电子自旋实验报告

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近代物理演示实验报告

篇一：近代物理实验实验报告

20xx-20xx学年第一学期

近代物理实验

实验报告

目录

液晶电光效应实验 ..... 4

一、实验目的 ......... 4

二、实验原理 ......... 4

三、实验仪器 ......... 7

四、实验步骤 ......... 8

1、液晶电光特性测量 ..................................................................................................... 8

2、液晶上升时间、下降时间测量，响应时间 ........................................................... 10

3、液晶屏视角特性测量 ............................................................................................... 13

拓展实验：验证马吕斯定律 ............................................................................................. 14

五、注意事项 ....... 15

附：《LCD产品介绍及工艺流程》相关资料 ..................................................................

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α粒子散射 ................ 20

一、实验目的 ....... 20

二、实验原理 ....... 20 2

磁化率各向异性,实验报告 磁化率的测定实验报告 华 南 师 范 大 学 实 验 报 告 课程名称 结构化学实验 实验项目磁化率的测定 一、【目的要求】 1．掌握古埃（Gouy）磁天平测定物质磁化率的实验原理和技术。 2．通过对一些配位化合物磁化率的测定，计算中心离子的不成对电子数．并判断d电子的排布情况和配位体场的强弱。二、【实验原理】 （1）物质的磁性 物质在磁场中被磁化，在外磁场强度H(A·m-1)的作用下，产生附加磁场。这时该物质内部的磁感应强度B为： B=H+4πI= H+4πκH (1)式中,I称为体积磁化强度，物理意义是单位体积的磁矩。式中κ=I/H称为物质的体积磁化率。I和κ分别除以物质的密度ρ可以得到σ和χ，σ=I/ρ称为克磁化强度；χ=κ/ρ称为克磁化率或比磁化率。χm=Κm/ρ称为摩尔磁化率。这些数据是宏观磁化率。在顺磁、反磁性研究中常用到χ和χm，帖磁性研究中常用到I、

σ。 物质在外磁场作用下的磁化有三种情况 1．χm＜o，这类物质称为逆磁性物质。2．χm＞o，这类物质称为顺磁性物质。 （2）古埃法测定磁化率 古埃法是一种简便的测量方法，主要用在顺磁测量。简单的装置包括磁场和测力装置两部分。调节电流大小，磁头间距离大小，可以控制磁场强度大小。测力装置可以用分析天平。 样品放在一个长圆柱形玻璃管内，悬挂在磁场中，样品管下端在磁极中央处，另一端则在磁(来自: 写 论文网:磁化率各向异性,实验报告)场为零处。 样品在磁场中受到一个作用力。 df=κHAdH 式中，A表示圆柱玻璃管的截面积。 样品在空气中称重，必须考虑空气修正，即 dF=(κ-κ0)HAdH κ0表示空气的体积磁化率，整个样品的受力是积分问题： F= H

H0 (0)HAdH? 12(0)A(H2?H0) (2) 2 因H0＜＜H,且可忽略κ0，则 F= 1 AH2 (3) 2 式中，F可以通过样品在有磁场和无磁场的两次称量的质量差来求出。 F=(?m样-m空)g（4） 式中，?m样为样品管加样品在有磁场和无磁场时的质量差；?m空为空样品管在有磁场和无磁场时的质量差；g为重力加速度。 则有，?? 2F AH2 m 而 Mm 样品 ，Ah，h为样品高度，A为样品管截面积，m样品为样品质量。 2F M2??m-?m?ghM

