电子自旋共振实验报告(3)

中国地质大学(武汉)数理学院,电子自旋共振实验报告

（1986年国际推荐值），因此，在相同磁场下核塞曼能级裂距较电子塞曼能级裂距小三个数量级。这样在通常磁场条件下ESR的频率范围落在了电磁波谱的微波段，所以在弱磁场的情况下，可以观察电子自旋共振现象。根据玻尔兹曼分布规律，能级裂距大，上、下能级间粒子数的差值也大。因此ESR的灵敏度较NMR高，可以检测低至10-4mol的样品，例如半导体中微量的特殊杂质。此外，由于电子磁矩较核磁矩大三个数量级，电子的顺磁弛豫相互作用较核弛豫相互作用强很多，纵向弛豫时间T1和横向弛豫时间T2一般都很短。因此除自由基外，ESR谱线一般都较宽。

ESR只能考察与未偶电子相关的几个原子范围内的局部结构信息，对有机化合物的分析远不如NMR优越；但是ESR能方便的用于研究固体。ESR的最大特点，在于它是检测物质中未偶电子唯一直接的方法，只要材料中有顺磁中心，就能够进行研究。即使样品中本来不存在未偶电子，也可以用吸附、电解、热解、高能辐射、氧化还原等化学反应和人工方法产生顺磁中心。3.3电子自旋共振条件

由原子物理学可知，原子中电子的轨道角动量Pl和自旋角动量Ps会引起相应的轨道磁矩 l和自旋磁矩 s，而Pl和Ps的总角动量Pj引起相应的电子总磁矩为

j g

e

Pjme

式中me为电子质量，e为电子电荷，负号表示电子总磁矩方向与总角动量方向相反，g是一个无量纲的常数，称为朗德因子。按照量子理论，电子的L-S耦合结果，朗德因子为

g 1

J(J 1) S(S 1) L(L 1)

2J(J 1)

式中L、S分别为对原子角动量J有贡献的各电子所合成的总轨道角动量和自旋角动量量子数。由上式可见，若原子的磁矩完全由电子自旋所贡献(L 0,S J)，则g 2。反之，若磁矩完全由电子的轨道磁矩所贡献(L J,S 0)，则g 1。若两者都有贡献，则g的值在1与2之间。因此，g与原子的具体结构有关，通

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库电子自旋共振实验报告(3)在线全文阅读。