微波波段电子自旋共振实验的教与学——教学改革尝试之一

微波波段电子自旋共振实验的教与学──教学改革尝试之一王盛，李清毅，朱永强，戴道宣（复旦大学物理系上海２００４３３）近一年来，为了在近代物理实验课中更好地培养学生的独立工作能力，使学生能把重点放在学习用实验方法研究物理现象和规律方面，我们以电子自族共振...     

锁相检测X波段电子自旋共振仪的研制

阐述了研制锁相检测Ｘ波段电子自旋共振谱仪的设计思想、成功经验及良好的实验效果     

小型电子自旋共振仪的制作与实验

厦门大学物理系本文介绍一种自制小型电子自旋共振(ESR)实验仪(射频段),并提出提高测量精确度的实验方法。该仪器除了结构合理、操作方便直观、造价低和便于普及外,主要特点是灵敏度和测量精确度较高(例如,测DPPH自由基中电子的g因子值,精确度优于5×10~(-3)),还可测地磁场强度。此外,仪器上可供调节的参数较多,有利于探讨和分析问题。本校和外校的一些师生使用后,尚感满意,认为适用于大专院校近代物理实验。     

微波电子自旋共振实验波形分析

详细分析了微波段用可调反射式谐振腔做电子自旋共振实验中共振信号的形成原理,分析指出下凹和上凸波形都为共振吸收信号,当波形的上下两部分等大时,为色散信号,波形的上下两部分不等大时,为色散信号和共振吸收信号的合成。从理论上解释了共振信号的变化所反映的物理过程。     

电子自旋共振实验g因子的准确测量方法

详细分析了用可调反射式谐振腔做电子自旋共振(ESR)实验测量g因子时应注意的2个问题:一是选择正确的共振波形测量共振时的微波频率;二是选择适当的测量方法测量共振磁场以消除扫描磁场和地磁场的影响.具体讨论了微波频率对电子自旋共振信号波形的影响,从理论上解释了共振信号的变化所反映的物理过程,给出了精确测量顺磁物质g因子的具体实验方法.     

微波布拉格衍射实验内容的扩充和设备的改进

微波布拉格衍射实验在《物理实验》杂志1981.2曾介绍过.对该文已介绍过的内容,本文不再赘述.在近几年教学实践中,我们扩充了一些内容,并且对天津大学制造的微波分光计作了一些改动,现介绍如下:一、消光的观测     

共振实验的改进

用永磁体作为磁极工替电磁线圈产生阻尼，用录音电机并配以ＬＡ５５１１调速稳速集成电路代替直接传动电机作为策动力源，对原ＣＺＹ－３型共振仪作了改进，实验效果更好。     

碳纳米管的电子自旋共振研究

在直流碳弧法中,用氦气氛和气氛制备碳纳米管,在７７０℃下将阴极沉积物氧化至原重量的１％,得到纯的碳纳米管,测量不同气氛及压强下制备的碳纳米管的室温电子自旋共振说,讨论了不同惰性气氛及压强对所制备碳管的ＥＳＲ谱线型,ｇ因子,线宽的影响。     

滚摆演示实验内容的扩充

通过简单的理论分析,说明了如何来丰富滚摆演示实验的内容。     

塞曼效应实验的扩充和改进

塞曼效应实验的扩充和改进梁志霞，阎伟，李冬梅（曲阜师范大学物理系２７３１６５）塞曼效应实验是综合大学物理学专业（四年制）近代物理实验大纲中的一个基本实验，是研究原子结构的重要实验方法之一．但目前该实验的内容在数据处理上一般都只局限于测定电子的荷质比（...     

微波电子自旋共振的微分测量

实验教学仪器性能优化更有利于教与学的课堂交流,但缺乏日常教研讨论可能导致物理实验教学变为实验技能教学.特别对于近代物理实验教学,掌握实验原理有助于理解科研专业设备的工作原理.可以认为,理解基于调制场作用的锁相技术是掌握电子自旋共振吸收微分测量的关键.为此,教学实施中通过实验技术分解,提高物理实验教学的可操作性.在利用原有教学装置主体器件的基础上,采用通用仪器组建微分测量实验.教学实践表明:微分测量实验既帮助学生更好地理解电子自旋共振谱分析的实验原理,又展示了近代物理实验教学的灵活性及其连接物理实验研究的桥梁作用.     

