FD-ESR-C型微波段电子自旋共振实验仪使用说明
电子自旋共振实验技术的使用注意事项
电子自旋共振实验技术的使用注意事项电子自旋共振（Electronic Spin Resonance，ESR）技术是一种重要的物理实验方法，在固体物理、化学等领域有广泛的应用。
然而，由于其高度敏感的特点，ESR实验在操作过程中需要注意一些事项，以确保实验结果的准确性和稳定性。
1. 仪器设备的保养保养仪器设备是确保实验稳定性的首要任务。
在进行ESR实验前，要认真检查并确保仪器设备的各项功能正常，如电源、磁场控制、射频源等。
同时，需定期对设备进行清洁，保持其表面的整洁以避免杂质干扰实验结果。
2. 样品的制备样品的制备对ESR实验结果的准确性有很大的影响。
首先，样品的纯度要求较高，杂质会干扰到电子自旋的共振信号，因此在制备过程中需要选择高纯度的试剂和溶剂，同时避免样品和空气接触过程中的杂质污染。
其次，样品的准备要精细，尽可能将样品制备成均匀的固态或液态物质，以提高实验的重现性。
3. 实验条件的控制ESR实验对于实验条件的控制要求非常严格。
首先，磁场的稳定性是影响实验结果的重要因素之一。
在实验过程中，需要确保磁场的稳定性，避免外界磁场的干扰。
其次，温度的控制也是十分重要的。
ESR实验通常在低温条件下进行，因为温度的变化会导致样品的自旋态发生改变，从而影响实验结果。
因此，在实验中需要使用低温器件对样品进行冷却，并严格控制温度的稳定性。
4. 实验过程的记录ESR实验过程中的实验数据以及实验条件的记录对于结果的分析与解释具有重要意义。
因此，在实验过程中，应记录实验的各项参数，如温度、磁场等，以便后续的数据处理与分析。
同时，在实验结束后，应对实验数据进行整理与分析，确保实验结果的准确性和可靠性。
5. 实验误差的分析与处理ESR实验过程中，由于各种因素的影响，实验误差是不可避免的。
因此，在实验结果的分析与解释过程中，需要对实验误差进行合理的分析与处理。
常见的误差来源有仪器误差、样品制备的误差等。
通过对误差的分析，不仅可以更好地理解实验结果，还可以为进一步的实验提供指导。
微型台式电子自旋共振波谱仪Micro-ESR操作规程
微型台式电子自旋共振波谱仪（Micro-ESR）操作规程微型台式电子自旋共振波谱仪（Micro-ESR）简介：电子自旋共振➢微型台式ESR是世界上最小的电子自旋共振（ESR）光谱仪。
此系统可以用于检测各种化学物质的不成对电子。
基于自由基的频谱信号的位置和强度的测定，可以识别并定量自由基。
➢微型台式ESR的应用包括抗氧化剂，润滑剂，原油，催化剂，生物柴油稳定性，植物油，啤酒和葡萄酒的保质期和其它涉及自由基的测定的分析。
微型台式ESR➢Micro-ESR采用专利技术，轻巧便捷，数据精准。
仪器配有全自动型温度控制器、windows系统、USB接口以及Ethernet接口，用于输出数据或和其它仪器连接。
操作➢使用Micro-ESR，使用者首先需要准备样品，并装入样品管放入检测腔。
然后在仪器上定义各种参数，如扫描范围，调制功率和采样时间。
然后，台式微型ESR会在指定范围进行扫描并输出频谱。
微型台式电子自旋共振波谱仪（Micro-ESR）操作步骤：电气连接➢Micro-ESR内置计算机系统，使用110v—220v电源。
➢打开仪器背面开关，启动Micro-ESR，进入计算机系统。
➢仪器可以通过USB口，外接鼠标键盘及U盘。
启动软件1.双击屏幕中的μESR Control Software图标，打开操作软件。
2.当软件状态窗口显示“Ready”时，可以进行下一步操作。
装样1.实验样品需装载在直径5.8mm的样品管中。
2.样品管中装样高度必须大于3cm，以保证样品完全覆盖检测区域。
3.用O型圈固定样品管的高度，小心放入仪器顶部的检测腔中检测。
4.在软件界面选择“Tuning”菜单界面，点击“Auto Tune”进行自动调谐，自动调谐成功后可进行下一步。
如果未成功则需要调整样品位置、装填量，再多次重复此步骤。
扫描1.选择菜单栏中“Spectrometer Control”界面。
2.输入样品名称、样品描述（如果需要）。
电子自旋共振实验技术的使用方法
电子自旋共振实验技术的使用方法电子自旋共振（Electron Spin Resonance，ESR）是一种非常重要的实验技术，用于研究有机物、无机物中的自由基、离子、极化物质和电子态的结构、动力学和相互作用。
本文将探讨电子自旋共振实验技术的使用方法以及相关应用领域。
一、电子自旋共振实验技术简介电子自旋共振实验技术是利用微波的作用，将宏观体系中的磁共振现象扩展到微观的电子自旋上的一种实验技术。
它基于电子自旋与外加磁场的相互作用关系，通过测量微波吸收或发射信号，来获取样品中电子自旋的信息。
二、电子自旋共振实验技术的使用方法1. 准备样品和设备首先，需要准备合适的样品。
样品可以是固体、液体或气体，在测量过程中，需要保持样品的纯度和稳定性。
同时，需要配备电子自旋共振仪器，包括高频发生器、微波功率放大器、微波源、静态磁场装置、探测器等设备。
2. 施加静态磁场在实验开始前，需要施加一个恒定的静态磁场。
静态磁场可以通过电磁铁或永久磁体进行生成。
静态磁场的强度和方向对实验结果有重要的影响，需要根据研究对象的特性进行调整。
3. 输入微波信号在施加静态磁场后，需要输入微波信号。
微波信号的频率与样品中电子自旋的谱线相匹配。
通过调节发生器的频率和功率，使得微波信号与样品中电子自旋的能级相互作用，产生共振吸收或发射。
4. 检测共振信号实验中，使用探测器来检测共振信号。
探测器可以是接收电路，通过测量微波信号的吸收或发射强度来获得共振信号的信息。
同时，可以利用锁相放大器等设备对信号进行放大和处理，以提高信噪比和测量精度。
5. 数据分析和解释最后，对实验数据进行分析和解释。
