南京大学-光磁共振实验报告
光磁共振实验(revise)
h 3 g F B ( BDC BS B e⁄⁄)
(6)
4/7
光磁共振实验
图 6 测量地磁场水平分量时光磁共振信号图像
由（2）式加（6）式得：
Be⁄⁄= 三、实验仪器
h( 1 3 ) 2g F B
（7）
本实验系统由主体单元、主电源、辅助源、射频信号发生器及示波器五部分组成。见图 2：
光磁共振实验
一、实验目的 1．了解光泵磁共振的原理，观察光磁共振现象; 2． 测量铷（Rb）原子的 g F 因子（和地磁场）. 二、实验原理 1． 光磁共振的概念 光磁共振，是把光频跃迁和射频磁共振跃迁结合起来的一种物理过程, 是利用光抽运效应来研究原子 超精细结构塞曼子能级间的磁共振。 2． 光抽运效应 处于磁场环境中的铷原子对 D1σ+光的吸收遵守如下的选择定则： L 1， F 1,0 ， M F 1 根据这一选择定则可以画出吸收跃迁图，如图 1 所 示 5S 能级中的 8 条子能级除了 MF=+2 的子能级 外， 都可以吸收 D1σ+光而跃迁到 5P 的有关子能级， MF=+2 的子能级上的原子既不能往高能级跃迁也没 有条件往低能级跃迁，所以这些原子数是不变的； 另一方面，跃迁到高能级的原子通过自发辐射等途 径很快又跃迁回 5S 低能级，发出自然光，跃迁选 择定则是： ， 相应的跃迁见图 1 的右半部分。 ， 退激跃迁中有一部分的状态变成了 5S 能级中的 MF=+2 的状态（而这一部分原子是不会吸收光再跃 迁到 5P 去的，那些回到其它 7 个子能级的原子都 图 1 87Rb 原子对 D1σ+光的吸收和自发辐射跃迁 可以再吸收光重新跃迁到 5P 能级） 。这样经过若干 循环之后， 5S 态中 M F 2 子能级上的粒子数就会越积越多（而其余７个子能级上的原子数越来越少） ， 即大量粒子被“抽运”到基态的 MF=+2 的子能级上，这就是光抽运效应。 各子能级上粒子数的这种不均匀分布叫做“偏极化” ，光抽运的目的就是要造成偏极化，有了偏极化就 可以在子能级之间得到较强的磁共振信号。 3． 光磁共振跃迁 持续的光抽运，样品对 D1σ+光的吸收越来越弱，透过样品的光强度逐渐增加，当 M F 2 子能级上的 粒子数达到饱和，透过样品的光强达到最大值。 在“粒子数反转”后，如果在垂直于静磁场 B 和垂直于光传播方向上加一射频振荡的磁场，并且调整 射频频率 ，使之满足 h g F B B （1） 这时将出现“射频受激辐射” ，在射频场的扰动下，处于 MF=+2 子能级上的原子会放出一个频率为 ν、 方向和偏振态与入射量子完全一样的量子而跃迁到 MF=+1 的子能级，MF=+2 上的原子数就会减少；同样， MF=+1 子能级上的原子也会通过“射频受激辐射”跃迁到 MF=0 的子能级上„如此下去，5S 态的上面 5 个子 能级很快就都有了原子，于是光吸收过程重又开始，光强测量值又降低；跃迁到 5P 态的原子在退激过程中 可以跃迁到 5S 态的最下面的 3 个子能级上，所以，用不了多久，5S 态的 8 个子能级上全有了原子。由于此 时 MF=+2 子能级上的原子不再能久留，所以，光跃迁不会造成新的“粒子数反转” 。 通过以上的分析得到了如下的结论： 处于静磁场中的铷原子对偏振光 D1σ+的吸收过程能够受到一个射频信号的控制，当没有射频信号时， 铷原子对 D1σ+光的吸收很快趋于零，而当加上一个能量等于相邻子能级的能量差的射频信号（即公式（ 1）
核磁共振类实验实验报告
核磁共振类实验实验报告一、实验目的本次核磁共振类实验的主要目的是通过对样品进行核磁共振（NMR）测试，了解核磁共振的基本原理和实验操作方法，获取样品的结构和化学环境等相关信息，并对所得数据进行分析和解释。
二、实验原理核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是指具有磁矩的原子核在恒定磁场中，由射频电磁场引起磁能级跃迁而产生的共振现象。
在NMR实验中，常用的原子核有氢核（＾1H）、碳-13核（＾13C）等。
当样品置于恒定磁场中时，原子核会产生不同的能级。
射频电磁波的频率与原子核在磁场中的进动频率相等时，就会发生共振吸收，从而在仪器上检测到信号。
化学位移是NMR中的一个重要概念，它反映了原子核周围电子云密度的差异。
不同化学环境中的原子核，其共振频率会有所不同，表现为在谱图上的化学位移不同。
此外，耦合常数也是NMR谱图中的重要参数，它反映了相邻原子核之间的相互作用。
三、实验仪器与试剂1、仪器核磁共振波谱仪样品管移液器2、试剂测试样品（如某种有机化合物）四、实验步骤1、样品制备准确称取一定量的样品，溶解于适当的溶剂中。
将溶液转移至样品管中，确保样品管内无气泡。
2、仪器调试打开核磁共振波谱仪，设置仪器参数，如磁场强度、射频频率等。
进行匀场操作，使磁场均匀性达到最佳状态。
3、样品测试将样品管放入仪器中，启动测试程序。
等待仪器采集数据，获取NMR谱图。
4、数据处理对所得谱图进行基线校正、相位调整等处理。
标注化学位移和耦合常数等重要参数。
五、实验结果与分析1、氢谱（＾1H NMR）分析观察谱图中的峰形、峰位和峰强度。
根据化学位移值确定不同类型的氢原子。
分析耦合常数，判断相邻氢原子的关系。
例如，在某有机化合物的氢谱中，化学位移在 10 ppm 附近的峰可能归属于甲基上的氢原子，而在 70 ppm 附近的峰可能归属于苯环上的氢原子。
耦合常数的大小和模式可以提供关于氢原子之间连接方式的信息。
磁共振成像实验报告
核磁共振实验报告小组成员：一．实验目的1.了解磁共振设备结构。
2.了解磁共振设备软件的使用。
3.分析比较不同物质的T1，T2值。
二．实验原理1.本实验所使用小型核磁设备磁场强度为0.5T。
2.该设备包括谱仪，射频柜，梯度柜和一个主机。
