电子自旋共振 实验报告(3)

电子自旋共振,近代物理实验,实验报告

自旋提供的就是“电子自旋共振”。因此，电子自旋共振条件是光子的圆频率满足

B

3. 电子自旋共振研究的对象

如果分子中的原子所有的电子轨道都已成对填满了电子，自旋磁矩为0，没有固有磁矩，不会发生电子自旋共振。因此，要观察电子自旋共振要选取原子中没有完全成对的物质。

在这个实验中，我们采用顺磁物质为DPPH（二苯基-苦基肼），它的分子式为

C6H5 2N NC6H2 NO2 3，它的结构式如图所示。

4. 电子自旋共振和核磁共振的比较

关于核磁共振实验基本规律的讨论对于电子自旋共振也试用。

由于电子磁矩比核磁距要大三个数量级（核磁子是玻尔磁子的1/1848）。在同样磁场强度下，电子塞曼能级之间的间距比之核塞曼能级之间的间距要大得多，根据玻尔兹曼分布律，上下能级之间粒子数的差额也大得多，所以电子自旋共振的信号比之核磁共振的信号要大得多。当磁感应强度为0.1～1T时，核磁共振发生在射频范围，电子自旋共振则发生在微波频段范围。对于电子自旋共振，即使在较弱的磁场下（1mT左右），在射频范围内也能观察到电子自旋共振现象。本实验就是在弱场下，用很简单的实验装置观察电子自旋共振现象。

由于电子磁矩比之核磁距要大得多，自旋—晶格和自旋—自旋耦合所造成的弛豫作用较之核磁共振中也大得多，所以一般谱线较宽。另外由于电子磁矩较大，相当于样品中存在许多小磁体，每个小磁体除了处在外磁场B

之中，还处于由

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