大物实验三核铁磁核磁共振

1、实验报告 姓名：周津学号：PB04009021实验题目：核磁共振实验目的：观察核磁共振稳态吸收现象，掌握和磁共振基本试验原理和方法，测量1H和19F的值和g因子。实验原理：1.核自旋：原子核具有自旋，其自旋角动量为：其中I是自旋量子数，其值为伴整数或整数。2.核磁矩：原子带有电荷，因而具有自旋磁矩，其大小为式中g为朗德因子，对质子，为原子核质量，为核磁子，令显然有，称为核的旋磁比。3.核磁矩在外场中的能量：和自旋磁矩在外场中会进动，进动角频率，为外恒定磁场。核自旋角动量的空间取向是量子化的。设z轴沿方向，在z方向分量只能取则核磁矩所具有的势能为对于氢核，两能级之间的能量差为4.核磁共振：实现核

2、磁共振，必须有一个稳恒的外场及一个与和总磁矩m所组成的平面相垂直的旋转磁场，当的角频率等于时，旋转磁场的能量为，则核吸收此旋转磁场的能量，实现能级间的跃迁，即发生和磁共振。此时应满足：数据处理：观察的核磁共振信号（图像见坐标纸）:固定电压调节射频场的频率：如图所示,当B0恒定时，通过低频调制场的作用磁场B以B0为中心作周期性振动，当时，会发生共振，调节射频场的频率可以改变射频场的周期T，使得B扫过共振幅度的时间间隔发生变化，因此示波器所显示的信号间距发生变化，增加，T减小，减小。（2）固定的频率调节射频场的振幅：如图所示，当共振信号为非等间距信号时，即共振磁感应强度不等于时射频场的幅度增大，则

3、在同一周期内B扫过共振磁感应强度B的时间间隔增大，而两相邻周期共振信号的时间间隔减小。（3）等间距共振的情况下改变射频场的振幅：当共振信号为等间距时，由于值不变使得B的振幅变化时，不会影响曲线与的交点，因此不会改变共振信号的间隔。测量的因子和g因子由得：（磁铁磁场最强处3.40cm，电源电压）n123456f/MHz23.48623.48423.48523.48523.48623.485(P=0.95)由得：由得：因此：测量的因子和g因子（磁铁磁场最强处3.43cm，电源电压）n123456f/MHz22.08722.09022.08822.09222.09322.091(P=0.95)由得：

4、由得：因此：改变样品位置测（）由得：F1(MHz)F2(MHz)F3(MHz)F4(MHz)F5(MHz)(MHz)(MHz)(T)d1=2.05cm23.48623.48623.48623.48523.48523.4860.000490.00017d2=2.50cm23.48723.48623.48723.48823.48723.4870.000490.00017d3=3.00cm23.48323.48323.48423.48223.48223.4830.000490.00017d4=3.50cm23.48423.48523.48523.48523.48323.4840.000490.00017d5=4.00cm23.48523.48523.48623.48523.48423.4850.000490.00017因此：误差分析： 1.实验中读取仪器示数时存在估计误差。2.实验过程中，示波器图像不稳定，导致读数时估计误差增加。3.测量的因子和g因子时，由于F共振信号比较弱，导致杂音信号对实验的影响较大，而且共振点的信号不容易观察到。思考题:1.如何确定对应于磁场为B0时核磁共振的共振频率？答：由公式可