随着个人素质的提高,报告在生活中变得越来越重要,一份完整的报告通常包含标题、正文和结尾等部分。然而,许多人在写报告时感到困惑。为此,小编整理了物理实验报告的模板及范文,供大家参考和分享。
物理实验报告模板及范文 篇1
实验目的:
观察水沸腾时的现象
实验器材:
铁架台、酒精灯、火柴、石棉网、烧杯、中心有孔纸板、温度计、水、秒表
实验步骤:
1.按装置图安装实验仪器,向烧杯中加入温水,水位高为烧杯的'1/2左右。
2.用酒精灯给水加热并观察.(观察水的温度变化,水发出的声音变化,水中的气泡变化)
描述实验中水的沸腾前和沸腾时的情景:
(1)水中气泡在沸腾前,沸腾时
(2)水的声音在沸腾前,沸腾时
3. 当水温达到90℃时开始计时,每半分钟记录一次温度。填入下表中,至沸腾后两分钟停止。
实验记录表:
时间(分) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 …
温度(℃)
4.观察撤火后水是否还继续保持沸腾?
5.实验结果分析:
①以时间为横坐标,温度为纵坐标,根据记录用描点法作出水的沸腾图像。
②请学生叙述实验现象。
沸腾前水中有升到水面上来,水声;继续加热时,水中发生剧烈的现象,大量上升并且变(填“大”或“小”),升到水面上破裂,放出水蒸气,散到空气中,水声变(填“大”或“小”)。
沸腾的概念:
③实验中是否一加热,水就沸腾?
④水沸腾时温度如何变化?
⑤停止加热,水是否还继续沸腾?说明什么?
物理实验报告模板及范文 篇2
实验名称
探究凸透镜的成像特点
实验目的
探究凸透镜成放大和缩小实像的条件
实验器材
标明焦距的凸透镜、光屏、蜡烛、火柴、粉笔 实验原理
实验步骤
1.提出问题:
凸透镜成缩小实像需要什么条件?
2.猜想与假设:
(1)凸透镜成缩小实像时,物距u_______2f。(“大于”、“小于”或“等于”)
(2)凸透镜成放大实像时,物距u_______2f。(“大于”、“小于”或“等于”)
3.设计并进行实验:
(1)检查器材,了解凸透镜焦距,并记录。
(2)安装光具座,调节凸透镜、光屏、蜡烛高度一致。
(3)找出2倍焦距点,移动物体到2倍焦距以外某处,再移动光屏直到屏幕上成倒立缩小的`清晰实像的为止,记下此时对应的物距。
(4)找出2倍焦距点,移动物体到2倍焦距以内某处,再移动光屏直到屏幕上成倒立放大的清晰实像的为止,记下此时对应的物距。
(5)整理器材。
物理实验报告模板及范文 篇3
预习报告:
1.试验目的。
2.实验仪器。照着书上抄。
3.重要物理量和公式:把书上的公式抄了:一般情况下是抄结论性的公式。再对这个公式上的物理量进行分析,说明这些物理量都是什么东东。这是没有充分预习的做法,如果你充分地看懂了要做的试验,你就把整个试验里涉及的物理量写上,再分析。
4.试验内容和步骤。抄书上。差不多抄半面多就可以了。
5.试验数据。做完试验后的记录。这些数据最好用三线图画。注意标上表号和表名。EG:表1.紫铜环内外径和高的试验数据。
6.试验现象.随便写点。
试验报告:
1.试验目的。方法同上。
2.试验原理。把书上的归纳一下,抄!差不多半面纸。在原理的后面把试验仪器写上。
3.试验数据及其处理。书上有模板。照着做。一般情况是求平均值,标准偏差那些。书上有。注意:小数点的位数一定要正确。
4.试验结果:把上面处理好的数据处理的结果写出来。
