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實(shí)驗(yàn)05塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)06電子順磁共振實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)07光磁共振實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)08單光子計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)2020/12/171ppt課件實(shí)驗(yàn)分組:(二個(gè)大組)第01組,共13人每周二15:50—18:5020104741李崇20104742雷熊20104743蔣可軍20104744關(guān)彬20104745申艾麟20104746夏銘偉20104747瞿珂20104749邵勇20104751趙碩20104752渠廣昊20104753裴巖松20104754徐利軍20104755辛?xí)攒姷?2組,共12人每周二19:00—22:0020104756柯尊辰20104757唐德君20104758李勇20104759梁含笑20104760王大為20104762何陽(yáng)20104763劉承朋20104764唐小舒20104765任志遠(yuǎn)20104766黃康20104767冉政20104768冉超2020/12/172ppt課件精品資料你怎么稱呼老師?如果老師最后沒(méi)有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn),你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)?你所經(jīng)歷的課堂,是講座式還是討論式?教師的教鞭“不怕太陽(yáng)曬,也不怕那風(fēng)雨狂,只怕先生罵我笨,沒(méi)有學(xué)問(wèn)無(wú)顏見(jiàn)爹娘……”“太陽(yáng)當(dāng)空照,花兒對(duì)我笑,小鳥(niǎo)說(shuō)早早早……”第01組
實(shí)驗(yàn)課表實(shí)驗(yàn)時(shí)間實(shí)驗(yàn)日期實(shí)驗(yàn)05塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)06電子順磁共振實(shí)驗(yàn)07光磁共振實(shí)驗(yàn)08單光子計(jì)數(shù)15:50||18:50第12周星期二11月20日李崇雷熊蔣可軍關(guān)彬申艾麟夏銘偉瞿珂邵勇趙碩渠廣昊裴巖松徐利軍辛?xí)攒姷?3周星期二11月27日申艾麟夏銘偉瞿珂李崇雷熊蔣可軍關(guān)彬裴巖松徐利軍辛?xí)攒娚塾纶w碩渠廣昊第14周星期二12月4日邵勇趙碩渠廣昊裴巖松徐利軍辛?xí)攒娎畛缋仔苁Y可軍關(guān)彬申艾麟夏銘偉瞿珂第15周星期二12月11日裴巖松徐利軍辛?xí)攒娚塾纶w碩渠廣昊申艾麟夏銘偉瞿珂李崇雷熊蔣可軍關(guān)彬2020/12/175ppt課件第02組
實(shí)驗(yàn)課表實(shí)驗(yàn)時(shí)間實(shí)驗(yàn)日期實(shí)驗(yàn)05塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)06電子順磁共振實(shí)驗(yàn)07光磁共振實(shí)驗(yàn)08單光子計(jì)數(shù)19:00||22:00第12周星期二11月20日柯尊辰唐德君李勇梁含笑王大為何陽(yáng)劉承朋唐小舒任志遠(yuǎn)黃康冉政冉超第13周星期二11月27日梁含笑王大為何陽(yáng)柯尊辰唐德君李勇黃康冉政冉超劉承朋唐小舒任志遠(yuǎn)第14周星期二12月4日劉承朋唐小舒任志遠(yuǎn)黃康冉政冉超柯尊辰唐德君李勇梁含笑王大為何陽(yáng)第15周星期二12月11日黃康冉政冉超劉承朋唐小舒任志遠(yuǎn)梁含笑王大為何陽(yáng)柯尊辰唐德君李勇2020/12/176ppt課件上課規(guī)定:1,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后先簽到;2,提前寫(xiě)好預(yù)習(xí)報(bào)告,
