第3讲 EIA实验
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艾姆斯实验(Ames Test)目的:艾姆斯试验是较受重视并得到国内外普遍认可的的快速初筛化学致癌物的试验方法。
可快速地鉴别化学品、新农药和新食品添加剂的致癌性,作为致癌物质的筛选法而被广泛应用。
测试系统:该测试采用两株沙门氏菌TA98和TA1537,两种菌株控制组氨酸合成的操纵子序列带有突变,使其在无组氨酸的培养基中不能生长。
当这些细菌暴露于诱变剂,在某种条件下转变成突变株,即从氨基酸(组氨酸)营养缺陷型转变为营养原养型,就会产生回复突变的克隆。
本试验中这两个细菌株是OECD471推荐的进行埃姆斯试验的菌株。
两株鼠伤寒沙门氏菌被证明是可靠的,而且不同实验室的实验结果具有可重复性。
考虑到许多物质是在体内经代谢活化后才显示出诱变性,艾姆斯等人采用了在体外加S9混合液使被检物活化的方法。
S9混合液为大鼠肝提取物,该提取物含有一些酶的混合物,能够将一些化学物质转变为诱变剂。
实验材料:Gelred、GelGreen和EB在同等条件下作为参照。
DMSO用于溶解这些染料得到以下浓度的储存液:0(对照),1,2.5,5,10,25,50,75,100,250和500ug/mL实验过程:以下物质被加到每个无菌管中,包括2ml琼脂,0.1 mL过夜细胞培养物(TA98 or TA1537),0.1 mL 浓度不同的染料或对照组化学药品,0.5 mL S9/辅助因子混合物或0.5 mL磷酸盐缓冲液。
用以上两种染料及对照组化学药品的十种母液,分别设计以下几组剂量的实验0,0.1,0.25,0.5,1,2.5,5,7.5,10,25,50 ug/plate 。
每种剂量相对应的染料终浓度分别为0,0.04,0.09,0.19,0.37,0.93,1.85,2.78,3.7,9.3和18.5 ug/mL。
每管混合物漩涡混匀,倒入Vogel-Bonner 板中,使均匀分布。
待实验平板中的琼脂变硬。
平板37 °C倒置培养2天。
一、实验目的1. 理解弗兰克-赫兹实验的基本原理和方法。
2. 通过实验,测量氩原子的第一激发电位,并验证原子能级的存在。
3. 深入了解电子与原子碰撞过程中能量交换的规律。
二、实验原理弗兰克-赫兹实验是基于量子力学原理进行的。
实验中,电子从阴极发射,经过加速电压的作用,获得能量。
当电子与原子碰撞时,能量可能发生转移,导致原子从基态跃迁到激发态。
实验中,通过测量板极电流与加速电压的关系,可以得出原子的能级结构。
三、实验器材1.弗兰克-赫兹实验仪2.氩气瓶3.示波器4.电源5.电压表6.电流表7.电阻箱四、实验步骤1. 检查实验仪器的连接,确保实验过程中仪器正常工作。
2. 打开氩气瓶,调节气体压力,使氩气处于适宜的密度。
3. 调节电源,使灯丝电压稳定。
4. 调节电阻箱,使电压表显示的加速电压为0V。
5. 启动示波器,观察板极电流与加速电压的关系。
6. 改变加速电压,记录板极电流值。
7. 重复步骤5和6,直到获得足够的数据。
五、数据处理1. 将加速电压和对应的板极电流值绘制成曲线图。
2. 分析曲线图,找出曲线的峰点和谷点。
3. 计算峰点对应的加速电压值,即为氩原子的第一激发电位。
4. 对实验数据进行误差分析,找出误差来源。
六、实验结果与分析1. 实验结果:根据实验数据,绘制出板极电流与加速电压的关系曲线,发现曲线呈现出峰谷相间的特点。
峰点对应的加速电压值约为9.3V,与理论计算值相符。
2. 分析:实验结果验证了原子能级的存在。
当电子的能量与原子的能级差相匹配时,原子发生跃迁,导致板极电流下降。
实验结果与波尔理论相符,进一步证实了量子力学的基本原理。
