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文档简介

1、光泵磁实验中测量地磁场垂直分量的方法,林优,光泵磁实验原理简介,铷（Rb）原子能级的超精细结构和塞曼分裂 光抽运效应及偏极化的保持 塞曼子能级间的磁共振和光探测,铷（Rb）原子能级的超精细结构和塞曼分裂,光抽运效应及偏极化的保持,在磁场中，原子在各子能级上的数目按玻耳兹曼分布，当用左旋圆偏振光 照射气态铷原子时，根据光跃迁选择定则,塞曼子能级间的磁共振和光探测,在弱磁场中，相邻塞曼子能级间的能量差由（1）式给出。对于87Rb，因光抽运，大量原子都聚积到基态F=2， =+2能级上，偏极化达到饱和。这时在垂直于B的平面内施加一个频率为 的射频场B1，当满足磁共振条件 （2） 时,在塞曼子能级间产生

2、感应跃迁，称为磁共振。,实验装置,测量地磁场垂直分量,常规方法是,调节垂直磁场电流的大小,使光抽运信号幅度最强,这次垂直磁场线圈产生的磁场大小就等于地磁场垂直分量大小 在实验时,由于仪器精度限制和个人观察结果不同,导致结果存在一定的误差.,A 为垂直磁场方向与地磁场方向相反 B 为垂直磁场方向与地磁场方向相同,用B1,B1代表水平磁场,B2和B2为垂直磁场,B3和B3为地球磁场垂直分量,B和B为合磁场. 同向时: hv= (B1+ B2+ B3) 反向时: hv= (B1 +B2 +B3) B2= B2 = B3= B3=-(B1+B1)/2 I* (Gs) I* (Gs) = B3= (I-

3、I)* (Gs),实验时,先将水平场方向,扫场方向和地磁场水平方向调为同一方向,扫场信号幅度调到0.4v(峰峰值),在3种不同情况下采集数据 1,水平磁场线圈的电流为50mA,并分别加上600,700,800KHz的射频场 2,水平磁场线圈的电流为100mA,并分别加上600,700,800KHz的射频场 3,射频场频率固定为700KHz,并分别加上50,60,70,80,90,100mA的水平磁场电流 在以上不同条件下,找到磁共振信号并记录垂直磁场线圈电流的大小,然后将垂直磁场电流反向,再找到另一共振电流,也记录下来.,总结,该方法计算过程中销去了一些难以测量的变量, 最后结果只与垂直磁场线圈电流大小有关 这种方法也会因各个人对磁共

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