光泵磁共振試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

1、光泵磁共振實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理作者:日期:光泵磁共振實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理觀察光泵磁共振現(xiàn)象:測(cè)量超精細(xì)結(jié)構(gòu)因子及地磁場(chǎng)水平分量、原始數(shù)據(jù)處理水平場(chǎng) 電流I/mAB直/ T(Ru85)/ K Hz(R u 8 7)/KHz掃場(chǎng)方向掃場(chǎng)方向平均值掃場(chǎng)方向掃場(chǎng)方向平均值30 00.0 077 62.513 500.394787064000.5104 8976.58. 54500.121 1 621 0871. 55 0 00 .22127 211 9 71 6 891 90 317965500.3620 6 11 953.5其中,外加水平直流場(chǎng) B直二16廠N 10 7T5 r、R u85數(shù)據(jù)線性擬合處理1、線性擬

2、合結(jié)果3、超精細(xì)結(jié)構(gòu)及地磁場(chǎng)水平分量的數(shù)據(jù)處理見(jiàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告/KHz1300 -Equati ony = a + b*xAdj. R-Square0.99996ValueSta ndard ErrorAIn tercept110.220362.77776ASlope4.68175E613819.428511200 一11001000900 -8000.000140.000160.000180.000200.000220.00024/TRu85數(shù)據(jù)線性擬合圖擬合結(jié)果為：=1 1 0. 2 2 0+ 4.682 106 B直 KHz2、根據(jù)二K+AB直得出 K=11 0.2 20, A = 4.682

3、 1 06 .三、R u87數(shù)據(jù)線性擬合處理1線性擬合結(jié)果/KHzEquationy = a + b*xAdj. R-Square0.99996ValueStandard ErrorAIntercept167.606683.97211ASlope7.01277E619761.36506190018001700160015001400130012000.000140.00016 0.000180.000200.000220.00024B直 /TRu 87數(shù)據(jù)線性擬合圖擬合結(jié)果為：=1 6 7. 607 + 7.013 106 B直 K H z2、根據(jù)二K+AB直得出 K =1 6 7 .6 0

4、7, A = 7.013 106.g(87Rb)=3g F ( 87Rb)= 0.506 =1 5Q21、g F( Rb) 2為理論值,實(shí)際測(cè)量值為g F( Rb) 0.3371.5 1.502 3二 100%=0.13%相對(duì)誤差1.5.測(cè)量值與理論值十分接近.2、實(shí)現(xiàn)光泵磁共振過(guò)程中要注意設(shè)備的調(diào)節(jié),要記得翻開(kāi)垂直場(chǎng),并將垂直場(chǎng)電流調(diào)節(jié)到0.06 A,如果不翻開(kāi)垂直場(chǎng),將不能得到試驗(yàn)中要求的圖像和數(shù)據(jù).那是由于公式h 1 gF B(BdCBs Be/)中多出了一項(xiàng) Be丄,所以V 1,V 2變大了,v '2變小了.最后g F , B e得到的值都不準(zhǔn)確,增大了實(shí)驗(yàn)誤差.3、【實(shí)驗(yàn)總結(jié)

5、】1、實(shí)驗(yàn)中要特別注意對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的調(diào)節(jié),如果調(diào)節(jié)失誤最后會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)全部錯(cuò)誤,最后費(fèi)力不得好.要想做到這一點(diǎn)就必須在老師講解時(shí)仔細(xì)聽(tīng),認(rèn)真記；2、準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn)原理,并且能做到與實(shí)際結(jié)合,要知道實(shí)際操作時(shí)有許多外界因素影響實(shí)驗(yàn)過(guò)程.比方在觀察光抽運(yùn)信號(hào)時(shí),示波器上的圖像并不是和課本上的一樣,只是大體相似,那是由于試驗(yàn)過(guò)程中地磁場(chǎng)并不是僅僅有垂直、水平分量,還有其他方向分量等因素影響；3、從實(shí)踐的角度了解了光抽運(yùn)和光泵磁共振過(guò)程.實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解光泵磁共振的原理,原子存在自旋情況,也了解到什么是粒子數(shù)反轉(zhuǎn).通過(guò)所學(xué)的知識(shí)和查閱資料了解到電子的躍遷可以產(chǎn)生激光,在原子中電子的自發(fā)輻射和受激輻射

6、都存在,而且電子的自發(fā)輻射和受激輻射都可以產(chǎn)生激光,如果要獲得比擬強(qiáng)的光就要使得自發(fā)輻射的電子多于受激輻射的電子,但是在原子位于高能級(jí)的電子要多,所以實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生激光的條件.經(jīng)過(guò)該實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),讓我理解了什么是光抽運(yùn)等一些全新的概念,學(xué)習(xí)了一種測(cè)量地磁場(chǎng)的方法.4、【考前須知】1 .在觀察光抽運(yùn)信號(hào)時(shí), 調(diào)節(jié)掃場(chǎng)幅度,將抽運(yùn)信號(hào)調(diào)節(jié)到等高,調(diào)好后,固定掃場(chǎng)幅度.2. 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意區(qū)分 87Rb、85Rb的共振信號(hào),當(dāng)水平磁場(chǎng)不變時(shí),頻率高的為87R b 共振譜線,頻率低的為85Rb的共振譜線.當(dāng)射頻頻率不變時(shí),水平磁場(chǎng)大的為85Rb的共振譜線,水平磁場(chǎng)小的為87Rb的共振譜線.3. 為防止雜散光影響信號(hào)的幅度及波形,主體單元應(yīng)當(dāng)罩上遮光罩.,強(qiáng)電磁場(chǎng)及大功率電源,本裝置主體單元一定要避開(kāi)其它鐵磁性物體4 .在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中線.5、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知,銣原子的gF 為 gF其中h為普朗克常數(shù),b為玻爾磁子,V為射頻頻率.h6.62610 34j|sb24 A19.2741 10 j|T650kHz12meTb B共振6、理論上87Rb的gF為1/2,85Rb的gF因子為1/3,7、結(jié)論本實(shí)驗(yàn)我們通過(guò)#DH807型光泵磁共振的實(shí)驗(yàn)裝置觀察了銣原子的光抽運(yùn)信號(hào)和光泵磁 共振信號(hào),并通過(guò)測(cè)量得到了以下的數(shù)值.1.實(shí)驗(yàn)得到的87