实验报告-磁聚焦法测定电子荷质比
篇一：电子荷质比的测定(实验报告)
大学物理实验报告
实验名称磁聚焦法测电子荷质比实验日期 2020-04-24实验人员袁淳(202002120406)
【实验目的】
1. 了解电子在电场和磁场中的运动规律。
2. 学习用磁聚焦法测量电子的荷质比。
3. 通过本实验加深对洛伦兹力的认识。
【实验仪器】
FB710电子荷质比测定仪。
【实验原理】
当螺线管通有直流电时，螺线管内产生磁场，其磁感应强度B的方向，沿着螺线管的方向。电子在磁场中运动，其运动方向如果同磁场方向平行，则电子不受任何影响；如果电子运动力向与磁场方向垂直，则电子要受到洛伦兹力的作用，所受洛伦兹力为：
F?evB
将运动速度分解成与磁感应强度平行的速度
v//和与磁感应强度垂直的速度v?。v//不受洛伦兹力的影响，继续
沿轴线做匀速直线运动。?在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，其方程为：
2
mv
F?evB?
r
则
由阴极发射的电子，在加速电压U的作用下获得了动能，根据动能定理，
2
e2U
?则 2m(rB)
保持加速电压U不变，通过改变偏转电流I，产生不同大小磁场，保证电子束与磁场严格垂直，进而测量电子
v
e??
mrB
1
mv?eU2
束的圆轨迹半径，就能测量电子的
r
m值。
32
4?0NIB?()?螺线管中磁感应强度的计算公式以
5R
数=130匝； R为螺线管的平均半径=158mm。得到最终式：
表示，式中?0=4?×10
-7
H/m。N是螺线管的总匝
e?125?UR2U12
???3.65399?10?22?C/kg??2m?32??0NIrIr
测出与U与I相应的电子束半径，即可求得电子的荷质比。
r
【实验步骤】
—第 1 页共 2 页—
1. 接通电子荷质比测定仪的电源，使加速电压定于120V，至能观察到翠绿色的电子束后，降至100V；
2. 改变偏转电流使电子束形成封闭的圆，缓慢调节聚焦电压使电子束明亮，缓慢改变电流观察电子束大小和偏转的变化；
3. 调节电压和电流，产生一个明亮的电子圆环；
4. 调节仪器后线圈的反光镜的位置以方便观察；
5. 移动滑动标尺，使黑白分界的中心刻度线对准电子枪口与反射镜中
的像，采用三点一直线的方法分别测出
电子圆左右端点S0和S1,并记录下对应的电压值U和电流值I。 6.
1
?S1?S0?得到电子圆的半径，代入最终式求出m；根据r?2
7. 改变U、I得到多组结果，求出平均值，与标准值进行比较，求出相对误差E 【实验数据】标准值em=1.75881962×1011 (C/kg)
【数据处理过程】 1. 根据r?
1
?S1?S0?计算出r2
，得到每个U和I对应的
r
2.
2U12
m?3.65399?10?22根据
rI
计算出每个m，得到e/m=1.800×1011 (C/kg)
3.
|m?m|
?100%=2.346% 将得到的e/m与标准值进行比较，得到相对误差E=
m
电子束与磁场没有严格垂直导致误差；电子束具有一定宽度，导致测量误差；
测量者利用点一线法测半径时没有完全对齐导致随机误差；实验仪器精确度不够导致测量误差；
实验理论的不完善(如没有考虑电子的相对论效应)导致误差。
—第 2 页共 2 页—
【误差分析】
1. 2. 3. 4. 5.
篇二：预习报告--磁聚焦测定荷质比
实验预习报告
姓名：张伟楠同组姓名：
班级：F0703028
实验日期：2020.04.14
学号：5070309108 实验成绩：指导老师：批阅日期：
磁聚焦法测定电子荷质比
【原理简述（原理图、主要公式）】
1. 零电场测定电子荷质比
(L2+D2)
k=n2lNeUa=k2 mI
2
2. 电场偏转法测定电子荷质比
e8Uaθ2Ua= =c
【原始数据记录表】
1. 零电场测定电子荷质比
2. 电场偏转法测定电子荷质比
(1)在X偏转板上加交流偏转电压
(2)在Y偏转板上加交流偏转电压
篇三：电子束的偏转与聚焦实验报告
南昌大学物理实验报告
课程名称：普通物理实验（2）
实验名称：电子束的偏转与聚焦
学院：专业班级：
学生姓名：学号：
实验地点：座位号：
实验时间：
一、实验目的：
1、了解示波管的构造和工作原理。
2、定量分析电子束在匀强电场作用下的偏转情况和在均匀磁场作用
3、学会规范使用数字多用表。
4、学会磁聚焦法测量电子比荷的方法。
下的偏转情况。
二、实验仪器：
EB—Ⅲ电子束实验仪、直流稳压电源30V，2A、数字多用表。
三、实验原理：
1、示波管的结构
示波管又称为阴极射线管，其密封在高真空的玻璃壳之中，它的构造如图1
所示，主要包括三个部分：前端为荧光屏，（S，其用来将电子束的动能变为光），中间为偏转系统（Y：垂直偏转板，X：水平偏转板），后端为电子枪（K：阴极，G：栅极，A1：聚焦阳极，A2：第二阳极，A3：前加速阳极）。灯丝H用6.3V交流供电，其作用是将阴极加热，使阴极发射电子，电子受阳极的作用而加速。
2、电聚焦原理
电子射线束的聚焦是电子束管必须解决的问题。在示波管中，阴极被加热发
射电子，电子受阳极产生的正电场作用而加速运动，同时又受栅极产生的负电场作用只有一部分电子能够通过栅极小孔而飞向阳极。栅极G的电压一般要比阴极K的电压低20~100V,由阴极发射电子，受到栅极与阴极间减速电场的作用，初速度小的电子被阻挡，而那些初速度大的电子可以通过栅极射向荧光屏。所以调节栅极电压的高低可以控制射向荧光
屏的电子数，从而控制荧光屏上的辉度。当栅极上的电压负到一定的程度时，可使电子射线截止，辉度为0。
加速电极的电压比阴极电位高几百伏至上千伏。前加速阳极，聚焦阳极和第
二阳极是由同轴的金属圆筒组成。由于各电极上的电压不同，在它们之间形成了弯曲的等势面、电场线。这样就使电子束的路径发生弯曲，这类似光线通过透镜那样产生了会聚和发散，这种电器组合称为电子透镜。改变电极间的电压分布，可以改变等势面的弯曲程度，从而达到电子束的聚焦。
3、电偏转原理
在示波管中，电子从被加热的阴极K逸出后，由于受到阳极电场的加速作用，
使电子获得沿示波管轴向的动能。电场力做的功eU应等于电子获得的动能
eU?
