Atommagok mágneses momentumának mérése

Hasonló dokumentumok
Mag-mágneses rezonancia

3. Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

Fizika 1X, pótzh (2010/11 őszi félév) Teszt

Matematika a fizikában

Modern Fizika Labor. A mérés száma és címe: A mérés dátuma: Értékelés: Infravörös spektroszkópia. A beadás dátuma: A mérést végezte:

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2014 nyilvántartási számú (4) akkreditált státuszhoz

Tartalom Fogalmak Törvények Képletek Lexikon

Atommagok mágneses momentumának mérése

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Modern Fizika Labor Fizika BSC

Indoklás: Hamis a D, mert csak az a rezgőmozgás egyúttal harmonikus rezgőmozgás is, amelyik kitérése az idő függvényében szinuszfüggvénnyel írható le.

Modern fizika laboratórium

A Mössbauer-effektus vizsgálata

2. Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata jegyzőkönyv. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

3. számú mérés Szélessávú transzformátor vizsgálata

Modern Fizika Labor. Fizika BSc. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: 5. mérés: Elektronspin rezonancia március 18.

Cölöpcsoport függőleges teherbírásának és süllyedésének számítása

u ki ) = 2 x 100 k = 1,96 k (g 22 = 0 esetén: 2 k)

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

Mikroszkóp vizsgálata és folyadék törésmutatójának mérése (8-as számú mérés) mérési jegyzõkönyv

Elektronspin rezonancia

Modern Fizika Labor. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: Az optikai pumpálás. A beadás dátuma: A mérést végezte:

A mágneses szuszceptibilitás vizsgálata

Mágneses szuszceptibilitás mérése

Mikroszkóp vizsgálata Folyadék törésmutatójának mérése

Mágneses szuszceptibilitás mérése

FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Peltier-elemek vizsgálata

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH-0162/2018 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Áramköri elemek mérése ipari módszerekkel

Modern Fizika Labor. A mérés száma és címe: A mérés dátuma: Értékelés: Folyadékkristályok vizsgálata.

Modern Fizika Labor. 5. ESR (Elektronspin rezonancia) Fizika BSc. A mérés dátuma: okt. 25. A mérés száma és címe: Értékelés:

0. mérés A MÉRNÖK MÉR

Sugárzásos hőátadás. Teljes hősugárzás = elnyelt hő + visszavert hő + a testen áthaladó hő Q Q Q Q A + R + D = 1

1. MECHANIKA-MECHANIZMUSOK ELŐADÁS (kidolgozta: Szüle Veronika, egy. ts.) 1. Alapfogalmak:

Mágneses szuszceptibilitás mérése

= k, ahol. E, mértékegysége: N. , mértékegysége Volt, ahol 1 1 J. Ha kiszámoljuk a Munka kifejezéséből, akkor U. , mértékegysége Volt, ahol 1V

Hatvani István fizikaverseny forduló. 1. kategória

Jegyzőkönyv. mágneses szuszceptibilitás méréséről (7)

PKN Controls Kft

Kinematika február 12.

7. Mágneses szuszceptibilitás mérése jegyzőkönyv. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

Modern Fizika Labor. Fizika BSc. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: 12. mérés: Infravörös spektroszkópia május 6.

Rugalmas állandók mérése

Bevezetés a méréstechinkába, és jelfeldologzásba jegyzőkönyv

Mérési hibák

2. Rugalmas állandók mérése jegyzőkönyv javított. Zsigmond Anna Fizika Bsc II. Mérés dátuma: Leadás dátuma:

A tapasztalat szerint a Faraday-féle indukciótörvény alakja a nyugalmi indukcióra: d U o Φ

1. ábra A Wheatstone-híd származtatása. és U B +R 2 U B =U A. =0, ha = R 4 =R 1. Mindezekből a hídegyensúly: R 1

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamosmérnöki és Informatikai Kar. Villamos Energetika Tanszék. Világítástechnika (BME VIVEM 355)

KÖRNYEZETVÉDELEM- VÍZGAZDÁLKODÁS ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Nehézségi gyorsulás mérése megfordítható ingával

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2015 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH / nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

19. A fényelektromos jelenségek vizsgálata

vagy közelítően egyenáram esetére

Mikroszkóp vizsgálata Lencse görbületi sugarának mérése Folyadék törésmutatójának mérése

4. A mérések pontosságának megítélése

A mérés célkitűzései: A sűrűség fogalmának mélyítése, különböző eljárások segítségével sűrűség mérése.

