文档介绍：近代物理实验报告(三) ————核磁共振实验小组:李智鹏0李威0黄杰0实验班级:电信科学091班指导老师:李鸣2019年3月29日星期五一、实验目的了解核磁共振(NMR)基本原理和实验方法;以含氢核的水为样品,观测影响氢核NMR吸收信号大小及线宽的因素;以含氢核的水和硫酸铜为样品学会利用NMR法测磁场;二、实验原理原子核具有自旋,其自旋磁矩在外磁场中会作进动。表一列出了一些原子核的自旋量子数、磁矩和进动频率。实现核磁共振要有三个基本条件:有一个稳恒的外磁场;一个与和总磁矩所组成的平面垂直的旋转磁场;当的角频率时,则发生核磁共振。为核的旋磁比。,为核的朗德因子,称为核磁子,为约化普朗克常量。研究核磁共振有两种方法,一是连续波法,另一种是脉冲方法,本实验采用连续波吸收法来观察核磁共振现象。根据磁共振条件可知,观察NMR吸收信号有两种方法,固定,改变主磁场(用电磁铁)值,即改变电磁铁的励磁电流,使满足磁共振条件,此为扫场法,本实验用扫场法。三、实验内容及步骤观察NMR信号:按磁共振实验仪面板图连接仪器,了解和熟悉各仪器的使用和调节方法。将水样品管插入探头线圈内,置线圈于电磁铁极靴正中间,打开各仪器的开关使其进入工作状态,示波器置外扫描(X—Y扫描方式)(按下display,将示波器触发方式调为“X—Y”方式)。将实验仪上的“扫场调节”旋钮调大,加扫场磁场;然后调节“边振调节”使边限振荡器起振;再调节“频率调节”旋钮使边限振荡器频率为某一数值(该数值可由频率计测得);接着缓慢增加主磁场(粗调励磁电流),留心观察和注意捕捉一闪即逝的NMR信号,发现后再微调励磁电流和调相器,直到出现图9(b)所示的图形(在示波器中央)。一一改变下列条件,观察NMR信号的形状和峰值的变化,记录下来。改变扫场磁场的幅值;将样品线圈移到电磁铁磁场非均匀区。NMR法测磁场水样品中氢核的NMR信号较强,且易观察,氢核的朗德因子,测量电磁铁某点的磁感应强度随直流励磁电流变化的关系曲线。样品放入电磁铁极靴正中间,仪器面板“频率计”接口接入函数信号发生器“input”,“扫描/计数”选择“extcount”可测量边限振荡器的频率。将扫场磁场调大,调节“频率调节”,观察变化范围,从中定8—10个频率值,以备测绘与的关系。从小到大(或从大到小)改变,调节和调相器,直到NMR信号稳定在示波器正中心(示波器置X—Y方式),记下和,共测8—10组数据。电磁铁的磁感应强度由下式计算:共振时于是有:代入数据有:,式中以MHz为单位。根据测量的8—10组及值,利用最小二乘法(参阅附录)或数学软件origin得出与的数学关系,以备测量其它原子核磁矩使用。一般假定在所测磁场范围内与呈线性关系,即,和分别是与关系直线的“截距”和“斜率”。测量核(或其它核)的朗德因子和