大学物理实验之铁磁共振实验报告5-6系04级姓名王奎学号PB04210486日期：2006-5-3实验题目：铁磁共振实验目的：学习用传输式谐振腔法研究铁磁共振现象，测量YIG小球（多晶）的共振线宽和g因子。实验原理：铁磁共振实验是了解铁原子中电子的磁共振现象。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ΔE=γhB0（1）其中：γ为旋磁比，h为约化普朗可常数，B0为稳恒外磁场。如果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hν（2）其中：ν为交变电磁场的频率。当该能量等于粒子分裂后两能级间的能量差时，即：hν=γhB0（3）2πν=γB0（4）低能极上的粒子就要吸收交变电磁场的能量产生跃迁，即所谓的磁共振。铁磁共振实际上是铁原子的电子自旋顺磁共振，电子能级裂距约为核磁能级裂距的1840倍。所以能级间跃迁所需的能量要比核磁共振需要的能量大的多，因此我们用微波（约9GHZ）来提供电子跃迁所需的能量。在实验中微波的频率ν是固定的，其提供的能量hν也是固定的。为使铁原子中电子能级间的能量差能等于该值，我们改变直流磁场的电压值，使外磁场磁感应强度B变化，因而使电子能级间的能量差γhB随之改变，使其扫过微波能量值hν，使等式hν=γhBr成立，产生铁磁共振。Br为谐振点处的磁感应强度值。实验设备：微波发生器，隔离器，定向耦1大学物理实验之铁磁共振合器，晶体检波器，微安计，谐振腔，铁氧体小球，精密衰减器，磁铁，示波器实验处理：1．测谐振频率：打开微波电源，先预热半个小时，调节衰减器，使微安表有56μA的指示。然后旋转波长表的螺旋测微器，微安表电流指示逐渐减小，当电流达最小值时，读取螺旋测微器刻度值，对照刻度值与频率的关系对照表，得微波频率值。实验刚开始时，测得结果见下：实验即将结束时，又测量一遍，微安表示数为55μA，测量结果见下：由此可求出谐振频率为：第一次测量之后，旋转波长表的螺旋测微器，使微安表示数为56μA。误差分析：1、虽已经过努力，仍不可避免电流没有调到最小值，这回造成一定的误差。心得：读微安表刻度时要充分利用下面的镜子，提高度数准确度，做实验中发现睁开两只眼时无法做到指针与像重合，于是就闭一直眼睛认真读数，使指针与像重合。2．测I—B曲线：将装有样品的部分放入永磁铁的中心部分。将实验仪的磁场输出端接入永磁铁...
