扫场幅度:调节扫场幅度大小的电位器.
6.2 实验步骤及内容:
6.2.1 准备:
在装置加电之前,先应进行主体单元光路的机械调整(见本说明书安装和调整部分).
再借助指南针将光具座与地磁场水平分量平行搁置.检查各联线是否正确.
将"垂直场","水平场","扫场幅度"旋钮调至最小,按下池温开关.然后接通电源线,按下电源开关.约30分钟后,灯温,池温指示灯点亮,实验装置进入工作状态.
6.2.2 观测光抽运信号
扫场方式选择"方波",调大扫场幅度.再将指南针置于吸收池上边,改变扫场的方向,设置扫场方向与地磁场水平分量方向相反,然后将指南针拿开.预置垂直场电流为0.07A左右,用来抵消地磁场垂直分量.然后旋转偏振片的角度,调节扫场幅度及垂直场大小和方
.8.
向,使光抽运信号(如图7.所示)幅度最大.再仔细调节光路聚焦,使光抽运信号幅度最大.
光抽运信号
波形
扫场波形
图7. 光抽运信号
6.2.3 观测光磁共振谱线
6.2.3.1 测量g因子
扫场方式选择"三角波",将水平场电流预置为0.2A左右,并使水平磁场方向与地磁场水平分量和扫场方向相同(由指南针来判断).垂直场的大小和偏振镜的角度保持6.2.2节的状态.调节射频信号发生器频率,可观察到共振信号,对应图8.a波形,可读出频率及对应的水平场电流I.再按动水平场方向开关,使水平场方向与地磁场水平分量和扫场方向相反.仍用上述方法(如图8.b所示),可得到.这样,水平磁场所对应的频率为,即排除了地磁场水平分量及扫场直流分量的影响.水平磁场的数值可从水平场
H 扫场 H t
H1 0

0 t H2
IS 共振信号 IS 共振信号
0 t 0 t
图8.a 图8.b
.9.
电流及水平亥姆霍兹线圈的参数来确定(亥姆霍兹线圈轴线中心处磁场的公式见附录).
由公式:
…………………(1)
…………………(2)
可计算出因子.
式中:— 玻尔磁子;
— 普朗克常数;
— 水平直流磁场;
— 共振频率.
6.2.3.2 测量地磁场
同测g因子方法类似,先使扫场和水平场与地磁场水平分量方向相同,测得.再按动扫场及水平场方向开关,使扫场和水平场方向与地磁场水平分量方向相反,又得到.这样地磁场水平分量所对应的频率为(即排除了扫场和水平磁场的影响).从(1)式中得到地磁场水平分量为:
………………(3)
因为垂直磁场正好抵消地磁场的垂直分量,从数字表头指示的垂直场电流及垂直亥姆霍兹线圈参数,可以确定地磁场垂直分量的数值.地磁场水平分量和地磁场垂直分量的矢量和可求得地磁场.
6.3 注意事项
6.3.1 在实验过程中应注意区分,的共振谱线,当水平磁场不变时,频率高的为共振谱线,频率低的为的共振谱线.当射频频率不变时,水平磁场大的为的共振谱线,水平磁场小的为的共振谱线.
6.3.2 在精确测量时,为避免吸收池加热丝所产生的剩余磁场影响测量的准确性,可短时间断掉池温电源.

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