光泵磁共振實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

光泵磁共振實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理觀(guān)察光泵磁共振現(xiàn)象:實(shí)驗(yàn)波形圖：（取上圖情形進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)）在掃場(chǎng)波峰處共振圖像在掃場(chǎng)波谷處共振圖像光泵磁共振實(shí)驗(yàn)波形圖測(cè)量超精細(xì)結(jié)構(gòu)因子及地磁場(chǎng)水平分量一、原始數(shù)據(jù)處理水平場(chǎng)電流I/mAB直/Tu(Ru85)/KHzu(Ru87)/KHz掃場(chǎng)方向個(gè)掃場(chǎng)方向J個(gè)）平均值掃場(chǎng)方向個(gè)掃場(chǎng)方向J個(gè)）平均值3000.000139105688837762.51034125011423500.0001622897939478701197141513064000.0001854749051048976.5136115761468.54500.000208658101211621087152317401631.5

5000.0002318421122127211971689190317965500.000255026123013781304184620611953.516兀Nfe其中，外加水平直流場(chǎng)B= -一X10-7T直53/2r、Ru85數(shù)據(jù)線(xiàn)性擬合處理1、線(xiàn)性擬合結(jié)果Ru85數(shù)據(jù)線(xiàn)性擬合圖擬合結(jié)果為:u=110.220+4.682X106B直KHz2、根據(jù)u=K+AB直得出K=110.220，A=4.682x106。三、Ru87數(shù)據(jù)線(xiàn)性擬合處理1、線(xiàn)性擬合結(jié)果擬合結(jié)果為：u=167.607+7.013x106B直KHz2、根據(jù)u=K+AB直得出K=167.607,A=7.013x106。g（87Rb）3 g（87Rb）0.5061—F =— —F = =1.502g（85Rb）2%咽、人估F-、制曰估％g（85Rb）0.3371>F 為理論值，實(shí)際測(cè)量值為F相對(duì)誤差3=W'W.13%。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)，要記得打開(kāi)垂直場(chǎng)，并將垂直場(chǎng)電流調(diào)節(jié)到0.06A，如果不打開(kāi)垂直場(chǎng)，將不能得到試驗(yàn)中要求的圖像和數(shù)據(jù)。那是因?yàn)楣絟v=g日(B+B+B)中多出了一項(xiàng)B，所以v，v變大了，v'變小了。最后1FBDCSe// e± 1 2 2gF，Be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)】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。比如在觀(guān)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，那是因?yàn)樵囼?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，如果要獲得比較強(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、 【注意事項(xiàng)】在觀(guān)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。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87Rb共振譜線(xiàn)，頻率低的為85Rb的共振譜線(xiàn)。當(dāng)射頻頻率不變時(shí)，水平磁場(chǎng)大的為85Rb的共振譜線(xiàn)，水平磁場(chǎng)小的為87Rb的共振譜線(xiàn)。為避免雜散光影響信號(hào)的幅度及波形，主體單元應(yīng)當(dāng)罩上遮光罩。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，本裝置主體單元一定要避開(kāi)其它鐵磁性物體，強(qiáng)電磁場(chǎng)及大功率電源線(xiàn)。hv5、 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可知，銣原子的gF為gF“B共振其中h為普朗克常數(shù)，日B為玻爾磁子，V為射頻頻率。h=6.626x10-34JS 日=J=9.2741X10-24JT-1 v=650kHz%6、 理論上87Rb的gQ1/2,85Rb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(guān)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)量得到了下列的數(shù)值。實(shí)驗(yàn)得到的87Rb的gF=0.