值表征）或g因子：
v/B?v ?或g??N/h2?B其中
?=7.6225914 MHz/T。 hN由于各种原因实验会不可避免产生一些误差。本实验的误差主要有以下几个方面原因产生。首先是温度影响：对于试剂，温度会使试剂中分子和原子的状态发生略微改变，影响其各方面性质参数，使实验结果产生误差。对于仪器，由于实验仪器非常精密，温度的变化会使电路的稳定性测量的精确性等各方面受到影响。其次是操作误差：操作过程中会发生诸如试剂未放置于磁场中央等误差。
实验参数中H的共振频率为20.925MHz，但是观察到共振信号时，频率计给出的频率为20.85279MHz，由此可见，温度对实验参数的影响。而且共振信号出现的频率范围很小，在实验中要调节微调旋钮，利用粗调旋钮很容易会跳过共振频率。因此在实验中，在实验参数共振频率的?1MHz之间微调，知道观察到共振信号。
各项实验数据与核磁共振理论的预言值符合的较好，说明了核磁共振理论的正确性。经分析表明，实验装置中永磁铁所产生的匀强磁场并不是完全均匀的，其方向也并不一致。由此也引起了实验测量的一些误差。 尾波产生的原因：对于某些可发生磁共振的物质,在共振讯号产生之后,会有振幅不断衰减的波形出现, 这就是尾波。
核磁共振吸收信号与磁场成正比,外磁场越强粒子差数越大,越有利于观察核磁共振信号。如果磁场在样品的整个体积范围内是均匀的,则具有最佳的检测特性。最强的共振信号与边限振荡器刚刚起振的状态相对应。射频幅度增大 ,其共振信号反而减弱。射频幅度影响射频频率,对于已调好的状态 ,如改变射频幅度,则共振信号不再等间距。
扫描电压越大越有利于观察核磁共振信号,扫描电压较小,信噪比较差,如扫描电压为零,则观察不到共振信号。
（二）顺磁共振
实验中固定参数： 测量内容 实验数据 频率 9370MHz 波长表 3.079mm 可变衰减器 0.171mm 隔离器震荡器 4.345mm 通过调节磁场电流大小，我们会发现在一段电流范围内，都出现共振信号： 测量内容 电流（A） 2.146 实验数据 2.187 图形
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从上面的图形中，我们会发现不同的磁场电流对应着不同的共振图形，由于?E?g?BB0，我们知道要产生共振，频率是固定的9370MHz，所以对应的B0也就可以确定下来。
因此我们选取2.187A对应的图形为最佳共振信号，并用特斯拉计测量此时的磁场强度，得到B=0.361T。 B（mT） 1 307 2 308 3 310 平均 308 g因子计算：据?E?g?BB0 ，其中h= 6.626068 × 10-34 m2 kg / s，ν=9370MHZ，玻尔磁子μB = 9.274×10-24 J·T-1，
计算得到g=1.854，因为自由电子g=1.97，经过实验计算得到的g因子的相对误差为16%，误差比较大。
（三）光磁共振
实验装置的常数： 测量内容 实验数据 1.观察光抽运现象
设置扫场为方波，调整垂直分量，同时旋转1/4波片，获得最佳光抽运信号。 实验内容 水平 垂直 观察到的光抽运信号 N 250 r 0.2404m h ?? 6.63*10-34 m2 kg 9.27*10-24 J·T-1 / s 实验 数据 电流(A) 0.166 0.053 确定扫场和水平电场的大小和方向，改变垂直电流的大小时，只能改变抽运信号图的幅度，调节过程中有一个最大的信号幅度，此时正好是垂直磁场与地磁场的垂直分量抵消的时候，无论小于还是大于这个值，信号幅度都会变小。
地磁场磁感应强度垂直分量对光抽运信号的影响不可忽视，因此在接下来的实验中，不改变垂直电流的大小，就可以抵消地磁场磁感应强度垂直分量，使实验只用考虑水平方向上的磁感应强度。 2.测量g因子
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设置射频器的频率为V=885.9KHz 扫场、水平场方向与地磁场水平方向关系 实验组1 实验组2 相同、相反 0.309 0.503 相同、相反 0.173 0.368 g
0.50054937622 0.33349410411 设置射频器的频率为V=483.7KHz 扫场、水平场方向与地磁场水平方向关系 相同、相反 相同、相反 g 两次取平均得g 1 0.103 0.105 2 0.189 0.319 0.50635222637 0.50345080129 0.3487142691 0.3411041866 由上面的两次实验，射频器的频率低，则出现共振信号所需要的电流也相应的比较低，与公式h??g?BB0相符合，因为B?I，所以在其他条件不变的情况下，频率越高，对应的水平场的电流也越大。
五、实验总结
