光泵磁共振試驗數(shù)據(jù)處理

1、光泵磁共振實驗數(shù)據(jù)處理作者:日期:光泵磁共振實驗數(shù)據(jù)處理觀察光泵磁共振現(xiàn)象:測量超精細結(jié)構(gòu)因子及地磁場水平分量、原始數(shù)據(jù)處理水平場 電流I/mAB直/ T(Ru85)/ K Hz(R u 8 7)/KHz掃場方向掃場方向平均值掃場方向掃場方向平均值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 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、超精細結(jié)構(gòu)及地磁場水平分量的數(shù)據(jù)處理見實驗報告/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,實際測量值為g F( Rb) 0.3371.5 1.502 3二 100%=0.13%相對誤差1.5.測量值與理論值十分接近.2、實現(xiàn)光泵磁共振過程中要注意設備的調(diào)節(jié),要記得翻開垂直場,并將垂直場電流調(diào)節(jié)到0.06 A,如果不翻開垂直場,將不能得到試驗中要求的圖像和數(shù)據(jù).那是由于公式h 1 gF B(BdCBs Be/)中多出了一項 Be丄,所以V 1,V 2變大了,v '2變小了.最后g F , B e得到的值都不準確,增大了實驗誤差.3、【實驗總結(jié)

5、】1、實驗中要特別注意對實驗儀器的調(diào)節(jié),如果調(diào)節(jié)失誤最后會導致實驗數(shù)據(jù)全部錯誤,最后費力不得好.要想做到這一點就必須在老師講解時仔細聽,認真記；2、準確把握實驗原理,并且能做到與實際結(jié)合,要知道實際操作時有許多外界因素影響實驗過程.比方在觀察光抽運信號時,示波器上的圖像并不是和課本上的一樣,只是大體相似,那是由于試驗過程中地磁場并不是僅僅有垂直、水平分量,還有其他方向分量等因素影響；3、從實踐的角度了解了光抽運和光泵磁共振過程.實驗總結(jié)通過實驗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).通過所學的知識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的電子要多,所以實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)時產(chǎn)生激光的條件.經(jīng)過該實驗的學習,讓我理解了什么是光抽運等一些全新的概念,學習了一種測量地磁場的方法.4、【考前須知】1 .在觀察光抽運信號時, 調(diào)節(jié)掃場幅度,將抽運信號調(diào)節(jié)到等高,調(diào)好后,固定掃場幅度.2. 在實驗過程中應注意區(qū)分 87Rb、85Rb的共振信號,當水平磁場不變時,頻率高的為87R b 共振譜線,頻率低的為85Rb的共振譜線.當射頻頻率不變時,水平磁場大的為85Rb的共振譜線,水平磁場小的為87Rb的共振譜線.3. 為防止雜散光影響信號的幅度及波形,主體單元應當罩上遮光罩.,強電磁場及大功率電源,本裝置主體單元一定要避開其它鐵磁性物體4 .在實驗過程中線.5、根據(jù)實驗原理可知,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)論本實驗我們通過#DH807型光泵磁共振的實驗裝置觀察了銣原子的光抽運信號和光泵磁 共振信號,并通過測量得到了以下的數(shù)值.1.實驗得到的87