銣原子光磁共振中瞬態(tài)相干效應(yīng)的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-17 09:17
基于自旋瞬態(tài)相干效應(yīng)的光譜學(xué)研究能夠提供大量關(guān)于物質(zhì)微觀動(dòng)力學(xué)的信息,是波譜學(xué)的重要分支,從1964年光子瞬態(tài)相干效應(yīng)發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在已有50多年的歷史。對(duì)于原子光磁共振中的瞬態(tài)演化動(dòng)力學(xué)而言,現(xiàn)在的研究還較少,正在慢慢起步。隨著基于光磁共振的原子測(cè)磁領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展,對(duì)于光磁共振中的瞬態(tài)相干效應(yīng)研究也有著較大的意義,顯得日趨重要。在本論文研究過程中,首先,我們搭建了銣原子光磁共振的研究平臺(tái),實(shí)驗(yàn)中只有一束激光即作為泵浦光又作為探測(cè)光作用在一個(gè)鍍膜的銣原子池上,再通過一個(gè)光電二極管探測(cè)與原子相互作用之后的光強(qiáng)。利用掃描射頻場(chǎng)的頻率,獲得了透射光強(qiáng)隨著射頻場(chǎng)頻率變化的曲線,即光磁共振信號(hào);诠獯殴舱駵y(cè)磁的原子磁力儀就可以通過共振峰對(duì)應(yīng)的射頻頻率值來(lái)確定外磁場(chǎng)的大小。我們分析了在實(shí)驗(yàn)室溫度20℃下,共振峰線寬隨各種激光功率,射頻功率等參數(shù)的變化,從而優(yōu)化得到信噪比較好的光磁共振信號(hào)。其次,通過增加射頻場(chǎng)頻率掃描速率,我們?cè)阢溤又杏^察到了光磁共振的瞬態(tài)演化過程。在較高射頻場(chǎng)掃頻速率的情況下,傳統(tǒng)洛倫茲線型的光磁共振信號(hào)會(huì)變得不對(duì)稱,且右側(cè)會(huì)逐漸出現(xiàn)振蕩的小峰。我們研究了不同光功率和射頻功率對(duì)于振...
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 瞬態(tài)相干效應(yīng)簡(jiǎn)介
1.1.1 光學(xué)章動(dòng)
1.1.2 光學(xué)自由感應(yīng)衰減
1.1.3 光子回波
1.2 觀測(cè)瞬態(tài)相干效應(yīng)的不同方法
1.2.1 脈沖激光直接激發(fā)法
1.2.2 基于Stack效應(yīng)或塞曼效應(yīng)的間接激發(fā)法
1.3 本文主要內(nèi)容
2 瞬態(tài)相干效應(yīng)的理論基礎(chǔ)
2.1 光與原子相互作用的理論基礎(chǔ)
2.1.1 銣原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)
2.1.2 塞曼分裂
2.1.3 光吸收
2.1.4 光泵浦
2.1.5 電子自旋共振
2.2 瞬態(tài)相干的理論基礎(chǔ)
2.2.1 二能級(jí)原子系統(tǒng)的r矢量方程
2.2.2 麥克斯韋-布洛赫方程
2.3 本章小結(jié)
3 光磁共振的實(shí)驗(yàn)研究
3.1 實(shí)驗(yàn)裝置
3.2 線寬分析
3.3 本章小結(jié)
4 瞬態(tài)相干效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究
4.1 瞬態(tài)相干信號(hào)的發(fā)現(xiàn)
4.2 瞬態(tài)振蕩信號(hào)的探究
4.3 瞬態(tài)振蕩信號(hào)的理論分析
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
6 參考文獻(xiàn)
作者筒歷及在學(xué)期間所取得的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]量子磁力儀再評(píng)說(shuō)[J]. 董浩斌,張昌達(dá). 工程地球物理學(xué)報(bào). 2010(04)
[2]非線性磁光效應(yīng)用于測(cè)量磁光阱四極磁場(chǎng)的方案[J]. 賀凌翔,王育竹. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2004(07)
[3]激光光譜學(xué)的新分支——瞬態(tài)相干光譜學(xué)[J]. 孫騊亨. 光譜學(xué)與光譜分析. 1985(05)
博士論文
[1]基于相干布居囚禁原理的磁場(chǎng)精密測(cè)量研究[D]. 梁尚清.浙江大學(xué) 2017
[2]地磁環(huán)境下光學(xué)原子磁力儀的研究[D]. 楊愛林.浙江大學(xué) 2013
本文編號(hào):3191510
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 瞬態(tài)相干效應(yīng)簡(jiǎn)介
1.1.1 光學(xué)章動(dòng)
1.1.2 光學(xué)自由感應(yīng)衰減
1.1.3 光子回波
1.2 觀測(cè)瞬態(tài)相干效應(yīng)的不同方法
1.2.1 脈沖激光直接激發(fā)法
1.2.2 基于Stack效應(yīng)或塞曼效應(yīng)的間接激發(fā)法
1.3 本文主要內(nèi)容
2 瞬態(tài)相干效應(yīng)的理論基礎(chǔ)
2.1 光與原子相互作用的理論基礎(chǔ)
2.1.1 銣原子的能級(jí)結(jié)構(gòu)
2.1.2 塞曼分裂
2.1.3 光吸收
2.1.4 光泵浦
2.1.5 電子自旋共振
2.2 瞬態(tài)相干的理論基礎(chǔ)
2.2.1 二能級(jí)原子系統(tǒng)的r矢量方程
2.2.2 麥克斯韋-布洛赫方程
2.3 本章小結(jié)
3 光磁共振的實(shí)驗(yàn)研究
3.1 實(shí)驗(yàn)裝置
3.2 線寬分析
3.3 本章小結(jié)
4 瞬態(tài)相干效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究
4.1 瞬態(tài)相干信號(hào)的發(fā)現(xiàn)
4.2 瞬態(tài)振蕩信號(hào)的探究
4.3 瞬態(tài)振蕩信號(hào)的理論分析
4.4 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
6 參考文獻(xiàn)
作者筒歷及在學(xué)期間所取得的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]量子磁力儀再評(píng)說(shuō)[J]. 董浩斌,張昌達(dá). 工程地球物理學(xué)報(bào). 2010(04)
[2]非線性磁光效應(yīng)用于測(cè)量磁光阱四極磁場(chǎng)的方案[J]. 賀凌翔,王育竹. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2004(07)
[3]激光光譜學(xué)的新分支——瞬態(tài)相干光譜學(xué)[J]. 孫騊亨. 光譜學(xué)與光譜分析. 1985(05)
博士論文
[1]基于相干布居囚禁原理的磁場(chǎng)精密測(cè)量研究[D]. 梁尚清.浙江大學(xué) 2017
[2]地磁環(huán)境下光學(xué)原子磁力儀的研究[D]. 楊愛林.浙江大學(xué) 2013
本文編號(hào):3191510
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wulilw/3191510.html
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