通过测量共振信号的强度、频率和形状等参数，可以推断样品中电子自旋的性质、数量、排列方式等信息。
同时，可以利用模型和理论进行数据解释，从而获得更深入的认识和理解。
三、电子自旋共振实验技术的应用领域电子自旋共振实验技术广泛应用于化学、物理、生物、材料等领域的研究中。
微波电子自旋共振试验
g =2
DPPH的g因子标准值 2.0036
微波技术
1、微波 TE10模式的电场的电场和磁场分量示意
截止频率
波导传输波长 m=1 n=0 a=23mm b=10mm
3、波导管尺寸
微波技术
y
-z
b a
m=1 n=0 a=23mm b=10mm
x
截止频率
9.522GHz
电子自旋共振
1、能级分裂
电子自旋受外磁场影响能级分裂，分裂能极差与磁场成正比
电子自旋共振
2、共振条件
电磁波量子化地每一份能量等于分裂能级差
电子自旋共振
3、朗德g因子
量子理论中电子轨道角动量和自旋角动量（L-S）耦合结果
电子自旋共振
4、标准样品DPPH
一个未配对“自由电子”，轨道角动量完全猝灭
L=0 S=J
3、微波共振吸收条件 三峰等间距
二峰合一
吸收曲线
4、DPPH的朗德g因子计算 调节磁场得到三峰等间距信号，通过高斯计测量磁感应 强度
计算得
5、吸收曲线线型
吸收曲线
竖直虚线左边的一次微分曲线，峰值右边近似直线的斜率kB与左边的斜 率kA，如果相比等于2.2，则吸收曲线为高斯型，如果相比等于4，则吸收 曲线为洛伦兹型
波导传输波长 40.7mm
实验所用微波频率为
f=9.866GHz
实验仪器
FD-ESR-C型微波电子自旋共振实验仪，双踪示波器
吸收曲线
1、微波共振吸收条件
方向垂直于波导宽边的纵向外界磁场（即水平方向）由永磁铁磁场 B0和正弦扫描磁场 Bsinωt 相加提供
吸收曲线
2、示波器显示的吸收信号
吸收曲线
所以
高斯型
Thank you
电子自旋(顺磁)共振波谱仪(ESR)设备安全操作规程
电子自旋(顺磁)共振波谱仪(ESR)设备安全操作规程前言电子自旋(顺磁)共振波谱仪(ESR)是一种用于研究物质的结构和性质的仪器。
本规程的目的是保证ESR设备的安全操作，防止发生意外事故并保护实验人员的安全。
本文档适用于所有ESR设备的操作人员。
ESR仪器使用前需要了解的安全事项在使用ESR仪器之前，请务必清楚以下几点：1. 电源和冷却水ESR设备需要稳定的电源和充分的冷却水才能正常运转。
操作人员在启用仪器之前，必须确保设备连通的电源和冷却水处于正常状态。
并且在设备使用过程中需要经常检查电源和冷却水的状态，以确保设备正常使用。
2. 辐射ESR仪器使用的辐射会对人体产生影响，因此操作人员必须严格遵守操作规程，避免对人体造成辐射危害。
使用ESR设备时，必须佩戴合适的防辐射服或手套等防护措施。
3. 液氮ESR设备需要液氮来降温，以辅助样品测试。
使用液氮时，需要遵守相关的使用规程；在液氮不足时，需要及时添加。
4. 操作规程操作人员在启用ESR仪器前必须已经掌握本设备的操作规程，并严格按照规程操作。
同时，在使用ESR设备时，需要注意设备的使用环境，确保室内通风良好、照明充足。
安全操作规程1. 设备开机前的准备1.1.检查电源和冷却水处于正常状态，并启用设备。
1.2.检查设备的连接和接线是否正常。
1.3.检查设备的保护装置是否完好。
1.4.佩戴防护装备，在操作设备时，必须佩戴适合的防辐射服、手套等器材。
2. 设备运行时的操作2.1.操作人员必须在ESR设备旁边，夜以继日不间断的盯看仪器的运行状态。
2.2.不得随意更改设备的任何设置，避免设备过载或发生其它安全问题。
2.3.严禁在运行时强行关闭设备。
2.4.在使用液氮时，严禁将设备外部的液氮接口与其他设备接触，否则将可能导致设备的损坏。
2.5.在设备运行期间，不得将其他设备带入实验室，以便保持通风良好，防止环境污染和安全事故的发生。
3. 设备操作后的工作3.1.设备运行结束后，应关闭仪器，切断电源和冷却水。
FD-ESR-II型电子顺磁共振仪说明书(080711修订)
仪器使用说明TEACHER'S GUIDEBOOKFD-ESR-II电子顺磁共振仪中国.上海复旦天欣科教仪器有限公司Shanghai Fudan Tianxin Scientific_Education Instruments Co.,Ltd.FD-ESR-II 电子顺磁共振仪一、概述电子顺磁共振谱仪（又名电子自旋共振）是电子自旋磁矩在磁场中的运动与外部高频电磁场相互作用下对电磁波共振吸收的原理而设计的。
因为电子本身运动受物质微观结构的影响所以电子自旋共振成为观察物质结构及运动状态的一种手段。
因为电子顺磁共振具有极高的灵敏度、测量时对样品无破坏作用，所以电子顺磁共振谱仪广泛应用于物理、化学、生物、医学和生命领域。
二、基本原理具有未成对电子的物质置于静磁场z B 中,由于电子自旋磁矩与外部磁场相互作用导致电子的基态发生塞曼能级分裂:z B B g E μ=∆（B μ为波尔磁矩，g 为无量纲参数），当在垂直于静磁场方向上所加横向电磁波的量子能量ωh 等于∆E 时，满足共振条件，此时未成对电子由下能级跃迁至上能级。
1．Bloch 方程:图1Bloch 理论是将电子近似为自转陀螺，原子核的能级跃迁理解为陀螺在外作用力的进动和章动,如图1。
以下是Bloch 方程的推导： 原子核具有磁矩L uγ= (1)γ称为回旋比是一个参数 L表示自旋的角动量原子核在磁场中受到力矩B u M⨯= (2)并且产生附加能量B u E⋅= (3)根据力学原理M dtL d=和L uγ=得 B u dtud⨯=γ (4) 考虑到驰豫的作用其分量式改为122)()()(T u u B u B dt du T u u B u B dtdu T uu B u B dt du z x y y x z y z x x z y x y Z z y x --=--=--=γγγ (5)其稳态解为：21212222011212122220021)(1")(1)( T T B T B T B T T B T B B T B z z z γωγγχγωγωγγχ+-+=+-+-=（6）如图(2)图（2）三、工作原理介绍系统的基本构成:如图3由微波传输部件把X波段体效应二极管信号源的微波功率馈给谐振腔内的样品，样品处于恒定磁场中，磁铁由50Hz交流电对磁场提供扫描，当满足共振条件时输出共振信号，信号由示波器直接检测。
电子自旋共振谱仪的使用方法与谱线分析技巧
电子自旋共振谱仪的使用方法与谱线分析技巧电子自旋共振（Electron Spin Resonance，ESR）谱仪是一种常用的仪器，用于研究电子自旋的特性及其与其他分子结构的相互作用。
本文将介绍电子自旋共振谱仪的使用方法以及谱线分析技巧。
一、电子自旋共振谱仪的使用方法1. 样品制备：首先，需要准备好带有未成对电子的样品。
常用的样品包括有机自由基、金属离子以及其他具有未成对电子的分子。
2. 样品装载：将样品装载到谱仪的样品室中。
通常，样品室是一个密闭的空间，以确保外界的干扰对实验结果的影响被最小化。
同时，样品室还要具备调节温度的功能，以便进行不同温度下的实验。
3. 实验设置：在进行实验前，需要对谱仪进行一些基本设置。
这包括设置磁场强度、微波频率以及检测信号的增益等参数。
这些参数的设置需要根据具体实验的目的和要求来调整。
4. 扫描谱线：开始扫描谱线之前，需要先调节磁场强度和微波频率，以确保它们达到理想的稳定状态。
然后，启动扫描功能，谱仪将会在不同的磁场强度下进行谱线的扫描。
5. 数据记录：谱仪将会输出一组数据，表示不同磁场强度下的强度信号。
这些数据可以用来绘制谱线图，以便对谱线进行分析和解释。
同时，可以将数据保存下来，供后续的数据处理和实验对比使用。
二、谱线分析技巧1. 谱线解读：从谱线图中可以获取大量有关样品的信息。
首先，可以通过测量谱线的位置来获得样品中未成对电子的特征值，例如g因子。
此外，谱线的形状和宽度也可以提供样品的结构和相互作用等信息。
2. 谱线拟合：有时，谱线可能不是一个简单的高斯曲线，而是由多个峰组成的。
在这种情况下，需要对谱线进行拟合，以确定各个峰的位置和强度。
这可以通过数学算法和拟合软件来实现。
3. 样品浓度估算：谱线的强度与样品中的自由基浓度成正比。
因此，通过测量谱线的强度，可以估算出样品中自由基的浓度。
这对于了解反应的动力学以及研究样品的电子结构具有重要意义。
4. 温度依赖性研究：电子自旋共振谱仪还可以在不同温度下进行实验。
电子自旋共振波谱仪安全操作及保养规程
电子自旋共振波谱仪安全操作及保养规程前言电子自旋共振波谱仪（Electron Spin Resonance Spectrometer，简称ESR）是一种常用于研究物质中电子自旋状态的实验设备。
它可以用于研究物质的物理、化学等性质，并在许多领域上发挥重要作用，如医学、生物化学、无机化学、物理等。
在ESR实验中，我们需要严格遵守安全操作、维护保养等规程。
本文档介绍的就是ESR的安全操作及保养规程，目的在于让使用ESR的研究人员们更好地了解ESR的操作流程，提高实验效率，减少安全事故的发生。
安全操作规程1. 实验前准备在进行ESR实验前，需要进行充分的物品清点、操作说明阅读、安全了解等准备工作。
•物品清点：核对实验所需的物品是否齐全，如液氮、样品、滤纸、清洗剂、手套、警示牌、紫外线灯等。
•操作说明阅读：仔细阅读ESR的使用说明书，掌握设备的操作方式、维护保养方法。
•安全了解：研究人员需了解ESR实验过程中可能涉及的安全问题，如液氮的温度过低可能导致冻伤，紫外线的辐射可能危及眼睛等。
2. 实验操作流程在进行ESR实验时，研究人员应按照规定的操作流程进行操作。
•样品制备：准备好所需的样品，将其放置于石英玻璃管中，再加入适量的清洗剂，并使用超声波清洗器将样品洗净。
•爆破管装填：将样品输送至爆破管中，紧固好爆破管以防止溢出。
•操作流程：打开ESR机箱，开始ESR的设置，调整ESR的参数。
待操作完成后数据记录进ESR。
3. 安全注意事项在操作ESR时，研究人员还需注意下列事项。
•操作人员必须按照相应安排进行操作，且必须佩戴手套、护目镜等安全用品，并注意防寒。
•搬运液氮时，要将液氮小心地倒入大容量的容器中，并严格遵循液氮的操作规程。
•紫外线有辐射危险，使用时应戴上防护眼镜并注意防晒。
保养规程为了延长ESR的使用寿命，减少不必要的维修和更换成本，以及保证实验精度，需要对ESR进行定期的维护保养。
1. 日常清洗ESR设备日常使用后需进行清洗、维护。
电子自旋共振仪的操作流程
电子自旋共振仪的操作流程电子自旋共振仪是一种用于研究物质中电子自旋状态的仪器，在科学研究和医学诊断领域有着广泛的应用。
本文将详细介绍电子自旋共振仪的操作流程，帮助读者了解如何正确、高效地操作该仪器。
一、准备工作在操作电子自旋共振仪之前，需要进行一系列的准备工作，确保仪器的正常运行和测试的准确性。
1. 检查设备：首先，检查仪器的各个部件是否完好无损，如磁场源、射频线圈、探测器等。
确保仪器外部无杂物，且接线正常。
2. 校准仪器：根据厂家提供的操作手册，进行仪器的校准工作。
包括调整磁场强度、频率设置以及控制系统等。
3. 样品准备：准备待测试的样品，并确保其质量和形状符合测试要求。
必要时，对样品进行预处理和清洁，以确保测试的准确性。
二、操作步骤完成准备工作后，可以开始按照以下步骤操作电子自旋共振仪进行测试。
1. 开机：打开电子自旋共振仪的电源，并按照操作手册上的步骤启动仪器。
等待至仪器准备就绪的状态。
2. 设置实验参数：通过仪器的控制系统，设置实验所需的参数。
包括磁场强度、射频场强度、频率、扫描范围等。
根据实验需求，选择合适的参数值。
3. 放置样品：将待测试的样品放置在仪器的样品台上，并注意样品的位置是否合适。