5.讨论。如果那个试验的`后面有思考题就把思考提回答了。如果没有就自己想,写点总结性的话。或者书上抄一两句比较具有代表性的句子。
实验报告大部分是抄的。建议你找你们学长学姐借他们当年的实验报告。还有,如果试验数据不好,就自己捏造。尤其是看到坏值,什么都别想,直接当没有那个数据过,仿着其他的数据写一个。
不知道。建议还是借学长学姐的比较好,网络上的不一定可以得高分。每个老师对报告的要求不一样,要照老师的习惯写报告。我现在还记得我第一次做迈克尔逊干涉仪实验时我虽然用心听讲,但是再我做时候却极为不顺利,因为我调节仪器时怎么也调不出干涉条纹,转动微调手轮也不怎么会用,最后调出干涉条纹了却掌握不了干涉条纹“涌出”或“陷入个数、速度与调节微调手轮的关系。测量钠光双线波长差时也出现了类似的问题,实验仪器用的非常不熟悉,这一切都给我做实验带来了极大的不方便,当我回去做实验报告的时候又发现实验的误差偏大,可庆幸的是计算还顺利。总而言之,第一个实验我做的是不成功,但是我从中总结了实验的不足之处,吸取了很大的教训。因此我从做第二个实验起,就在实验前做了大量的实验准备,比如说,上网做提前预习、认真写好预习报告弄懂实验原理等。因此我从做第二个实验起就在各个方面有了很大的进步,实验仪器的.使用也熟悉多了,实验仪器的读数也更加精确了,仪器的调节也更加的符合实验的要求。就拿夫-赫实验/双光栅微振实验来说,我能够熟练调节ZKY-FH-2智能夫兰克—赫兹实验仪达到实验的目的和测得所需的实验数据,并且在实验后顺利地处理了数据和精确地画出了实验所要求的实验曲线。在实验后也做了很好的总结和个人体会,与此同时我也学会了列表法、图解法、函数表示法等实验数据处理方法,大大提高了我的实验能力和独立设计实验以及创造性地改进实验的能力等等。
下面我就谈一下我在做实验时的一些技巧与方法。
首先,做实验要用科学认真的态度去对待实验,认真提前预习,做好实验预习报告;
第二,上课时认真听老师做预习指导和讲解,把老师特别提醒会出错的地方写下来,做实验时切勿出错;
第三,做实验时按步骤进行,切不可一步到位,太心急。并且一些小节之处要特别小心,若不会,可以跟其他同学一起探讨一下,把问题解决。第四,实验后数据处理一定要独立完成,莫抄其他同学的,否则,做实验就没有什么意义了,也就不会有什么收获。
总而言之,大学物理实验具有非常重要的意义。首先,物理概念的建立、物理规律的发现依赖于物理实验,是以实验为基础的,物理学作为一门科学的地位是由物理实验予以确立的;其次,已有的物理定律、物理假说、物理理论必须接受实验的检验,如果正确就予以确定,如果不正确就予以否定,如果不完全正确就予以修正。例如,爱因斯坦通过分析光电效应现象提出了光量子;伽利略用新发明的望远镜观察到木星有四个卫星后,否定了地心说;杨氏双缝干涉实验证实了光的波动假说的正确性。可以说,物理学的每一次进步都离不开实验。这对我们大学生来说也是非常重要的,尤其是对将来所从事的实际工作所需要具备的独立工作能力和创新能力等素质来讲,也是十分必要的,这是大学物理理论课不能做到,也不能取代的。
物理实验报告模板及范文 篇4
一、实验目的
(1)加深对弱电解质的解离平衡、同离子效应、盐类水解等基本概念的理解。了解缓冲溶液的`缓冲作用及配制。
(2)掌握难溶电解质的多相离子平衡及沉淀的生成和溶解的条件。