課上完成并提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。注意事項(xiàng):1,愛(ài)護(hù)儀器:正確使用,操作輕緩;2,防止損壞:嚴(yán)禁猛力扭、扳、拉、扯;3,實(shí)驗(yàn)完畢,整理儀器:
所有電流、電壓旋鈕回零,
所有鎖緊松開(kāi),儀器擺放整齊;2020/12/177ppt課件預(yù)習(xí)報(bào)告的內(nèi)容:1,實(shí)驗(yàn)題目;2,實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?,實(shí)驗(yàn)儀器;4,實(shí)驗(yàn)原理;(完整、簡(jiǎn)明、扼要地?cái)⑹?/p>
有關(guān)
"物理過(guò)程"、"物理現(xiàn)象"、"物理關(guān)系",給出必要的
"關(guān)系式"、"電路圖"、"光路圖"等)2020/12/178ppt課件實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容:1,實(shí)驗(yàn)步驟和內(nèi)容(標(biāo)題式的簡(jiǎn)述“主要步驟和內(nèi)容”)2,數(shù)據(jù)處理,實(shí)驗(yàn)結(jié)果
(數(shù)據(jù)表格,計(jì)算公式,代入數(shù)據(jù)及量綱,
計(jì)算結(jié)果,實(shí)驗(yàn)曲線,等)3,誤差分析(選做)2020/12/179ppt課件實(shí)驗(yàn)05塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)一、電流環(huán)的磁矩,磁矩在磁場(chǎng)中的勢(shì)能二、量子理論的
簡(jiǎn)單回顧,德布羅意關(guān)系,物理量取值的量子化三、原子能級(jí)在磁場(chǎng)中的分裂,
塞曼效應(yīng),光的產(chǎn)生四、法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具測(cè)光的波長(zhǎng),電子荷質(zhì)比的測(cè)量五、實(shí)驗(yàn)儀器介紹六、實(shí)驗(yàn)步驟,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,數(shù)據(jù)記錄,實(shí)驗(yàn)報(bào)告2020/12/1710ppt課件一、電流環(huán)的磁矩,磁矩在磁場(chǎng)中的勢(shì)能磁矩的大小:μ
=I·S(安·米2)S磁矩在磁場(chǎng)中的勢(shì)能:I2020/12/1711ppt課件當(dāng)被討論對(duì)象物理量的大小在數(shù)量級(jí)上與普朗克常量可以比擬時(shí),被討論對(duì)象進(jìn)入(屬于)“微觀世界(量子世界)”,此時(shí),量子現(xiàn)象、量子效應(yīng)和量子規(guī)律等將發(fā)揮作用而不能被忽略。二、量子理論的
簡(jiǎn)單回顧,德布羅意關(guān)系,物理量取值的量子化普朗克常數(shù):h=6.626×10-34J·S2020/12/1712ppt課件其中,普朗克常數(shù)
h=6.626×10-34J·s1,德布羅意關(guān)系德布羅意關(guān)系:具有一定能量E和動(dòng)量p的微觀粒子,與頻率ν,波長(zhǎng)入的波(幾率波)的相互關(guān)系為:2020/12/1713ppt課件p2/2mH=T+V2,力學(xué)量用
算符表示,物理量(取值)的量子化在坐標(biāo)表象中(算符的坐標(biāo)表象),各物理量的算符:2020/12/1714ppt課件在量子狀態(tài)下,所討論對(duì)象的物理量只能取有一定規(guī)律的、間斷
(分立,臺(tái)階,量子化)的無(wú)限多個(gè)可能值,每個(gè)取值有一定的概率,此稱為“物理量的量子化取值”。