其中谱仪中有线圈，样品通过试管放在谱仪中进行检测。
梯度柜有三个旋钮调整磁场的均匀性。
3.核磁成像的原理是根据物质中的氢原子成像，自由水所表现出的特征是T1和T2均长，即含水量多的物质T1，T2均长。
三．实验步骤1.开启总电源，开主机。
2.待设备正常工作后，进入数据采集界面。
3.打开射频柜，将被测样品放入试管中，放入谱仪。
4.测量T2.(1)调整中心频率，由于刚开机，噪音大，所以需要过一段时间之后调整中心频率。
(2)选择硬脉冲序列，将采集到的信号累加，进行FFT变化，在一维处理中选择设置中心频率，点击波峰处，将此操作重复，直至其中心频率为0，或者信号的实部和虚部两条曲线无相交。
此步骤目的为将久为开机的设备从偏共振状态变为共振状态。
(3)寻找P1，P2值，其中P1为90°脉冲的作用时间，P2为180°脉冲的作用时间，其寻找方法为将界面调至模数据，累加，在采样菜单下改变P1值，当P1值从小到大变化时，对应模数据左端点的值先变大后变小，找到最大值P1和零值P2，一般P1=1/2P2.(4)选择硬脉冲CPMG序列，填入步骤5中所测得的P1，P2值，并且调整其他数值。
其中，根据经验，D1=300，D2=600，D1为90°脉冲和180°脉冲之间的间隔，D2为180°脉冲之间的间隔，C1为180°脉冲个数，TD为坐标轴中显示的时长，RG为接受增益，一般设置为2，增加C1可使回波能够衰减为0。
设置完这些参数后，累加，观察所示波形，若回波噪音过大或不能衰减为0，需重新设置步骤(4)中的参数，保存.fid文件，退出该数据采集软件。
光磁共振
1
Fig.7
g 因子测量原理
——3. 观察光磁共振信号续
测量地磁场
测量方法同上，这次需要先让三者的方向相同， 而后同时改变扫场和水平场的方向，最后地磁场分量
对应的共振频率为 |
1
2 | / 2
。
根据地磁场垂直磁场的大小和水平分量的大小即 可得到地磁场的大小及方向。
数据表格
在扫场零点处测量
精密测量的有力工具，因此在激光物理、量子频标、弱磁 场探测等方面都有重要应用价值。
二、实验目的
1. 通过研究铷原子基态的光磁共振，加深
对原子超精细结构的认识；
2. 掌握光磁共振的实验技术；
3. 测定铷原子的 g 因子和测定地磁场。
三、实验原理——概念介绍
1. 光抽运（光泵）：利用光照射打破原子在所研究能级
uF
和
B
相互作用能表示如下：
E u F B gFM
F
BB
能级间距为：
E g F B B
其中 B 为玻尔磁子。
—圆偏振光对铷原子的激发与光抽运效应
将角动量为 的左 旋圆偏振光照射到气态 原子 R b 8 7 后，根据光跃迁 选择定则，基态中 M 2 能级上的粒子数会越来越 多，形成粒子数偏极化。
1
2) / 2
便是水平磁场
对应的共振频率，由此可以得出 g 因子。需要注意的 是因铷原子有两种同位素，所以会出现两次共振信号，
频率高的为
87 共振信号；频率低的为 Rb
85 共振信号。 Rb
光磁共振信号如图７所示。
——3. 光磁共振信号图示
B
B1
B2
扫场
B
O
实验报告核磁共振实验
实验报告核磁共振实验实验报告：核磁共振实验引言：核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，简称NMR）是一种用于研究核自旋和分子结构的重要实验技术。
该技术的发展和应用在化学、物理、生物等领域有着广泛的意义。
本实验旨在通过核磁共振技术对样品中的核自旋进行分析，以便研究样品的分子结构和特性。
实验原理：核磁共振实验基于核自旋的特性。
当样品置于强磁场中时，核自旋会进入不同的能级态，其能级之间的差异可以通过能级跃迁来获得。
在本实验中，我们使用核磁共振仪器来探测核自旋间能级之间的差异，并进一步得到与样品相应的核磁共振谱。
实验步骤：1. 样品准备：a. 选择合适的样品，确保样品具有核自旋。
b. 准备样品溶液，使样品均匀溶解于溶剂中。
2. 仪器操作：a. 打开核磁共振仪器，确保仪器处于正常运行状态。
b. 将样品放置于核磁共振仪器中，保证样品与仪器之间的正常接触。
3. 参数设置：a. 设置核磁共振的相关参数，如磁场强度、扫描频率等。
b. 根据样品的特性设置相关的扫描模式和参数。
4. 开始扫描：a. 启动核磁共振扫描，并观察核磁共振信号的变化。
b. 记录核磁共振信号的强度、频率等相关数据。
5. 数据分析：a. 基于实验所得的数据，进行核磁共振谱的分析。
b. 利用相关的核磁共振谱图谱进行比对和验证。
实验结果与讨论：通过本实验的核磁共振扫描，我们得到了样品的核磁共振谱。
在谱图中，我们可以观察到一系列峰信号，这些峰信号代表了样品中不同核自旋的能级跃迁情况。
通过对这些峰信号的位置、强度等信息进行分析和比对，我们可以推断出样品中的分子结构、官能团等信息。
此外，通过对核磁共振谱的进一步分析，我们也可以获得一些与样品性质相关的参数，比如化学位移、耦合常数等。
这些参数对于研究样品的动力学、分子间相互作用等具有重要意义。
因此，核磁共振技术在化学、生物等学科的研究中得到了广泛的应用。
结论：核磁共振实验是一种重要的实验技术，可以用于研究样品的分子结构和性质。
光磁共振实验报告
光磁共振实验报告光磁共振实验报告引言：光磁共振是一种先进的科学技术，它利用光和磁场之间的相互作用，实现了对物质微观结构的研究。
本实验旨在探索光磁共振的原理和应用，通过实验数据的收集和分析，进一步了解光磁共振在材料科学和生物医学领域的潜在应用。
实验方法：本实验使用了一台先进的光磁共振仪器，结合光学和磁学的原理，对样品进行了测试。
首先，我们选择了一种具有特定光学性质的材料作为样品，然后将样品放置在仪器中心，通过调节仪器的磁场强度和频率，观察样品的光学响应。
在实验过程中，我们记录下了不同磁场强度和频率下的光学响应数据，并进行了分析。
实验结果：通过对实验数据的分析，我们发现样品在特定磁场强度和频率下，会出现明显的光学响应。
在这些条件下，样品的透射光谱会发生明显的变化，出现新的吸收峰或波谷。
这种现象表明样品的光学性质受到了磁场的调控。
进一步的实验结果显示，当磁场强度和频率达到一定值时，样品的光学响应会发生剧烈变化，出现明显的共振现象。
这种光磁共振现象是由于磁场和光场之间的相互作用导致的。
实验讨论：光磁共振的发现和研究对材料科学和生物医学领域具有重要意义。
首先，在材料科学领域，光磁共振可以用来研究材料的微观结构和性质。
通过调节磁场的强度和频率，可以实现对材料的精确控制和调控。
这对于开发新型材料和改良材料性能具有重要意义。
其次，在生物医学领域，光磁共振可以用来研究生物分子的结构和功能。
通过将生物分子与磁性纳米粒子结合，可以实现对生物分子的高灵敏度检测和精确控制，为生物医学研究和临床诊断提供了新的手段。
实验结论：本实验通过光磁共振仪器的使用，成功地观察到了样品的光学响应和光磁共振现象。
实验结果表明，光磁共振是一种重要的科学技术，具有广泛的应用前景。
光磁共振可以用来研究材料的微观结构和性质，为材料科学的发展提供新的思路和方法。
同时，光磁共振还可以用来研究生物分子的结构和功能，为生物医学研究和临床诊断提供新的手段和工具。
南京大学-光磁共振实验报告
光磁共振(南京大学物理学院 江苏南京 210000)摘要：光磁共振是利用光抽运的方法，进一步提高磁共振灵敏度的技术。
本实验依据光磁共振技术，运用“光抽运—磁共振—光探测”的方法，测量地磁场垂直分量和水平分量以及铷原子的相关参量。
关键词：光磁共振；光抽运；磁共振；塞曼效应；塞曼子能级；地磁场；朗德因子一、实验目的1. 掌握“光抽运—磁共振—光探测”的思想方法和实验技巧，研究原子超精细结构塞曼子能级间的射频磁共振。
2. 测定銣原子87Rb 和85Rb 的参数：基态朗德因子F g 和原子核的自旋量子数I 。
3. 测定地磁场B u u u r地的垂直分量B 地垂直、水平分量B地水平及其倾角θ。
二、实验原理光磁共振技术是根据动量守恒原理，用光学抽运来研究原子超精细结构塞曼子能级间微波或射频磁共振现象的双共振技术。
特点是兼有波谱学方法的高分辨率和光谱学方法的高探测灵敏度。
1.铷原子的超精细结构及其塞曼分裂铷是一价碱金属原子，有一个价电子，处于第五壳层，主量子数n=5,电子轨道量子数L=0,1,2,3…,n-1,电子自旋S=1/2。
铷原子中价电子的轨道角动量L P 和自旋角动量S P 发生轨道—自旋耦合（LS 耦合），得到电子总角动量J P，其数值,,1,,J P J L S L S L S ==++-⋅⋅⋅-。
当不考虑铷原子核的自旋时，铷原子总磁矩2J JJ eeg P m μ=-，其中,e e m -分别为电子的电荷、质量。
朗德因子 (1)(1)(1)12(1)J J J L L S S g J J +-+++=++从而形成原子的超精细结构能级，这时，铷原子的基态能级21S J nS +对应于n=5,L=0,S=1/2,J=1/2,即为2125S ，相应的朗德因子2J g =；铷原子的第一激发态能级21S J nP +对应于n=5,L=1,S=1/2,J=1/2、3/2，是双重态，即为2125P 和2325P ，相应的朗德因子24,33J g =。
实验报告核磁共振实验
实验报告核磁共振实验实验报告：核磁共振实验一、实验目的核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）技术在化学、生物、医学等领域都有着广泛的应用。
本次实验的主要目的是通过实际操作，深入了解核磁共振的基本原理和实验方法，掌握利用核磁共振技术进行物质结构分析的技能，并对实验结果进行准确的分析和解释。
二、实验原理核磁共振是指处于外磁场中的原子核系统受到相应频率的电磁波作用时，在其磁能级之间发生的共振跃迁现象。
原子核具有自旋，自旋会产生磁矩。
当原子核置于外加磁场中时，核自旋会产生不同的能级分裂。
在射频场的作用下，当射频场的频率与原子核的进动频率相等时，就会发生共振吸收，从而可以检测到核磁共振信号。
对于氢原子核（质子），其共振频率与外加磁场强度成正比，可表示为：＼＼omega ＝＼gamma B_0＼其中，＼（＼omega\）是进动频率，＼（＼gamma\）是旋磁比，＼（B_0\）是外加磁场强度。
三、实验仪器与试剂1、核磁共振仪器：包括超导磁体、射频发生器、探测器、数据采集与处理系统等。
2、样品：选择了常见的有机化合物，如乙醇、乙酸等。
四、实验步骤1、样品准备：将适量的样品装入核磁共振样品管中，确保样品均匀分布。
2、仪器调试：打开核磁共振仪器，设置合适的磁场强度、射频频率等参数，进行匀场操作，以获得均匀的磁场。
3、数据采集：将样品管放入仪器中，启动数据采集程序，采集核磁共振信号。
4、数据处理：对采集到的数据进行处理，如傅里叶变换，得到核磁共振谱图。
五、实验结果与分析1、乙醇的核磁共振谱观察到了乙醇中甲基、亚甲基和羟基上氢原子的共振信号。
通过化学位移、峰面积和耦合常数等信息，可以推断出乙醇分子中不同氢原子的化学环境和相互作用。
2、乙酸的核磁共振谱清晰地分辨出了乙酸中甲基和羧基上氢原子的信号。
分析化学位移和峰形，了解乙酸分子的结构特征。
六、实验误差分析1、磁场不均匀性：可能导致谱线加宽，影响化学位移和峰形的准确性。
磁共振物理实验报告
一、实验目的1. 了解磁共振现象的基本原理和实验方法。
2. 掌握磁共振仪器的操作方法。
3. 学习利用磁共振技术测量物质的性质。
二、实验原理磁共振现象是指在外加磁场中，处于特定能量状态的电子或原子核，在外加射频场的作用下，发生能级跃迁的现象。
磁共振技术广泛应用于物理、化学、生物、医学等领域。
实验原理基于以下公式：ΔE = hν = γBΔm其中，ΔE为能级差，h为普朗克常数，ν为射频场频率，γ为旋磁比，Δm为磁量子数的变化。
三、实验仪器1. 磁共振仪2. 样品3. 控制器4. 数据采集卡5. 计算机四、实验步骤1. 将样品放置在磁共振仪的样品腔内。
2. 打开磁共振仪，调整磁场强度至所需值。
3. 调整射频频率，使样品发生磁共振。
4. 采集共振信号，并记录相关数据。
5. 分析数据，计算旋磁比γ和样品的浓度。
五、实验数据及结果1. 实验数据：- 磁场强度：B = 9.28 T- 射频频率：ν = 100 MHz- 样品浓度：C = 1.0 mmol/L2. 结果分析：通过实验，成功实现了样品的磁共振，并采集到了共振信号。
根据公式ΔE =hν = γBΔm，计算出样品的旋磁比γ为2.69×10^8 rad/T·s，样品的浓度为1.0 mmol/L。
六、实验讨论1. 实验过程中，射频频率的调整是关键。
若频率过高或过低，样品将无法发生磁共振。
2. 样品浓度对实验结果有较大影响。
本实验中，样品浓度适中，有利于提高实验精度。
3. 实验过程中，磁共振仪的稳定性对结果有重要影响。
确保磁共振仪在实验过程中保持稳定，有利于提高实验精度。
七、实验结论通过本次实验，我们成功掌握了磁共振实验的基本原理和操作方法。
实验结果表明，磁共振技术可以有效地测量物质的性质，为物理、化学、生物、医学等领域的研究提供了有力工具。
八、实验体会1. 磁共振实验操作较为复杂，需要熟练掌握实验仪器的使用方法。
2. 实验过程中，注意调整参数，确保实验结果准确可靠。
实验报告核磁共振实验
实验报告核磁共振实验实验报告：核磁共振实验一、实验目的本次核磁共振实验的主要目的是通过实际操作和观测，深入理解核磁共振现象的原理和应用，掌握核磁共振仪器的使用方法，测量样品的核磁共振参数，并对实验结果进行分析和讨论。
二、实验原理核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，简称 NMR）是指具有磁矩的原子核在恒定磁场中由电磁波引起的共振跃迁现象。
在磁场中，原子核会发生能级分裂，当外加射频场的频率与原子核的进动频率相等时，就会发生共振吸收，从而产生核磁共振信号。
原子核的磁矩与核自旋量子数 I 有关，对于氢原子核（质子），I ＝ 1/2。
在磁场 B 中，其能级分裂为两个，能级差为：ΔE ＝γhB其中，γ 为旋磁比，h 为普朗克常数。
当射频场的频率ν 满足：ν ＝γB ／2π时，就会发生共振吸收。
通过测量共振频率ν 和磁场 B，可以计算出旋磁比γ 等参数。
三、实验仪器本次实验使用的是核磁共振仪，主要包括以下部分：1、磁铁：提供恒定磁场。
2、射频发生器：产生射频信号。
3、探头：包含样品和检测线圈。
4、信号接收和处理系统：对核磁共振信号进行放大、滤波和数字化处理。
四、实验步骤1、样品准备将待测样品（如含氢的有机化合物）放入样品管中，并确保样品管安装正确。
2、仪器调试打开核磁共振仪，设置磁场强度、射频频率等参数，进行仪器的预热和调试。
3、寻找共振信号逐渐改变射频频率，观察信号接收系统中的信号强度，当出现共振吸收峰时，记录此时的射频频率和磁场强度。
4、测量参数在共振条件下，测量信号的半高宽、积分面积等参数。
5、数据记录与处理将测量得到的数据进行记录，并通过相应的公式计算出样品的核磁共振参数，如旋磁比、化学位移等。
五、实验数据与分析以下是本次实验测量得到的数据：｜样品｜共振频率（MHz）｜磁场强度（T）｜半高宽（Hz）｜积分面积｜｜｜｜｜｜｜｜乙醇｜ 200 ｜ 05 ｜ 100 ｜ 1000 ｜通过数据分析可知：1、乙醇的共振频率和磁场强度符合核磁共振的理论关系，验证了实验原理的正确性。
光磁共振实验报告
近代物理实验报告光磁共振实验学院班级姓名学号时间 2014年3月22日光磁共振实验实验报告【摘要】：本实验以光抽运的方法来研究气态原子基态及激发态的精细结构和超精细结构塞曼能级间的磁共振。
在加深对原子超精细结构的理解的基础上，使用DH807A型光磁共振实验装置观察光抽运信号，以此来测定铷原子(85Rb，87Rb)的超精细结构塞曼子能级的朗德因子（g）。
【关键词】：光抽运、光磁共振、铷原子、超精细结构、朗德因子【引言】：波谱学方法利用物质的微波或射频共振，来研究原子的精细、超精细结构以及在外加磁场中分裂形成的塞曼子能级，这比光谱学有更高的分辨率。
1950年法国物理学家A.Kastler等人提出光抽运技术，提高了探测信号的灵敏度。
这种光轴运——磁共振——光探测技术，其灵敏度比一般的磁共振探测提高了几个数量级。
这种方法很快就发展成为研究原子物理的一种重要的实验方法。
它大大地丰富了我们对原子能级精细结构和超精细结构、能级寿命、塞曼分裂和斯塔克分裂、原子磁矩和g因子、原子与原子间以及原子与其它物质间相互作用的了解。
为此，Kastler荣获了1966年度的诺贝物理奖。
【正文】：一、实验原理1、能级分裂铷（Z=37）是一价金属元素，天然铷有两种稳定的同位素: 85Rb和87Rb,二者的比例接近2比1。
它们的基态都是52S1/2，即电子的主量子数n=5，轨道量子数L=0，自旋量子数S=1/2，总角动量量子数J=1/2（L—S 耦合）。
)1(2)1()1()1(1++++-++=J J S S L L J J g J 在L —S 耦合下，铷原子的最低激发态仅由价电子的激发所形成，其轨道量子数L=1，自旋量子数S=1/2，电子的总角动量J=L+S 和L-S ，即J=3/2和1/2，形成双重态：52P 1/2和52P 3/2，这两个状态的能量不相等，产生精细分裂。
因此，从5P 到5S 的跃迁产生双线，分别称为D 1和D 2线，它们的波长分别是794.8nm 和780.0nm 。
光磁共振实验报告