二、实验原理
在弱电解质的解离平衡或难溶电解质的沉淀一溶解平衡体系中,加入与弱电解质或难溶电解质具有相同离子的易溶强电解质,则平衡向左移动,产生使弱电解质的解离度或难溶电解质的溶解度明显降低的`现象,叫做同离子效应。
三、实验用品(仪器、药品)
试管、药匙、氨水、醋酸铵固体、酚酞。甲基橙、碘化铅。碘化钾。
四、实验内容及操作步骤
(l)在小试管中加入1 cm3 0.l mol·dm-3 NH3水溶液和1滴酚酞指示剂,观察溶液颜色。再加入少许NH4Ac晶体,振荡使其溶解,观察溶液颜色的变化并进行解释(2)自己设计一实验,验证同离子效应使HAc溶液中的H+浓度降低。
(3)在试管中加入3滴PbI2饱和溶液,加入2滴0.l mol·dm-3 KI溶液。观察现象,解释之。
五、实验现象及结论
(1)在小试管中加入1 cm3 0.l mol·dm-3 NH3水溶液和1滴酚酞指示剂,观察溶液颜色。再加入少许NH4Ac晶体,振荡使其溶解,因同离子效应OH-浓度降低,碱性降低,红色溶液颜色变浅或褪去
(2)自己设计一实验,验证同离子效应使HAc溶液中的H+浓度降低。在小试管中用滴管加入1毫升0.1摩尔/升醋酸水溶液和1滴甲基橙指示剂,因醋酸溶液呈酸性,使甲基橙溶液有无色变为红色。再用药匙向小试管中加入少许醋酸铵晶体,振荡使其溶解,因同离子效应,氢离子浓度降低,酸性降低,橙红色溶液颜色变为橙黄色或黄色。
(3)在试管中加入3滴PbI2饱和溶液,加入2滴0.l mol·dm-3 KI溶液。有黄色沉淀碘化铅生成。
物理实验报告模板及范文 篇5
1、提出问题:
声音的强弱(声音的响度)可能
1)、与声源振动的幅度(振幅)有关;
2)、与人离声源的距离有关。
2、猜想或假设:
1)、声源的振幅越大,响度越大;
2)、人离声源的距离越近,人听到的声音响度越大。
3、制定计划与设计方案(用控制变量法)如,
探究1)声音的响度与声源振动的幅度(振幅)的关系:
考虑让人与声源的距离相同,使声源的振幅不同, 看在声源的振幅大小不同时,听声音响度大小的情况怎样?
探究2)响度与人离声源距的离大小关系
考虑让声源的振幅相同,使人离声源距离不同,看在人离声源的距离大小不同时,听声音响度大小的情况怎样?
4、进行实验与收集证据
探究1)选一只鼓,在鼓上放一小纸屑,让人离声源的'距离0.5米(不变)
(1)第一次轻轻地敲击一下鼓,看到小纸屑跳起(如0.5厘米),听到一个响度不太大的声音;
(2)第二次重重地敲击一下鼓,看到小纸屑跳起(如1.5厘米),听到一个响度很大的声音。
结论:人离声源的距离相同时,声源的振幅越大,声音的响度越大。
探究2)的实验过程与上类似
结论是:声源的振幅相同时,人离声源的距离越近,人听到的声音响度越大。
5、自我评估:
这两个结论经得起验证。如,我们要让铃的声音很响,我们可以用力去打铃;汽车鸣笛,我们离汽车越近,听到的声音越响。
6、交流与应用
如果我们声音小了,听众可能听不见我们的说话声,我们可以考虑:
1)让说话的声音大一些(声带的振幅大了);
2)与听众的距离近一些。
物理实验报告模板及范文 篇6
探究课题;探究平面镜成像的特点.
一、提出问题:平面镜成的是实像还是虚像?是放大的还是缩小的像?所成的像的位置是在什么地方?
二、猜想与假设:平面镜成的是虚像.像的大小与物的大小相等.像与物分别是在平面镜的两侧.