7. Mágneses szuszceptibilitás mérése

EGY KIS KLASSZIKUS DIFFERENCIÁLGEOMETRIA, A GAUSSBONNET-TÉTEL BIZONYÍTÁSA. 1. Bevezetés

Méréselmélet és mérőrendszerek 2. ELŐADÁS (1. RÉSZ)

Méréselmélet és mérőrendszerek

Mérés 3 - Ellenörzö mérés - 5. Alakítsunk A-t meg D-t oda-vissza (A/D, D/A átlakító)




DTMF Frekvenciák Mérése Mérési Útmutató

Modern Fizika Laboratórium Fizika BSc 6. Zeeman-effektus

KANDÓ KÁLMÁN VILLAMOSMÉRNÖKI KAR HÍRADÁSTECHNIKA INTÉZET

Rugalmas állandók mérése

1.9. FOLYADÉK GŐZNYOMÁSÁNAK MEGHATÁROZÁSA A HŐMÉRSÉKLET FÜGGVÉNYÉBEN EGYSZERŰ SZTATIKUS ELJÁRÁSSAL, PÁROLGÁSHŐ SZÁMÍTÁSA

O k t a t á si Hivatal

Ns/m, y0 3 mm, v0 0,18 m/s. Feladat: meghatározása. meghatározása. 4 2 k 1600 Ns 1. , rad/s, rad/s. 0,209 s.

Az egyszeres függesztőmű erőjátékáról

Az együttfutásról általában, és konkrétan 2.

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2019 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

AERMEC hőszivattyú az előremutató fűtési alternatíva

Feladatok gázokhoz. Elméleti kérdések

A MÁGNESES VEKTORPOTENCIÁL, MINT VALÓSÁGOSAN LÉTEZÔ VEKTORMEZÔ. A hazai mûhely A FIZIKA TANÍTÁSA

Solow modell levezetések

1. Mérési példafeladat A matematikai inga vizsgálata

Milyen elvi mérési és számítási módszerrel lehet a Thevenin helyettesítő kép elemeit meghatározni?

Modern Fizika Labor. 12. Infravörös spektroszkópia. Fizika BSc. A mérés dátuma: okt. 04. A mérés száma és címe: Értékelés:

Elektrotechnika 2. előadás

Egy másik alapfeladat fűrészelt, illetve faragott gerendákra. 1. ábra

Térinformatikai DGPS NTRIP vétel és feldolgozás

Négypólusok jellemzői - Általános négypólus - Passzív négypólus - Aktív négypólus Négypólusok hullámellenállása. Erősítés. Csillapítás.

Feladatok gázokhoz (10. évfolyam) Készítette: Porkoláb Tamás

0 Általános műszer- és eszközismertető

MATEMATIKA a 8. évfolyamosok számára. Mat2 JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Polimerek. Biozika gyakorlat jegyz könyv. Gyakorlatvezet k: Bauer Rita, Hajdú Angéla, Juriga Dávid, Molnár Kristóf, Varga Zsóa

Nanokristályos lágymágneses vasmagok minősitése

(III) Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata (Ablakhoz közeli mérőhely)

REZGÉSTAN GYAKORLAT Kidolgozta: Dr. Nagy Zoltán egyetemi adjunktus

II. Egyenáramú generátorokkal kapcsolatos egyéb tudnivalók:

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

A karpántokról, a karpántos szerkezetekről V. rész

Mérést végezte: Varga Bonbien. Állvány melyen plexi lapok vannak rögzítve. digitális Stopper

Átírás:

Atommaok máneses momentumának mérése Tóth Bence fizikus, 3. évfolyam 2006.02.23. csütörtök beadva: 2005.03.16. 1