X射线光电子能谱实验报告

一、实验目的

1.学习和了解X射线光电子能谱的基本原理；

2.学习使用X射线光电子能谱仪测量待测样品的谱图并进行解析。

二、实验原理

1、光电效应（光致发射/光电离）

如下图⽰。不同能级上的电⼦具有不同的结合能。当⼀束能量为

hν的⼊射光⼦与样品中的原⼦相互作⽤时，单个光⼦把全部能量交

给原⼦中某壳层（能级）上⼀个受束缚的电⼦。如果光⼦的能量⼤于

电⼦的结合能Eb，电⼦将脱离原来受束缚的能级，剩余的能量转化为

该电⼦的动能(Ek)。

光⼦与材料相互作⽤时，从原⼦中各个能级发射出的光电⼦数目

是不同的，有⼀定的⼏率。光电效应的⼏率⽤光电截⾯s表⽰:某能

级的电⼦对⼊射光⼦的有效能量转移⾯积，或⼀定能量的光⼦从某个

能级激发出⼀个光电⼦的⼏率。光电效应截⾯s越⼤，说明该能级上

的电⼦越容易被光激发。与同原⼦其他壳层上的电⼦相⽐，它的光电⼦峰的强度就⼤。2、俄歇电⼦的发射

在X射线照射下，原⼦中的⼀个内层电⼦发⽣光致电离发射后，

在内层留下⼀个空位（原⼦成了离⼦，处于激发态）

激发态离⼦向低能转化发⽣驰豫：

（1）通过辐射跃迁释放能量，产⽣X射线荧光。波⻓在X射线区，

能量为两个能级的能量差。

（2）通过⾮辐射跃迁使另⼀个电⼦激发成为⾃由电⼦。此电⼦为

俄歇电⼦。

3、原⼦能级的划分

原⼦中单个电⼦的运动状态可以⽤量⼦数n，l,ml,ms来表⽰

主量⼦数n：电⼦的能量主要取决于n。n的取值为1，2，3，…，

等整数；分别对应着K，L，M，N…等壳层；

角量⼦数l：决定了电⼦云的⼏何形状。l的取值为0，1，2，…，

（n-1），等整数；对应着s，p，d，f等能级。

磁量⼦数ml：决定了电⼦云在空间伸展的⽅向，在给定l，ml后，

可以取在区间[-l，+l]内的任何整数，共有（2l+1）个。⾃旋量⼦数ms：表⽰电⼦绕其⾃⾝轴的旋转取向，与上述3个量⼦数⽆关；只能取＋½或者－½两个值。

原子中电子既有轨道运动又有自旋运动。它们之间的耦合作用使

得能级发生分裂。对于l>0的内壳层，可以用内量子数j来表示。

微波顺磁共振实验报告

物理072 07180217 陈焕

摘要：本文对顺磁共振做了相关介绍，主要介绍了顺磁共振的原理，微波顺磁共振的实验仪器，最后介绍了微波顺磁共振的实验过程和实验结果。

关键词：顺磁共振；原理；实验仪器；实验过程；实验结果

引言：

由不配对电子的磁矩发源的一种磁共振技术，可用于从定性和定量方面检测物质原子或分子中所含的不配对电子，并探索其周围环境的结构特性。对自由基而言，轨道磁矩几乎不起作用，总磁矩的绝大部分(99％以上)的贡献来自电子自旋，所以电子顺磁共振亦称“电子自旋共振”(ESR)。

EPR现象首先是由苏联物理学家 Е.К.扎沃伊斯基于1944年从MnCl2、CuCl2等顺磁性盐类发现的。物理学家最初用这种技术研究某些复杂原子的电子结构、晶体结构、偶极矩及分子结构等问题。以后化学家根据 EPR测量结果，阐明了复杂的有机化合物中的化学键和电子密度分布以及与反应机理有关的许多问题。美国的B.康芒纳等人于1954年首次将EPR技术引入生物学的领域之中,他们在一些植物与动物材料中观察到有自由基存在。60年代以来，由于仪器不断改进和技术不断创新,EPR技术至今已在物理学、半导体、有机化学、络合物化学、辐射化学、化工、海洋化学、催化剂、生物学、生物化学、医学、环境科学、地质探矿等许多领域内得到广泛的应用。

1、实验原理

原子的的磁性来源于原子磁距．由于原子核的磁矩很小，可以略去不计，所以原子的磁距由原子中各电子的轨道磁矩和自旋磁矩所决定．

按照量子理论，电子的L－S耦合结果，朗德

g＝1＋[J (J+1)＋S（S＋1）－L（L＋1）]?2J(J+1)

由此可见，若原子的磁矩完全由电子自旋磁矩贡献（L＝0，J＝S），则g=2．反之，若磁距完全由电子的轨道磁矩所贡献（S＝0，J＝L)，则g＝1．若自旋和轨道磁矩两者都有贡献，则g的值介乎1和2之间．因此，精确测定g的数值便可判断电子运动的影响，从而有助于了解原子的结构．