实验目的1. 掌握光抽运-磁共振-光检测的实验原理及实验方法；2. 研究原子、分子能级的超精细结构；3. 测定铷同位素87Rb 和85Rb 的g F 因子，测定地磁场的水平分量；一． 实验原理（一）．铷（Rb ）原子基态及最低激发态的能级实验研究的对象是铷的气态自由原子。
铷是碱金属原子，在紧束缚的满壳层外只有一个电子。
铷的价电子处于第五壳层，主量子数n=5。
主量子数为n 的电子，其轨道量子数L=0,1,……,n-1。
基态的L=0, 最低激发态的L=1。
电子还具有自旋，电子自旋量子数S=1/2。
85Rb 和87Rb 的基态都是52s 1/2。
由于电子的自旋与轨道运动的相互作用（既L —S 耦合）而发生能级分裂，称为精细结构。
电子轨道角动量L P 与其自旋角动量S P的合成电子的总角动量SL J P P P +=。
原子能级的精细结构用总角动量量子数J 来标记，J=L+S ，L+S-1，…，|L-S|.对于基态， L=O 和S=1/2,因此Rb 基态只有J=1/2。
其标记为5²1/2S 。
铷原子最低激发态是3/22P 5及1/22P 5。
1/22P 5态的J=1/2， 3/22P 5态的J=3/2。
5P 于5S 能级之间产生的跃迁是铷原子主线系的第1条线，为双线。
它在铷灯光谱中强度是很大的。
1/22P 5→1/22S 5跃迁产生波长为06.7947A 的1D 谱线,3/22P 5→1/22S 5跃迁产生波长07800A 的2D 谱线。
原子的价电子在LS 耦合中，其总角动量J P 与电子总磁矩J μ的关系为：JJ J P m eg 2-=μ (1) )1(2)1()1()1(1++++-++=J J S S L L J J g J (2)Jg 是郎德因子，J 是电子总角动量量子数，L 是电子的轨道量子数，S 是电子自旋量子数。
核具有自旋和磁矩。
核磁矩与上述电子总磁矩之间相互作用造成能级的附加分裂。
实验报告核磁共振实验
实验报告核磁共振实验实验报告：核磁共振实验一、实验目的本次核磁共振实验的主要目的是通过对样品进行核磁共振测量，了解核磁共振现象的基本原理，掌握核磁共振仪器的操作方法，测量样品的核磁共振参数，并对实验结果进行分析和讨论。
二、实验原理核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是指具有磁矩的原子核在恒定磁场中由电磁波引起的共振跃迁现象。
在磁场中，原子核会发生能级分裂，当外加射频场的频率与原子核的进动频率相等时，就会发生共振吸收，从而产生核磁共振信号。
对于氢原子核（质子），其磁矩μ与自旋角动量 I 之间的关系为：μ ＝γI，其中γ为旋磁比。
在磁场 B 中，质子的能级分裂为：E ＝μ·B ＝γhI·B ／2π，其中 h 为普朗克常数。
当射频场的频率ν满足：hν ＝ΔE ＝γhB ／2π 时，就会发生核磁共振。
通过测量共振时的射频频率ν和磁场强度 B，可以计算出旋磁比γ等参数。
三、实验仪器本次实验使用的是_____型核磁共振仪，主要包括以下部分：1、磁铁：提供恒定的磁场。
2、射频发射和接收系统：产生和检测射频信号。
3、样品管：放置待测样品。
4、控制台：用于控制实验参数和采集数据。
四、实验步骤1、样品制备将待测样品（如_____溶液）准确配制，并装入样品管中。
2、仪器调试开启核磁共振仪，预热一段时间后，进行磁场匀场和射频频率校准，以获得良好的实验条件。
3、测量参数设置在控制台上设置测量参数，如磁场强度、射频频率扫描范围、扫描时间等。
4、数据采集启动测量程序，仪器自动进行射频频率扫描，并采集核磁共振信号。
5、数据处理对采集到的数据进行处理，如基线校正、峰面积积分等，以获得准确的实验结果。
五、实验数据与分析1、共振频率的测量通过实验，我们得到了样品在不同磁场强度下的共振频率。
如下表所示：｜磁场强度（T）｜共振频率（MHz）｜｜：：｜：：｜｜ 05 ｜ 213 ｜｜ 10 ｜ 426 ｜｜ 15 ｜ 639 ｜根据上述数据，我们可以绘制出共振频率与磁场强度的关系曲线，并通过线性拟合得到旋磁比γ的实验值。
光磁共振实验 实验报告
光泵磁共振蒲阳文161120097一、实验目的（1）掌握光抽运和光检测的原理和实验方法，加深对原子超精细结构、光跃迁及磁共振的理解。
（2）测定铷同位素85Rb和87Rb的g F因子、地磁场垂直和水平分量。
实验重点：实验装置中磁场的作用。
实验难点：光磁共振的应用—地磁场的测量二、实验原理光泵磁共振就是用光来检测和发现磁共振。
这种磁共振可发生在一组塞曼能级之间或超精细结构之间，而不限定原子或分子是处于基态还是处于激发态，由于光子能量是射频量子能量的106~107倍，通过检测光子来探察射频量子的吸收或发射容易得多。
1、铷原子基态和最低激发态的能级天然铷中含量大的同位素有两种：85Rb占72.15%，87Rb占27.85%。
由于电子轨道总角动量P L与自旋总角动量P S的LS耦合，使原子能级具有精细结构，用电子的总角动量量子数J表示：J=L+S，…，|L—S|。
铷的基态，轨道量子数L=0，自旋量子数S=1/2，只有J=1/2一个态52S1/2。
铷原子的最低激发态，轨道量子数L=1，自旋量子数S=1/2，则有双重态52P3/2态J=3/2和52P1/2态J=1/2。
已知核自旋I=0的原子的价电子LS耦合后，总角动量P J与原子总磁矩μJ的关系为：μJ=–g J eP J/（2m e）（1）J（J+1）—L（L+1）+S（S+1）g J=1+ ───────────────（2）2J（J+1）但铷原子的核自旋I≠0。
所以核自旋角动量P I与电子总角动量P J耦合成原子总角动量P F，有P F=P J+P I，耦合后的总量子数是F=I+J，…，|I—J|。
87Rb的基态J=1/2、I=3/2，有F=2和F=1两个状态。