微波电子自旋共振谱仪的调试

从实验操作者的角度，对微波电子自旋共振谱仪的原理及实验现象进行分析。     

纳米NiAl的电子自旋共振研究

对纳米NiAl样品进行电子自旋共振(ESR)研究时发现晶粒尺寸效应产生的非磁-磁性转变.大块多晶NiAl合金的没有ESR信号,只有很弱的Pauli顺磁性.而粒径为8.6nm的纳米NiAl样品的ESR信号,随温度的增高而显著下降,其居里温度T_C为124K,在室温下ESR信号很弱.8.6nm的纳米NiAl样品经550℃和707℃退火处理后得到粒径分别为12nm和21nm的两个样品,它们在室温下都有较强的ESR信号,并能够被永磁体吸起。多晶NiAl合金与纳米NiAl之间存在非磁-磁性转变,     

共振音叉实验的改进

音叉共鸣箱垫片的老化或弹性不足,严重影响了声音共鸣的演示效果.经研究发现,只要在音叉的共鸣箱底部垫上泡沫塑料即可达到预期的演示效果.为达到最佳的演示效果,还探讨了敲击音叉的部位及音叉的数量和摆放方式.     

共振演示实验的改进

高一物理(甲种本)机械振动和机械波一章中关于共振的演示实验是这样的:如图所示,在一根张紧的绳子上挂上几个单摆,其中A、B、G的摆长相等。当A摆振动时,A的振动通过张紧的绳给其余各摆施加周期性的策动力,其余各摆就做受迫振动。     

光纤辐照缺陷的电子自旋共振研究

用电子自旋共振方法研究光纤的γ射线辐照缺陷情况。结果发现，射线辐照产生一系列同磁缺陷，缺陷中心的浓度随着辐照剂量的增加而增加；缺陷的种类主要是Ｅ＇心、非桥连氧空穴心和过氧根（ＯＨＣ）心，并对它们形成的机制进行了分析和讨论。 关键词：     

电子自旋共振波谱仪灵敏度的提高

本文研究了微波偏置对ESR信号信噪比的影响,还作了国产WJ 13低势垒肖特基二极管与2DV14D点接触二极管检波性能的对比实验,用以提高波谱的灵敏度。文中还将实验结果联系理论进行了分析。     

芳香化合物离子的电子自旋共振波谱

本文报导在ЭПР-2 975千周高频调制波谱仪中得到的近30个芳香离子的电子自旋共振波谱。多数离子具有分辨良好的超精细结构。部分离子可以用McConnellσ-π构相互作用理论和Hückel L.C.A.O.-M.O.理论计算得理论图。比较理论图和实验结果,作者认为两者的符合程度是比较满意的。     

掺磷的硅中电子自旋共振

本文叙述了在室温、液N₂和液H₂及其降压温度下,利用3厘米波段双重调制波谱仪对掺磷原子浓度为～10¹⁵—～10¹⁸/厘米³的硅样品进行的电子自旋共振研究,文中还简述了低温控制系统。实验观察到传导电子、表面缺陷中心和电子-核超精细结构谱线,以及有效电子-施子核对的互作用谱线,并获得相应的g因子。在14°K下,得到施主核上电子波函数幅度的平方|Ψ(0)|²和电子-核超精细互作用常数α_D,与G.Feher在1.25°K下利用电子-核双共振方法得到的结果相近。     

共振演示实验的纰缪与装置的改进

针对高中物理教科书中共振现象的演示实验装置存在着纰缪,在大学物理实验弹簧振子的受迫振动仪的基础上改进了共振实验演示装置。装置由T形支架下的弹簧和小球组成振动系统,通过比较浸没在水中的小球的固有周期和转动圆盘出现最大振幅时的周期,进而得到二者频率的关系,即共振产生的条件.