等效原理是廣義相對(duì)論的基本假設(shè)之一。但是,幾乎所有試圖將引力與標(biāo)準(zhǔn)模型統(tǒng)一起來(lái)的新理論都要求等效原理破缺。對(duì)等效原理的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn),有助于檢驗(yàn)這些新理論和尋找新的作用力,相應(yīng)的基于宏觀物體和微觀物體的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)都非常重要。近二十多年來(lái),隨著原子干涉儀技術(shù)的快速發(fā)展,原子干涉儀已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于測(cè)量重力加速度、重力梯度、地球轉(zhuǎn)動(dòng)和萬(wàn)有引力常數(shù)等。此外,利用原子干涉儀也可在微觀領(lǐng)域?qū)θ醯刃г磉M(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。本論文開展了基于85Rb-87Rb雙組分冷原子干涉儀的弱等效原理檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)研究,取得的主要?jiǎng)?chuàng)新型研究成果包含:1.提出并實(shí)現(xiàn)了一種新的用于雙組分原子的四波雙衍射拉曼躍遷原子干涉方案,利用該方案可以實(shí)現(xiàn)拉曼光相位噪聲的共模抑制。2.完成了85Rb和87Rb雙組分原子干涉儀實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研制,實(shí)現(xiàn)了85Rb和87Rb雙組分同步差分重力加速度的測(cè)量。3.利用85Rb和87Rb雙組分原子干涉儀開展了弱等效原理檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn),在積分3200 s后,系數(shù)η的統(tǒng)計(jì)不確定度為0.8 ×10-8。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)誤差評(píng)定后,得到弱等效原理檢驗(yàn)的最終結(jié)果為η =（2.8 ± 3.0）× 10-8。4.對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了局部?jī)?yōu)化,將積分... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所)湖北省

【文章頁(yè)數(shù)】：116 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 等效原理
    1.2 原子干涉儀
        1.2.1 受激拉曼躍遷
        1.2.2 拉曼脈沖馬赫-曾德爾原子干涉儀
    1.3 弱等效原理的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)
        1.3.1 基于宏觀物體的弱等效原理實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)
        1.3.2 基于微觀粒子的弱等效原理實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)
        1.3.3 弱等效原理檢驗(yàn)的空間計(jì)劃
    1.4 論文結(jié)構(gòu)與內(nèi)容
第二章 雙衍射拉曼原子干涉儀
    2.1 雙衍射拉曼躍遷
    2.2 雙衍射拉曼原子干涉儀
        2.2.1 雙衍射拉曼原子干涉儀與單衍射拉曼原子干涉儀對(duì)比
        2.2.2 雙衍射拉曼原子干涉儀的特點(diǎn)
    2.3 四波雙衍射拉曼躍遷原子干涉方案
第三章 實(shí)驗(yàn)裝置
    3.1 真空系統(tǒng)和磁屏蔽系統(tǒng)
    3.2 光學(xué)系統(tǒng)
        3.2.1 冷卻光模塊
        3.2.2 拉曼光模塊
        3.2.3 探測(cè)光模塊
    3.3 射頻系統(tǒng)
    3.4 時(shí)序控制系統(tǒng)
第四章 實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果
    4.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    4.2 雙組分原子磁光阱
    4.3 雙組分原子噴泉
    4.4 雙組分原子拉比振蕩
    4.5 雙衍射拉曼原子干涉儀
    4.6 雙組分原子干涉重力測(cè)量
    4.7 差分相位的提取
        4.7.1 橢圓擬合
        4.7.2 噪聲模擬
    4.8 弱等效原理檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
第五章 系統(tǒng)誤差分析
    5.1 拉曼光有效波矢
    5.2 二階塞曼頻移
    5.3 重力梯度
    5.4 科里奧利效應(yīng)
    5.5 交流斯塔克頻移
第六章 實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化
    6.1 光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化
    6.2 轉(zhuǎn)動(dòng)補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)
第七章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 基本物理常數(shù)
附錄B 銣原子的物理性質(zhì)
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Precision measurement with atom interferometry[J]. 王謹(jǐn).  Chinese Physics B. 2015(05)
[2]Time-division-multiplexing laser seeded amplification in a tapered amplifier[J]. 楊威,周林,龍世同,彭文翠,王謹(jǐn),詹明生.  Chinese Optics Letters. 2015(01)
[3]85Rb和87Rb雙磁光阱的同時(shí)實(shí)現(xiàn)及特性研究[J]. 郝愷,周林,湯彪,彭文翠,楊威,王謹(jǐn),詹明生.  量子電子學(xué)報(bào). 2013(02)

博士論文
[1]高精度原子干涉儀主動(dòng)隔振系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 湯彪.中國(guó)科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所) 2014



本文編號(hào)：3300251