物理量(取值)的量子化:2020/12/1715ppt課件三、原子能級(jí)在磁場(chǎng)中的分裂,
塞曼效應(yīng),光的產(chǎn)生1,
原子的(總)角動(dòng)量
PJ和(總)磁矩
μJ在原子中,原子核的磁矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于
電子的軌道磁矩和自旋磁矩。不考慮原子核的磁矩,電子的軌道磁矩和自旋磁矩之和,就是原子的總磁矩。同樣,電子的軌道角動(dòng)量,就是原子的總角動(dòng)量。(角動(dòng)量定義:)2020/12/1716ppt課件電子的自旋磁矩和自旋角動(dòng)量:自旋量子數(shù)
S=0,1,2,3,…電子的軌道磁矩和軌道角動(dòng)量:軌道量子數(shù)
L=0,1,2,3,…2020/12/1717ppt課件原子的(總)磁矩、(總)角動(dòng)量和(總)能量(能級(jí)):量子數(shù)
g:朗德因子總磁矩:量子數(shù)
J=L+S
=0,1,2,3,…總角動(dòng)量和總能量(能級(jí)):2020/12/1718ppt課件2,原子能級(jí)在磁場(chǎng)中的分裂,塞曼效應(yīng)將原子放于外磁場(chǎng)時(shí),各能級(jí)將獲得附加能量:xy2020/12/1719ppt課件按量子規(guī)則,cosβ只能取間斷、連續(xù)的整數(shù)值,此為“空間量子化”,所以有量子數(shù)M=J,J-1,……(J-1),-J,共(2J+1)個(gè)取值。所以各能級(jí)的附加能量為:“一個(gè)能級(jí)分裂單位”定義:2020/12/1720ppt課件塞曼效應(yīng),原子能級(jí)分裂示意圖:E1,
M=0
共(2J+1)=3條E0,
M=0
:Ek,
M=0
:共(2k+1)條E2,
M=0
共(2J+1)=5條J=0,E0J=1,E1J=2,E2J=k,Ek無(wú)磁場(chǎng)時(shí)能級(jí):共(2J+1)=1條有磁場(chǎng)時(shí),能級(jí)分裂:2020/12/1721ppt課件3,粒子在能級(jí)間的躍遷,光的產(chǎn)生以J2能級(jí)向J0能級(jí)的躍遷為例入2無(wú)磁場(chǎng)時(shí),只有波長(zhǎng)入2的光;有磁場(chǎng)時(shí),共有5種波長(zhǎng)的光。E0,
M=0
E2,
M=0
E1,
M=0
J=0J=1J=22020/12/1722ppt課件四、法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具測(cè)光的波長(zhǎng),電子荷質(zhì)比的測(cè)量法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具又稱"法布里-珀羅干涉儀",簡(jiǎn)稱“F-P標(biāo)準(zhǔn)具”、“F-P干涉儀”,是利用多光束干涉測(cè)量微小波長(zhǎng)差的儀器。d單波長(zhǎng)多方向光線的衍射圖樣(同心圓環(huán))k級(jí)圓環(huán)一個(gè)波長(zhǎng)的多條光線中,某個(gè)方向的一條光線2020/12/1723ppt課件無(wú)
磁場(chǎng)時(shí),單波長(zhǎng)的圓環(huán):波長(zhǎng)入,k+1級(jí)圓環(huán)波長(zhǎng)入,k+1級(jí)圓環(huán)波長(zhǎng)入,k級(jí)圓環(huán)波長(zhǎng)入,k級(jí)圓環(huán)Dk+1Dk其中Δ為一個(gè)常數(shù),需由實(shí)驗(yàn)具體測(cè)定。進(jìn)而有:有以下關(guān)系:2020/12/1724ppt課件有
磁場(chǎng)時(shí),多波長(zhǎng)的圓環(huán):入1,k+1級(jí)圓環(huán)入2,k+1級(jí)圓環(huán)入4,k+1級(jí)圓環(huán)入5,k+1級(jí)圓環(huán)入3,k+1級(jí)圓環(huán)入3,k+1級(jí)圓環(huán)入1,k級(jí)圓環(huán)入2,k級(jí)圓環(huán)入3,k級(jí)圓環(huán)入4,k級(jí)圓環(huán)入5,k級(jí)圓環(huán)入3,k級(jí)圓環(huán)由德布羅意關(guān)系,得:所以,對(duì)同級(jí)圓環(huán)中任意
