| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 少体原子精密光谱 | 第11-12页 |
| 1.2 检验束缚态QED | 第12-13页 |
| 1.3 基本物理常数测定 | 第13-16页 |
| 1.3.1 里德堡常数和质子半径 | 第13-14页 |
| 1.3.2 精细结构常数α | 第14-16页 |
| 1.4 基于氦原子的精密光谱研究 | 第16-19页 |
| 第2章 实验装置 | 第19-33页 |
| 2.1 原子束流部分 | 第19-26页 |
| 2.1.1 亚稳态氦原子制备 | 第19-21页 |
| 2.1.2 原子束流准直与偏转 | 第21-24页 |
| 2.1.3 光学抽运 | 第24页 |
| 2.1.4 偏置磁场与磁屏蔽 | 第24-26页 |
| 2.1.5 梯度磁场与单量子态探测 | 第26页 |
| 2.2 光学系统 | 第26-33页 |
| 2.2.1 参考激光 | 第26-29页 |
| 2.2.2 探测激光 | 第29-31页 |
| 2.2.3 冷却激光与抽运激光 | 第31-33页 |
| 第3章 2~3PJ精细结构分裂 | 第33-57页 |
| 3.1 氦原子2~3pJ精细结构分裂 | 第33-37页 |
| 3.1.1 理论与实验发展回顾 | 第33-36页 |
| 3.1.2 氦原子精细结构分裂测定α常数 | 第36-37页 |
| 3.2 实验原理与实验方法 | 第37-40页 |
| 3.2.1 实验过程 | 第37-38页 |
| 3.2.2 EOM边带扫描 | 第38-39页 |
| 3.2.3 拍频切换扫描 | 第39-40页 |
| 3.3 光谱采集与拟合 | 第40-44页 |
| 3.3.1 光谱扫描时序 | 第40-41页 |
| 3.3.2 跃迁线型 | 第41-43页 |
| 3.3.3 实验光谱结果 | 第43-44页 |
| 3.4 系统误差分析 | 第44-55页 |
| 3.4.1 塞曼效应 | 第44-47页 |
| 3.4.2 探测激光功率 | 第47-48页 |
| 3.4.3 多普勒效应 | 第48-49页 |
| 3.4.4 量子干涉效应 | 第49-53页 |
| 3.4.5 其它系统效应 | 第53-55页 |
| 3.4.6 总误差表 | 第55页 |
| 3.5 实验结果与比对 | 第55-57页 |
| 第4章 2~3S-2~3P跃迁频率 | 第57-85页 |
| 4.1 原子跃迁频率与核电荷半径 | 第57-63页 |
| 4.1.1 “质子半径之谜” | 第57-61页 |
| 4.1.2 氦原子核电荷半径 | 第61-63页 |
| 4.2 光学频率梳 | 第63-64页 |
| 4.3 实验装置和实验方法 | 第64-65页 |
| 4.4 系统误差分析 | 第65-80页 |
| 4.4.1 多普勒效应 | 第65-74页 |
| 4.4.2 塞曼效应 | 第74-75页 |
| 4.4.3 反射不对称影响 | 第75-76页 |
| 4.4.4 Recoil效应 | 第76页 |
| 4.4.5 量子干涉效应 | 第76-77页 |
| 4.4.6 探测激光线宽 | 第77-79页 |
| 4.4.7 压力频移 | 第79-80页 |
| 4.4.8 总误差表 | 第80页 |
| 4.5 实验结果 | 第80-83页 |
| 4.5.1 对比与分析 | 第80-82页 |
| 4.5.2 同位素频移与核电荷半径 | 第82-83页 |
| 4.6 小结与展望 | 第83-85页 |
| 第5章 光场力频移研究 | 第85-111页 |
| 5.1 空间分辨成像系统 | 第86-90页 |
| 5.1.1 微通道板 | 第86-87页 |
| 5.1.2 荧光屏与CCD相机 | 第87-88页 |
| 5.1.3 空间成像 | 第88-90页 |
| 5.2 原子运动轨迹研究 | 第90-95页 |
| 5.2.1 光谱探测机制 | 第90-91页 |
| 5.2.2 拟合残差不对称研究 | 第91-93页 |
| 5.2.3 驻波场对原子运动轨迹的改变 | 第93-95页 |
| 5.3 蒙特卡洛模拟 | 第95-111页 |
| 5.3.1 开放量子系统和Master equations | 第95-97页 |
| 5.3.2 Monte Carlo Wave-Function方法 | 第97-99页 |
| 5.3.3 原子运动的全量子化处理 | 第99-105页 |
| 5.3.4 MCWF模拟与结果 | 第105-110页 |
| 5.3.5 小结与讨论 | 第110-111页 |
| 第6章 ~3He的准备工作 | 第111-119页 |
| 6.1 ~3He超精细结构 | 第111页 |
| 6.2 ~3He激光冷却 | 第111-114页 |
| 6.2.1 冷却与回泵 | 第111-112页 |
| 6.2.2 塞曼减速器 | 第112-114页 |
| 6.3 ~3He闭循环 | 第114-116页 |
| 6.4 ~3He塞曼效应 | 第116-119页 |
| 第7章 总结与展望 | 第119-121页 |
| 参考文献 | 第121-133页 |
| 附录A 氦原子物理参数 | 第133-135页 |
| 附录B 密度矩阵方程推导 | 第135-139页 |
| B.1 三能级系统 | 第135-136页 |
| B.2 四能级系统 | 第136-139页 |
| 附录C 算符的矩阵形式 | 第139-141页 |
| 致谢 | 第141-143页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 | 第143-144页 |