85Rb的基态J=1/2，I=5/2，则有F=3和F=2两个态。
把F量子数表征的能级称为超精细结构能级。
原子总角动量P F与总磁矩μF之间的关系（见本实验附录）为：μF=–g F eP F/（2m e）F（F+1）+J（J+1）—I（I+1）g F=g J───────────────（3）2F（F+1）铷原子在磁场中的超精细能级产生塞曼分裂，可用磁量子数m F标定。
《光磁共振》报告
光磁共振引言光磁共振技术是20世纪50年代由法国物理学家卡斯特勒（A.Kastlor ）提出的。
该技术是将光抽运与射频磁共振相结合的一种双共振过程。
气体原子塞曼子能级能量差极小，磁共振信号极弱，难于探测，采用光探测原子对入射光的吸收，获得了磁共振信号。
该技术既保存了磁共振高分辨的特点，同时又将测量灵敏度提高了几个数量级，是研究原子、分子高激发态的精密测量的有力工具，因此在激光物理、量子频标、弱磁场探测等方面都有重要应用价值。
实验原理1．铷原子的超精细结构及其塞曼分裂铷是一价碱金属原子，天然铷中含有两种同位素：Ｒb 87和Ｒb 85。
根据LS 耦合产生精细结构，它们的基态是52Ｓ1／2，最低激发态是52Ｐ1／2和52Ｐ3／2的双重态。
对Ｒb 87， 52Ｐ1／2—52Ｓ1／2跃迁为Ｄ1线（λ1＝7948A ）；52Ｐ3／2—52Ｓ1／2为Ｄ2线（λ2＝7200A ）。
铷原子具有核自旋I ，相应的核自旋角动量为ＰI ，核磁矩为μI 。
在弱磁场中要考虑核自旋角动量的耦合，即ＰI 和ＰJ 耦合成总角动量ＰF ，F 为总量子数：F ＝I ＋Ｊ，…，｜I －Ｊ｜。
对Ｒb 87，I ＝3／2，因此Ｒb 87的基态有两个值：F ＝2和F ＝1。
对Ｒb 85， I ＝5／2，因此ＲB 85的基态有F ＝3和F ＝2。
由量子数F 标定的能级称为超精细结构能级。
原子总角动量ＰF 与总磁矩μF 之间的关系为：2=-F FF eu g P m (1)(1)(1)2(1)F J F F J J I I g g F F +++-+=+ 在磁场Ｈ中，原子的超精细能级产生塞曼分裂。
对某－F 值，磁量子数ＭF ＝F ，…，－F ，即分裂为2F ＋1个能量间距相等（ΔＥ＝ｇF μB Ｈ，μB 为玻尔磁子）的塞曼子能级（见图3.2-1）。
在热平衡条件下，原子在各能级的布居数遵循玻尔兹曼分布（Ｎ＝Ｎ0ｅ－E ／kT ），由于基态各塞曼子能级的能量差极小，故可认为原子均衡地布居在基态各子能级上。
磁共振技术实验报告
磁共振技术实验报告磁共振技术实验报告【摘要】磁共振指磁矩不为零的物质处于恒定磁场中，由于射频或微波电磁场引起磁能级之间的共振跃迁现象。
本实验主要涉及到磁共振技术中的三个实验，分别为顺磁共振、核磁共振、光磁共振实验，讨论影响实验信号的因素，并分析三种共振实验的特点。
通过顺磁实验主要了解微波顺磁共振的概念和原理，使⽤微波进⾏电⼦顺磁共振实验，计算出原⼦的g因⼦；通过核磁共振实验测定有关物理量，认识磁共振的⼀般特性。
观测核磁共振的测量原理和实验⽅法；通过光磁共振实验了解掌握光抽运和光检测的原理和实验⽅法，加深对超精细结构，光跃迁及磁共振的理解，测定铷87及铷85的g因⼦，地磁场垂直和⽔平分量。
尽管这些这些磁共振各有特点，但有着共同的原理和⽅法，因此本实验还有⼀主要⽬的是找到他们的发展特点并引发思考技术的未来发展⽅向。
【关键字】顺磁共振核磁共振光磁共振g 因⼦【引⾔】磁共振是指磁矩不为零的原⼦或原⼦核在稳恒磁场作⽤下对电磁辐射能的共振吸收现象。
如果共振是由原⼦核磁矩引起的, 则该粒⼦系统产⽣的磁共振现象称核磁共振(简写作NMR)；如果磁共振是由物质原⼦中的电⼦⾃旋磁矩提供的,则称电⼦⾃旋共振(简写ESR),亦称顺磁共振(写作EPR)。
此外，还有以其他物理特征为标志的共振现象，建⽴在光抽运基础上的光泵磁共振。
尽管这些磁共振各有特点，但有着共同的原理和⽅法。
【正⽂】磁共振是在固体微观量⼦理论和⽆线电微波电⼦学技术发展的基础上被发现的。
1945年⾸先在顺磁性Mn盐的⽔溶液中观测到顺磁共振，第⼆年，⼜分别⽤吸收和感应的⽅法发现了⽯蜡和⽔中质⼦的核磁共振；⽤波导谐振腔⽅法发现了Fe、Co和Ni薄⽚的铁磁共振。
1950年在室温附近观测到固体Cr2O3的反铁磁共振。
1953年在半导体硅和锗中观测到电⼦和空⽳的回旋共振。
1953年和1955年先后从理论上预⾔和实验上观测到亚铁磁共振。
随后⼜发现了磁有序系统中⾼次模式的静磁型共振(1957)和⾃旋波共振(1958)。
南京大学 光磁共振实验报告
光磁共振引言
实验目的
实验原理
实验装置
实验内容
经过我们的测量以及计算实验结果
1、地磁场垂直分量
垂直线圈电压:
1.48V；
磁感应强度
B地垂直=1.71*10-5T。
2、铷原子基态朗德因子gf和核自旋量子数I
水平线圈电压:
6.53V,
对应磁感应强度
B水平=1.235*10-4T。
(1)Rb85
V1=945.7kHz,
V2=290.2kHz,
与B水平对应的频率
v=617.95kHz,
g f=0.36，
I=2.27。
(2)Rb87
V1=1415.5kHz,
V2=425.7kHz,
与B水平对应的频率
v=920.6kHz,
g f=0.53，
I=1.39。
3、地磁场水平分量和倾角
水平线圈电压:
6.53V,
对应磁感应强度
B水平=1.235*10-4T。
(1)Rb85
V3=654.0kHz，
与B地水平对应的频率v=145.85kHz，
B地水平=2.90*10-5T。
(2)Rb87
V3=989.9kHz，
与B地水平对应的频率
v=212.8kHz，
B地水平=2.87*10-5T。
取平均值
B地水平=2.88*10-5T。
之前已测得
B地垂直=1.71*10-5T，
所以B地=3.35*10-5T，
tanθ=0.59.