1
mv2 2
（1）
显然，电子沿Z轴运动的速度vz与第二阳极A2的电压U2的平方根成正比，即
vz?
2e
m
U2
（2）
若在电子运动的垂直方向加一横向电场，电子在该电场作用下将发生横向偏若偏转板板长为l、偏转板末端到屏的距离为L、偏转电极间距离为d、轴向
转，如图2所示。
加速电压（即第二阳极A2电压）为U2，横向偏转电压为Ud，则荧光屏上光点的横向偏转量D由下式给出：
lUdl
2U22d
D?（L?)
（3）
由式（3）可知，当U2不变时，偏转量D随Ud的增加而线性增加。所以，根据
屏上光点位移与偏转电压的线性关系，可以将示波管做成测量电压的工具。若改变加速电压U2，适当调节U1到最佳聚焦，可以测定D-Ud直线随U2改变而使斜率改变的情况。
4、磁偏转原理
电子通过A2后，若在垂直Z轴的X方向外加一个均匀磁场，那么以速度v飞越
子电子在Y方向上也会发生偏转，如图所示。
由于电子受洛伦兹力F=eBv作用，F的大小不变，方向与速度方向垂直，因此电子在F的作用下做匀速圆周运动，洛伦兹力就是向心力，即有eBv=mv2/R，所以
R?
mvz
eB
（4）
电子离开磁场后将沿圆切线方向飞出，直射到达荧光屏。在偏转角φ较小的
情况下，近似的有
tan??
lD? RL
（5）
式中，l为磁场宽度，D为电子在荧光屏上亮点的偏转量（忽略荧光屏的微小由此可得偏转量D与外加磁场B、加速电压U2等的关系为
弯曲），L为从横向磁场中心到荧光屏的距离。
D?lBL
e
2mU2
（6）
实验中的外加横向磁场由一对载流线圈产生，其大小为
B?K?0nI
（7）
式中，?0为真空中的磁导率，n为单位长度线圈的匝数，I为线圈中的励磁电
流，K为线圈产生磁场公式的修正系数（0?K?1）
由此可得偏转量D与励磁电流I、加速电压U2等的关系为
D?K?0nIlL
e 2mU2
（8）
当励磁电流I（即外加磁场B）确定时，电子束在横向磁场中的偏转量D与加
速电压U2的平方根成反比。
5、磁聚焦和电子荷质比的测量原理
带点粒子的电量与质量的比值叫荷质比，是带电微观粒子的基本参量之一。电子运动方向与磁场平行，故磁场对电子运动不产生影响。电子流
的轴线速
测定荷质比的方法很多，本实验采用磁聚焦法。率为
v//?
2eU2
m
（9）
式中，e，m分别为电子电荷量和质量。若在一对偏转极板Y上加一个幅值不
大的交变电压，则电子流通过Y后就获得一个与管轴垂直分量v?。如暂不考虑电子轴向速度分量v//的影响，则电子在磁场的洛伦兹力F的作用下（该力与v?垂直），在垂直于轴线的平面上作圆周运动，即该力起着向心力的作用，F=ev?B=mv2?/R，
由此可得到电子运动的轨道半径R?动一周所需要的时间（即周期）为 v?
，v?越大轨道半径亦越大，电子运
Be/m
T?
2?Re
?2?B v?m
（10）
这说明电子的旋转周期与轨道半径及速率v?无关。若再考虑v//的存在，电子
的运动轨迹应为一螺旋线。在一个周期内，电子前进距离（称螺距）为 h?v//T?
2?
2mU2
Be
（11）
由于不同时刻电子速度的垂直分量v?度不同，故在磁场的作用下，各电子将
沿不同半径的螺线前进。然而，由于他们速度的平行分量v//均相同，所以电子在做螺线运动时，它们从同一点出发，尽管各个电子的v?各不相同，但经过一个周期后，它们又会在距离出发点相距一个螺距的地方重新相遇，这就是磁聚焦的基本原理。由式（11）可得
m?8?2U2h2B2
（12）
长直螺线管的磁感性强度B，可以由下式计算：
B?
?0NIL?D
2
2
（13）
将式（13）代入式（12），可得电子荷质比为： m?8?2U2(L2D2?0NIh)2
e?k
（14）
m
式中
U2
2I
（15）
8?2(L2?D2)
k?2
(?0Nh)
（16）
本实验使用的电子束实验仪，k=4.8527?108
微波段电子自旋共振实验 电子自旋共振（ESR ）谱仪是根据电子自旋磁矩在磁场中的运动与外部高频电磁场相互作用，对电磁波共振吸收的原理而设计的。因为电子本身运动受物质微观结构的影响，所以电子自旋共振成为观察物质结构及其运动状态的一种手段。又因为电子自旋共振谱仪具有极高的灵敏度，并且观测时对样品没有破坏作用，所以电子自旋共振谱仪被广泛应用于物理、化学、生物和医学生命领域。 一. 实验目的 1. 本实验的目的是在了解电子自旋共振原理的基础上，学习用微波频段检测电子自旋共振信号的方法。 2. 通过有机自由基DPPH 的g 值和EPR 谱线共振线宽并测出DPPH 的共振频率，算出共振磁场，与特斯拉计测量的磁场对比。 3. 了解、掌握微波仪器和器件的应用。 4. 学习利用锁相放大器进行小信号测量的方法。 二. 实验原理 具有未成对电子的物质置于静磁场B 中，由于电子的自旋磁矩与外部磁场相互作用，导致电子的基态发生塞曼能级分裂，当在垂直于静磁场方向上所加横向电磁波的量子能量等于塞曼分裂所需要的能量，即满足共振条件B ?=γω，此时未成对电子发生能级跃迁。 Bloch 根据经典理论力学和部分量子力学的概念推导出Bloch 方程。Feynman 、Vernon 、Hellwarth 在推导二能级原子系统与电磁场作用时，从基本的薛定谔方程出发得到与Bloch 方程完全相同的结果，从而得出Bloch 方程适用于一切能级跃迁的理论，这种理论被称之为FVH 表象。 原子核具有磁矩： L ?=γμ； （1） γ称为回旋比，是一个参数；L 表示自旋的角动量； 原子核在磁场中受到力矩： B M ?=μ； （2）