3. 误差分析:实验误差主要来源于以下几个方面:(1)氩气压力的不稳定性;(2)实验仪器的精度;(3)操作过程中的误差。
七、结论1. 通过弗兰克-赫兹实验,验证了原子能级的存在,证实了量子力学的基本原理。
2. 实验结果表明,氩原子的第一激发电位约为9.3V,与理论计算值相符。
实验三 塞曼效应实验目的:1.观察汞5461埃光谱线的塞曼效应,并测量它分裂的波长差。
2.测定电子的荷质比e/m 值。
实验原理:当光源置于外磁场中,光源发出的每一条光谱线都将分裂成几条波长相差很小的偏振化分谱线,这一现象称为塞曼效应。
设原子某一能级的能量为E 0,在磁感应强度为B 的外磁场的作用下,原子将获得附加的能量∆E :∆E=Mg B μ BM 为磁量子。
M=J,J-1,…..,-J,共有(2J+1)个值。
因此,原来的一个能级将分裂成(2J+1)个子能级。
子能级的间隔相等,并正比于B 和朗德因子g ,对于L-S 耦合的情况:g=1+)1(2)1()1()1(++-+++J J L L S S J J式中B μ为玻尔磁子,B μ=mhe π4。
设频率为υ的光谱线是由原子的上能级E 2跃迁到下能级E 1所产生(h υ= E 2- E 1),在外磁场的作用下,上下两能级各获得附加能量∆E 2,∆E 1,因此,每个能级各分裂成(2J 2+1)个和(2J 1+1)个子能级。
这样,上下两个子能级之间的跃迁,将发出频率为υ'的谱线,并有h υ'=(E 2+∆E 2)-( E 1+∆E 1)= (E 2- E 1)+(∆E2-∆E 1)= h υ+(M 2g 2- M 1g 1)B μ B分裂后的谱线与原谱线的频率差将为∆υ=(M 2g 2- M 1g 1)B μB/hc=(M 2g 2- M 1g 1)L其中L=B μB/hc=4.67*105-B(cm 1-)L 称为洛仑兹单位,正是正常塞曼效应所分裂的裂距。
在能级跃迁时,磁量子数受到选择性定则和偏振定则所限制。
1.选择性定则:∆M =M 2- M 1=0(当∆J=0 M 1=0 M 2=0 被禁止) ∆M=±1 2.偏振性定则:说明:1.K 为光传播方向矢量,H为外磁场方向。
2. π成分表示光波的电矢量E 平行于B ,σ成分表示E 垂直于B.3.在光学中,如果光线对于观察者迎面而来,这时电矢量若按逆时针方向旋转,我们称之为左旋圆偏振光;若逆时针方向旋转,则称之为右旋圆偏振光。
微带单极子天线设计报告设计者:郑州(2009022052)邱玲(2009022043)胡克强(2009022060)丘定升(2009022050)郭昭君(2009022081)目录1、基本原理 (3)2、设计目标 (3)3、电磁场仿真 (4)(1)3D模型 (4)(2)仿真曲线 (4)4、电路版图设计 (5)(1)、CAD 图 (5)5、安装调试 (6)(1)实物图 (6)(2)测试曲线 (6)6、分析总结 (6)1、基本原理单极子天线是由直接垂直安装在地面或导电平面上的直导体组成的天线 。
单极子天线等效为一振子天线 单极子天线(λ41=h )的方向图E 面2、设计目标⏹ 频率:1800~2200MHz⏹ 增益:0dBi⏹极化方向:垂直⏹方位:全向⏹仰角:球面覆盖⏹电压驻波比:≤2:1⏹阻抗:50ohm⏹最大输入功率:20W⏹接头:SMA-K3、电磁场仿真(1)3D模型(2)仿真曲线4、电路版图设计(1)、CAD 图5、安装调试(1)实物图(2)测试曲线6、分析总结根据最终测试结果分析,此次设计基本达到了设计指标,实物数据与仿真结果一致。
虽然此次设计已经达到要求,但仍有许多不足:(1)、在接下来的学习中,我们应更多地运用ADS、HFSS等专业软件,已达到熟练掌握的程度。
(2)、在完成设计的基础上,要更深入地理解天线的工作原理,增强理论知识。
(3)、将实验设计与实际应用相结合,以便于更好地将其投入生产生活中。