光泵磁试验中测量地磁场垂直分量的方法
光泵磁试验中测量地磁场垂直分量的方法课件
便携性
光泵磁试验设备体积小、重量 轻，便于携带和移动，适合于
不同场地和环境下的测量。
光泵磁试验在地磁场垂直分量测量中的局限性
对光源和光学元件要求高
光泵磁试验需要使用高功率、高稳定性的激光光源，以及高精度、 低噪声的光学元件，这些因素增加了试验的成本和难度。
对测量环境敏感
光泵磁试验容易受到环境因素的影响，如温度、振动等，这些因素 可能影响测量的稳定性和准确性。
光泵磁试验中测量地磁场垂直分量的 方法课件
• 引言 • 光泵磁试验原理 • 地磁场垂直分量测量方法 • 光泵磁试验在地磁场垂直分量测量中的应
用 • 实验结果与分析 • 结论与展望
01
引言
研究背景与意 义
地磁场是地球周围空间存在的磁场，对地球物理学、地质学和地球科学研究具有重 要意义。
地磁场垂直分量是地磁场的重要组成部分，对地球内部的物理性质和地球磁场的变 化具有重要影响。
磁测量仪器需要具备高灵敏度、高分 辨率和高稳定性等特点，以保证测量 结果的准确性和可靠性。
测量时通常采用磁力计或磁通门等磁 测量仪器，将地磁场垂直分量转化为通门技术
磁通门技术是一种基于磁通量变化的测量技术，通过测量磁通量变化来获取地磁场信息。 该技术具有高灵敏度、高分辨率和高稳定性等特点，是目前地磁场垂直分量测量的主要技 术之一。
光泵磁效应是指利用特定波长的激光激发原子或分子的特定能级，通过原子或分 子的跃迁产生磁矩，进而在地磁场的作用下产生磁化强度，从而实现磁场测量的 效应。
光泵磁效应的原理基于原子或分子的塞曼分裂和能级跃迁，通过测量光吸收或光 散射的变化来推算磁场强度。
光泵磁试验系统
光泵磁试验系统主要包括激光器、光路系统、探测器和数据 处理系统等部分。
光泵磁共振实验
7-7 光泵磁共振实验光磁共振，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。
所研究的对象是碱金属原子铷Rb 。
天然铷中含量大的同位素有两种：87Rb 占27.85 %，85Rb 占72．15%。
气体原子塞曼子能级间的磁共振信号非常弱，用磁共振的方法难于观察。
本实验中应用了光探测的方法，既保持了磁共振分辨率高的优点，同时将探测灵敏度提高了几个以至十几个数量级。
此方法一方面可用于基础物理研究，另一方面在量子频标、精确测定磁场等问题上也都有很大的实际应用价值。
通过实验可加深对原子超精细结构、光跃迁及磁共振的理解。
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F g 因子及地磁场的大小。
二．实验原理：1、铷原子基态和最低激发态的能级铷（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。
它们的激态都是52S 1/2， 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）。
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 （见图7-7-1）。
通过L —S 耦合形成了电子的总角动量P J ，与此相联系的核外电子的总磁矩μJ 为： J J J P m e g ρρ2-=μ 其中)1(2)1()1()1(1++++-++=J J S S L L J J g J 就是著名的Longde 因子，m 是电子质量，e 是电子电量。
用光抽运信号测定地磁场
用光抽运信号测定地磁场第24卷第4期2006年7月物理测试PhysicsExaminationandTestingV o1.24,NO.4July.2006用光抽运信号测定地磁场王书运(山东师范大学物理与电子科学学院,山东,济南250014)摘要:介绍了光泵磁共振实验中扫场的直流分量及用光抽运信号测定地磁场的方法.