1. 实验负责人：乐永康
2. 小组成员：吴奕初

• 2019年12月4日版本：光泵磁共振教学规范-20191204.docx

了解光泵磁共振实验的来历及发展：

1. 光抽运技术获得诺贝尔奖的历史；
2. 光抽运技术在研究中的应用；
3. 原子钟技术的发展过程及应用；
4. 时间、长度基本单位的定义；
5. 与光抽运有关的各种精密测量技术。

1. 实验中，仔细观察实验现象如何随实验参数变化，在实验记录中，要有实研现现象的描述；和同伴讨论各种现象出现的原因，并能互相质疑，直至达成共识；
2. 对某种现象有了理解之后，努力通过逻辑分析或者专门设计实验，来检验自己的理解；

1. 熟练掌握示波器的使用；
2. 了解光泵磁共振装置各组成部分的作用；
3. 掌握信号发生器所有控制键的作用；
4. 能画出铷原子的超精细能级塞曼分裂的能级示意图，知道各种能级结构之间的能隙大小的量级；
5. 掌握与本实验相关的选择定则；
6. 确认辅助电源上的琴键开关的状态与磁场实际方向之间的关系；
7. 能够独立调出各种抽运信号；
8. 能够独立调出磁共振信号；
9. 能够区分抽运与磁共振信号；
10. 能够区分Rb⁸⁷和Rb⁸⁵共振信号；
11. 掌握g因子的测量方法。

1. 了解扫场监测信号不“理想”的原因；
2. 能够解释抽运过程和磁共振过程的物理机理；
3. 能够准确解释抽运信号随扫场变化周期性出现的原因；
4. 能够说明各种条件下样品泡位置的实际磁场，并解释所出现的抽运信号的具体特征，特别是，在某些水平场条件下，水平场大小的细微变化会导致抽运信号特征的显著变化，甚至出现抽运信号“异常”的现象；
5. 能够通过实验现象来调节参数，使垂直主轴平面内的磁场强度尽量趋近于零；
6. 理解能量守恒和角动量守恒在铷原子光泵磁共振中的应用；
7. 掌握地磁倾角的测量方法；
8. 能对所有的塞曼子能级按能量大小排序。

1. 能够解释抽运信号与扫场“不同步”的原因；
2. 能够解释一个方波扫场周期内，“只出现一个抽运信号”的原因；
3. 能够观察到一个磁场条件下对应多个“共振频率”的现象，或者在一个射频频率时，能调出多个磁场来观察磁“共振”现象；
4. 能够说明探测器性能对本实验现象的影响；
5. 在三角波扫场时，调出磁共振信号之后，能预测：随射频场频率的增加，磁共振信号会往扫场的“峰位”还是“谷位”移动。

1. 能设计实验探究出现多个“共振频率”的原因；
2. 掌握共振线宽的测量方法。

• 能够将观察到的实验现象和背后的物理相关联；
• 能够设计实验检验自己的理解；
• 能够构建模型，合理解释磁场变化与抽运信号之间的关联；
• 能够定量解释本实验测量g因子的精度；
• 能够用示波器上的FFT功能分析射频信号的频率成分。

学科关联、延伸实验两块还不知道怎么写！ — 乐永康 2019/12/04 22:38

恳请大家指点！ — 乐永康 2019/12/04 22:38

设置延伸实验项，主要是考虑系列化、系统性、逐级提升开展一类实验。不是每个实验都需要填，或者我没有考虑到，但其他老师考虑到了。—— 张增明 2019/12/05 08:26

能力培养是否可以再宏观一点，如：分析问题、观察问题、解决问题？ — 张增明 2019/12/05 08:43

我补充上去。但也有一个困惑，或者说不知道怎么把握尺度：写实验记录、实验数据的有效数字等的基本能力是否也要列进来？ — 乐永康 2019/12/05 09:30

1）基础内容部分需要加上：A)光泵磁共振装置各组成部分的作用B)能够区分Rb87和Rb85共振信号。
2）提升内容部分需要加上：A)理解能量守恒和角动量守恒在铷原子光泵磁共振中的应用B)在固定射频磁场频率的条件下，能够解释光泵磁共振信号在一个扫场周期内随水平磁场变化的原因
3)是否把：“了解扫场监测信号不“理想”的原因；”放到提升或高阶内容部分？ —北师大 王海燕

感谢王老师的建议！提升内容中的建议B）该从另一个角度来要求了。 — 乐永康 2019/12/11 21:36