根据样品的性质，有时需要使用样品夹或固定装置保持样品的稳定性。
4. 开始测试：在设置好实验参数和放置样品后，可以开始进行测试了。
按下启动按钮或者通过控制系统启动测试程序。
仪器将自动进行电子自旋共振测量，记录并处理数据。
5. 数据分析和结果展示：测试完成后，进行数据分析和结果展示。
根据仪器提供的分析软件，处理测试数据，并生成相应的图表和曲线。
6. 关机和清理：测试完成后，根据操作手册的指示，正确关闭仪器。
将样品从样品台上取下，并进行相应的清理工作。
清洁仪器表面，保持仪器的整洁。
三、注意事项在操作电子自旋共振仪时，需要注意以下事项以确保实验的准确性和安全性。
1. 严禁在无专业指导的情况下进行操作。
在操作仪器之前，务必详细阅读仪器的操作手册，并遵守相关的操作规范和安全注意事项。
顺磁核磁共振
摘要：本文详细介绍了利用微波顺磁共振与核磁共振的实验原理来测量样品的朗德g 因子，分析了实验中出现的各种现象以及发生误差的原因。
在顺磁共振实验中，根据扫场的作用选择共振信号，利用特斯拉计测得磁场强度得到样品的g 因子为2.091517，相对误差为4.45%，实验在可以接受的范围内。
在核磁共振实验中调节频率，找到最佳的信号，分别对纯水和4CuSO 两种样品进行了实验，测得的g 因子都为0.000556。
关键词：微波顺磁共振 核磁共振 g 因子引言泡利(Pauli)在1924年提出电子自旋的概念，可以解释某些光谱的精细结构。
1944年，原苏联学者扎沃依斯基首先观察到电子自旋共振现象。
电子自旋共振(ESR)的研究对象是含有未偶电子(或称未配对电子)的物质。
通过对这些物质ESR 谱的研究，可以了解有关原子、分子及离子中未偶电子的状态及其周围环境的信息，从而获得物质结构方面的知识。
这一方法具有很高的灵敏度和分辨力，而且在测量过程中不破坏样品的物质结构，因此，在物理、化学、生物学和医学等领域有着广泛的应用。
此外，ESR 也是精确测量磁场的重要方法之一。
核磁共振是指受电磁波作用的原子核系统在外磁场中能级之间发生共振跃迁的现象。
早期的核磁共振电磁波主要采用连续波，灵敏度较低，1966年发展起来的脉冲傅里叶变换核磁共振技术，将信号采集由频域变为时域，从而大大提高了检测灵敏度，由此脉冲核磁共振得到迅速发展，成为物理、化学、生物、医学等领域中分析、鉴定和微观结构研究不可缺少的工具。
核磁共振的物理基础是原子核的自旋。
泡利在1924年提出核自旋的假设，1930年在实验上得到证实。
1932年人们发现中子，从此对原子核自旋有了新的认识：原子核的自旋是质子和中子自旋之和，只有质子数和中子数两者或者其中之一为奇数时，原子核具有自旋角动量和磁矩。
这类原子核称为磁性核，只有磁性核才能产生核磁共振。
磁性核是核磁共振技术的研究对象。
正文一、微波顺磁共振（一）电子的自旋轨道磁矩与自旋磁矩原子中的电子在沿轨道运动的同时具有自旋，其自旋角动量为 () 1+=S S p S （1）其中S 是电子自旋量子数，2/1=S 。
电子自旋共振实验报告
g
B
B0 或者 f g
B
h
B0
对于样品 DPPH 来说，朗德因子参考值为 g =2.0036，将 B 、 h 和 g 值带入上 式可得（这里取 B =5.78838263(52)×10-11 MeV/T， h =4.1356692×10-21 MeV·s）
f 2.8043B0
E g B B0 0 。
若在垂直于恒定外磁场 B0 方向上加一交变电磁场，其频率满足 E 。当
0 时，电子在相邻能级间就有跃迁。这种在交变磁场作用下，电子自旋磁矩
与外磁场相互作用所产生的能级间的共振吸收（和辐射）现象，称为电子自旋共 振（ESR）。式 E 即为共振条件，可以写成
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
y 方向是均匀的。磁场矢量在波导宽壁的平面内（只有 H x 、 H z ），TE10 的含义
是 TE 表示电场只有横向分量。1 表示场沿宽边方向有一个最大值，0 表示场沿 窄边方向没有变化（例如 TEmn，表示场沿宽边和窄边分别有 m 和 n 个最大值）。 实际使用时，波导不是无限长的，它的终端一般接有负载，当入射电磁波没 有被负载全部吸收时，波导中就存在反射波而形成驻波，为此引入反射系数 和 驻波比 来描述这种状态。
在此 B0 的单位为高斯（1Gs=10-4 T）， f 的单位为兆赫兹（MHz），如果实验时
利用电子自旋共振谱仪测量物质性质的教程
利用电子自旋共振谱仪测量物质性质的教程在现代科学研究中，电子自旋共振谱仪是一种常用的实验仪器，可以帮助科学家们研究物质的性质。
本文将为您介绍如何利用电子自旋共振谱仪进行物质性质的测量。
一、仪器简介电子自旋共振谱仪是一种通过电子自旋共振现象来研究物质性质的仪器。
它主要由磁体、微波源、探测器等组成。
其中磁体用于产生强磁场，微波源用于产生特定频率的微波信号，而探测器则用于测量物质对微波信号的吸收情况。
二、实验准备在进行实验之前，首先需要对电子自旋共振谱仪进行正确的调试和校准。
确保磁场的稳定性以及微波信号的强度和频率的准确性。
同时，还需要准备样品，在实验过程中，样品的纯度和含量的准确性对测量结果有重要影响。
三、实验步骤1. 样品的制备根据实际需要，选择适当的方法来制备样品。
例如，如果研究的是液体样品，可以将其溶解在适当的溶剂中，并将溶液倒入样品管中。
如果研究的是固体样品，可以将其质量粉碎并均匀分布在样品管中。
2. 设置实验参数根据实验需要，设置磁场强度、微波频率等实验参数。
这些参数的选择需要基于对样品性质的了解和实验目的的要求。
3. 开始实验将样品管放入电子自旋共振谱仪中，并确保其位置的准确性。
启动仪器，开始记录数据。
在实验过程中，可以逐渐改变实验参数，观察测量结果的变化。
4. 数据处理完成实验后，需要对测得的数据进行处理和分析。