1. A mérés célja a proton -faktorának mehatározása, majd a fluor és a proton -faktorai arányának kimérése volt. Ehhez ey többezer menetes vasmaos tekercset használtunk a homoén máneses tér létrehozására. A moduláló máneses térhez pedi ey erre merőlees, sokkal kisebb tekercset tettünk a két mánespofa közé, és ebbe a kisebb tekercsbe helyeztük a mérendő mintát. Az mérés első részében vizet tartalmazó mintát használtunk a proton -faktorának mehatározásához, ami ezért jó, mert az oxién mamáneses momentuma nulla, ezért ez nem zavar a mérésben. A máneses tér erőssé mehatározásához a alvanométerről leolvasott osztásközök számát be kellett szorozni az eszközön feltüntetett konstanssal: 3,025mT/div-el, hoy mekapjuk a tér naysáát. A leolvasás hibája ±0,5div, ami ±0,002T-nak felel me. Ennél pontatlanabb maa az eszköz: 5% a hibája, ez 1-3 osztást jelent, ebből a máneses tér hibája 0,007T. Az antenna hibája ±0,5kHz, vayis elhihetjük az értéket, amit kiír, és ezt a lebeésre való pontos ráállás sem befolyásolja, mert annak hibája ±100-200Hz, azaz ez a lepontosabb része az eész mérésnek, hiszen ez kb. 3ezred százalékos hibát jelent. Az iazán nay hibaforrás a yárila beépített 5%-os hiba: a valósáos és a mért frekvencia közötti eltérés. B(div) B(T) ν(mhz) 29 0,088 4,065 6,080 30 0,091 4,275 6,181 32 0,097 4,650 6,303 34 0,103 4,963 6,331 36 0,109 5,235 6,307 38 0,115 5,399 6,162 40 0,121 5,843 6,336 43 0,130 6,200 6,254 46 0,139 6,677 6,296 49 0,148 7,071 6,259 53 0,160 7,559 6,186 60 0,182 8,463 6,118 ahol a -faktort a hν = µ B ma képletből számoltam. Ezek átlaából a proton -faktora: proton =6,2±0,6 Ez az érték éppen nem esik eybe (ha csak ey századdal is) az irodalmi 5,59-es -faktorral. 2

A mért máneses tér értékek az áramerőssé füvényében ábrázolva és a mérési pontokra az ax+b eyenest illesztve: 60 B(div) 55 50 45 40 35 30 25 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 I(A) 2.6 Az illesztett eyenes paraméterei: a=(20,6±0,6)div/a b=(6±1)div Ebből pedi meadható a tekercs menetszáma és hossza ismeretének hiányában a két érték közötti összefüés: B=(20,6div/A)*I+6div 3

A máneses tér a frekvencia füvényében ábrázolva és a mérési pontokra az ax+b eyenest illesztve: 60 B(div) 55 50 45 40 35 30 25 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 ν(mhz) Az illesztett eyenes paraméterei: a=(7,1±0,1)div/mhz b=(-0,9±0,7)div Uyanezekre az értékekre az ax eyenest illesztve az a értéke: a=(6,94±0,03)div/mhz Vayis feltételezve, hoy az eyenes nullában metszi az y tenelyt (ahoy azt fizikai mefontolásokból várjuk), a meredeksére sokkal pontosabb értéket kapunk. 4

2. A mérés második részében mehatároztuk a fluor és a proton -faktorainak arányát azonos máneses tereknél, íy uyanis a máneses tér hibája kiesik. A B értékét a korábban mehatározott képletből számoltam. I(A) B(div) B(T) ν F (MHz) ν p (MHz) ν F /ν p 2,1 49,3 0,149012 6,94 7,373 0,941272 2 47,2 0,14278 6,704 7,13 0,940252 1,9 45,1 0,136549 6,454 6,86 0,940816 1,8 43,1 0,130317 6,189 6,578 0,940863 ν F = ν p fluor proton fluor proton =0,941±0,001 A frekvencia az áramerőssé füvényében a fluor esetén és azokra az ax+b eyenest illesztve: 7.2 ν(mhz) 7 6.8 6.6 6.4 6.2 6 1.75 1.8 1.85 1.9 1.95 2 2.05 2.1 2.15 I(A) Ahol az eyenes paraméterei: a=(0,399±0,008)mhz/a b=(-0,67±0,06)mhz 5

