原子自旋陀螺基本模型Bloch方程的教学法研究

作     者：董海峰 

作者机构：北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院惯性技术重点实验室新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室北京100191 

出 版 物：《教育教学论坛》 (Education And Teaching Forum)

年 卷 期：2015年第21期

页      面：164-165页

学科分类：0401[教育学-教育学] 04[教育学] 040102[教育学-课程与教学论] 

基　　金：国家自然科学基金(61074171 61273067) 北京市自然科学基金(3122025)的资助 

主　　题：原子自旋陀螺 Bloch方程 极化率 磁矩 

摘      要：原子自旋陀螺是《惯性器件原理》课程的重要组成部分之一,原子自旋陀螺的基本动力学模型是Bloch方程,一般文献中仅把Bloch方程作为一个唯象的模型直接应用,这样就给初学者在理解上造成困难。本文分别从极化率随时间演化和磁矩在磁场中受力矩作用的角度出发,推导出Bloch方程抽运项、弛豫项和进动项,最后进行合并,形成完成的Bloch方程。这种讲授方法不仅加深了初学者对Bloch方程各项物理意义的理解,而且在微观量(自旋角动量和电子磁矩)和宏观量(总角动量和总磁矩)之间建立了联系,消除了原子角动量量子化带来的理解上的困难。