相鄰圓環(huán)的能量差為:可得:再由:2020/12/1725ppt課件五、實(shí)驗(yàn)儀器介紹1,F(xiàn)—P標(biāo)準(zhǔn)具法-珀板間距d=40mm;透鏡焦距f=80mm;2,望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)放大倍數(shù):6倍;主尺長(zhǎng)度:1cm主尺最小分度值:1mm測(cè)距鼓輪最小分度值:0.01mm;2020/12/1726ppt課件六、實(shí)驗(yàn)步驟,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,數(shù)據(jù)記錄,實(shí)驗(yàn)報(bào)告1,熟悉實(shí)驗(yàn)儀器。2,調(diào)望遠(yuǎn)鏡目鏡,看清分劃線(三橫一豎)。3,打開(kāi)汞燈電源,測(cè)綠光的波長(zhǎng)。
(綠光波長(zhǎng)參考值入=546.1nm)(1)調(diào)整F-P標(biāo)準(zhǔn)具和望遠(yuǎn)鏡,在視場(chǎng)中看到清晰、尖銳的同心綠圓環(huán)。2020/12/1727ppt課件(2)數(shù)據(jù)記錄,實(shí)驗(yàn)報(bào)告x0x1x2x4x3x0=mm,x1=mm,x3=mm,x4=mm2020/12/1728ppt課件D2=……………D3=……………D4=……………計(jì)算二次綠光的波長(zhǎng)。法-珀板間距d=40mm,透鏡焦距
f=80mm;2020/12/1729ppt課件(1)調(diào)整磁場(chǎng)強(qiáng)度,觀察圓環(huán)粗細(xì)的變化,找到使圓環(huán)最粗的磁場(chǎng),用高斯計(jì)測(cè)量并記錄磁場(chǎng)的大小。4,打開(kāi)磁場(chǎng)電源,測(cè)電子的荷質(zhì)比。
(電子荷質(zhì)比參考值)入11級(jí)入12級(jí)入13級(jí)入11級(jí)入12級(jí)入13級(jí)入91級(jí)入92級(jí)入93級(jí)入91級(jí)入92級(jí)入93級(jí)2020/12/1730ppt課件(2)測(cè)量入1、入9(各測(cè)一次),計(jì)算電子的荷質(zhì)比(e/me)。本實(shí)驗(yàn)計(jì)算中,取g=1。本實(shí)驗(yàn)講解結(jié)束光速c=3×108m/s,B=T2020/12/1731ppt課件實(shí)驗(yàn)02電子順磁共振實(shí)驗(yàn)一,物質(zhì)磁性的來(lái)源,順磁性物質(zhì)二、原子能級(jí)的共振躍遷,電子順磁共振現(xiàn)象(順磁性物質(zhì)原子對(duì)電磁波能量的共振吸收)三、實(shí)驗(yàn)步驟,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,數(shù)據(jù)記錄,實(shí)驗(yàn)報(bào)告2020/12/1732ppt課件一,物質(zhì)磁性的來(lái)源,順磁性物質(zhì)原子的磁性來(lái)源于原子磁矩。原子中各個(gè)電子的自旋磁矩和軌道磁矩耦合成為總電子磁矩。同原子中所有電子的總磁矩相比,原子核的磁矩很小,可以略去不計(jì)。所以原子的總磁矩由原子中所有電子的軌道磁矩和自旋磁矩所決定。2020/12/1733ppt課件當(dāng)原子組成分子或固體時(shí),某些分子、離子或自由基中,含有一個(gè)或幾個(gè)未成對(duì)電子,它們的磁矩不能互相抵消,將構(gòu)成總電子磁矩。含有這種未成對(duì)電子的原子、離子、分子、自由基等順磁性粒子的物質(zhì),為順磁性物質(zhì),才能觀察到順磁共振現(xiàn)象。2020/12/1734ppt課件量子數(shù)
g:朗德因子由原子物理知,原子的(總)磁矩與(總)角動(dòng)量的關(guān)系:總磁矩:量子數(shù)
