- •В.Л. Бурковский ю.Н. Глотова
- •Введение
- •1. Механические эффекты и деформация
- •1.1. Силы инерции
- •1.2. Гравитация
- •1.3. Трение и износ
- •1.4. Деформация
- •2. Молекулярные явления
- •2.1. Тепловое расширение вещества
- •2.2. Фазовые переходы, агрегатные состояния веществ
- •2.3. Поверхностное натяжение жидкостей
- •2.4. Капиллярность
- •2.5. Сорбция
- •2.6. Диффузия
- •2.7. Тепломассообмен
- •2.8. Термофорез и фотофорез
- •2.9. Молекулярные цеолитовые сита
- •3. Гидростатика, гидроаэродинамика
- •3.1. Течение жидкости и газа
- •3.2. Явление сверхтекучести
- •3.3. Скачок уплотнения
- •3.4. Дросселирование жидкостей и газов
- •3.5. Гидравлические удары
- •3.6. Kавитация
- •4. Колебания и волны
- •4.1. Механические колебания
- •4.2. Акустика
- •4.3. Ультразвук
- •4.4. Волновое движение
- •5. Электромагнитные явления
- •5.1. Взаимодействие тел
- •5.2. Закон Джоуля-Ленца
- •5.3. Проводимость металлов
- •5.4. Электромагнитное поле
- •5.5. Проводник с током в магнитном поле
- •5.6. Электромагнитная индукция
- •5.7. Электромагнитные волны
- •6. Электрические свойства вещества, диэлектрики
- •6.1. Проводники, изоляторы и полупроводники
- •6.2. Диэлектрическая проницаемость
- •6.3. Пробой диэлектриков
- •6.4. Электромеханические эффекты в диэлектриках
- •6.5. Пироэлектрики и сегнетоэлектрики
- •6.6. Электреты
- •7. Магнитные свойства вещества
- •7.1. Магнетики
- •7.2. Магнитокалорический эффект
- •7.3. Магнитострикция
- •7.4. Магнитоэлектрический эффект
- •7.5. Гиромагнитные явления
- •7.6. Магнитоакустический эффект
- •7.7. Ферромагнитный резонанс
- •7.8. Аномалии свойств при фазовых переходах
- •8. Контактные, термоэлектрические и эмиссионные явления
- •8.1. Контактная разность потенциалов
- •8.2. Термоэлектрические явления
- •8.3. Электронная эмиссия
- •9. Гальвано- и термомагнитные явления
- •9.1. Гальваномагнитные явления
- •9.2. Термомагнитные явления
- •10. Электрические разряды в газах
- •10.1. Факторы, влияющие на газовый разряд
- •10.2. Высокочастотный тороидальный разряд
- •10.3. Роль среды и электродов
- •10.4. Тлеющий разряд
- •10.5. Коронный разряд
- •10.6. Дуговой разряд
- •10.7. Искровой разряд
- •10.8. Факельный разряд
- •10.9. "Стекание" зарядов с острия
- •11. Электрокинетические явления
- •12. Свет и вещество
- •12.1. Свет, ультрафиолетовое и инфракрасное излучение
- •12.2. Отражение и преломление света
- •12.3. Поглощение и рассеяние
- •12.4. Испускание и поглощение света
- •13. Фотоэлектрические и фотохимеческие явления
- •13.1. Фотоэлектрические явления
- •13.2. Фотохимические явления
- •14. Люминисценция
- •14.1. Люминесценция, возбуждаемая электромагнитным излучением
- •14.2. Люминесценция, возбуждаемая корпускулярным излучением
- •14.3. Люминесценция, возбуждаемая электрическим полем
- •14.4. Хемилюминесценция
- •14.5. Триболюминесценция
- •14.6. Радиотермолюминесценция
- •14.7. Стимуляция и тушение люминесценции
- •14.8. Эффект поляризации
- •15. Анизотропия и свет
- •15.1. Двойное лучепреломление
- •15.2. Механооптические явления
- •15.3. Электрооптические явления
- •15.4. Магнитооптические явления
- •15.5. Фотодихроизм
- •15.6. Поляризация при рассеивании света
- •16. Эффекты нелинейной оптики
- •17. Явления микромира
- •17.1. Радиоактивность
- •17.2. Рентгеновское и гамма-излучения
- •17.3. Взаимодействие частиц с веществом
- •17.4. Электронный парамагнитный резонанс
- •17.5. Ядерный магнитный резонанс
- •18. Другие физические эффекты
- •18.1. Стробоскопический эффект
- •18.2. Муаровый эффект
- •18.3. Высокодисперсные структуры
