文档介绍：光磁共振实验方法改进及新问题探索
2018/6/23
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近代物理实验
报告人:霍家伟
报告大纲
光磁共振原理
传统方案与评述
改进方案与分析
新问题——次级信号的讨论
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近代物理实验
实验原理
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近代物理实验
+1
-2
0
-1
+2
2
52S1/2
mF
F
87Rb
左旋圆偏振光
射频磁场
hν=gFμBB
一般实验方案
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近代物理实验
共振条件: hν1=gFμB (B0+B扫+B地⁄⁄) (1)
共振条件: -hν2=gFμB (-B0+B扫+B地⁄⁄) (2)
水平场B0反向, B扫和B地⁄⁄方向保持不变
B扫的方向改变
共振条件: -hν3=gFμB (-B0-B扫+B地⁄⁄) (3)
(1)-(2)
gF=
h(ν1+ν2)
2μB B0
B地⁄⁄=
h(ν1-ν3)
2μB gF
(1)+(3) :
不足之处
单次测量的偶然误差比较大
(2)式满足的条件是水平场B0必须大于B扫与B地⁄⁄之和
hν1=gFμB (B0+B扫+B地⁄⁄) (1)
-hν2=gFμB (-B0+B扫+B地⁄⁄) (2)
必须进行两度反向操作
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近代物理实验
改进方案
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近代物理实验
ν1=
gFμB
h
(B0+B地⁄⁄+B扫)
(ν,B0)
y=k1x+b1
gF =
μB
h
k1
b1正比于B地⁄⁄+B扫
核心:线性拟合
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近代物理实验
ν2=
gFμB
h
(B0+B地⁄⁄-B扫)
y=k2x+b2
b2正比于B地⁄⁄- B扫
扫场反向
b1正比于B地⁄⁄+B扫
地磁场的水平分量B地⁄⁄
gF
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近代物理实验
改进前后对比
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近代物理实验
一般方案
改进方案
单次测量偶然误差大
两度反向,四次读数
对水平场的限制较大
线性拟合减小误差
无太大限制,适用性强
一次反向,三次读数
新问题探索
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近代物理实验
f / kHz
强度/mV
Rb87
Rb85
主信号
1
1
次级信号
2
3
2
3
5
5
振幅: