光磁共振实验报告

《光磁共振实验报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、今年以来我们在上级党组织的领导和区精神文明办的关心支持指导下坚持以邓小平理论和三个代表重要思想为指导认真落实科学发展观光磁共振实验报告篇一：光磁共振实验报告　　一、实验目的　　1．掌握光抽运-磁共振-光检测的实验原理及实验方法；2．研究原子，分子能级的超精细结构；　　3．测定铷原子同位素87Rb和85Rb的郎德因子g，测定电磁场的水平分量。　　二、实验原理：　　1．铷原子基态和最低激发态的能级　　87　　铷（Z=37）是一价金属元素，天然铷中含量大的同位素有两种：Rb，占27.85%　　和85Rb，占72．15%。它们的基态都是

2、52S1/2。　　图B4-1Rb原子精细结构的形成　　在L—S耦合下，形成双重态：52P1/2和52P3/2，这两个状态的能量不相等，产生精细分裂。因此，从5P到5S的跃迁产生双线，分别称为D1和D2线，如图B4-1所示，它们的波长分别是794.76nm和780.0nm。　　通过L—S耦合形成了电子的总角动量PJ，与此相联系的核外电子的总磁矩?J　　为　　?J??gJ紧紧围绕中心工作以创建区级文明单位活动为载体切实加强思想道德建设和企业文化建设深入开展群众性的精神文明创建活动今年以来我们在上级党组织的领导和区精神文明办的关心支持

3、指导下坚持以邓小平理论和三个代表重要思想为指导认真落实科学发展观　　（B4-1）式中　　gJ?1?　　J(J?1)?L(L?1)?S(S?1)　　2J(J?1)　　(本文来自：WwW.xiaOCaofAnweN.Com小草范文网:光磁共振实验报告)e　　PJ2me　　（B4-2）　　是著名的朗德因子，me是电子质量，e是电子电量。　　原子核也有自旋和磁矩，核自旋量子数用I表示。核角动量PI和核外电子的角动量PJ耦合成一个更大的角动量，用符号PF表示，其量子数用F表示，则　　???　　PF?PJ?PI（B4-3）与此角动量相关的原

4、子总磁矩为　　?F??gF　　e　　PF（B4-4）式中2me　　gF?gJ　　F(F?1)?J(J?1)?I(I?1)　　（B4-5）　　2F(F?1)紧紧围绕中心工作以创建区级文明单位活动为载体切实加强思想道德建设和企业文化建设深入开展群众性的精神文明创建活动今年以来我们在上级党组织的领导和区精神文明办的关心支持指导下坚持以邓小平理论和三个代表重要思想为指导认真落实科学发展观　　gF是对应于?F与PF关系的朗德因子。在有外静磁场B的情况下，总磁矩将与外场相互作用，使原子产生附加的能量E???F?B?gF　　eePF?B?gF

5、MFB?gFMF?BB（B4-6）2me2me　　其中?B?　　e　　?9.2741?10?24JT?1称为玻尔磁子，MF是PF在外场方向上分量的2me　　量子数，共有2F＋1个值。可以看到，原子在磁场中的附加能量E随MF变化，原来对MF简并的能级发生分裂，称为超精细结构，一个F能级分裂成2F＋1个子能级，相邻的子能级的能量差　　?E?gF?BB（B4-7）　　再来看一下具体的分裂情况。87Rb的核自旋I?3/2，85Rb的核自旋I?5/2，因此，两种原子的超精细分裂将不同。这里以87Rb为例，介绍超精细分裂的情况，可以对照理解

6、85Rb的分裂。　　图B4-2　　87　　原子在磁场中的超精细分裂情况如图B4-2所示。由于实验中D2线被滤掉，所　　Rb原子能级超精细分裂　　涉及的52P3/2态的耦合分裂也就不用考虑。紧紧围绕中心工作以创建区级文明单位活动为载体切实加强思想道德建设和企业文化建设深入开展群众性的精神文明创建活动今年以来我们在上级党组织的领导和区精神文明办的关心支持指导下坚持以邓小平理论和三个代表重要思想为指导认真落实科学发展观　　2．光磁共振跃迁　　实验中已对铷光源进行了滤光和变换，只让D1σ+光（左旋圆偏振光）通过并照射到产生超精细分裂的铷

7、原子蒸气上，铷蒸气将对D1σ+光产生吸收而发生能级间的跃迁。　　需要指出的是　　（1）从常温对应的能量kBT来衡量，超精细分裂和之后的塞曼分裂的裂距都是很小的，根据玻尔兹曼分布　　N1　　?ekBT（B4-8）Ntotal　　?E1　　由52S1/2分裂出的8条子能级上的原子数应接近均匀分布；同样，由52P1/2分裂出的8条子能级上的原子数也接近均匀分布。　　（2）如果考虑到热运动造成的多普勒效应，铷光源发出的D1σ+光实际包含了连续频率的光，这些光使得D1线有一定的宽度，同时也为铷蒸气可能进行的各种吸收提供了丰富的谱线。　　处

8、于磁场环境中的铷原子对D1σ+光的吸收遵守如下的选择定则　　?L??1?F??1,0；?MF??1　　根据这一选择定则可以画出吸收跃迁图，如图B4-3所示。紧紧围绕中心工作以创建区级文明单位活动为载体切实加强思想道德建设和企业文化建设深入开展群众性的精神文明创建