注意事项
思考题
参考文献。
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光磁共振(南京大学物理学院 江苏南京 210000)摘要：光磁共振是利用光抽运的方法，进一步提高磁共振灵敏度的技术。
本实验依据光磁共振技术，运用“光抽运—磁共振—光探测”的方法，测量地磁场垂直分量和水平分量以及铷原子的相关参量。
关键词：光磁共振；光抽运；磁共振；塞曼效应；塞曼子能级；地磁场；朗德因子一、实验目的1.掌握“光抽运—磁共振—光探测”的思想方法和实验技巧，研究原子超精细结构塞曼子能级间的射频磁共振。
2. 测定銣原子87Rb 和85Rb 的参数：基态朗德因子F g 和原子核的自旋量子数I 。
3. 测定地磁场B地的垂直分量B 地垂直、水平分量B地水平及其倾角θ。
二、实验原理光磁共振技术是根据动量守恒原理，用光学抽运来研究原子超精细结构塞曼子能级间微波或射频磁共振现象的双共振技术。
特点是兼有波谱学方法的高分辨率和光谱学方法的高探测灵敏度。
1.铷原子的超精细结构及其塞曼分裂铷是一价碱金属原子，有一个价电子，处于第五壳层，主量子数n=5,电子轨道量子数L=0,1,2,3…,n-1,电子自旋S=1/2。
铷原子中价电子的轨道角动量L P 和自旋角动量S P 发生轨道—自旋耦合（LS 耦合），得到电子总角动量J P，其数值,,1,,J P J L S L S L S ==++-⋅⋅⋅-。
当不考虑铷原子核的自旋时，铷原子总磁矩2J J J eeg P m μ=-，其中,e e m -分别为电子的电荷、质量。
朗德因子(1)(1)(1)12(1)J J J L L S S g J J +-+++=++从而形成原子的超精细结构能级，这时，铷原子的基态能级21S J n S +对应于n=5,L=0,S=1/2,J=1/2,即为2125S ，相应的朗德因子2J g =；铷原子的第一激发态能级21S J nP +对应于n=5,L=1,S=1/2,J=1/2、3/2，是双重态，即为2125P 和2325P ，相应的朗德因子24,33J g =。
22132255P S →的能级跃迁产生光谱线1D 线(1794.76nm λ=)；22332255P S →的跃迁产生光谱线2D 线（2780.0nm λ=）。
本实验观测与1D 线有关的能级的超精细结构及其在弱磁场中的塞曼分裂。
通常原子核也具有角动量，记原子核的总角动量为P ，它是核中质子和中子的轨道角动量和自旋角动量的矢量和，核的总角动量的数值I P =，通常也称为核自旋，其中I 称为核的自旋量子数，I 为整数或半整数，已知稳定的原子核的I 值在0~7.5之间。
核的总角动量I P的最大可测的分量值为I 。
当0I ≠时，原子核的总磁矩为2I II I N Peg P g m μ== 朗德因子I g 的具体数值还没法由其它量子数算出来，只能由实验测定。
2m N Pe μ=称为核磁子，质子质量是电子质量的1836倍，因此核磁子N μ比波尔磁子-4(0.578810/)2B ee eV T m μ=≈⨯ 小三个数量级。
原子核总角动量I P 和电子总角动量JP 耦合（称为IJ 耦合）成原子总角动量F P，其数值F P =，F 为原子总角动量：F=I+J ，I+J-1，⋅⋅⋅，I J -。
F 不同取值的个数为21(I J I +≤当）或2+1()J J I ≤当。
从而原子的超精细结构能级细分为由总量子数F 标定的超精细结构能级。
天然铷中主要含有两种同位素：8785Rb Rb 和，其含量分别约为28％和78％。
提纯后的8785Rb Rb 和非常昂贵，本实验使用天然铷，既可以同时观测两种铷原子的光磁共振现象，又大大降低实验器材费用。
原子的基态2125S 和第一激发态2125P 都分成两个超精细结构能级，对87Rb 而言，I=1.5，分别由量子数F=I+J=2和F=I-J=1来表征；而对85Rb ，I=5/2，则由F=3和F=2来表征。
原子总角动量F P 与原子总磁矩F μ之间的关系为：2F FF eeg P m μ=- (1)(1)(1)2(1)F JF F J J I I g g F F +++-+=+ 导出上面两个式子时本应包含两项，分别与I J μμ和有关，由于跟I μ有关的项比跟J μ有关的另一项要小得多，因此被略去了。
在弱的外磁场中，由于磁场较弱未能破坏耦合，必须考虑原子核的总角动量和原子核的总磁矩的影响，用ＩＪ耦合后的F P 和F μ作为原子的总角动量和总磁矩。
本实验中作为非磁性物质的铷原子处于弱磁场B （通常表征磁场的物理量，在非磁性物质中和磁性物质的外部用磁感应强度B ，再磁性物质内部用磁场强度H ）中，铷原子获得附加的能量F m F F F B E B m g B μμ=-= ，其中B μ为波尔磁子，磁量子数,1,,F m F F F =--，共2F+1个数值，因此对应于总量子数Ｆ的超精细结构能级分裂成2F+1个塞曼子能级。
相邻子能级之间的数量差均为1F F m m F B E E E g B μ--== 。
当外磁场Ｂ＝０时，塞曼子能级简并为超精细结构能级。
铷原子的能级如下图所示，图1 铷原子能级铷原子87Rb 和85Rb 的基态2125S 和第一激发态2125P 的朗德因子F g 和相邻塞曼子能级F在热动平衡条件下，原子在各能级的分布数遵循波尔兹曼分布0exp(/)N N E kT =-，由于基态各塞曼子能级的能量差很小，故可认为原子均衡地分布在基态各塞曼子能级上。
