等效原理是愛因斯坦廣義相對論的基本假設(shè)之一,其成立與否需要高精度實(shí)驗檢驗。等效原理實(shí)驗檢驗一方面追求更高精度,另一方面探索新的可能破缺機(jī)制。本課題組前期提出并進(jìn)行了不同自旋取向原子新型等效原理檢驗,在10^-7水平上未發(fā)現(xiàn)等效原理破缺。本人碩士期間研究工作就是在課題組前期工作基礎(chǔ)上,探索不同自旋取向原子等效原理實(shí)驗檢驗的新方案,以期提高檢驗精度。不同自旋取向的原子屬于磁敏感態(tài),利用原子干涉法測量其下落加速度時,磁場不均勻會引起不可忽略的附加相移,這也是課題組前期不同自旋取向原子等效原理檢驗的主要限制因素。在前期檢驗中,利用的是測量重力時常用的Mach-Zehnder原子干涉構(gòu)型,干涉過程中不同路徑上原子波包內(nèi)態(tài)不同,這加劇了磁場不均勻的影響。本人碩士期間嘗試了一種基于雙衍射的原子干涉構(gòu)型,干涉過程中不同路徑上原子波包內(nèi)態(tài)相同,有利于減小磁場不均勻影響。本論文詳細(xì)介紹了本人碩士期間利用不同自旋取向原子進(jìn)行雙衍射干涉實(shí)驗的研究工作,主要包括以下兩方面內(nèi)容:一、雙衍射原子干涉實(shí)驗方案設(shè)計。計算了雙衍射原子干涉相移,特別是磁場相移的大小,分析了干涉儀中光頻移大小與Raman... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

幾種典型的等效原理實(shí)驗檢驗方法

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文示為 M 的任意一個標(biāo)量函數(shù)， 表示光速。如果存在撓率梯度，則其與 Eotvos 系數(shù)的關(guān)系為： ZSZTZcSmggS 1 1 （1.4）其中m 為原子的質(zhì)量，Z S是原子自旋在軸上投影的差，因此通過重力測量得到Eotvos系數(shù)S 就可以給出撓率梯度的值。

（a） （b）圖 1.3 巴黎天文臺和武漢物數(shù)所的雙衍射實(shí)驗光路方案[43]經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在本課題組提出的利用具有不同自旋取向的原子進(jìn)行等效原理檢驗的方案中，如果采用雙衍射干涉的實(shí)驗方法，則可以達(dá)到三個方面的優(yōu)勢：一是在相同的自由演化時間 T 下，雙衍射干涉比通常的 M-Z 型干涉具有大一倍的干涉面積，因而測量靈敏度在理論上要高一倍；二是在雙衍射干涉過程中，兩個路徑上的原子波包內(nèi)態(tài)相同并且始終保持不變，有利于減小磁場不均勻的影響；三是雙衍射干涉重力測量的方案，可以通過在課題組原有的實(shí)驗基礎(chǔ)上進(jìn)行比較少的改動就可以完成。因此，本文的目的就是探索不同自旋取向原子的雙衍射干涉重力測量實(shí)驗，為后面完成更高精度的不同自旋取向原子等效原理檢驗實(shí)驗奠定基礎(chǔ)。1.4 碩士期間的主要工作

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]旋轉(zhuǎn)物體的等效原理及其空間實(shí)驗[J]. 張元仲.  物理. 2008(09)



本文編號：3244953