三、制定计划与设计方案:实验原理是光的反射规律.
所需器材:蜡烛(两只),平面镜(能透光的),刻度尺,白纸,火柴,
实验步骤:
1.在桌面上平铺一张16开的白纸,在白纸的中线上用铅笔画上一条直线,把平面镜垂直立在这条直线上.
2.在平面镜的一侧点燃蜡烛,从这一侧可以看到平面镜中所成的点燃蜡烛的像,用不透光的纸遮挡平面镜的背面,发现像仍然存在,说明光线并没有透过平面镜,因而证明平面镜背后所成的`像并不是实际光线的会聚,是虚像.
3.拿下遮光纸,在平面镜的背后放上一只未点燃的蜡烛,当所放蜡烛大小高度与点燃蜡烛的高度相等时,可以看到背后未点燃蜡烛也好像被点燃了.说明背后所成像的大小与物体的大小相等.
4.用铅笔分别记下点燃蜡烛与未点燃蜡烛的位置,移开平面镜和蜡烛,用刻度尺分别量出白纸上所作的记号,量出点燃蜡烛到平面镜的距离和未点燃蜡烛(即像)到平面镜的距离.比较两个距离的大小.发现是相等的.
四、自我评估:该实验过程是合理的,所得结论也是正确无误.做该实验时最好是在暗室进行,现象更加明显.误差方面应该是没有什么误差,关键在于实验者要认真仔细的操作,使用刻度尺时要认真测量.
五、交流与应用:通过该实验我们已经得到的结论是,物体在平面镜中所成的像是虚像,像的大小与物体的大小相等,像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等.像与物体的连线被平面镜垂直且平分.例如,我们站在穿衣镜前时,我们看穿衣镜中自己的像是虚像,像到镜面的距离与人到镜面的距离是相等的,当我们人向平面镜走近时,会看到镜中的像也在向我们走近.我们还可以解释为什么看到水中的物像是倒影.平静的水面其实也是平面镜.等等.
物理实验报告模板及范文 篇7
实验目的:
通过演示来了解弧光放电的原理
实验原理:
给存在一定距离的两电极之间加上高压,若两电极间的电场达到空气的击穿电场时,两电极间的空气将被击穿,并产生大规模的'放电,形成气体的弧光放电。
雅格布天梯的两极构成一梯形,下端间距小,因而场强大(因)。其下端的空气最先被击穿而放电。由于电弧加热(空气的温度升高,空气就越易被电离,击穿场强就下降),使其上部的空气也被击穿,形成不断放电。结果弧光区逐渐上移,犹如爬梯子一般的壮观。当升至一定的高度时,由于两电极间距过大,使极间场强太小不足以击穿空气,弧光因而熄灭。
简单操作:
打开电源,观察弧光产生。并观察现象。(注意弧光的产生、移动、消失)。
实验现象:
两根电极之间的高电压使极间最狭窄处的电场极度强。巨大的电场力使空气电离而形成气体离子导电,同时产生光和热。热空气带着电弧一起上升,就象圣经中的雅各布(yacob以色列人的祖先)梦中见到的天梯。
注意事项:
演示器工作一段时间后,进入保护状态,自动断电,稍等一段时间,仪器恢复后可继续演示,
实验拓展:
举例说明电弧放电的应用
物理实验报告模板及范文 篇8
实验情况及实验结果:
1、上网查找一个企业信息化的成功案例,思考一下问题:
(1)该企业为何进行信息化的建设?
答:中国人民财产保险股份有限公司就是一个成功的信息化的企业.
九十年代,随着网络等信息技术的发展,公司的信息技术建设也迈上了新的台阶。由于公司机构众多,各地业务差异较大,信息系统建设多是各自为政,全盘的考虑与规划存在不足。于是于XX年,公司与ibm携手制定了人保信息技术发展五年规划,这是公司战略发展的重要组成部分。规划的制定结合了公司当时的经营、管理情况,并与总公司、分公司各层级管理、技术人员充分沟通、交流,吸收了他们很多的建议、想法,同时参考了国际上许多金融企业成功案例。
(2)该企业的信息化过程是怎样的?