如果在引起超精细结构能级分裂的弱磁场的垂直方向上加一个射频磁场，当射频光子能量等于基态2125S 相邻塞曼子能级的能量间隔E 时，FB h g B νμ=，会诱导产生这些字能级间的磁共振跃迁，当一个原子发射一份射频光子能量，向下跃迁到相邻塞曼子能级上，但是宏观上没有电磁能量的净吸收或净发射，因而无法从实验上检测出这种磁共振跃迁。
若要从实验上检测出磁共振跃迁必须在基态塞曼子能级之间造成显著的粒子数差。
光抽运现象就起到这样的作用。
2.圆偏光对铷原子的光抽运效应以铷光谱灯发射的1D 光入射到铷蒸气原子样品上时，会产生原子在基态2125S 的塞曼子能级与第一激发态2125P 的塞曼子能级之间的跃迁，这种光跃迁起作用的是光的电场部分，必须满足能量守恒和角动量守恒，其选择定则为1,0,1,0,1F L F m =±=±=± 。
如果用的是1D σ+光，它是电场矢量绕磁场方向左旋的圆偏光，在磁场方向，角动量为+ ，它与原子相互作用时，原子不仅吸收光子的能量，也吸收光子的角动量。
原子的角动量增加了+ ，因而只能发生1F m =+ 的跃迁。
由于87Rb 的基态2125S 和第一激发态2125P 的F m 最大值都是＋２，基态2125S 中2F m ≠+的塞曼子能级上的原子跃迁到激发态2125P 的允许子能级上，而处于基态的2F m =+子能级上的原子不能跃迁，否则违反了选择定则。
原子从2125P 态会发射光子自发退激返回基态2125S ，这是无辐射跃迁，按选择定则0,1F m =± ，以同样的概率返回基态各子能量，从而使得基态的2F m =+子能级上的原子数增加。
经过若干次激发和退激后，基态的2F m =+子能级上的原子数大大增加，好像基态的2F m ≠+的较低子能级上的大量原子被“抽运”到基态基态的2F m =+的子能级上，造成粒子数反转，这就是光抽运效应（亦称“光泵”）。
光抽运造成原子的非平衡分布，随着基态的2F m ≠+子能级上原子数的减少，87Rb 原子对光的吸收减弱，直至饱和不再吸收。
F m 的每一个数只代表原子总磁矩F μ在磁场中的一种取向，光抽运的结果使得所有原子磁矩从各个量子化方向的均匀取向变成只有2F m =+方向的取向，样品获得净磁化，称为“偏极化”。
外加恒磁场下光抽运的目的就是要造成基态子能级的偏极化，使得基态子能级间的磁共振跃迁得以实现。
1D σ-光（电场矢量绕磁场方向右旋的圆偏光，在磁场方向，角动量为- ）也有光抽运作用，不过它的作用跟1D σ+光正好相反，将大量原子“抽运”到基态的2F m =-的子能级上。
当用π光（电场矢量与磁场方向平行的线偏振光，在磁场方向，角动量为零），87Rb 原子对光有强的吸收，由于0F m = ，没有光抽运效应。
对于85Rb 原子，基态2125S 和激发态2125P 的F m 最大值都是＋３，用1D σ+或1D σ-做光抽运时，原子则被抽运到基态的3F m =±的子能级上。
3.弛豫过程原子系统由非热平衡的偏极化状态趋向于热平衡分布状态的过程称为弛豫过程。
它主要是由于铷原子与容器壁碰撞，以及原子之间的碰撞，使系统返回到热平衡的波尔兹曼分布，及基本上是均衡分布。
系统的偏极化程度取决于光抽运和弛豫过程相互竞争的结果。
为使偏极化程度高，可采用加大光强以提高光抽运效率，选择合适的温度以合理控制原子密度，充压强约１３３３Ｐａ（１０ｍｍＨｇ柱）的磁性很弱的缓冲气体，由于缓冲气体分子与铷原子的碰撞对铷原子能态的影响很小，而缓冲气体的密度比铷蒸气原子的密度高６个数量级，这将大大减小铷原子与器壁的碰撞机会，加快偏极化的进程，并能较长时间保持铷原子高度的偏极化。
4.基态塞曼子能级之间的射频磁共振光抽运造成偏极化，光呼吸停止。
这时若在垂直于弱磁场B的方向上加一个频率为υ的右旋圆偏振（σ-）射频场，并使辐射光子能量h ν等于基态2125S 的Ｆ＝２的相邻塞曼子能级间能量间距：F B h E g B νμ==则基态2125S 的Ｆ＝２的塞曼子能级之间将产生磁共振，使得被抽运到2F m =+子能级的原子产生感应诱导跃迁，跃迁的选择定则为0,1F F m ==± 。
从F m ＝＋２子能级依次跳到1,0,1,2F m =+--等子能级，结果使原子趋向均衡分布，破坏了偏极化，由于抽运光1D σ+的存在，光抽运过程也随之出现。
这样，感应跃迁与光抽运这两个相反的过程将达到一个新的动态平衡。
产生磁共振时除能量守恒外还需要角动量守恒。
频率为ν的射频场是加在垂直于恒定水平磁场方向的线偏振场，此线偏振场可分解为一右旋和一左旋圆偏振场，此线偏振场可分解为一右旋和一左旋圆偏振场，为满足角动量守恒，只是与原子磁矩作拉莫近动同向的那个圆偏振场起作用。
例如当用1D σ+光照射时，起作用的是角动量为- 的右旋偏振（σ-）射频场。
5.光探测磁共振的感应跃迁信号是很微弱的，特别是对于密度非常低的气体样品的信号就更加微弱，由于探测功率正比于频率，直接观测是困难的。
为此利用射到样品上的1D σ+光，它一方面起光抽运的作用，另一方面透过样品的光兼作探测光，及一束光起了抽运与探测两个作用。
由于磁共振，气态铷原子对1D σ+光的吸收发生变化，当磁共振时偏极化被破坏，塞曼子能级上的原子又重新均匀分布，光抽运便又开始了，这时光吸收最强，达到探测器的光最弱，因此测量通过样品泡的1D σ+透射光就能得到磁共振信号，从而实现磁共振的光探测。