A frekvencia az áramerőssé füvényében a víz esetén és azokra az ax+b eyenest illesztve: 7.6 ν(mhz) 7.4 7.2 7 6.8 6.6 6.4 1.75 1.8 1.85 1.9 1.95 2 2.05 2.1 I(A) 2.15 Ahol az eyenes paraméterei: a=(0,376±0,009)mhz/a b=(-0,68±0,06)mhz 3. A mérésben sok hibaforrás van, de az eyes adatok mehatározásakor ezek közül általában csak ey jelentős. A frekvencia mehatározásakor az antenna által kiírt értéket annyi jeyre elhihetjük, amennyit kiír konkrétan annyit mér. Viszont van ey yári kalibrációs hibája, vayis a mért érték eltérése a valósától, ez pedi 5%. A lebeésre való beállás a már említett lekevésbé hibás mérés, itt mindössze 0,003% a hiba. A máneses tér hibája először a leolvasás hibájából fakad: ±0,5osztás=±0,002T, de ennél nayobb hibát okoz a műszer yári (ismeretlen naysáú) hibája, amit 5%-nak, azaz 2osztás=0,007T-nak vettünk. A kirántás eltérő sebesséeiből/helyzeteiből fakadó hibát jól ki lehet kompenzálni többszöri méréssel, vayis itt meint csak a leolvasási hiba marad. Az árammérő hibája is kb. 5%. A máneses tér homoenitásának mehatározását a következő pontban részletezem. 6

4. A tér inhomoenitásának mehatározásához a kis tekercset először betettük középre, a mánes tenelyére, majd a jelet beállítottuk az oszcilloszkópon balról az első osztáshoz. Ezután a nay tekercs jobb oldalától milliméterenként kezdtük távolítani és mértük a jel eltolódását. d(mm) s(div) 1 6,5 2 3,8 3 2,5 4 1,0 5 0,8 6 0,4 7 0,2 8 0,4 9 0,5 10 1,0 11 2,0 12 2,8 13 5,5 ahol d a távolsá a mánes jobb oldali pofájától, s pedi a jel eltolódása az oszcilloszkópon. A mért eltolódások és a rájuk illesztett ax 2 +bx+c parabola: 7 s(div) 6 5 4 3 2 1 0-1 0 2 4 6 8 10 12 d(mm) 14 A parabola paraméterei: a=(0,155±0,009)div/mm 2 b=(-2,2±0,1)div/mm c=(8,0±0,4)div 7

szemből h o m o é n Az adatok alapján 4 és 10mm között elé jól homoénnek tekinthető a tér, a kis tekercs pedi 11,5mm széles, vayis kb. 3,5-4mm-re a mánestől már homoén a tér. Füőleesen és befele úy határoztuk me a homoenitást, hoy a kis tekercset mozattuk a 100mm hosszú átmérő mentén és mérőszalaal lemértük a pozícióját, amikor a jel észrevehetően elkezdett torzulni. Ebből a füőlees értékre 47±1mm, befele 18±1mm jött ki a homoén térre. Tehát füőleesen és vízszintesen elé nay a homoén térfoat, csak befele kell viyázni, hiszen a mintatartó 15mm hosszú (7mm átmérőjű, kb. 1mm falvastasáú), tehát befér, csak mindkét oldalon 1,5mm-t mehet arrébb, hoy az a mérést ne befolyásolja. Éppen ezt a paramétert volt viszont nehéz mehatározni, mert a másik kettő helyzetre oldalról ráláttunk, de itt fölötte volt az asztal, ezért csak körülbelül tudtuk középre tenni. felülről A kis tekercs és a nay vasma kondenzátorként képes viselkedni, azaz a kettő távolsáától fü a kapacitív csatolás naysáa, és ez befolyásolja a mért frekvencia (és B) értékeket. Az áramerősséet 1,78A-től 1,82A-i változtatva az oszcilloszkópon a csúcs 10div-et mey arrébb. Ez két szélső helyzet 6,616 és 6,536MHz-nek felel me. Azaz 10div=80kHz, 4,5div=36kHz. Az előző táblázatban az 1osztásnál (4mm) mért frekvencia 6,576MHz, az 5,5osztásnál (13mm) mért pedi 6,620MHz. A kettő különbsée 4,5div és 44kHz. Vayis a kondenzátortól uyanannyi osztásköz 8kHz-el többnek felel me. Ez az utolsó leolvasott jeyben jelent hibát, de ezt elnyomja az 5%-os kalibrációs hiba, vayis a kalibrációs hiba szisztematikus volta miatt ki tudjuk mérni a kapacitív csatolát, de az ezakt eredményt nem befolyásolja; ez látszik is a proton -faktorának óriási hibáján. 8