可以利用专门的软件来进行谱线拟合、参数解析等步骤。
通过对数据的处理，可以获得物质性质的相关信息，如电子自旋弛豫时间、自旋-自旋相互作用等。
四、注意事项1. 在操作电子自旋共振谱仪时，必须佩戴适当的防护设备，以确保实验人员的安全。
2. 实验过程中要保持实验环境的稳定性，避免温度、湿度等因素的干扰。
3. 样品的处理和测量要小心谨慎，避免对样品的污染和损坏。
4. 在进行数据处理时，要使用准确可靠的方法和软件工具，以确保数据处理结果的可靠性和准确性。
五、实验应用利用电子自旋共振谱仪可以研究不同样品的性质，包括化学成分、结构、动力学等方面。
微波段电子自旋共振实验报告
.微波段电子自旋共振实验电子自旋共振（ESR ）谱仪是根据电子自旋磁矩在磁场中的运动与外部高频电磁场相互作用，对电磁波共振吸收的原理而设计的。
因为电子本身运动受物质微观结构的影响，所以电子自旋共振成为观察物质结构及其运动状态的一种手段。
又因为电子自旋共振谱仪具有极高的灵敏度，并且观测时对样品没有破坏作用，所以电子自旋共振谱仪被广泛应用于物理、化学、生物和医学生命领域。
一. 实验目的1. 本实验的目的是在了解电子自旋共振原理的基础上，学习用微波频段检测电子自旋共振信号的方法。
2. 通过有机自由基DPPH 的g 值和EPR 谱线共振线宽并测出DPPH 的共振频率，算出共振磁场，与特斯拉计测量的磁场对比。
3. 了解、掌握微波仪器和器件的应用。
4. 学习利用锁相放大器进行小信号测量的方法。
二. 实验原理具有未成对电子的物质置于静磁场B 中，由于电子的自旋磁矩与外部磁场相互作用，导致电子的基态发生塞曼能级分裂，当在垂直于静磁场方向上所加横向电磁波的量子能量等于塞曼分裂所需要的能量，即满足共振条件B ⋅=γω，此时未成对电子发生能级跃迁。
Bloch 根据经典理论力学和部分量子力学的概念推导出Bloch 方程。
Feynman 、Vernon 、Hellwarth 在推导二能级原子系统与电磁场作用时，从基本的薛定谔方程出发得到与Bloch 方程完全相同的结果，从而得出Bloch 方程适用于一切能级跃迁的理论，这种理论被称之为FVH 表象。
原子核具有磁矩： L⋅=γμ； （1） γ称为回旋比，是一个参数；L 表示自旋的角动量；原子核在磁场中受到力矩： B M ⋅=μ； （2）根据力学原理M dtL d =，可以得到： B dtd ⨯⋅=μγμ； （3） 考虑到弛豫作用其分量式为： ⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧--=--=--=122)()()(T B B dt d T B B dtd T B B dt d z x y y x z y z x x z y x y z z y x μμμγμμμμγμμμμγμ （4） 其稳态解为：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⋅⋅⋅+⋅-⋅+⋅⋅=''⋅⋅⋅+⋅-⋅+-⋅⋅⋅='21212222011212122220021)(1)(1)(T T B T B T B T T B T B B T B Z Z Z γωγγχγωγωγγχ （5）如图1所示：实验中，通过示波器可以观察到共振信号，李萨如图形及色散图，又因为共振信号发生的条件为B ⋅=γω，所以知道磁场及共振频率，就可以求出旋磁比，进而由：em e g 2⋅-=γ （6） 可以求出朗德g 因子。
电子自旋共振完整版.
电子自旋共振摘要：电子自旋共振是近代物理学的一个重要发现，该现象目前已经被广泛的应用。
本文主要介绍基于FD-ESR-C 型微波电子自旋共振实验仪的实验原理、实验装置、实验方法、实验步骤等。
关键词：近代物理实验；微波；电子自旋共振；g 因子；【1】引言电子顺磁共振（电子自旋共振）是1944年由前苏联的扎伏伊斯基首先观察到的。
它是指电子自旋磁矩在磁场中受到响应频率的电磁波作用时，在它们的磁能级之间发生的共振跃迁现象。
这种现象在具有未成对自旋磁矩的顺磁物质（即含有未耦电子的化合物）中能够观察到，因此，电子顺磁共振是探测物质中未耦电子以及它们与周围原子相互作用，从而获得有关物质微观结构信息的重要方法。
这种方法具有有很高的灵敏度和分辨率，能深入物质内部进行细致分析而不破坏样品结构以及对化学反应无干扰等优点。
本实验要求观察电子自旋共振现象，测量DPPH 中电子的g 因子。
【2】实验原理本实验采用含有自由基的有机物“DPPH ”，其分子式为3226256)()NO H NC N H C ，称为“二苯基苦酸基联氨”，其结构式如图所示：在第二个氮原子上存在一个未成对电子——自由基，ESR就是观测该电子的自旋共振现象。
对于这种“自由电子”没有轨道磁矩，只有自旋磁矩，因此实验中观察到的共振现象为ESR ，也就是电子自旋共振。
这里需要指出这种“自由电子”也并不是完全自由的，它的 e g 值为(2.0023±0.0002)，DPPH 的ESR 信号很强，其e g 值常用作测量其值接近2.00的样品的一个标准信号，通过对各种顺磁物质的共振吸收谱线e g 因子的测量，可以精确测量电子能级的差异，从而获得原子结构的信息。
自由电子的自旋磁矩和外加恒定磁场 B 0相互作用将使基态能级发生分裂 ,2 个能级之间的能量差ΔE 与外加磁场 B 0 的大小成正比:0B B μ g = E Δ （1）式中g 的值是Lande 因子或劈裂因子。
自旋电子共振谱仪的使用教程
自旋电子共振谱仪的使用教程自旋电子共振谱仪是一种常用于研究材料的磁性质的仪器。
它通过测量物质中的电子与外加磁场的相互作用，来获得关于电子自旋结构和动力学行为的重要信息。
本文将介绍自旋电子共振谱仪的使用方法，以及如何通过实验来获取有效的谱线。
一、谱仪基本原理自旋电子共振谱仪利用电磁波与物质中的电子自旋之间的相互作用来进行测量。
