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7-1体效应振荡器的工作特性和波导管的工作状态（教案）实验的目的要求：1．了解产生微波的体效应振荡器的结构、工作原理和工作特性；2．了解波导管的波导方式，掌握微波的功率、频率和波导系统的电压驻波比的测量方法。另外，通过对波导波长的测定，可以确定波导管中传播的相速、群速和光速。教学内容：1．测量体效应振荡器的工作电压与工作电流、输出功率和频率的特性曲线；2．改造振荡器的谐振腔的有效长度，观察微波振荡频率与输出功率的相互关系；3．了解测量系统中相关的微波元器件的使用方法，练习调节系统的匹配状态，测量相应的电压驻波比；4．测量波导波长和检波晶体的检波率。实验过程中可能涉及的问题：（有的可用于检查予习的情况，有的可放在实验室说明牌上作提示，有的可在实验过程中予以引导，有的可安排为报告中要回答的问题，不同的学生可有不同的要求）1.体效应二极管中Gunn效应的含义及体效应振荡器的工作原理；2.从能带论的角度看，哪些类型的半导体可能出现Gunn效应；3.怎样理解具有双能谷结构的n-GaAs半导体的平均电子漂移速度与电场特性；4.波导管具有哪三种工作状态，通过怎样的操作可以实现这三种状态，怎样测量小驻波比、中驻波比和波导波长；5.微波是以什么样的方式入射波导系统的，或者换句话说，微波在波导管中传播的物理图象是怎样的，波导波长与波的哪一种速度相关；6.微波波长计或频率计测量频率的工作原理和操作方法，了解其中“谐振”与“失谐”的含义；7.在什么样的条件下，系统中的检波电流可以看作是微波的相对功率；8.怎样理解驻波测量线的终端“短路”，在测量振荡器的微波功率与工作电压的关系曲线时，为什么必须随时适当调节系统的“短路活塞”。7-2用传输式谐振腔观察铁磁共振（教案）实验的目的要求：1．了解反射式速调管产生微波的原理、工作特性和传输式谐振腔的谐振特性；2．了解用谐振腔观测铁磁共振的测量原理和实验调件。通过观察样品的铁磁共振现象和测定样品相关的物理量，认识磁共振的一般特性、教学内容：1．观察速调管的振荡模，测量振荡模的中心频率和电子调谐范围；2．观察传输式谐振腔的谐振曲线，测量腔的有载品质因素QL;3．把微波作为研究手段，通过铁磁共振的方法，研究微波铁氧体的物性。实验中具体测量样品的铁磁共振场Hr和度量该样品磁损耗大小的重要参数——铁磁共振线宽ΔH，从而确定样品的旋磁比、朗德因子和驰豫时间。实验过程中可能涉及的问题：（有的可用于检查预习的情况，有的可放在实验室说明牌上作提示，有的可在实验过程中予以引导，有的可安排为报告中要回答的问题，不同的学生可有不同的要求）1.了解反射式速调管的结构和工作特性；速调管的中心频率由什么因素决定；怎样确定振荡模的中心频率和电子调谐范围；2.了解吸收式波长计测量频率的原理和操作方法；3.测量过程中我们是用检波电流来表示微波功率的，这样做的依据是什么；4.了解传输式谐振腔的谐振原理；理论上要求通过腔的传输系数随频率的变化曲线来确定腔的有载QL值，但实验中我们是通过观测腔的输出功率随频率的变化曲线来确定QL值的，这样处理的依据是什么；或者说，要满足什么样的条件，才能这么做；5.什么是铁磁共振；产生铁磁共振的条件什么；怎样测量共振曲线''Hμ−;6.通过微扰论的处理方法，将不可直接观测的''Hμ−曲线转变成可观测的P－H曲线。根据P－H曲线怎样测定共振场Hr和共振线宽ΔH；7.用铁磁共振方法测量微波磁性材料的ΔH时，需要先确定半共振点所对应的功率P1/2，公式（7-2-9）与（7-2-11）分别在什么情况下使用；8.为什么在传输式谐振腔中有磁性样品时，腔的谐振频率会随外加稳恒磁场的改变而发生变化，并且在空腔的谐振频率f0上下波动，即产生所谓频散效应；9.在逐点测量P－H曲线时，我们要求磁场的改变应单调增加或单调减少，为什么？7-3电子自旋共振(教案)实验目的要求：1.了解观测电子自旋共振波谱的微波系统，熟悉一些微波器件的使用方法及反射式谐振腔的谐振特性；2.通过对DPPH自由基分子的电子自旋共振谱线的观察，了解电子自旋共振现象及共振特征，掌握测量共振场、自由基分子的g因子、共振线宽和驰豫时间的方法，加深对电子自旋共振知识的理解。教学内容：1.正确理解反射式谐振腔的谐振特性，测量谐振腔的谐振频率0f；2.用示波器观察DPPH自由基分子的电子自旋共振信号，测量相应的共振场0H，由此确定自由基分子的g因子和旋磁比；3.测量共振信号的共振线宽HΔ，确定自由基中与自旋-自旋驰豫过程相关的驰豫时间。实验过程中学生需要了解的问题(通过提问和讨论的方式进行)1.电子自旋共振研究的对象是什么？本实验要求测量材料的哪些物理量？2.理论上怎样得到驰豫时间2T的表达式？3.材料g因子的大小和线宽HΔ的宽窄反映什么微观现象和微观过程？4.重温示波器的使用方法，了解信号扫描的意义；5.了解测量系统中各微波器件的作用及各种测量仪器的使用方法；6.了解反射式谐振腔的谐振特性；7.为了确定反射式谐振腔的谐振频率0f，要求使测量系统的中“桥路”达到平衡。“桥路”平衡指的是什么意思？通过怎样的操作才能实验这种状态？8.为什么在系统匹配的情况下，必须准确找到谐振腔的谐振频率0f，方能在接下来的实验中观察到好的自旋共振信号？9.通过怎样的操作才能分别得到图7-3-3和图7-3-4的共振波形？10.为什么测量共振场0H时，必须使示波器上展示的系列共振信号成等距的状态，否则所测量的磁场不是共振场？11.实验中，如果保持共振场0H不变，调节“扫场”旋钮(改变“扫场”的状态)，或只让磁场在0H附近变动，都能观察到共振信号在屏幕上移动，这是为什么？12.测量共振线宽HΔ时，需要对扫场宽度进行定标，怎样操作才能达到这个目的？教学难点：1必须使测量系统实现“桥路平衡”，并且准确找到谐振腔的谐振频率0f，否则这个实验将无法完成。