答:信息技术五年规划制定以后,信息技术部便以此为参照,目标是建设全险种、大集中、共平台、宽网络、同标准的基本体系架构。
信息化整体思路:
1、数据模型标准化,应用平台统一化;
2、业务数据逐步集中存储,业务系统逐步集中处理;
3、分析产生的数据,为业务、管理和决策服务;
4、加强网络和信息安全建设,提供多渠道的客户访问服务。
(3)信息化给企业带来了什么效益?
答: 回顾几年以来公司信息化建设历程,已基本建成全险种、大集中、共平台、宽网络、同标准的基本体系架构,并在数据的.分析处理方面作了大量工作,成果斐然。信息化建设的思路是科学合理地制定战略发展规划,并建立了标准化体系,搭建了统一的应用平台,然后将数据和业务处理逐步集中,在此基础上,进行数据的分析处理,为公司业务经营和管理决策服务。与此同时,进行网络和信息安全建设,为信息化之路提供更好的条件和保障。指导思想的科学合理性与信息化建设者们的苦干实干相结合,公司的信息化建设结出了累累硕果,得到广泛好评。公司开发的“新一代综合业务处理系统”于XX年9月提名参加了chp(computer-worldhonorprogram,计算机世界荣誉组织)“计算机世界荣誉奖”的评选,此奖项评选由idg集团组织,全球上百家顶级it公司总裁作为评委,是当今世界信息技术领域最高奖项之一,有“it奥斯卡”之称。XX年4月,该系统已经获得本年度“计算机世界荣誉奖”21世纪贡献大奖提名奖。这是今年全球唯一一家保险企业获奖,也是继招商银行去年获奖后,我国第二家以及本年度唯一一家在该奖项的“金融、保险及地产领域”获此殊荣的国内企业。
(4)结合我们学过的知识,发现mis、crm、mrp、mrpⅱ和erp等在企业信息化过程的应用。
答:mrp、mrpⅱ和erp,是企业管理信息系统发展的不同阶段。mpr主要对制造环节中的物流进行管理,使企业达到"既要保证生产又要控制库存"的目的;而mrpⅱ则集成了物流和资金流,将人、财、物,时间等各种资源进行周密计划,合理利用,以提高企业的竞争力;erp的概念则由gartergroup率先提出,它将供应链、企业业务流程和信息流程都囊括其中。由于erp的概念流传最广,现在已经成为企业管理信息系统的代名词。
mpr(materialrequirementplanning)物料需求计划
mrpⅱ(manufacturingresourceplanning)制造企业资源计划
erp(enterpriseresourceplanning)企业资源计划
mis(managementinformationsystem)管理信息系统
物理实验报告模板及范文 篇9
实验1
用玻璃杯取高度为h1的常温自来水,然后放在盛有水的平底锅内加热,使杯内水温升高并达到沸点,待冷却至常温后,加入适量生石灰,蒸馏水变成由大量白色颗粒组成的混浊液体,此时白色颗粒很大。静止约15分钟,漂浮白色颗粒大多消失,水底剩有较多的白色颗粒(较小),此时溶液较为透明,水面有少量漂浮物,杯底微热。
实验2
取水方式同实验一。在达到沸点后,加入适量生石灰,发现石灰颗粒立即分解成为微粒(氢氧化钙),并使水混浊。约过5分钟,底部有白色粉末沉淀,上端水渐变清澈,还能看见一些微小颗粒向上运动。大约到25分钟时,下端沉淀为极细腻的白色粉末,温度比实验1同一时间高,溶液清澈透明(比同一时间透明),并且体积越来越多(比实验一同一时间要多),但仍有少量微小粒子不断向上运动。