实验一 电位、电压的测定及基尔霍夫定律 1.1电位、电压的测定及电路电位图的绘制 一、实验目的 1.验证电路中电位的相对性、电压的绝对性 2. 掌握电路电位图的绘制方法 三、实验内容 利用DVCC-03实验挂箱上的“基尔霍夫定律/叠加原理”实验电路板，按图1-1接线。 1. 分别将两路直流稳压电源接入电路，令 U 1＝6V ，U 2＝12V 。（先调准输出电压值，再接入实验线路中。） 2. 以图1-1中的A 点作为电位的参考点，分别测量B 、C 、D 、E 、F 各点的电位值φ及相邻两点之间的电压值U AB 、U BC 、U CD 、U DE 、U EF 及U FA ，数据列于表中。 3. 以D 点作为参考点，重复实验内容2的测量，测得数据列于表中。 图 1-1
四、思考题 若以F点为参考电位点，实验测得各点的电位值；现令E点作为参考电位点，试问此时各点的电位值应有何变化？ 答： 五、实验报告 1．根据实验数据，绘制两个电位图形，并对照观察各对应两点间的电压情况。两个电位图的参考点不同，但各点的相对顺序应一致，以便对照。 答： 2. 完成数据表格中的计算，对误差作必要的分析。 答： 3. 总结电位相对性和电压绝对性的结论。 答：
1.2基尔霍夫定律的验证 一、实验目的 1. 验证基尔霍夫定律的正确性，加深对基尔霍夫定律的理解。 2. 学会用电流插头、插座测量各支路电流。 二、实验内容 实验线路与图1-1相同，用DVCC-03挂箱的“基尔霍夫定律/叠加原理”电路板。 1. 实验前先任意设定三条支路电流正方向。如图1-1中的I1、I2、I3的方向已设定。闭合回路的正方向可任意设定。 2. 分别将两路直流稳压源接入电路，令U1＝6V，U2＝12V。 3. 熟悉电流插头的结构，将电流插头的两端接至数字电流表的“＋、－”两端。 4. 将电流插头分别插入三条支路的三个电流插座中，读出并记录电流值。 5. 用直流数字电压表分别测量两路电源及电阻元件上的电压值，记录之。 三、预习思考题 1. 根据图1-1的电路参数，计算出待测的电流I1、I2、I3和各电阻上的电压值，记入表中，以便实验测量时，可正确地选定电流表和电压表的量程。 答： 2. 实验中，若用指针式万用表直流毫安档测各支路电流，在什么情况下可能出现指针反偏，应如何处理？在记录数据时应注意什么？若用直流数字电流表进行测量时，则会有什么显示呢？ 答：
铷原子的光泵磁共振 田卫芳 201411142023 （北京师范大学物理系 2014 级） 指导教师：何琛娟 实验时间： 2016.11.24 摘要 本实验主要研究了铷原子的光泵磁共振现象，首先通过改变垂直场，消除地磁场垂直分量的影响；改变水平场，观察光抽运信号，同时计算地磁场的大小； 利用扫场法观察磁共振信号，计算Rb Rb 8587和的F g 因子的大小，与理论值比较。 关键词 铷原子、超精细结构、塞曼能级分裂、光抽运、磁共振、 1. 引言 在磁场中，塞曼分裂导致的磁能级间距通常比较小，因此，产生磁共振现象所需的能量通常位于射频或微波波段。此波段的电磁波能量要比光频段的能量小得多，普通的光谱仪器根本无法分辨，所以对于那些磁共振信号很微弱的样品(比如气体样品)很难探测。光抽运是用圆偏振光激发气态原子，打破原子在所研究能级间的热平衡分布，造成能级间所需要的粒子数差，以便在低浓度条件下提高磁共振信号强度。光泵磁共振是利用光抽运效应来研究原子超精细结构塞曼子能级间的磁共振。光泵磁共振采用光探测方法，探测原子对光量子的吸收，而不直接测量射频量子，克服了磁共振信号弱的缺点，大大提高了探测灵敏度。 本实验研究铷原子（Rb ）的光泵磁共振现象，并测量Rb 的朗德因子。天然铷有两种同位素: 丰度为72．15％的Rb 85，丰度为27．85％的Rb 87。 2. 实验原理 2.1 Rb 原子基态及最低激发态的能级 Rb 是碱金属原子，最外层有一个价电子，基态时位于5s 能级上，其轨道
角动量量子数L=0,自旋角动量量子数为S=1/2，考虑L-S 耦合后，其总角动量J=1/2，记作52S 1/2 ，其最近激发态为52P 1/2和52P 3/2。电子由5p 跃迁到5s 所产生的光辐射是Rb 原子主线系的第一条线，为双线，其强度在Rb 灯光谱中特别高，其中52P 1/2到52S 1/2跃迁产生的谱线称为D 1线，波长794.8nm ，52P 3/2到52S 1/2跃迁产生的谱线称为D 2线，波长780.0nm 。 在核自旋量子数I=0时，原子的价电子经L-S 耦合后总角动量J P 与原子总磁矩J μ 关系为 2J J J e e g P m μ=- (1)(L 1)(S 1) 12(J 1) J J J L S g J +-+++=+ + 但当I ≠0时，原子总角动量还要考虑核的贡献。由量子数F 标定原子的超精细结构能级。原子总角动量P F 与总磁矩μF 之间的关系为 2F F F e e g P m μ=- F(F 1)(J 1)(I 1) 2(F 1) F J J I g g F +++-+=+ 在弱磁场中原子的超精细结构产生反常塞曼分裂，磁量子数m F =F ，F-1……，-F ，会产生2F+1个能级间距基本相等的塞曼子能级，如图2-1所示 图2-1 铷原子能级图
实验一MOS管的基本特性 班级姓名学号指导老师袁文澹 一、实验目的 1、熟练掌握仿真工具Hspice相关语法； 2、熟练掌握MOS管基本特性； 3、掌握使用HSPICE对MOS电路进行SPICE仿真，以得到MOS电路的I-V曲线。 二、实验内容及要求 1、熟悉Hspice仿真工具； 2、使用Hspice仿真MOS的输出特性，当VGs从0~5V变化，Vds分别从1V、2V、3V、4V 和5V时的输出特性曲线； 三、实验原理 1、N沟道增强型MOS管电路图 a)当Vds=0时，Vgs=0的话不会有电流，即输出电流Id=0。 b)当Vgs是小于开启电压的一个确定值，不管Vds如何变化，输出电流Id都不会改变。 c)当Vgs是大于开启电压的一个确定值，在一定范围内增大Vds时,输出电流Id增大。但当 出现预夹断之后，再增大Vds，输出电流Id不会再变化。 2、NMOS管的输出特性曲线
