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原子磁力仪
资料介绍
1.1 塞曼效应
塞曼效应是指原子的能级在外磁场的作用下发生分裂的现象。当原子处于外磁场中时，其原本简并的能级会分裂为多个具有不同能量的子能级，能级分裂的大小与外磁场的强度成正比。这种分裂使得原子对特定频率的光吸收或发射特性发生改变，通过检测这种改变就可以反推出外磁场的强度。例如，对于铷原子，其基态能级在磁场作用下会发生分裂，分裂后的能级间隔与磁场强度之间存在确定的数学关系，这为磁场测量提供了物理基础。
1.2 光泵浦与光探测
光泵浦是利用圆偏振光将原子激发到特定能级的过程。当圆偏振光照射原子时，原子会吸收光子能量并跃迁到高能级，由于角动量守恒，原子在能级上的分布会发生改变，使得大量原子聚集在某一特定子能级上，实现原子的“极化”。随后，使用与能级跃迁频率对应的探测光照射原子，通过测量探测光的吸收、透射或散射强度等参数的变化，就可以获取原子能级分裂的信息，进而计算出磁场的强度。例如，在铷原子磁力仪中，通常使用特定波长的激光进行光泵浦和光探测，通过监测探测光强度的变化来实现对磁场的测量。
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| 原子磁力仪.docx | 16K |
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