Юный техник 1971-04, страница 47

больше повезло... Или удача всегда приходит к тому, кто идет к цели более последовательно и обладает лучшим экспериментаторским чутьем?

Е. Завойский обнаружил резонанс по поглощению электромагнитной энергии. Но сделал он это очень остроумным методом. Катушка, которая создавала переменное магнитное поле на парамагнитном образце, являлась у него частью колебательного контура лампового генератора (рис. 3). Она помещалась в постоянное магнитное поле, направленное перпендикулярно к переменному полю. Когда наступал резонанс, вещество начинало поглощать энергию электромагнитного поля, создаваемого колебательным контуром. Если вы хоть немного знакомы с радио, то поймете, что это приводило к уменьшению добротности колебательного контура. Создаваемое генератором переменное напряжение падало, и это приводило к уменьшению сеточного тока лампы, которое было легко зарегистрировать.

Одна из первых кривых, полученных Е. К. Завойским, продемонстрирована на рис. 4. Вы видите, что по мере приближения постоянного магнитного поля к определенному значению, величина поглощаемой образцом энергии сильно возрастает. Свидетельство о наступлении электронного парамагнитного резонанса!

После открытия Е. Завойского на физиков как из рога изобилия посыпались различные резонансы. В 1945 году был открыт ядерный магнитный резонанс. Потом появились ферромагнитный резонанс, анти-ферромагнитный резонанс, всякие двойные магнитные резонансы, циклотронный резонанс и т. д. и т. п. Но моя задача — до

вести до конца рассказ об электронном парамагнитном резонансе.

Электронный резонанс является сейчас одним из мощнейших методов физики твердого тела. Без него невозможно представить современные исследования в области химии. С его помощью изучают тончайшие взаимодействия внутри твердых тел. Частота резонанса определяется не только постоянным внешним магнитным полем, но и теми внутренними магнитными (да и электрическими) полями, которые создаются в веществе самими электронами и атомными ядрами. (Магнитная стрелка тоже создает вокруг себя постоянное магнитное поле.) Если электроны в веществе находятся в различном окружении, то и их резонансные частоты будут различными. Эти различия, правда, всегда невелики, поскольку малы внутренние поля. Но измерять частоту можно очень точно. И значит, можно получать такие детальные сведения о микроскопическом строении вещества, о которых 25 лет назад нельзя было и мечтать.

С помощью ЭПР химики также устанавливают строение сложных молекул. Они вводят парамагнитные молекулы внутрь полимеров и по особенностям электронного резонанса судят об их свойствах. Биохимики, используя электронный магнитный диполь как своеобразную метку, получают возможность находить определенные участки сложных биологических молекул.

Число применений электронного парамагнитного резонанса огромно и все время продолжает увеличиваться. А началось это давно, когда было обнаружено, что электрон '— это еще и микроскопический магнитик.

передач. Легно воспроизвести опыты Герца, используя генератор, собранный на элентронной лампе. На рисунне поназана схема таного генератора с лампой 12СЗ(Л). В зависимости от положения перемычки — конденсатора (С=10р F, 300 в) на проволоках легко создавать электромагнитные волны длиной 100—120 см (длина проволочек 15 см, диаметр 1 мм, расстояние между ними 3 см). Излучающий вибратор через петлю связи связан с генератором. Приближая или удаляя петлю относительно проволочек, можно регулировать мощность излучаемых вибратором электромагнитных волн. Приемный вибратор должен быть таких же размеров, что и передающий — иметь длину, равную половине длины излучаемой волны. В нашем случае это составит около 60 см. В искровой промежуток приемного вибратора для индикации колебаний включите лампочку карманного фонаря (L — дроссели, 20 витков проволоки 0 1 мм).

Настроив в резонанс генератор и излучающий вибратор, подносят приемный вибратор, располагая его параллельно излучающему. Если лампочка горит ярко на расстоянии около 50 см, то генератор и оба вибратора настроены на одну и ту же частоту. Жестко закрепив излучающий вибратор при помощи стойки из плексигласа,

можно проделать несколько опытов, перемещая приемный вибратор. Первый: чем дальше мы относим вибратор, тем слабее горит индикаторная лампочка. Второй: легко заметить, что яркость лампочки зависит от ориентации вибратора. Она ярче горит тогда, когда вибраторы расположены параллельно друг другу. Если же приемный вибратор поворачивать на некоторый угол, то лампочка горит слабее, хотя расстояние до излучателя при этом не меняется. Вот почему телевизионные антенны ориентированы вполне определенным образом по отношению к телецентру.

Для третьего опыта необходим металлический лист. Поместите его между приемным вибратором и излучателем, лампочка-индикатор погаснет. Листы картона, бумаги, фанеры не задерживают электромагнитные волны. Опыт показывает, что нет необходимости выносить телевизионную антенну из квартиры. Вполне можно пользоваться комнатной антенной, если между ней и антенной телецентра нет металлических препятствий: крыши, густой арматуры и т. д. Шифер, кирпич, цемент прозрачны для электромагнитных волн и практически не мешают их приему на комнатную антенну.

Ф. ИГ0ШИН

45