四、实验方法与步骤 实验方法： 计算机平台：（在戴尔计算机平台、Windows XP操作系统。） 软件仿真平台：（在VMware和Hspice软件仿真平台上。） 实验步骤： 1、编写源代码。按照实验要求，在记事本上编写MOS管输出特性曲线的描述代码。并以aaa.sp 文件扩展名存储文件。 2、打开Hspice软件平台，点击File中的aaa.sp一个文件。 3、编译与调试。确定源代码文件为当前工程文件，点击Complier进行文件编译。编译结果有错误或警告，则将要调试修改直至文件编译成功。 4、软件仿真运行及验证。在编译成功后，点击simulate开始仿真运行。点击Edit LL单步运行查看结果,无错误后点击Avanwaves按照程序所述对比仿真结果。 5、断点设置与仿真。… 6、仿真平台各结果信息说明. 五、实验仿真结果及其分析 1、仿真过程 1）源代码 *Sample netlist for GSMC $对接下来的网表进行分析 .TEMP 25.0000 $温度仿真设定 .option abstol=1e-6 reltol=1e-6 post ingold $设定abstol,reltol的参数值 .lib 'gd018.l' TT $使用库文件 * --- Voltage Sources --- vdd VDD 0 dc=1.8 $分析电压源 vgs g 0 0 $分析栅源电压 vds d 0 dc=5 $分析漏源电压 vbs b 0 dc=0 $分析衬源电压 * --- Inverter Subcircuit --- Mnmos d g 0 b NCH W=30U L=6U $Nmos管的一些参数 * --- Transient Analysis --- .dc vds 0 5 0.1 SWEEP vgs 1 5 1 $双参数直流扫描分析 $vds从0V~5V,仿真有效点间隔取0.1 $vgs取1V、2V、3V、4V、5V
微波电子自旋共振 【摘要】本文通过电子自旋共振实验，解释恒定磁场中的电子自旋磁矩在射频电磁场 的作用下会发生磁能级间的共振跃迁现象。 一、引言 电子自旋的概念首先由Pauli于1924年提出。而电子自旋共振实验则是从1945年开始才发展起来的一项新技术。 电子自旋共振研究的对象是具有未偶电子的物质，如具有奇数个电子的原子、分子、内电子壳层未被充满的离子、受辐射作用产生的自由基及半导体、金属等。通过共振谱线的研究，可以获得有关分子、原子及离子中未偶电子的状态及其周围环境方面的信息，从而得到有关物质结构和化学键的信息，故电子自旋共振是一种重要的近代物理实验技术，在物理、化学、生物、医学等领域有广泛用途。 “自旋”概念的明确提出：1925年，两位年轻的荷兰学生乌伦贝克和哥德斯密特，“为了解释反常塞曼效应”，受泡利不相容原理的启发，明确提出了电子具有自旋的概念，并证明了“自旋”就是泡利提出的“新自由度”。1926年，海森伯和约旦引进自旋S，用量子力学理论对反常塞曼效应作出了正确的计算。1927年，泡利引入了泡利矩阵作为自旋操作符号的基础，引发了保罗-狄拉克发现描述相对论电子的狄拉克方程式。 电子自旋共振(ESR，Electron Spin Resonance)是一种奇妙的实验现象，也被称为电子顺磁共振(EPR，Electron Paramagnetic Resonance)。它利用具有未偶电子的物质在外加恒定磁场作用下对电磁波的共振吸收特性，来探测物质中的未偶电子，研究其与周围环境的相互作用，从而获得有关物质微观结构的信息。电子自旋共振现象直到1944年才由苏联喀山大学的扎沃伊斯基(E.K.Зabouchuǔ)在实验中观察到。 二、实验原理 1、量子力学解释 μ的关系为： 电子具有自旋，其自旋角动量Pe和自旋磁矩e 图1 自旋能级在磁场中的取向 g为朗德因子，Bμ为玻耳磁子，其值为5.7883785×1O-11MevT-1。若电子处于外磁场 μ在空间的取向是量子化的，Pe在Z方向的B（沿Z方向）中，据量子力学可知Pe和e
电子技术实验报告 学号： 222014321092015 姓名：刘娟 专业：教育技术学
实验三单级交流放大器（二） 一、实验目的 1. 深入理解放大器的工作原理。 2. 学习测量输入电阻、输出电阻及最大不失真输出电压幅值的方法。 3. 观察电路参数对失真的影响. 4. 学习毫伏表、示波器及信号发生器的使用方法。 二. 实验设备: 1、实验台 2、示波器 3、数字万用表 三、预习要求 1、熟悉单管放大电路。 2、了解饱和失真、截止失真和固有失真的形成及波形。 3、掌握消除失真方法。 四、实验内容及步骤 ●实验前校准示波器，检查信号源。 ●按图3-1接线。 图3-1 1、测量电压参数，计算输入电阻和输出电阻。 ●调整RP2，使V C=Ec/2（取6～7伏），测试V B、V E、V b1的值，填入表3-1中。 表3-1 Array ●输入端接入f=1KHz、V i=20mV的正弦信号。 ●分别测出电阻R1两端对地信号电压V i及V i′按下式计算出输入电阻R i ： ●测出负载电阻R L开路时的输出电压V∞，和接入R L（2K）时的输出电压V0 , 然后按下式计算出输 出电阻R0；