（一）核磁共振实验
实验参数中H的共振频率为20.925MHz，但是观察到共振信号时，频率计给出的频率为20.85279MHz，由此可见，温度对实验参数的影响。而且共振信号出现的频率范围很小，在实验中要调节微调旋钮，利用粗调旋钮很容易会跳过共振频率。因此在实验中，在实验参数共振频率的?1MHz之间微调，知道观察到共振信号。
各项实验数据与核磁共振理论的预言值符合的较好，说明了核磁共振理论的正确性。经分析表明，实验装置中永磁铁所产生的匀强磁场并不是完全均匀的，其方向也并不一致。由此也引起了实验测量的一些误差。 尾波产生的原因：对于某些可发生磁共振的物质,在共振讯号产生之后,会有振幅不断衰
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减的波形出现, 这就是尾波。
核磁共振吸收信号与磁场成正比,外磁场越强粒子差数越大,越有利于观察核磁共振信号。如果磁场在样品的整个体积范围内是均匀的,则具有最佳的检测特性。最强的共振信号与边限振荡器刚刚起振的状态相对应。射频幅度增大 ,其共振信号反而减弱。射频幅度影响射频频率,对于已调好的状态 ,如改变射频幅度,则共振信号不再等间距。
扫描电压越大越有利于观察核磁共振信号,扫描电压较小,信噪比较差,如扫描电压为零,则观察不到共振信号。
（二）顺磁共振实验
计算得到g=1.854，因为自由电子g=2.0023，经过实验计算得到的g因子的相对误差为7.41%，误差比较大。
由理论值g=2.0023，并且频率已知的情况下，去计算磁场强度B=0.343mT，与我们测得的磁场强度对比，实验测得的相对误差为5.25%。
因此在前面检波的过程中，微调谐振腔活塞和样品位置，使检波电流最小，使样品位于谐振腔中微波磁场最强位置。
实验中，驻波其中的一个波节位置在89.4cm刻度的位置，即谐振腔微波磁场强度最强的位置，所以这就是为什么我们要将样品的位置标尺移到90cm附近的原因。
（三）光磁共振实验
为了判断共振信号中是否含有光抽运信号，可用两种方法一种就是撤掉射频信号，还有吸收信号出现，则必定为光抽运信号。第二种方法是当改变射频场的频率，吸收信号有相对走动并大小有变化或消失的，为磁共振信号始终存在且幅度不变的为光抽运信号。
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注意Rb和Rb的共振谱线，当水平磁场不变时，频率高的为Rb的共振谱线，频率8585
低的为Rb的共振谱线。当射频频率不变时，水平磁场大的为Rb的共振谱线，水平磁场小
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的为Rb的共振谱线。因此实验测得对应的Rb的g因子为0.501229063和Rbg因子为
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0.336006761，本实验我们研究的Rb和Rb的g因子理论值分别为1/2和1/3。实验测得的g值的相对误差分别为0.25%和0.8%。
当出现光抽运信号时，再改变扫场的幅度，发现对光抽运信号的影响并不是很大，而改变垂直和水平电流的大小以及1/4玻片的影响要大于扫场的影响。实验中扫场起的作用：扫场是一交流调制场。当它过零并反向时，分裂的塞曼子能级将发生简并及再分裂；当能级简并时，铷原子的碰撞使之失去偏极化；当能级再分裂后，各塞曼子能级上的粒子布居数又近于相等，因此光抽运信号将再次出现。扫场的作用就是要反复出现光抽运信号。 实验中发现吸收室的壁上有水珠出现，实验温度高低对铷原子系统的弛豫过程有很大影响：温度高，铷蒸汽原子密度增加，铷原子与容器壁以及相互的碰撞都增加，铷原子能级分布的偏激化减少；温度低，铷蒸汽原子数目太少，抽运信号的幅度小。 因此实验时要把样品泡的温度控制在40~55℃之间。
光磁共振实验主要利用光信号进行放大，使塞曼子能级间的粒子数比玻尔兹曼分布形成的粒子差数大好几个数量级。实验中利用光来进行方法的思想应用极其广泛，例如光杠杆原理测量杨氏模量。
六、参考文献：
1、胡训美 中国科技信息2008年第18期 《光泵磁共振测地磁场垂直分量的改进方法》; 2、李潮锐 中山大学物理系 “中国知网”第24卷第7期 2004年7月 《光磁共振实验的数据拟合方法》；
3、南京理工大学应用物理系 近代物理实验ppt；
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4、金泽渊 王亚妮 湖南理工学院学报(自然科学版)第4期《光磁共振中光抽运的原理及对共振现象的影响》。
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