总结一下实验一,二:
1.从实验2看,冷却时间越长,清澈溶液体积越多,即颗粒(氢氧化钙)完全溶解于水的数量越多。则说明温度越低,氢氧化钙的溶解率越高。在初始温度较高情况下,氢氧化钙溶解率呈单调递减趋势。
2.从实 验2,,1看,导致液体体积,透明度在相对低温情况下都不如2高的原因,在于1其中产生的.氢氧化钙在单位时间内少。所以,温度越高,分解率越快。
几句报告外面的话:
1. 水面漂浮物的成因。有三种可能:1,氢氧化钙有想溶于水的意思,但缓慢溶解一些溶不下去了,可能密度变小,于是上升到水面。2,少量颗粒遇热膨胀,密度变小,浮到水面。3,生石灰在与水结合时,由于水不纯的原因,被水拿走了点东西,可又没生成东西,只好抱着残缺的身体去上面生活。
2. 关于氢氧化钙个性论。大多数物体,像糖,搁到水里越受刺激分子越活分,结果就激动起来,找到了新家,跟水合作的生活在另一个世界。但氢氧化钙不一样,人家越是给他搞排场,让他分子激动,他反而越冷静,越喜欢独处的美,于是自己生活不受打扰,悠哉游哉。当然,这些的前提都是他们还是自己。
3. 关于氢氧化钙特殊性质的科学说法(引):
为什么有些固体物质溶解度随温度升高而下降
大多数固体物质溶于水时吸收热量,根据平衡移动原理,当温度升高时,平衡有利于向吸热的方向移动,所以,这些物质的溶解度随温度升高而增大,例如KNO3、NH4NO3等。有少数物质,溶解时有放热现象,一般地说,它们的溶解度随着温度的升高而降低, 例如Ca(OH)2等。
对Ca(OH)2的溶解度随着温度升高而降低的问题,还有一种解释,氢氧化钙有两种水合物〔Ca(OH)2??2H2O和Ca(OH)2??12H2O〕。这两种水合物的溶解度较大,无水氢氧化钙的溶解度很小。随着温度的升高,这些结晶水合物逐渐变为无水氢氧化钙,所以,氢氧化钙的溶解度就随着温度的升高而减小
物理实验报告模板及范文 篇10
【引言】
顺磁共振(EPR)又称为电子自旋共振(ESR),这是因为物质的顺磁性主要来自电子的自旋。电子自旋共振即为处于恒定磁场中的电子自旋在射频场或微波场作用下的磁能级间的共振跃迁现象。顺磁共振技术得到迅速发展后广泛的应用于物理、化学、生物及医学等领域。电子自旋共振方法具有在高频率的波段上能获得较高的灵敏度和分辨率,能深入物质内部进行超低含量分析,但并不破坏样品的结构,对化学反应无干扰等优点,对研究材料的各种反应过程中的结构和演变,以及材料的性能具有重要的意义。研究了解电子自旋共振现象,测量有机自由基DPPH的g因子值,了解和掌握微波器件在电子自由共振中的应用,从矩形谐振长度的变化,进一步理解谐振腔的驻波。
【正文】
一、实验原理
(1)电子的自旋轨道磁矩与自旋磁矩 l
原子中的电子由于轨道运动,具有轨道磁矩,其数值为:
l号表示方向同Pl相反。在量子力学中PePl2me,负,因而lB1)B2me称为玻尔磁子。电子除了轨道运动外,其中e还具有自旋运动,因此还具有自旋磁矩,其数值表示为:sePsme。
由于原子核的磁矩可以忽略不计,原子中电子的轨道磁矩和自旋磁矩合成原子的总磁矩:jgej(j1)l(l1)s(s1)Pjg12me,其中g是朗德因子:2j(j1)。