将测量数据及实验结果填入表3-2中。 2、观察静态工作点对放大器输出波形的影响,将观察结果分别填入表3-3，3-4中。 ●输入信号不变，用示波器观察正常工作时输出电压V o的波形并描画下来。 ●逐渐减小R P2的阻值，观察输出电压的变化，在输出电压波形出现明显失真时，把失真的波形描 画下来，并说明是哪种失真。( 如果R P2=0Ω后，仍不出现失真，可以加大输入信号V i，或将R b1由100KΩ改为10KΩ，直到出现明显失真波形。) ●逐渐增大R P2的阻值，观察输出电压的变化，在输出电压波形出现明显失真时，把失真波形描画 下来，并说明是哪种失真。如果R P2=1M后，仍不出现失真，可以加大输入信号V i，直到出现明显失真波形。 表 3-3 ●调节R P2使输出电压波形不失真且幅值为最大（这时的电压放大倍数最大），测量此时的静态工 作点V c、V B、V b1和V O 。 表 3-4 五、实验报告 1、分析输入电阻和输出电阻的测试方法。 按照电路图连接好电路后，调节RP2，使Vc的值在6-7V之间，此时使用万用表。接入输入信号1khz 20mv后，用示波器测试Vi与Vi’，记录数据。用公式计算出输入电阻的值。在接入负载RL和不接入负载时分别用示波器测试Vo的值，记录数据，用公式计算出输出电阻的值。 2、讨论静态工作点对放大器输出波形的影响。 静态工作点过低，波形会出现截止失真，即负半轴出现失真；静态工
铷原子的光泵磁共振实验 学号 姓名： 实验日期： 指导老师： 【摘要】 在本实验中我们运用光泵磁共振技术，研究了铷原子的光抽运信号和磁共振信号，最终测量得87 Rb 的朗德F g 因子为0.4981，85Rb 的朗德F g 因子为0.3348，以及地磁场的大小为0.4245GS. 关键词：光抽运、磁共振、超精细结构、塞曼子能级、朗德F g 因子 一、引言： 光泵，也称光抽运，是借助于光辐射获得原子基态超精细结构能级或塞曼子能级间粒子数的非热平衡分布的实验方法。光泵磁共振技术实际上是将光抽运技术和射频或微波磁共振技术相结合的一种实验技术，它是1955年法国科学家卡斯特勒（A.Kastler ）发明的。在光泵磁共振技术中，一方面光抽运改变了磁能级上的粒子数分布，使更多的粒子参与磁共振；另一方面采取光探测的方法而不直接测量射频量子，从而克服了磁共振信号弱的缺点，把探测灵敏度提高了七八个数量级。如今，光泵磁共振已广泛应用于基础物理研究，比如原子的磁矩、能级结构和g 因子测量。此外，在原子频标、激光及弱磁场测量等方面，这一方法也是极为有利的实验手段。 本实验研究铷原子的光泵磁共振现象，并测量铷原子的朗德g 因子和地磁场强度。 二、 原理: 实验研究的对象是Rb 原子，其最外层有一个价电子，位于5s 能级上，因此其电子轨道角动量量子数L=0,电子自旋轨道角动量量子数s=1/2.其总角动量量子数 s L S L S L J --++= ,1,。所以Rb 原子的基态只有2/1=J ，标记为2/125S 。5P 与基 态5S 之间产生的跃迁是铷原子主线系的第一条谱线，谱线为双线。2 /12P 5到 2 /12S 5的跃迁 产生的谱线为D1线，波长是794.8nm ；2 /12P 5到 2 /12S 5的跃迁产生的谱线为D2线，波长是 780.0nm 。 在核自旋I=0时，原子的价电子经L-S 耦合后总角动量和原子的总磁矩的关系为 2J J J e e g P m μ =- (1)
微电子综合实验报告实验题目：⒚同或门电路仿真 班级：电子科学与技术1201 姓名：XXX 学号：XXX 时间：2015.5—2015.6
一、电路图。 OUT A B (IN1) （IN2） 分别给上图中的每个管子和结点标注，如下所述： P管分别标记为：MP1、MP2、MP3;N管分别标记为：MN1、MN2、MP3;A、B端分别标记为：IN1、IN2;输出端标记为：OUT；N 管之间连接点标记为：1；连接反相器的点标记为：2；如上图所示。 其真值表如下所示：
二、电路仿真表。 *dounand MN1 1 IN1 0 0 NMOS L=0.6U W=2.4U MN2 2 IN2 1 0 NMOS L=0.6U W=2.4U MN3 OUT 2 0 0 NMOS L=0.6U W=2.4U MP1 IN2 IN1 2 VDD PMOS L=0.6U W=4.4U MP2 IN1 IN2 2 VDD PMOS L=0.6U W=4.4U MP3 OUT 2 VDD VDD PMOS L=0.6U W=4.4U VDD VDD 0 DC 5V VIN1 IN1 0 PULSE(0 5 0 0.1N 0.1N 5N 10N) VIN2 IN2 0 PULSE(0 5 0 0.1N 0.1N 10N 20N) .TRAN 1N 100N UIC .LIB './HJ.L' TT .END 下图为无负载电容，IN1=10ns，IN2=20ns时的波形图。 从图中可以发现，本来输出应该是5v，实际输出只有4.8v，可见输出有阈值损失。 原因是N管传高电平、P管传低电平时，输出半幅，所以存在阈值损失。 三、输出加负载电容。 1、C=0.2p ；IN1=10ns ；IN2=20ns 时波形如下：
近代物理实验报告 顺磁共振实验 学院 班级 姓名 学号 时间 2014年5月10日
顺磁共振实验 实验报告 【摘要】 电子顺磁共振又称电子自旋共振。由于这种共振跃迁只能发生在原子的固有磁矩不为零的顺磁材料中，因此被称为电子顺磁共振；因为分子和固体中的磁矩主要是自旋磁矩的贡献所以又被称为电子自旋共振。简称“EPR ”或“ESR ”。由于电子的磁矩比核磁矩大得多，在同样的磁场下，电子顺磁共振的灵敏度也比核磁共振高得多。在微波和射频范围内都能观察到电子顺磁现象，本实验使用微波进行电子顺磁共振实验。 【关键词】 顺磁共振，自旋g 因子，检波 【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 原子中的电子由于轨道运动，具有轨道磁矩，其数值为： 2l l e e P m μ=- ，负号表示方向同l P 相反。在量子力学中(1)l P l l =+，因而 (1)(1)2l B e e l l l l m μμ=+=+，其中2B e e m μ=称为玻尔磁子。电子除了轨道运动外
电子技术实验报告 实验名称：单级放大电路 系别： 班号: 实验者姓名: 学号: 实验日期： 实验报告完成日期: ?