当物质处于外加磁场中时，电子的自旋会受到激发，并从低能级跃迁到高能级。
谱仪通过改变外加磁场的频率，观察不同频率下电子的跃迁现象，从而获取与电子自旋有关的信息。
二、实验前准备在进行自旋电子共振实验之前，需要先准备好样品和相关设备。
首先，确保所使用的样品是纯净的，并且干燥。
其次，准备好自旋电子共振谱仪，包括磁场和电磁波源等设备。
最后，进行样品的制备，将样品放置在适当的位置上，并调整磁场和电磁波源的参数。
三、测量实验1. 调节磁场强度和方向打开自旋电子共振谱仪，开始调节磁场强度和方向。
通过改变磁场的大小和方向，可以使得电子的自旋与外加磁场产生相互作用，从而得到有效的共振信号。
调节过程中，要保证磁场的稳定性和均匀性，以获得准确的结果。
2. 设定实验参数在测量前，设置实验参数也是非常重要的一步。
根据样品的性质和目的，选择合适的磁场频率和强度。
同时，还需要选择恰当的观测时间和数据采集速率，以确保获得清晰的谱线和可靠的测量结果。
3. 开始实验调整好实验参数后，开始进行实验。
启动自旋电子共振谱仪，等待一段时间，让系统稳定下来。
然后，点击开始按钮，观察电子自旋与外加磁场发生共振的现象，并同时记录实验数据。
实验数据可以包括电子的共振频率、自旋布居数等信息。
四、谱线分析与解读测量结束后，进行谱线的分析与解读是非常关键的一步。
首先，将实验数据进行处理，得到合适的谱线图。
然后，根据谱线的形状和特征，分析样品中电子的自旋结构和动力学行为。
这可以帮助研究人员更好地理解材料的磁性质以及可能的应用领域。
五、实验注意事项在使用自旋电子共振谱仪时，需要注意以下几点。
电子自旋共振实验技术的使用指南
电子自旋共振实验技术的使用指南电子自旋共振（ESR）是一种在化学、物理和生物学领域中广泛应用的实验技术。
它通过测量自由基、离子或分子中的未配对电子的能级结构和动力学特性，提供了关于物质性质和反应机理的重要信息。
本文将介绍ESR实验技术的基本原理、仪器要求、样品准备和实验操作等方面的内容，以帮助读者更好地理解和应用这一技术。
一、ESR实验原理ESR实验基于电子的自旋性质，即电子固有的自旋角动量。
电子自旋在磁场作用下可分裂成多个能级，这些能级之间的能量差可以通过微波辐射来吸收或发射。
在ESR实验中，样品置于强磁场中，利用微波辐射激发样品中未配对电子的自旋能级，通过测量吸收或发射的微波功率和频率，可以获得与样品中未配对电子有关的信息。
二、实验仪器要求进行ESR实验需要一些特殊的仪器设备。
首先是一台高精度的恒温控制系统，用于确保实验温度的稳定性，因为温度的变化会影响样品中未配对电子的行为。
其次是一台高灵敏度的微波辐射源和检测器，用于产生和测量微波辐射的功率和频率。
最后是一台精密的磁场控制系统，用于调节和稳定实验所需的磁场强度和方向。
三、样品准备在进行ESR实验之前，需要准备合适的样品。
样品可以是气体、液体或固体，但必须具有未配对电子。
常用的样品包括自由基、过渡金属离子和生物分子等。
样品应具有高纯度，以减少杂质对实验结果的干扰，并且应根据具体要求进行溶解、稀释或粉碎等处理。
四、实验操作在进行ESR实验时，首先需要调节实验仪器的工作参数。
这包括调节磁场强度、温度、微波功率和频率等。
调节完成后，将样品放置在实验装置中，并确保样品与磁场的平行方向。
开始实验后，通过调节微波功率和频率，观察样品吸收或发射微波辐射的强度和特征，以获取相关数据。
实验结束后，对数据进行分析和解释，进一步研究样品中未配对电子的性质和相互作用。
ESR实验技术的应用十分广泛。
在化学领域，ESR可以用于研究化学反应的动力学过程、分析自由基的产生和传递等。
电子自旋共振操作指南
电子自旋共振操作指南电子自旋共振（Electron Spin Resonance，ESR）是一种非常重要的物理研究手段，广泛应用于化学、物理、生物等领域。
本文将介绍电子自旋共振的原理、实验操作指南以及其应用。
一、电子自旋共振的原理电子自旋共振是利用电子在外加磁场作用下的能级分裂现象来探测和测量样品中未成对电子的性质和环境的一种技术。
在自旋共振中，未成对电子的自旋通过电磁辐射和磁场相互作用，从而形成共振信号。
这种信号的强度和频率与未成对电子的自旋特性和周围环境的性质有关，因此可以通过电子自旋共振技术来研究和分析样品的结构和性质。
二、电子自旋共振的实验操作指南1. 样品制备在进行电子自旋共振实验之前，首先需要制备符合实验要求的样品。
样品应该是纯净的，无任何杂质。
常见的样品有固体、液体和气体等。
固体样品需要通过机械研磨、研磨剂处理等方法获得细粉末样品；液体样品需要通过溶解或者稀释等方法制备适当浓度的样品。
2. 仪器设置在进行实验之前，需要对仪器进行适当的设置。
首先，调整磁场强度和磁场均匀性，保证得到准确可靠的共振信号。
其次，设置合适的微波功率、微波频率和检测增益，以便获得清晰和稳定的共振信号。
最后，检查仪器的温度控制系统是否稳定，避免温度对实验结果的影响。
3. 实验操作在进行电子自旋共振实验时，需要按照以下步骤进行操作：（1）将样品放置于共振腔或样品室中，使其与磁场垂直或平行；（2）调节磁场强度和方向，使之达到预定数值；（3）设置微波源的功率和频率；（4）开始扫描实验，记录共振信号的强度和频率；（5）根据实验要求，可以进行不同条件下的测量，如温度变化、样品压力变化等；（6）实验结束后，对仪器进行清洁和保养。
三、电子自旋共振的应用由于电子自旋共振技术具有灵敏度高、分辨率高等特点，被广泛应用于各个领域。
以下是一些常见的应用：1. 化学研究：电子自旋共振可以用来研究化学反应中的自由基和过渡金属配合物等，为理解和调控化学反应提供重要信息。
产品名称微波段电子自旋共振实验仪
产品名称：微波段电子自旋共振实验仪
产品型号：HAD-FD-ESR-C
微波段电子自旋共振实验仪型号；HAD-FD-ESR-C
