近代物理实验近代物理实验IA部分光泵磁共振实验.ppt

近代物理实验 “近代物理实验I/A”部分 光泵磁共振实验,乐永康 复旦大学 物理实验教学中心http:/phylab.fudan.edu.cn,phylab.fudan.edu.cn,1966年的诺贝尔物理学奖,Alfred Kastler Prize motivation: For the discovery and development of optical methods for studying Hertzian resonances in atoms. Optical Pumping （光抽运/光泵技术）,摘自: http:/www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1966/kastler-facts.html,phylab.fudan.edu.cn,铷原子的能级图,phylab.fudan.edu.cn,当 B 10-5 T, E = gFBBkT (T300K) 根据波尔兹曼分布，处于 不同塞曼子能级上的原子近似平均分布 D1+激发，选择定则： F = 0,1，MF = +1 退激，选择定则：MF = 0,1 使原子密集于MF = +2，偏激化 上述过程称为光抽运（光泵） h = gFBB，磁共振 ( MHz) 光探测： 50时，铷的饱和蒸汽压：10-6 Torr，n？ 透射光的变化反应磁共振，信号功率108倍放大 直流背景下交变信号的提取,光泵磁共振,光抽运过程示意图,phylab.fudan.edu.cn,基本概念,精细结构、超精细结构、塞曼分裂 g 因子 玻尔兹曼分布、偏极化 激发、弛豫、吸收、抽运、磁共振 圆偏振光激发、选择定则,phylab.fudan.edu.cn,实验仪器,phylab.fudan.edu.cn,对实验现象保持敏感,垂直场电流：0.054A； 扫场幅度：2.25V,水平场电流：0.200A,水平场电流：0.181A,0.190A,0.185A,0.179A,0.173A,phylab.fudan.edu.cn,学习难点,各种磁场的作用（影响）：地磁场、水平场、垂直场、扫场磁场大小、方向如何组合实现所需实验条件，以便观察对应的实验现象 正确理解观察到的丰富、多变的实验现象,phylab.fudan.edu.cn,注意事项,一个特定的实验条件下有多个“共振频率”，怎么理解？ “多量子过程”能解释吗？ 共振线宽的物理含义？怎么正确测量？ 要注意信号处理过程对结果可能产生的影响。,探测器的放大电路,phylab.fudan.edu.cn,参考文献,近代物理实验补充讲义，复旦大学物理教学实验中心 吴思诚、王祖铨，近代物理实验（第三版），高等教育出版社：北京，2005.11,phylab.fudan.edu.cn,谢谢！ 请提问！,