目录 一、实验目的 (3) 二、实验仪器 (3) 三、实验原理 (3) （一）单级低频放大器的模型和性能 (3) （二）放大器参数及其测量方法 (5) 四、实验内容 (7) 1、搭接实验电路 (7) 2、静态工作点的测量和调试 (8) 3、基本放大器的电压放大倍数、输入电阻、输出电阻的测量 (9) 4、放大器上限、下限频率的测量 (10) 5、电流串联负反馈放大器参数测量 (11) 五、思考题 (11) 六、实验总结 (11)
一、实验目的 １.学会在面包板上搭接电路的方法; 2．学习放大电路的调试方法； 3.掌握放大电路的静态工作点、电压放大倍数、输出电阻和通频带测量方法; 4．研究负反馈对放大器性能的影响;了解射级输出器的基本性能； ５.了解静态工作点对输出波形的影响和负载对放大电路倍数的影响。 二、实验仪器 1.示波器1台 ２.函数信号发生器1台 3. 直流稳压电源1台 ４.数字万用表１台 5.多功能电路实验箱１台 6.交流毫伏表１台 三、实验原理 （一) 单级低频放大器的模型和性能 １. 单级低频放大器的模型 单级低频放大器能将频率从几十Ｈz~几百ｋHz的低频信号进行不失真地放大，是放大器中最基本的放大器，单级低频放大器根据性能不同科分为基本放
大器和负反馈放大器。 从放大器的输出端取出信号电压（或电流)经过反馈网络得到反馈信号电压（或电流）送回放大器的输入端称为反馈。若反馈信号的极性与原输入信号的极性相反，则为负反馈。 根据输出端的取样信号(电压或电流)与送回输入端的连接方式(串联或并联)的不同，一般可分为四种反馈类型——电压串联反馈、电流串联反馈、电压并联反馈和电流并联反馈。负反馈是改变房卡器及其他电子系统特性的一种重要手段。负反馈使放大器的净输入信号减小，因此放大器的增益下降；同时改善了放大器的其他性能：提高了增益稳定性,展宽了通频带,减小了非线性失真，以及改变了放大器的输入阻抗和输出阻抗。负反馈对输入阻抗和输出阻抗的影响跟反馈类型有关。由于串联负反馈实在基本放大器的输入回路中串接了一个反馈电压,因而提高了输入阻抗,而并联负反馈是在输入回路上并联了一个反馈电流，从而降低了输入阻抗。凡是电压负反馈都有保持输出电压稳定的趋势,与此恒压相关的是输出阻抗减小;凡是电流负反馈都有保持输出电流稳定的趋势,与此恒流相关的是输出阻抗增大。 2.单级电流串联负反馈放大器与基本放大器的性能比较 电路图2是分压式偏置的共射级基本放大电路,它未引入交流负反馈。 电路图3是在图2的基础上，去掉射极旁路电容C e，这样就引入了电流串联负反馈。
实验 光泵磁共振实验 在五十年代初期，法国物理学家卡斯特勒（A ·H ·Kastler ）提出了光抽运（optical pumping ，又称光泵）技术，并发现和发展了研究原子核磁共振的光学方法，因此于1966年荣获诺贝尔物理学奖。 光抽运（即光泵）是用圆偏振光束激发气态原子的方法，以打破原子在所研究的能级间的玻耳兹曼热平衡分布，造成所需的布居数差，从而在低浓度的条件下提高了核磁共振强度，这时再用相应频率的射频场激励原子的磁共振。在探测核磁共振方面，不是直接探测原子对射频量子发射或吸收，而是采用光电探测的方法，探测原子对光量子的发射或吸收。由于光量子的能量比射频量子高八个数量级，所以探测信号的灵敏度比一般磁共振探测技术高八个数量级。 三十多年来，用光抽运——磁共振——光电探测技术对许多原子、离子和分子进行了大量研究，增进了对微观粒子结构的了解。如对原子的磁矩、朗德因子g ，能级结构、塞曼分裂等，尤以对碱金属原子（铷等）激发态精细与超精细结构的研究方面起了很大推动作用。此外光抽运技术在激光、原子频标和精测弱磁场等方面也都有广泛的应用。 本实验以碱金属——铷（Rb ）原子做为研究对象，所涉及的物理内容丰富，应用到原子物理学，光学，电磁学及无线电电子学等方面的知识，并定性或定量地了解到原子内部的很多信息。它是典型的波谱学教学实验之一。 实验原理 1、 铷（Rb ）原子的精细结构与超精细结构能级 本实验研究气态的自由原子——铷（Rb ）,它和所有碱金属原子Li 、Na 、K 一样，在紧紧束缚的满壳层外只有一个电子。铷的价电子处于第五壳层，主量子数n = 5。n 为5的电子，其轨道量子数L = 0，1，2，3，4，(n -1)。基态L = 0，最低激发态L = 1，电子自旋量子数s = 1/2。 由于电子的轨道运动与自旋的相互作用（即L-S 耦含）而发生的能级分裂，称为原子的精细结构（见图1）。轨道角动量L P 与自旋角动量S P 合成为总角动量S L J P P P +=。原子能级的精细结构用总角动量量子数J 标记， J =L +S ，L +S -1，……，|L -S |。对基态，L ＝0和S ＝1／2，因此Rb 基态J =0+1/2=1/2。其标记为 52S 2/1。Rb 最低激发态，L =1和S =1/2，因此J =1/2 和J =3/2，是双重态：52P 1/2和52P 3/2。5P 与5S 能级之间产生跃迁是Rb 原子主线系第1条线， 为双线。它在铷灯光谱中强度是很大的。52P 1/2 →52S 1/2跃迁产生波长为7947.6?为D 1谱线， 52P 3/2→52S 1/2跃迁产生波长为7800A 为D 2谱线。
近代物理实验题目磁共振技术 学院数理与信息工程学院 班级物理082班 学号08220204 姓名 同组实验者 指导教师
光磁共振实验报告 【摘要】本次实验在了解如光抽运原理，弛豫过程、塞曼分裂等基本知识点的基础上，合理进行操作，从而观察到光抽运信号，并顺利测量g因子。 【关键词】光磁共振光抽运效应塞曼能级分裂超精细结构 【引言】光磁共振实际上是使原子、分子的光学频率的共振与射频或微波频率的磁共振同时发生的一种双共振现象。这种方法是卡斯特勒在巴黎提出并实现的。由于这种方法最早实现了粒子数反转，成了发明激光器的先导，所以卡斯特勒被人们誉为“激光之父”。光磁共振方法现已发展成为研究原子物理的一种重要的实验方法。它大大地丰富了我们对原子能级精细结构和超精细结构、能级寿命、塞曼分裂和斯塔克分裂、原子磁矩和g因子、原子与原子间以及原子与其它物质间相互作用的了解。利用光磁共振原理可以制成测量微弱磁场的磁强计，也可以制成高稳定度的原子频标。 【正文】 一、基本知识 1、铷原子基态和最低激发态能级结构及塞曼分裂 本实验的研究对象为铷原子，天然铷有两种同位素；85Rb（占72．15%）和87Rb（占27．85%）．选用天然铷作样品，既可避免使用昂贵的单一同位素，又可在一个样品上观察到两种原子的超精细结构塞曼子能级跃迁的磁共振信号．铷原子基态和最低激发态的能级结构如图1所示．在磁场中，铷原子的超精细结构能级产生塞曼分裂．标定这些分裂能级的磁量子数m F=F，F－1，…，－F，因而一个超精细能级分裂为2F＋1个塞曼子能级． 设原子的总角动量所对应的原子总磁矩为μF，μF与外磁场B0相互作用的能量为 E＝－μF·B0＝g F m FμF B0（1） 这正是超精细塞曼子能级的能量．式中玻尔磁子μB＝9．2741×10－24J·T－1 ，朗德因子g F= g J [F(F+1)+J(J+1)－I（I＋1）] ? 2F（F＋1）（2） 图1 其中g J= 1+[J(J+1)－L(L+1)+S（S＋1）] ? 2J（J＋1）（3） 上面两个式子是由量子理论导出的，把相应的量子数代入很容易求得具体数值．由式（1）可知，相邻塞曼子能级之间的能量差 ΔE＝g FμB B0（4） 式中ΔE与B0成正比关系，在弱磁场B0＝0，则塞曼子能级简并为超精细结构能级．