电子自旋共振也称为电子顺磁共振,它是指电子自旋磁矩在磁场中受相应频率的电磁波作用时,在它们的磁能级之间发生共振跃迁的现象。这个现象在具有未成对自旋磁矩的顺磁物质（即含有未耦电子的化合物）中能够观察到。因此，电子自旋共振是探测物质中未耦电子以及它们与周围原子相互作用，从而获得有关物质微观结构信息的重要方法。这种方法具有很高的灵敏度和分辨率，能够深入到物质内部进行细致分析而不破坏样品结构以及对化学反应无干扰等优点。目前，被广泛应用于物理、化学、生物和医学等领域的研究中。
2.样品管外径4.8mm
3.微波频率计测量范围8.2GHz-12.4GHz分辨率0.005GHz
4.数字式高斯计测量范围0－2T分辨率0.0001T
5.波导规格BJ-100(波导内尺寸：22.86mm×10.16mm)
应用该仪器可以完成以下实验内容：
1．观察标准样品DPPH的电子自旋共振现象。
2．用微波频率计测量实验时的工作频率，根据共振条件估算所需要的恒定磁场。
3．应用高斯计测量恒定磁场，根据共振条件计算标准样品DPPH的g因子。
4．调节样品腔长，测量三个谐振点位置，计算波导波长。
仪器主要技术参数：
1.短路活塞调节范围－65mm
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仪器使用说明TEACHER'S GUIDEBOOKFD-ESR-C微波段电子自旋共振实验仪中国.上海复旦天欣科教仪器有限公司Shanghai Fudan Tianxin Scientific_Education Instruments Co.,Ltd.FD-ESR-C微波段电子自旋共振实验仪一、概述电子自旋共振(Electron Spin Resonance)缩写为ESR，又称顺磁共振(缩写为EPR,Paramagnetic Resonance)。
它是指处于恒定磁场中的电子自旋磁矩在射频电磁场作用下发生的一种磁能级间的共振跃迁现象。
这种共振跃迁现象只能发生在原子的固有磁矩不为零的顺磁材料中，称为电子顺磁共振。
1944年由前苏联的柴伏依斯基首先发现。
它与核磁共振(NMR)现象十分相似，所以1945年Purcell、Paund、Bloch和Hanson等人提出的NMR实验技术后来也被用来观测ESR现象。
ESR己成功地被应用于顺磁物质的研究,目前它在化学、物理、生物和医学等各方面都获得了极其广泛的应用。
例如发现过渡族元素的离子、研究半导体中的杂质和缺陷、离子晶体的结构、金属和半导体中电子交换的速度以及导电电子的性质等。
所以，ESR也是一种重要的近代物理实验技术。
由上海复旦天欣科教仪器有限公司生产的FD-ESR-C型微波段电子自旋共振实验仪是用来完成微波段电子自旋共振实验教学的近代物理实验仪器，它主要用来测量DPPH样品的ESR吸收谱线，测量g因子，并分析微波系统的特性。
该仪器测量准确、稳定可靠、实验内容丰富，可以用于物理高年级学生专业实验以及近代物理实验。
二、仪器简介FD-ESR-C型微波电子自旋共振实验仪主要由三部分组成：磁铁系统、微波系统、实验主机系统，如图1所示，另外实验时必须配有双踪示波器（选购件）。
图1 FD-ESR-C型微波段电子自旋共振实验仪三、技术指标1．短路活塞调节范围 0－65mm2．样品管外径 4.8mm3．微波频率计测量范围 8.2GHz-12.4GHz 分辨率 0.005GHz4．数字式高斯计测量范围 0－2T 分辨率 0.0001T5．波导规格：BJ-100(波导内尺寸：22.86mm×10.16mm)四、实验项目1. 了解和掌握各个微波波导器件的功能和调节方法。
2. 了解电子自旋共振的基本原理，比较电子自旋共振与核磁共振各自的特点。
3．观察在微波段电子自旋共振现象，测量DPPH样品自由基中电子的朗德因子。
4. 理解谐振腔中TE10波形成驻波的情况，调节样品腔长，测量不同的共振点，确定波导波长。
5．根据DPPH样品的谱线宽度，估算样品的横向弛豫时间。
五、注意事项1．磁极间隙在仪器出厂前已经调整好，实验时最好不要自行调节，以免偏离共振磁场过大。
2．保护好高斯计探头，避免弯折、挤压。
3．励磁电流要缓慢调整，同时仔细注意波形变化，才能辨认出共振吸收峰。
微波段电子自旋共振实验电子自旋的概念是Pauli在1924年首先提出的。
1925年，S.A.Goudsmit和G.Uhlenbeck用它来解释某种元素的光谱精细结构获得成功。
Stern和Ger1aok也以实验直接证明了电子自旋磁矩的存在。
电子自旋共振(Electron Spin Resonance)缩写为ESR，又称顺磁共振(缩写为EPR,Paramagnetic Resonance)。
它是指处于恒定磁场中的电子自旋磁矩在射频电磁场作用下发生的一种磁能级间的共振跃迁现象。
这种共振跃迁现象只能发生在原子的固有磁矩不为零的顺磁材料中，称为电子顺磁共振。
1944年由前苏联的柴伏依斯基首先发现。
它与核磁共振(NMR)现象十分相似，所以1945年Purcell、Paund、Bloch和Hanson等人提出的NMR实验技术后来也被用来观测ESR现象。
ESR己成功地被应用于顺磁物质的研究,目前它在化学、物理、生物和医学等各方面都获得了极其广泛的应用。
例如发现过渡族元素的离子、研究半导体中的杂质和缺陷、离子晶体的结构、金属和半导体中电子交换的速度以及导电电子的性质等。
所以，ESR也是一种重要的近代物理实验技术。
ESR的研究对象是具有不成对电子的物质，如(1)具有奇数个电子的原子，象氢原子；(2)内电子壳层未被充满的离子，如过渡族元素的离子；(3)具有奇数个电子的分子，如NO； (4)某些虽不含奇数个电子，但总角动量不为零的分子，如O2；(5)在反应过程中或物质因受辐射作用产生的自由基；(6)金属半导体中的未成对电子等等，通过对电子自旋共振波谱的研究，即可得到有关分子、原子或离子中未偶电子的状态及其周围环境方面的信息，从而得到有关的物理结构和化学键方面的知识。
