مبانی تئوری و دستور کار آزمایشگاه حالت جامد
بررسی تشدید مغناطیسی هسته ای
اهداف :
• بررسی تشدید مغناطیسی هسته ای در چهار نمونه ی متفاوت ؛
• تعیین فاکتور g چهار نمونه ی متفاوت .
مبانی نظری :
در سال ۱۹۴۵ میلادی تشدید مغناطیسی هسته ای NMR توسط دو دانشمند به نام های « بلاخ » و « پورسل » کشف شد . تشدید مغناطیسی هسته ای در حال حاضر روشی استاندار در شیمی و زیست شناسی برای شناسایی و بررسی ترکیبات شیمیایی محلول ها است . در پزشکی ، تشدید مغناطیسی هسته با نام تصویر برداری مغناطیسی MRI شناخته می شود . در NMR به کمک تشدید هسته یک اتم خاص خواص اتمی و پیوند های بین آنها بررسی می شود .
هر اتم از یک یا چند الکترون و یک هسته تشکیل شده است ، گشتاور های مغناطیسی هسته μ بر اساس معادله ۱ به اسپین هسته I وابسته است :
معادله ۱ :
گشتاور مغناطیسی هسته ای μn
فاکتور g g
اسپین هسته I
گشتاور های مغناطیسی هسته μ
μ با توجه به میدان ثابت B0 که فقط در یک جهت ثابت و مشخصی به نمونه وارد میشود بر اساس رابطه ی زیر وابسته است :
تراز های انرژی برهمکنش میدان مغناطیسی با گشتاور مغناطیسی عبارت است از
معادله ۲ :
و
با قرار گرفتن نمونه در میدان ثابت B0 اسپین های هسته ای بین سطوح انرژی بر اساس معادله-بلتزمن پخش می‌شوند :
معادله ۳ :
ثابت بلتزمن kB
تعداد اسپین های با سطح انرژی k Nk
با اعمال میدان مغناطیسی متغیر B1 ( فرکانس بالای ν ) عمود بر B0 اسپین ها بین سطوح انرژی نزدیک به Ek توزیع می شوند . در حالی که انرژی میدان B1 دقیقاً با اختلاف انرژی دو حالت k و k+1 برابر شود تشدید رخ می دهد ( Δk = 1 ) .
کلمات کلیدی:
ابررسانا
اثر زیمان طولی و عرضی
ترموکوپل ها و اثر ترموالکتریک
منحنی هیسترزیس فرومغناطیس ها
فهرست
بررسی تشدید مغناطیسی هسته ای 5
اهداف : 5
مبانی نظری : 5
شرح آزمایش: 6
لوزم مورد نیاز: 6
مراحل آزمایش: 7
گزارش کار 7
سوالات 8
آشنایی با ترموکوپل ها و اثر ترموالکتریک 9
اهداف : 9
مبانی نظری : 9
شرح آزمایش 10
مواد و وسایل مورد نیاز: 10
مراحل آزمایش: 10
گزارش کار: 11
بررسی خواص الکتریکی و مغناطیسی ابررسانا ها 12
اهداف 12
مبانی نظری : 12
خواص الکتریکی : 13
خواص مغناطیسی : 13
شرح آزمایش 14
مواد و وسایل مورد نیاز: 14
الف) خاصیت مغناطیسی: 14
ب) خاصیت الکتریکی: 15
گزارش کار 16
سوالات 16
بررسی اثر زیمان طولی و عرضی: 17
اهداف : 17
مبانی نظری : 17
توزیع زاویه ای و قطبیدگی اجزاء زیمان : 20
طیف نمایی اجزاء زیمان : 20
شرح آزمایش 22
وسایل مورد نیاز: 22
مراحل آزمایش: 22
گزارش کار 23
اثر دما بر مقاومت الکتریکی اجسام: 24
اهداف : 24
مبانی نظری : 24
رسانا ها 24
نیمه رسانا ها 25
شرح آزمایش 26
مواد و وسایل مورد نیاز: 26
مراحل آزمایش 27
گزارش کار 27
سوالات 28
بررسی پراش دبای - شرر و ثابت پلانک 29
الف ) اهداف : 29
ب ) مبانی نظری : 29
شرح آزمایش 32
مواد و وسایل مورد نیاز 33
مراحل آزمایش 33
گزارش کار 33
سوالات 34
بررسی منحنی هیسترزیس فرومغناطیس ها 35
اهداف : 35
مبانی نظری : 35
شرح آزمایش 36
مواد و وسایل مورد نیاز 36
مراحل آزمایش 37
گزارش کار 38
بررسی اثر هال در نیمه رسانای ژرمانیوم آلاییده نوع p و n 39
اهداف : 39
مبانی نظری : 39
راهنمای انجام آزمایش : 43
مواد و وسایل مورد نیاز : 43
الف ) اندازه گیری ولتاژ هال به صورت تابعی از شدت جریان الکتریکی در میدان ثابت 43
ب ) اندازه گیری ولتاژ هال به صورت تابعی از میدان مغناطیسی در شدت جریان ثابت 48
گزارش کار 49
قیمت: 52٬500 تومان
قیمت: 38٬000 تومان