大物实验报告物理非.pdf

：组别：52学号：P

实验题目：铁磁

实验原理：

铁磁一般是在微波频率下进行（波长为3cm左右）。将铁磁物质置于微波

磁场中，它的微波磁感应轻度B可表示为B=μμ⋅Hμ为真空中的磁导率，

mm0ijm0

μ−jk0

μ称为张量磁导率。μ，μ、k称为张量磁导率的元素，

ijijjkμ0μ=μ−jμ

001

k=k−jk。

当外加稳恒磁场B时，μ、k的实部和虚部随B的变化曲线如图。μ’’、k’’在

B=ω/γ处达到极大值，称为吸收，此现象即为铁磁。这里ω0为微波

r0

磁场的角频率，γ为铁磁物质的旋磁比。μ′′决定铁磁物质磁能的损耗，当

B=B=ω/γ时，磁损耗最大，常用吸收线宽ΔB来描述铁磁物质的磁损耗

00

大小。

铁磁实验通常采用谐振腔法，该法灵敏度较高，但测量的频率较窄。谐振

法中，可采用传输式腔，其传输系数与样品吸收的关系简单，便于计算，但

难以用抵消法提高灵敏度。本实验用传输式谐振腔测量直径约1mm的多晶铁氧体

小球μ′′与B的关系曲线，计算ΔB和g因子。

实验的测量原理是将铁氧体小球置于谐振腔微波磁场的最大处，使其处于相互

垂直的稳恒磁场B和微波磁场Hm中，则样品与谐振腔构成一个谐振系统，保持微

波发生器输出功率恒定，调节谐振腔（若使用可调谐振腔时），或微波发生器（当

用固定式谐振腔时），使谐振腔谐振频率ω与微波磁场频率ω箱等，当改变B的大

0

小时，由于铁磁，μ相应的发生变化。

为简化测量过程，往往采用非逐点调谐，即在远离区时，先调节谐振腔，

使之与入射微波磁场频率调谐，测量过程中则不再调谐，则计算P的关系式为：

1/2

2PP

P=0r，此式是考虑了频散影响修正后计算P的。

1/21/2

P+P

0r

2II

实验时，直接测量的不是功率，而是检波电流I，此时I1/2=0r。因此，

I+I

0r

只要测出I-B