J=L+S
=0,1,2,3,…總角動(dòng)量和總能量(能級(jí)):二、原子能級(jí)的共振躍遷,電子順磁共振現(xiàn)象(順磁性物質(zhì)原子對(duì)電磁波能量的共振吸收)2020/12/1735ppt課件將原子放于外磁場(chǎng)時(shí),各能級(jí)將獲得附加能量,形成新的能級(jí)(塞曼能級(jí),磁能級(jí)):xy2020/12/1736ppt課件按量子規(guī)則,cosβ只能取間斷、連續(xù)的整數(shù)值,此為“空間量子化”,所以有量子數(shù)M=J,J-1,……(J-1),-J,共(2J+1)個(gè)取值。所以各磁能級(jí)的附加能量為:“一個(gè)能級(jí)分裂單位”定義:2020/12/1737ppt課件這樣,各磁能級(jí)間的能量差為:即:磁場(chǎng)中的原子,其能級(jí)差為Δε。定義:2020/12/1738ppt課件再將原子放入電磁(波)場(chǎng)中,原子將吸收電磁(波)場(chǎng)能量而發(fā)生能級(jí)躍遷,此稱“共振吸收”、“共振躍遷”。當(dāng)電磁(波)場(chǎng)的能量等于上述能量差時(shí),所以,電子順磁共振的共振條件為:也即共振條件為:2020/12/1739ppt課件三、實(shí)驗(yàn)步驟,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,數(shù)據(jù)記錄,實(shí)驗(yàn)報(bào)告1,熟悉儀器和儀器連接,熟練使用示波器。3,調(diào)整微波源和諧振腔進(jìn)入諧振狀態(tài),用示波器觀察諧振信號(hào)。2,打開(kāi)電子順磁共振譜儀電源,預(yù)熱10分鐘。(1)打開(kāi)示波器電源,
輸入通道藕合方式置“直流(DC)檔”,
伏/格旋鈕選擇200mV/500mV,
秒/格旋鈕選擇2.5ms/5ms/10ms。(2)調(diào)調(diào)諧螺絲(3個(gè))及螺桿,使諧振信號(hào)最大;反復(fù)上述操作,使諧振信號(hào)最大。調(diào)短路活塞,使諧振信號(hào)最小。2020/12/1740ppt課件晶體檢波器Q9頭(接示波器)檢波二極管微波源(共振源)9370MHz諧振腔圖3.1-18諧振腔中駐波示意圖三個(gè)調(diào)節(jié)(調(diào)諧)螺絲調(diào)節(jié)(調(diào)諧)螺桿短路活塞2020/12/1741ppt課件4,搜索、觀察電子順磁共振信號(hào),測(cè)量DPPH樣品的朗德因子
g
。(1)示波器輸入通道藕合方式置“交流(AC)檔”,
伏/格旋鈕選擇2mV/5mV/10mV/20mV,
秒/格旋鈕選擇1ms/2.5ms/5ms/10ms
。(2)加上適當(dāng)?shù)膾邎?chǎng),形成可用示波器顯示的共振信號(hào)波形。(4)用高斯計(jì)測(cè)量磁場(chǎng)(B0)并記錄磁場(chǎng)的值。(3)緩慢調(diào)整勵(lì)磁電流(外加磁場(chǎng))的大小,尋找、觀察電子順磁共振信號(hào)。(①共振譜儀的“掃描調(diào)節(jié)”放于合適的位置;②外置信號(hào)源信號(hào)輸出選"50Hz正弦",
幅值旋鈕小于滿偏的一半。)2020/12/1742ppt課件微波源(共振源)9370MHz諧振腔短路活塞DPPH樣品直流調(diào)節(jié)掃描調(diào)節(jié)直流輸出掃描輸出直流輸出:勵(lì)磁電流,形成穩(wěn)恒的水平磁場(chǎng),產(chǎn)生能級(jí)分裂,形成磁能級(jí)。掃描輸出:在微波源信號(hào)上迭加一個(gè)小的低頻微擾信號(hào)(數(shù)十Hz),形成可用示波器顯示的共振信號(hào)。2020/12/1743ppt課件未發(fā)生完美共振時(shí)示波器波形:發(fā)生完美共振時(shí)示波器波形:共振譜儀內(nèi)的掃場(chǎng)外置信號(hào)源的掃場(chǎng)2020/12/1744ppt課件(5)實(shí)驗(yàn)報(bào)告:
普朗克常數(shù):h=6.626×10-34J·S
共振頻率ν=9.370×109Hz,共振磁場(chǎng)B0