《数字电子技术》实验报告 实验序号：01 实验项目名称：门电路逻辑功能及测试 学号姓名专业、班级 实验地点物联网实验室指导教师时间2016.9.19 一、实验目的 1. 熟悉门电路的逻辑功能、逻辑表达式、逻辑符号、等效逻辑图。 2. 掌握数字电路实验箱及示波器的使用方法。 3、学会检测基本门电路的方法。 二、实验仪器及材料 1、仪器设备：双踪示波器、数字万用表、数字电路实验箱 2. 器件： 74LS00 二输入端四与非门2片 74LS20 四输入端双与非门1片 74LS86 二输入端四异或门1片 三、预习要求 1. 预习门电路相应的逻辑表达式。 2. 熟悉所用集成电路的引脚排列及用途。 四、实验内容及步骤 实验前按数字电路实验箱使用说明书先检查电源是否正常，然后选择实验用的集成块芯片插入实验箱中对应的IC座，按自己设计的实验接线图接好连线。注意集成块芯片不能插反。线接好后经实验指导教师检查无误方可通电实验。实验中
1.与非门电路逻辑功能的测试 （1）选用双四输入与非门74LS20一片，插入数字电路实验箱中对应的IC座，按图1.1接线、输入端1、2、4、5、分别接到K1~K4的逻辑开关输出插口，输出端接电平显 图 1.1 示发光二极管D1~D4任意一个。 （2）将逻辑开关按表1.1的状态，分别测输出电压及逻辑状态。 表1.1 输入输出 1(k1) 2(k2) 4(k3) 5(k4) Y 电压值（v） H H H H 0 0 L H H H 1 1 L L H H 1 1 L L L H 1 1 L L L L 1 1 2. 异或门逻辑功能的测试
图 1.2 （1）选二输入四异或门电路74LS86，按图1.2接线，输入端1、2、4、5接逻辑开关(K1~K4)，输出端A、B、Y接电平显示发光二极管。 （2）将逻辑开关按表1.2的状态，将结果填入表中。 表1.2 输入输出 1(K1) 2(K2) 4(K35(K4) A B Y 电压（V） L H H H H L L L H H H H L L L H H L L L L L H H 1 1 1 1 1 1 1 1
扬州大学物理科学与技术学院 近代物理实验论文实验名称：光泵磁共振实验及地磁场的测量 班级：物教1301班 姓名：钟浩鹏 学号：130801131 指导老师：王文秀
光泵磁共振实验报告 摘要：在本实验中，我们通过调节水平磁场，竖直磁场和扫场观察了抽运信号和光泵磁共振现象。通过测量水平磁场的电流值并计算得到铷的朗德因子g。同时通过地磁场水平分量与总磁场和扫场的关系，计算出地磁场的水平分量大小。由于装置的摆放决定了总场沿水平方向时共振信号最强，由此测量了地磁场竖直分量的大小，从而测得了地磁场的大小和方向。In this experiment, we adjust the horizontal magnetic field, the vertical magnetic field and sweeping field observed the pumping signal and optical pump magnetic resonance phenomenon. By measuring the level of the current value of the magnetic field and calculate the rubidium land factor g. At the same time through the geomagnetic field level component to the total magnetic field and sweeping field, the relationship between size to calculate the horizontal component of the geomagnetic field. Put the device determines the strongest resonance signal when PLD along the horizontal direction, thus to measure the size of the vertical component of geomagnetic field, so as to have the size and direction of the magnetic field. 关键词：光抽运；光泵磁共振；地磁场 一、引言 光泵也称光抽运，是借助于光辐射获得原子基态超精细结构能级及塞曼子能级间粒子数的非平衡分布的实验方法。光泵磁共振技术于1955年由法国科学家卡斯特勒发明，它是将光抽运技术和射频或微波磁共振技术相结合的一种实验技术，这种技术最早实现了粒子数反转。气体原子塞曼子能级之间的磁共振信号非常弱，普通方法很难探测。本实验利用光泵磁共振方法克服了磁共振信号弱的特点，将探测灵敏度提高了七八个数量级，能在弱磁场下精确检测原子能级的超精细结构。本实验研究Rb原子的光泵磁共振现象，天然Rb有两种同位素： 85 Rb（丰度为72.15%）、87 Rb（丰度为27.85%）。 二、实验原理 1．铷原子基态和最低激发态的能级 铷（Z=37）是一价金属元素，天然铷中含量大的同位素有两种：87Rb，占27.85 %和85Rb，占72．15%。它们的基态都是52S1/2。 图1 Rb原子精细结构的形成 在L—S耦合下，形成双重态：52P1/2和52P3/2，这两个状态的能量不相等，产生精细分裂。因此，从5P到5S的跃迁产生双线，分别称为D1和D2线，如图1所示，它们的波长分别是794.76nm和780.0nm。
电工电子工艺基础实验报告完整版 电工电子工艺基础实验报告专业年级: 学号: 姓名: 指导教师: 2013 年 10 月 7 日
目录 一．手工焊点焊接方法与工艺,贴片、通孔元器件焊接工艺。 二．简述磁控声光报警器的工作原理,画出电路组成框图,实物图片。 三．简述ZX—2005型稳压源/充电器的工作原理,画出电路组成框图,实物图片;附上实习报告。四．简述流水灯工作原理,画出电路组成框图,实物图。 五．简述ZX2031FM微型贴片收音机的工作原理,画出电路组成框图,实物图。 六．简述HTDZ1208型—复合管OTL音频功率放大器的工作原理,画出电路组成框图,实物图。七．总的实训体会,收获,意见。 一．手工焊点焊接方法与工艺,贴片、通孔元器件焊接工艺。 （1）电烙铁的拿法 反握法:动作稳定,不易疲劳,适于大功率焊接。 正握法:适于中等功率电烙铁的操作。
握笔法:一般多采用握笔法,适于轻巧型的电烙铁,其 烙铁头就是直的,头端锉成一个斜面或圆锥状,适于焊 接面积较小的焊盘。 （2）焊锡的拿法 （3）焊接操作五步法 左手拿焊条,右手拿焊铁,处于随时可焊状态。 加热焊件、送入焊条、移开焊条、移开电烙铁。（4）采用正确的加热方法 让焊件上需要锡侵润的各部分均匀受热 （5）撤离电烙铁的方法 撤离电烙铁应及时,撤离时应垂直向上撤离 （6）焊点的质量要求 有可靠的机械强度、有可靠的电气连接。 （7）合格焊点的外观 焊点形状近似圆锥体,椎体表面呈直线型、表面光泽 且平滑、焊点匀称,呈拉开裙状、无裂纹针孔夹 渣。 （8）常见焊点缺陷分析 二．简述磁控声光报警器的工作原理,画出