用电子自旋共振方法研究未成对的电子，可以获得其它方法不能得到或不能准确得到的数据。
如电子所在的位置，游离基所占的百分数等等。
【实验目的】1. 了解和掌握各个微波波导器件的功能和调节方法。
2. 了解电子自旋共振的基本原理，比较电子自旋共振与核磁共振各自的特点。
3．观察在微波段电子自旋共振现象，测量DPPH样品自由基中电子的朗德因子。
4. 理解谐振腔中TE10波形成驻波的情况，调节样品腔长，测量不同的共振点，确定波导波长。
5．根据DPPH样品的谱线宽度，估算样品的横向弛豫时间。
【实验原理】1．实验样品本实验测量的标准样品为含有自由基的有机物DPPH（Di-phenyl-picryl-Hydrazyl），称为二苯基苦酸基联氨，分子式为3226256)()(NO H NC N H C -，结构式如图1所示。
图1 DPPH 的分子结构式它的第二个N 原子少了一个共价键，有一个未偶电子，或者说一个未配对的“自由电子”，是一个稳定的有机自由基。
对于这种自由电子，它只有自旋角动量而没有轨道角动量。
或者说它的轨道角动量完全猝灭了。
所以在实验中能够容易地观察到电子自选共振现象。
由于DPPH 中的“自由电子”并不是完全自由的，其g 因子标准值为2.0036，标准线宽为2.7×104-T 。
2．电子自旋共振（ESR ）与核磁共振（NMR ）的比较。
电子自旋共振（ESR ）和核磁共振（NMR ）分别研究未偶电子和磁性核塞曼能级间的共振跃迁，基本原理和实验方法上有许多共同之处，如共振与共振条件的经典处理，量子力学描述、弛豫理论及描述宏观磁化矢量的唯象布洛赫方程等。
由于玻尔磁子和核磁子之比等于质子质量和电子质量之比1836.152710（37）（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410-mol 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1T 和横向弛豫时间2T 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．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l P 和自旋角动量s P 会引起相应的轨道磁矩l μ和自旋磁矩s μ，而l P 和s P 的总角动量j P 引起相应的电子总磁矩为j ej P m e g -=μ （1） 式中e m 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)1(2)1()1()1(1++-++++=J J L L S S J J g （2） 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（J S L ==,0），则2=g ，反之，若磁矩完全由电子的轨道磁矩所贡献（0,==S J L ），则1=g 。
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，通过实验精确测定g 的数值可以判断电子运动状态的影响，从而有助于了解原子的结构。
通常原子磁矩的单位用波尔磁子B μ表示，这样原子中的电子的磁矩可以写成j j B j P P gγμμ=-= （3） 式中γ称为旋磁比B gμγ-= （4） 由量j P 和磁矩j μ在空间的取向是量子化的。
在外磁场方向（Z 轴）的投影m P z = （5）m z γμ= （6）式中m 为磁量子数，j j j m --=,,1, 。
当原子磁矩不为零的顺磁物质置于恒定外磁场0B 中时，其相互作用能也是不连续的，其相应的能量为000B mg B m B E B j μγμ-=-=-= （7）不同磁量子数m 所对应的状态上的电子具有不同的能量。
各磁能及是等距分裂的，两相邻磁能级之间的能量差为00ωμ==∆B g E B （8） 若在垂直于恒定外磁场0B 方向上加一交变电磁场，其频率满足E ∆= ω （9） 当0ωω=时，电子在相邻能级间就有跃迁。
这种在交变磁场作用下，电子自旋磁矩与外磁场相互作用所产生的能级间的共振吸收（和辐射）现象，称为电子自旋共振（ESR ）。
式（9）即为共振条件，可以写成0B gB μω＝ （10） 或者0B h g f Bμ= （11）对于样品DPPH 来说，朗德因子参考值为0036.2=g ，将B μ，h 和g 值带入上式可得（这里取11110)52(78838263.5--⋅⨯=T MeV B μ，s MeV h ⋅⨯=-21101356692.4） 08043.2B f = （12） 在此0B 的单位为高斯（1Gs=410-T ），f 的单位为兆赫兹（MHz ），如果实验时用cm 3波段的微波，频率为9370MHz ，则共振时相应的磁感应强度要求达到3342Gs 。
共振吸收的另一个必要条件是在平衡状态下，低能态1E 的粒子数1N 比高能态2E 的粒子数2N多，这样才能够显示出宏观（总体）共振吸收，因为热平衡时粒子数分布服从玻尔兹曼分布⎪⎭⎫ ⎝⎛--=kT E E N N 1221exp （13） 由（13）式可知，因为12E E >，显然有21N N >，即吸收跃迁（21E E →）占优势，然而随着时间推移以及12E E →过程的充分进行，势必使2N 与1N 之差趋于减小，甚至可能反转，于是吸收效应会减少甚至停止，但实际并非如此，因为包含大量原子或离子的顺磁体系中，自旋磁矩之间随时都在相互作用而交换能量，同时自旋磁矩又与周围的其他质点（晶格）相互作用而交换能量，这使处在高能态的电子自旋有机会把它的能量传递出去而回到低能态，这个过程称为弛豫过程，正是弛豫过程的存在，才能维持着连续不断的磁共振吸收效应。