=T計(jì)算DPPH樣品的朗德因子g:測(cè)量要求:測(cè)量值“g≈2.0(1.5—2.5)”。本實(shí)驗(yàn)講解結(jié)束2020/12/1745ppt課件實(shí)驗(yàn)07光磁共振實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)原理(光磁共振,雙共振,光抽運(yùn))二、實(shí)驗(yàn)儀器介紹三、實(shí)驗(yàn)步驟,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,數(shù)據(jù)記錄,實(shí)驗(yàn)報(bào)告2020/12/1746ppt課件一、實(shí)驗(yàn)原理(光磁共振,雙共振,光抽運(yùn))在磁場(chǎng)中,塞曼分裂導(dǎo)致的磁能級(jí)間距通常比較小,因此,產(chǎn)生磁共振現(xiàn)象所需的能量通常位于微波或射頻波段,這個(gè)頻段的共振又稱為“赫茲共振”。
對(duì)于磁共振信號(hào)很微弱的樣品(比如氣體樣品),此波段的電磁波能量要比光頻段的能量小得多,普通的光譜儀器根本無(wú)法分辨,所以很難探測(cè)。2020/12/1747ppt課件光磁共振實(shí)際上是使原子、分子的光(學(xué)頻率)共振與射頻或微波頻率的磁共振同時(shí)發(fā)生的一種雙共振現(xiàn)象。在光泵磁共振技術(shù)中,一方面光抽運(yùn)改變了磁能級(jí)上的粒子數(shù)分布(粒子數(shù)反轉(zhuǎn)),使更多的粒子
參與磁共振,另一方面采取光探測(cè)的方法而不直接測(cè)量射頻量子,從而克服了磁共振信號(hào)弱的缺點(diǎn),把探測(cè)靈敏度提高了七八個(gè)數(shù)量級(jí),同時(shí)又保持了磁共振分辯率高的優(yōu)點(diǎn)。2020/12/1748ppt課件光(泵)磁共振所用的方法,與核磁共振、電子順磁共振相比,有二個(gè)重要的差別:第一,在相鄰兩個(gè)塞曼能級(jí)之間粒子數(shù)之差不再由玻爾茲曼分布決定,而是利用光抽運(yùn)的方法,使相鄰能級(jí)之間的
粒子數(shù)差額增加了幾個(gè)數(shù)量級(jí);第二,磁共振不是通過(guò)樣品磁偶極矩躍遷所輻射或吸收的功率大小來(lái)檢測(cè),而是測(cè)量共振之后所發(fā)生的通過(guò)樣品吸收池的偏振光強(qiáng)度的變化,又使信號(hào)功率提高了7~8個(gè)數(shù)量級(jí)。正因?yàn)槿绱?,光泵磁共振能在弱磁?chǎng)(0.1~1mT)下精確檢測(cè)氣體原子能級(jí)的超精細(xì)結(jié)構(gòu)。2020/12/1749ppt課件由于這種方法最早實(shí)現(xiàn)了粒子數(shù)反轉(zhuǎn),成了發(fā)明激光器的先導(dǎo),所以卡斯特勒被人們譽(yù)為“激光之父”。1966年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予卡斯特勒(AlfredKastler,1902—1984),以表彰他發(fā)現(xiàn)和發(fā)展了研究原子中赫茲共振的光學(xué)方法。本實(shí)驗(yàn)的研究對(duì)象是堿金屬原子銣(Rb)的蒸汽,天然銣中含量大的同位素有兩種:85Rb占72.15%,87Rb占27.85%。2020/12/1750ppt課件主體單元二、實(shí)驗(yàn)儀器介紹主電源去主體單元輔助電源水平穩(wěn)場(chǎng)電流調(diào)節(jié)垂直穩(wěn)場(chǎng)電流調(diào)節(jié)水平掃場(chǎng)電流調(diào)節(jié)水平掃場(chǎng)輸出波形背板連線由函數(shù)信號(hào)發(fā)生器控制
示波器
函數(shù)信號(hào)發(fā)生器
(代射頻信號(hào)器,為共振源
)三個(gè)磁場(chǎng)方向切換三個(gè)線圈的加電:1,水平掃場(chǎng)線圈,形成可用示波器顯示的波形;2,水平穩(wěn)場(chǎng)線圈,形成磁能級(jí)的磁場(chǎng);3,垂直穩(wěn)場(chǎng)線圈,消除地磁場(chǎng)的影響;輔助電源及三個(gè)部件的加電:1,銣燈;2,銣泡;3,光電池及電路板;二組線圈,二個(gè)磁場(chǎng):