在外磁场中原子磁矩要受到力的作用,其效果是磁矩绕磁场的方向作旋进,也就是Pj绕着磁场方向作旋进,引入回磁比同时原子角动量Pj和原子总磁矩Pjm ,mj,j1,j2,e2me,总磁矩可表示成jPj。j取向是量子化的。Pj在外磁场方向上的投影为:其中m称为磁量子数,相应磁矩在外磁场方向上j。的投影为: jmmgB ;mj,j1,j2,
(2)电子顺磁共振 j。
原子磁矩与外磁场B相互作用可表示为:EjBmgBBmB。不同的磁量子数m所对应的状态表示不同的磁能级,相邻磁能级间的能量差为EB,它是由原子受磁场作用而旋进产生的附加能量。
如果在原子所在的稳定磁场区又叠加一个与之垂直的交变磁场,且角频率满足条件gBB,即EB,刚好满足原子在稳定外磁场中的邻近二能级差时,二邻近能级之间就有共振跃迁,我们称之为电子顺磁共振。 P当原子结合成分子或固体时,由于电子轨道运动的角动量常是猝灭的,即j近似为零,所以分子和固体中的磁矩主要是电子自旋磁矩的贡献。根据泡利原理,一个电子轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子,若电子轨道都被电子成对地填满了,它们的自旋磁矩相互抵消,便没有固有磁矩。通常所见的化合物大多数属于这种情况,因而电子顺磁共振只能研究具有未成对电子的特殊化合物。
(3)弛豫时间
实验样品是含有大量具有不成对电子自旋所组成的系统,虽然各个粒子都具有磁矩,但是在热运动的扰动下,取向是混乱的,对外的合磁矩为零。当自旋系统处在恒定的外磁场H0中时,系统内各质点的磁矩便以不同的角度取向磁场H0的方向,并绕着外场方向进动,从而形成一个与外磁场方向一致的宏观磁矩M。当热平衡时,分布在各能级上的粒子数服从波耳兹曼定律,即:N2EE1Eexp(2)exp()N1kTkT式中k是波耳兹曼常数,k=1.3803×10-16(尔格/度),T是绝对温度。计算表明,低能级上的粒子数略比高能级上的粒子数多几个。这说明要现实出宏观的共振吸收现象所必要的条件,既由低能态向高能级跃迁的粒子数比由高能级向低能级跃迁的粒子数要多是满足的。正是这一微弱的上下能级粒子数之差提供了我们观测电子顺磁共振现象的可能性。
二、实验装置
微波顺磁共振实验系统由三厘米固态信号发生器,隔离器,可变衰减器,波长计,魔T,匹配负载,单螺调配器,晶体检波器,矩形样品谐振腔,耦合片,磁共振实验仪,电磁铁等组成,为使联结方便,增加了H面弯波导,波导支架等元件。
(1)三厘米固态信号发生器:
是一种使用体效应管做振荡源的信号发生器,为顺磁共振实验系统提供微波振荡信号。
(2)隔离器:
位于磁场中的某些铁氧体材料对于来自不同方向的电磁波有着不同的吸收,经过适当调节,可使其哦对微波具有单方向传播的特性。隔离器常用于振荡器与负载之间,起隔离和单向传输作用。
(3)可变衰减器:
把一片能吸收微波能量的吸收片垂直与矩形波导的宽边,纵向插入波导管即成,用以部分衰减传输功率,沿着宽边移动吸收可改变衰减量的大小。衰减器起调节系统中微波功率以及去耦合的作用。
(4)波长表:
波通过耦合孔从波导进入频率计的空腔中,当频率计的腔体失谐时,腔里的电磁场极为微弱,此时,它基本上不影响波导中波的传输。当电磁波的频率满足空腔的谐振条件时,发生谐振,反映到波导中的阻抗发生剧烈变化,相应地,通过波导中的电磁波信号强度将减弱,输出幅度将出现明显的跌落,从刻度套筒可读出输入微波谐振时的刻度,通过查表可得知输入微波谐振频率。
