Рис. 7. Схема электрических соединений экспериментальной установки.
Источник СВЧ излучения и резонатор настроены на частоту 146 МГц.
Исследуемый образец представляет собой органический парамагнитный материал с одним стабильным радикалом:
Выполнение работы.
В связи с тем, что настройка резонатора очень длительная и тонкая, то трогать ручки R и С на резонаторе запрещено.
1. Установить магнитное поле равным 0. Для этого ручки V и А на блоке питания установить в крайнее левое положение.
2. Настроить осциллограф. Для этого выбрать измерительный канал CH2, norm, "dual alt", I канал установить в положение "ground". Временную развертку установить в положение 2 ms. Масштаб по оси Y сделать равным 50 mV. Ручку режима работы II канала установить в положение "ground". Получить нулевую линию на осциллографе.
3. Переключить режим работы II канала в положение “~”. Вновь получить нулевую линию на осциллографе. При необходимости корректировки нажать кнопку "Bridge adjustment" на управляющем элементе ЭПР, затем с помощью ручек "Phase" и "Zero" добиться нулевой линии.
4. Установить на источнике тока ручку А в крайнее правое положение, установить переменное напряжение АС = 2 В.
5. Выбрать на мультиметре предел 20 А, проверить правильность подключения проводов к мультиметру.
6. Нажмите кнопку “~” на управляющем элементе ЭПР. Если линия на осциллографе отклонилась от нуля, при помощи ручки "Zero" восстановите положение линии.
7. Плавно изменяя напряжение на источнике тока ручкой V, добейтесь появления на осциллографе ЭПР сигнала в виде двух линий. Плавно вращая ручку необходимо совместить обе линии в одну (рис.9).
 |
Рис. 9. Вид сигнала ЭПР на осциллографе.
До тех пор пока резонансная частота не достигнута, сигнал появляется как асимметричный или как производная. Изменяя величину магнитного поля с помощью ручки V добиться симметричного сигнала поглощения с максимальной амплитудой. При необходимости провести корректировку с помощью ручек "Phase" и "Zero" управляющего элемента ЭПР.
8. Чувствительность осциллоскопа необходимо увеличить так, чтобы сигнал достигал 8-10 см. Привести сигнал в центр экрана, так чтобы минимум лежал на оси y.
9. Записать показания амперметра lr .
10. Проделайте задание пять раз.
Обработка результатов измерений.
1. Вычислите среднее значения I и погрешность среднего.
2. Рассчитать величину индукции резонансного магнитного поля. Величину этого поля в точке, находящейся на оси симметрии катушки, можно определить по формуле:
B = 0,6445μ0∙n∙I/r∙ (7)
где μ0= 1,256·10-6 (Тл·м)/А. С учетом n и r получаем: B=3,74765∙10-3 I в Тл/А.
3. Рассчитать g-фактор в соответствии с формулой
g = ћω/(μBB) (8)
где μB = 9,27∙10-24 А∙м2, ћ = 1,054· 10-34Дж∙с.
4. По величине g-фактора определить количество неспаренных электронов в молекуле вещества.
5. Исходя из строения молекулы вещества, определить местонахождение неспаренного электрона.
|
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.