一、实验背景 早在1935年，著名苏联物理学家兰道（Lev Davydovich Landau 1908—1968）等就提出铁磁性物质具有铁磁共振特性．经过十几年，在超高频技术发展起来后，才观察到铁磁共振吸收现象，后来波耳得（Polder ）和侯根（Hogan ）在深入研究铁磁体的共振吸收和旋磁性的基础上，发明了铁氧体的微波线性器件，使得铁磁共振技术进入了一个新的阶段．自20世纪40年代发展起来后，铁磁共振和核磁共振、电子自旋共振等一样，成为研究物质宏观性能和用以分析其微观结构的有效手段． 微波铁磁共振现象是指铁磁介质处在频率为?0的微波电磁场中，当改变外加恒定磁场H 的大小时，发生的共振吸收现象．通过铁磁共振实验，我们可以测量微波铁氧体的共振线宽、张量磁化率、饱和磁化强度、居里点等重要参数．该项技术在微波铁氧体器件的制造、设计等方面有着重要的应用价值． 二、实验目的 1．了解微波谐振腔的工作原理，学习微波装置调整技术． 2．掌握铁磁共振的基本原理，观察铁磁共振现象． 3．测量微波铁氧体的共振磁场B ，计算g 因子． 三、实验原理 1.磁共振 自旋不为零的粒子,如电子和质子,具有自旋磁矩．如果我们把这样的粒子放入稳恒的外磁场中，粒子的磁矩就会和外磁场相互作用使粒子的能级产生分裂，分裂后两能级间的能量差为: 02B h E πγ=? （1） （其中，γ为旋磁比，h 为普朗克常数，0B 为稳恒外磁场）． 又有e m e g 2=γ，故0022B g B h m e g E B e μπ =?=?．（其中，g 即为要求的朗德g 因子，其值约为2．πμe B m eh 4=为玻尔磁子， 其值为1241074.29--??T J ） 若此时再在稳恒外磁场的垂直方向加上一个交变电磁场，该电磁场的能量为
电工电子技术实验报告 学院 班级 学号 姓名 天津工业大学电气工程与自动化学院电工教学部 二零一三年九月
目录 第一项实验室规则------------------------------------------------------------------ i 第二项实验报告的要求------------------------------------------------------------ i 第三项学生课前应做的准备工作------------------------------------------------ii 第四项基本实验技能和要求----------------------------------------------------- ii 实验一叠加定理和戴维南定理的研究------------------------------------------ 1实验二串联交流电路和改善电路功率因数的研究--------------------------- 7实验三电动机的起动、点动、正反转和时间控制--------------------------- 14实验四继电接触器综合性-设计性实验----------------------------------------20 实验五常用电子仪器的使用---------------------------------------------------- 22实验六单管低频电压放大器---------------------------------------------------- 29实验七集成门电路及其应用---------------------------------------------------- 33 实验八组合逻辑电路------------------------------------------------------------- 37实验九触发器及其应用---------------------------------------------------------- 40 实验十四人抢答器---------------------------------------------------------------- 45附录实验用集成芯片---------------------------------------------------------- 50
集成电路设计综合实验 题目：集成电路设计综合实验 班级：微电子学1201 姓名： 学号：
集成电路设计综合实验报告 一、实验目的 1、培养从版图提取电路的能力 2、学习版图设计的方法和技巧 3、复习和巩固基本的数字单元电路设计 4、学习并掌握集成电路设计流程 二、实验内容 1. 反向提取给定电路模块（如下图1所示），要求画出电路原理图，分析出其所完成的逻辑功能，并进行仿真验证；再画出该电路的版图，完成DRC验证。 图1 1.1 查阅相关资料，反向提取给定电路模块，并且将其整理、合理布局。 1.2 建立自己的library和Schematic View（电路图如下图2所示）。 图2 1.3 进行仿真验证，并分析其所完成的逻辑功能（仿真波形如下图3所示）。
图3 由仿真波形分析其功能为D锁存器。 锁存器:对脉冲电平敏感，在时钟脉冲的电平作用下改变状态。锁存器是电平触发的存储单元，数据存储的动作取决于输入时钟（或者使能）信号的电平值，当锁存器处于使能状态时，输出才会随着数据输入发生变化。简单地说，它有两个输入，分别是一个有效信号EN,一个输入数据信号DATA_IN，它有一个输出Q，它的功能就是在EN有效的时候把DATA_IN的值传给Q，也就是锁存的过程。 只有在有锁存信号时输入的状态被保存到输出，直到下一个锁存信号。其中使能端A 加入CP信号，C为数据信号。输出控制信号为0时，锁存器的数据通过三态门进行输出。所谓锁存器，就是输出端的状态不会随输入端的状态变化而变化，仅在有锁存信号时输入的状态被保存到输出，直到下一个锁存信号到来时才改变。锁存，就是把信号暂存以维持某种电平状态。 1.4 生成Symbol测试电路如下(图4所示) 图4
近代物理实验报告顺磁共振实验 学院 班级 姓名 学号 时间2014 年 5 月10 H
顺磁共振实验实验报告 【摘要】 电子顺磁共振又称电子自旋共振。由于这种共振跃迁只能发生在原子的周有磁矩不为零的顺磁材料中，因此被称为电子顺磁共振；因为分子和周体中的磁矩主要是自旋磁矩的贡獻所以又被称为电子自旋共振。简称“EPR”或“ESR”。由于电子的磁矩比核磁矩大得多，在同样的磁场下，电子顺磁共振的灵敏度也比核磁共振高得多。在微波和射频范围内都能观察到电子顺磁现象，本实验使用微波进行电子顺磁共振实验。 【关键词】 顺磁共振，自旋兰闵子，检波 【引言】 顺磁共振（EPR）又称为电子肖旋共振（ESR）,这是冈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。电子肖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巫，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闵子值，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)电子的肖旋轨道磁矩与肖旋磁矩 原子中的电子由于轨道运动，具有轨道磁矩，其数值为：刀儿，负 号表示方向同E相反。在量子力学中E=』(/+1)方,因而均=屮Q+1)-^― = Jo + “B = 4r~ -九，其中2叫称为玻尔磁子。电子除了轨道运动外 “、= y]s(S+\) —还具有自旋运动，因此还具有肖旋磁矩，其数值表示为：m 叫。 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 少 _ & 丄号&=] + 旳+Ta+i)+s(w) 的总磁矩：2他,其中弐是朗德闵子：2山+ 1) 。 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e 就是巧绕着磁场方向作旋进，引入回磁比2叫，总磁矩可表示成H严泻。同 时原子角动量巧和原子总磁矩"丿取向是量子化的。勺在外磁场方向上的投影为： Pj =斤谄,m = jJ-\J-2,...-j o其中m称为磁量子数，相应磁矩在外磁场方向 上的投影为：“丿=ymh=-mg“B ; m = j,j-Xj-2、??.一j。 (2)电子顺磁共振