(5)匹配负载:
波导中装有很好地吸收微波能量的电阻片或吸收材料,它几乎能全部吸收入射功率。
(6)微波源:
微波源可采用反射式速调管微波源或固态微波源。本实验采用3cm固态微波源,它具有寿命长、输出频率较稳定等优点,用其作微波源时,ESR的.实验装置比采用速调管简单。因此固态微波源目前使用比较广泛。通过调节固态微波源谐振腔中心位置的调谐螺钉,可使谐振腔固有频率发生变化。调节二极管的工作电流或谐振腔前法兰盘中心处的调配螺钉可改变微波输出功率。
(7)魔 T:
魔 T是一个具有与低频电桥相类似特
征的微波元器件,如图(2)所示。它有四个臂,相当于一个E~T和一个H~T组成,故又称双T,是一种互易无损耗四端口网络,具有“双臂隔离,旁臂平分”的特性。利用四端口S矩阵可证明,只要1、4臂同时调到匹配,则2、3臂也自动获得匹配;反之亦然。E臂和H臂之间固有隔离,反向臂2、3之间彼此隔离,即从任一臂输入信号都不能从相对臂输出,只能从旁臂输出。信号从H臂输入,同相等分给2、3臂;E臂输入则反相等分给2、3臂。由于互易性原理,若信号从反向臂2,3同相输入,则E臂得到它们的差信号,H臂得到它们的和信号;反之,若2、3臂反相输入,则E臂得到和信号,H臂得到差信号。当输出的微波信号经隔离器、衰减器进入魔 T的H臂,同相等分给2、3臂,而不能进入E臂。3臂接单螺调配器和终端负载;2臂接可调的反射式矩形样品谐振腔,样品DPPH在腔内的位置可调整。E臂接隔离器和晶体检波器;2、3臂的反射信号只能等分给E、H臂,当3臂匹配时,E臂上微波功率仅取自于2臂的反射。
(8)样品腔:
样品腔结构,是一个反射式终端活塞可调的矩型谐振腔。谐振腔的末端是可移动的活塞,调节活塞位置,使腔长度等于半个波导波长的整数倍lpg/2时,谐振腔谐振。当谐振腔谐振时,电磁场沿谐振腔长l方向出现P/2个长度为g的驻立半波,即TE10P模式。腔内闭合磁力线平行于波导宽壁,且同一驻立半波磁力线的方向相同、相邻驻立半波磁力线的方向相反。在相邻两驻立半波空间交界处,微波磁场强度最大,微波电场最弱。满足样品磁共振吸收强,非共振的介质损耗小的要求,所以,是放置样品最理想的位置。在实验中应使外加恒定磁场B垂直于波导宽边,以满足ESR共振条件的要求。样品腔的宽边正中开有一条窄槽,通过机械传动装置可使样品处于谐振腔中的任何位置并可以从窄边上的刻度直接读数,调节腔长或移动样品的位置,可测出波导波长。
三、实验步骤
(1)连接系统,将可变衰减器顺时针旋至最大, 开启系统中各仪器的电源,预热20分钟。
(2)按使用说明书调节各仪器至工作状态。
(3)调节微波桥路,用波长表测定微波信号的频率,使谐振腔处于谐振状态,将样品置于交变磁场最强处。
(4)调节晶体检波器输出最灵敏,并由波导波长的计算值大体确定谐振腔长度及样品所在位置,然后微调谐振腔的长度使谐振腔处于谐振状态。
(5)搜索共振信号,按下扫场按扭,调节扫场旋钮改变扫场电流,当磁场满足共振条件时,在示波器上便可看到共振信号。调节仪器使共振信号幅度最大,波形对称。
(6)使用高斯计测定磁共振仪输出电流与磁场强度的数值关系曲线,确定共振时的磁场强度。
(7)根据实验测得的数据计算出g因子。