- •18.4. Жидкие кристаллы
- •18.5. Лента Мебиуса
- •18.6. Реология
- •Заключение
- •Алфавитный указатель физических законов, явлений и эффектов
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
17.4. Электронный парамагнитный резонанс
Установлено неизвестное ранее явление квантовых переходов между электронными энергетическими линиями парамагнитных тел под влиянием переменного магнитного поля резонансной частоты (явление электронного парамагнитного резонанса - ЭПР). Суть явления: постоянно в магнитном поле электронные уровни энергии парамагнитных атомов расцепляются на несколько подуровней; энергетическая разность подуровней определяется величиной поля и свойствами вещества; соответствующие квантовые переходы между этими подуровнями инициируются в переменном (высокочастотном) магнитном поле.
Открытие ЭПР послужило толчком для развития резонансных методов изучения вещества, в частности акустического парамагнитного резонанса ферро и антиферромагнитного резонанса магнитного резонанса.
При явлении акустического парамагнитного резонансапереходы между подуровнями инициируются наложением высокочастотных звуковых колебаний; в результате возникает резонансное поглощение звука.
При ферромагнитном резонансепроисходит избирательное поглощение энергии электромагнитного поля: Эта энергия расходуется на возбуждение коллективных колебаний магнитоупорядоченной структуре ферромагнетика (или антиферромагнетика).
Применение метода ЭПР дало ценные данные о строении стекол, кристаллов растворов; в химии этот метод позволил установить строение большого числа соединений изучить цепные реакции и выяснить роль свободных радикалов (молекул), обладающих свободной валентностью в протекании химических реакций. Тщательное изучение радикалов привело к решению ряда вопросов молекулярной и клеточной биологии.
Метод ЭПР – очень мощный, он практически не заменим при изучении радиационных изменений в структурах, в том числе и в биологических. Чувствительность метода очень высока и составляет 1010… 1011парамагнитных молекул. На применении ЭПР основан поиск и проверка новых веществ для квантовых генераторов; явление ЭПР используется для генерации сверхмощных субмиллиметровых волн.
Примеры применения:
- способ текущего контроля условной вязкости гудронов и жидких битумов, отличающийся тем, что с целью непрерывности определения пропускают контролируемую струю по трубопроводу через резонатор спектрометра ЭПР и регистрируют условную вязкость по амплитуде линии спектра парамагнитного поглощения;
- способ определения поля у огурцов путем исследования семян, отличающийся тем, что с целью повышения производительности труда в селекционном процессе, измеряют активный сигнал электронного парамагнитного резонанса и определяют характер люминесценции семян по величине сигнала и интенсивности свечения судят о степени выраженности и принадлежности к полу: при величине активного сигнала электронного парамагнитного резонанса 0,66-0,68 относительных единиц и слабым свечением растения будут преимущественно мужского типа, а при сигнале 0,48-0,56 относительных единиц и интенсивном свечении - женского типа;
- способ оценки стабильности пластичных смазок путем сравнения свойств исходной и проработавшей в узле трения смазки, отличающийся тем, что с целью сокращения времени проведения испытаний микроколичеств смазки, в исходную и проработавшую смазки вводят стабильный радикал, снимают спектр ЭПР, определяют частоты вращательной диффузии радикала и по их отношению оценивают стабильность смазки.