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1、光泵磁實驗中測量地磁場垂直分量的方法,——林優(yōu),光泵磁實驗原理簡介,銣(Rb)原子能級的超精細(xì)結(jié)構(gòu)和塞曼分裂光抽運效應(yīng)及偏極化的保持塞曼子能級間的磁共振和光探測,銣(Rb)原子能級的超精細(xì)結(jié)構(gòu)和塞曼分裂,光抽運效應(yīng)及偏極化的保持,在磁場中,原子在各子能級上的數(shù)目按玻耳茲曼分布,當(dāng)用左旋圓偏振光 照射氣態(tài)銣原子時,根據(jù)光躍遷選擇定則,塞曼子能級間的磁共振和光探測,在弱磁場中,相鄰塞曼子能級間的能量差由(1)式給出。對于87Rb,因光抽
2、運,大量原子都聚積到基態(tài)F=2, =+2能級上,偏極化達(dá)到飽和。這時在垂直于B的平面內(nèi)施加一個頻率為 的射頻場B1,當(dāng)滿足磁共振條件
3、160; (2)時,在塞曼子能級間產(chǎn)生感應(yīng)躍遷,稱為磁共振。,實驗裝置,測量地磁場垂直分量,常規(guī)方法是,調(diào)節(jié)垂直磁場電流的大小,使光抽運信號幅度最強(qiáng),這次垂直磁場線圈產(chǎn)生的磁場大小就等于地磁場垂直分量大小在實驗時,由于儀器精度限制和個人觀察結(jié)果不同,導(dǎo)致結(jié)果存在一定的誤差.,,A 為垂直磁場方向與地磁場
4、方向相反 B 為垂直磁場方向與地磁場方向相同,,用B1,B’1代表水平磁場,B2和B’2為垂直磁場,B3和B’3為地球磁場垂直分量, B和B’為合磁場.同向時: hv= (B1+ B2+ B3)反向時: hv= (B’1 +B’2 +B’3)B2= B’2 => B3= B’3=-(B1+B’1)/2 I* (Gs) I’* (Gs) =>
5、B3= (I-I’)* (Gs),,,,,,,,,,實驗時,先將水平場方向,掃場方向和地磁場水平方向調(diào)為同一方向,掃場信號幅度調(diào)到0.4v(峰峰值),在3種不同情況下采集數(shù)據(jù)1,水平磁場線圈的電流為50mA,并分別加上600,700,800KHz的射頻場2,水平磁場線圈的電流為100mA,并分別加上600,700,800KHz的射頻場3,射頻場頻率固定為700KHz,并分別加上50,60,70,80,90,100mA
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