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光泵磁共振实验光抽运信号分析 实验简介 磁共振是研究物质结构的一种常用方法利用普通磁共振技术研究物质结构 由于信号强度弱 无法用于气态物质光抽运能够使原子形成偏极化分布 加强磁共振信号 可以用于研究气态物质 简要实验原理 共振和跃迁主要发生在铷的n 5 l 0以及n 5 l 1两个能级能级由于LS耦合 核磁矩和电子总磁矩耦合 分裂为超精细结构 加上磁场后这些子能级又进行塞曼分裂 简要实验原理 利用圆偏振光 以左旋为例 照射样品 由于角动量守恒 跃迁需满足 F 0 MF 1由于第一激发态中没有MF 3的能级 所以基态中MF 2将无法跃迁 形成偏极化分布形成偏极化后即可进行磁共振实验 实验装置 水平磁场扫场地磁场水平分量垂直磁场地磁场垂直分量射频场 波形分析 水平场电流0垂直场电流0 080A波形不完美调节垂直磁场无法获得更好的信号图像 波形分析 垂直磁场影响 水平场电流 0A垂直场电流0 188A增大垂直磁场 不平衡加剧减小垂直磁场 也得到了特点相同的图像 波形分析 水平磁场影响 水平场电流0 267A 反向 与之前不同 波谷对应的信号高 波形分析 水平磁场影响 继续增大水平磁场 反向 高度低的峰逐渐减弱至消失将磁场设置为同向 且不断增大 发现信号高低峰互换 且低缝最后消失 水平场反向 水平场同向 B t B t 水平磁场对信号的影响 由前面得到的图像可知 磁场强度越大 光抽运信号越高 也就是光抽运越弱 原因 水平磁场对信号的影响 如果磁场为零 则由于能级简并 不会发生光抽运 光抽运信号保持在最大值如果水平磁场大于扫场磁场的1 2 则抽运信号消失 水平磁场 抽运信号 垂直磁场对信号的影响 如果总水平磁场对称 则无论有没有垂直磁场 信号都是理想的 但是会随着磁场增大增高如果总水平磁场不对称 则随着垂直总磁场增大 光抽运信号将更加不匀称 获得理想信号 因此最初得到的信号不理想是由于扫场本身不对称于B 0 可能存在直流电流调节垂直磁场至与地磁场水平分量抵消调节水平场抵消扫场电流中的直
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