水平掃場(chǎng),水平穩(wěn)場(chǎng)垂直穩(wěn)場(chǎng),消除地磁場(chǎng)發(fā)生共振時(shí)條件為:2020/12/1751ppt課件三、實(shí)驗(yàn)步驟,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,數(shù)據(jù)記錄,實(shí)驗(yàn)報(bào)告1,熟悉儀器和儀器連接,熟練使用示波器。2,主電源和輔助電源所有電流旋鈕回“零”。3,開(kāi)主電源電源,按下輔助電源“池溫”按鍵,等待“燈溫”、“池溫”燈亮(約需等待數(shù)分鐘)。4,用示波器觀察光抽運(yùn)信號(hào)。(1)垂直穩(wěn)場(chǎng)電流置0.07A。(2)掃場(chǎng)波形選“方波”。(3)調(diào)節(jié)掃場(chǎng)幅度,用示波器觀察光抽運(yùn)信號(hào)。2020/12/1752ppt課件未發(fā)生完美抽運(yùn)時(shí)的信號(hào)波形完美抽運(yùn)時(shí)的信號(hào)波形2020/12/1753ppt課件5,觀察光磁共振信號(hào),記錄數(shù)據(jù),計(jì)算85Rb和87Rb的朗德因子。(1)水平穩(wěn)場(chǎng)電流選0.10A/0.15A/0.2A。(2)垂直穩(wěn)場(chǎng)電流置0.07A。(3)掃場(chǎng)波形選“三角波”。(4)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器頻率檔選1M,信號(hào)幅度小于
滿偏的一半,打開(kāi)其電源。2020/12/1754ppt課件(5)選擇水平穩(wěn)場(chǎng)的方向?yàn)?彈起",調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率,
(頻率掃描范圍50KHz~1390KHz)尋找85Rb和87Rb的光磁共振信號(hào),記錄數(shù)據(jù)并填入表01。(6)選擇水平穩(wěn)場(chǎng)的方向?yàn)?按下",調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率,
(頻率掃描范圍50KHz~1390KHz)尋找85Rb和87Rb的光磁共振信號(hào),記錄數(shù)據(jù)并填入表01。2020/12/1755ppt課件未完美共振時(shí)的信號(hào)波形完美共振時(shí)的信號(hào)波形2020/12/1756ppt課件表0185Rb和87Rb光磁共振頻率記錄表(水平穩(wěn)場(chǎng)電流I=
A)(6)數(shù)據(jù)處理,實(shí)驗(yàn)報(bào)告。水平穩(wěn)場(chǎng)方向低頻率(85Rb)高頻率(87Rb)按鍵彈起,ν1按鍵按下,ν2共振頻率ν共振[ν共振=(ν1+ν2)/2]2020/12/1757ppt課件水平穩(wěn)場(chǎng)的大?。篒=A,N=250,r=0.2387m85Rb的朗德因子:85Rb的朗德因子:h=6.626×10-34J·S參考理論值:g85=1/3,g87=1/2本實(shí)驗(yàn)講解結(jié)束2020/12/1758ppt課件實(shí)驗(yàn)08單光子計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)原理(閾值電平)1,單光子峰和熱噪聲光子2020/12/1759ppt課件2,影響光子計(jì)數(shù)率的因素(1)光電倍增管的溫度值(環(huán)境溫度);(2)光電倍增管的高壓值;(3)光電倍增管的閾值電平;3,光電倍增管的信噪比其中,Nd稱"暗計(jì)數(shù)率",是關(guān)閉入射光源時(shí)的計(jì)數(shù)率,
Nt稱"計(jì)數(shù)率",是有
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