关键词:光泵磁共振;光抽运;扫场;地磁场中图分类号:0482.53文献标识码:A文章编号:1001—0777(2006)04—0036—02 TestingofEarthMagneticwithOpticalPumpingSignalW ANGShu—yun(CollegeofPhysicsandElectronics,ShandongNormalUniversity,Jinan250014,Shandong, China)Abstract:Thedirectcurrentpartofscanningfieldsignalandthemethodoftestingearthmagnet icwiththeoptical pumpingsignalintheexperimentareintroducedbymeansofopticalpumpedmagneticresona nce.Keyw~'ds:opticalpumpedmagneticresonancelopticalpumpingsignal;scanningfieldsigna l;earthmagnetic在光泵磁共振实验中,常规地磁场的测量方法是利用光泵磁共振信号首先测出g因子,然后使BDc∥,B.∥,B.(￡)同向,调节射频信号源频率,使出现共振信号,然后再使BDc#和B.反向,调节射频频率,再次出现共振信号,这样就能得到两个方程,从而求出地磁场水平分量.但是在g因子的测量及磁场换向过程中,会遇到很多问题,如lBDc∥l是大于还是小于IB∥+BI的情况Ll],光泵磁共振信号与光抽运信号混杂的情况[1],谐波共振情况[4]等等,测量过程繁琐复杂.本文介绍了利用光抽运信号直接测量地磁场的方法,避免了g因子在测量过程中出现的各种复杂现象.1光抽运信号分析在光泵磁共振实验中,观察光抽运信号,使BDc∥,Bs(￡)与B.∥同向,调BDc∥至最小,这时并不能得到正负半周对称的光抽运信号,甚至无光抽运信号出现.这是因为在水平方向有BDc∥和B.∥,使扫场Bs(￡)在正负半周对时间t轴不对称.但是当改变Bs(￡)使之反向后,光抽运信号变得接近对称了.这一现象说明,扫场B(￡)并非是一纯正方波信号,否则,Bs(￡)换向不应改变光抽运信号的对称性. 实验中所加方波扫场实际为一纯正方波B(￡)和一直流分量Bo的合成信号[5],如图1所示.实验中,当Bs(￡)换向后,其中直流分量BsD正好方波扫场信号]厂-]厂IIll～1..........__JI..........-_J一图1实际方波扫场信号Fig.1Scanningsignalofrealsquarewave可以和BDc∥及B.∥部分抵消,使得水平方向稳恒磁场强度趋向于零,光抽运信号也趋于对称.因此可将扫场大小表示为:Bs(￡)一BsP(￡)+BsD(1)式中:B卵(￡)表示扫场中纯方波的磁场大小,B.为扫场线圈产生的水平方向的稳恒磁场分量.因此,水平方向总稳恒磁场的大小可表示为:B//一BDC//+BsD+B.∥(2)式中:BDC#为水平磁场直流线圈产生的磁场,B.∥为地磁场水平方向分量.实际上,由于BDC#,Bo及B∥均不为零,使得光抽运信号会出现各种情况,如图2所示.只有在水平方向的总稳恒磁场B∥一0时,光抽运信号在每个半周期中才会出现且对称分布,如图2(b)所示.2地磁场的测量实验所用仪器为大华无线电仪器厂生产的DH807A型光磁共振实验仪.作者简介:王书运(1965一),男,大学本科,副教授;E-mail:********************.ca;修订日期:2005—12—06第4期王书运:用光抽运信号测定地磁场/1/1,/l,,1/1,,l,,光抽运信号=}_凡凡—r方波扫场信号图2方波扫场和光抽运信号Fig.2Signalofsquarewarescanningfieldandopticalpumping2.1水平磁场Bvc∥和扫场(t)及B.∥方向一致调BDC//至最小,这时水平磁场线圈电流记为IDc∥;调产生垂直磁场BDc上的直流线圈电流,当光抽运信号最强时,垂直磁场线圈电流记为JDc上.此时垂直磁场直流线圈轴线中心处的磁场BDc.和地磁场垂直分量B上大小相等,方向相反,二者相互抵消.由于两垂直线圈是串联的,数字表显示的电流是流过单个线圈的电流[6],所以有:BDc1一X10T,式中:N=100匝,r=0.1530m,由此可得BDcJ=0.882X10一T.所以地磁场垂直分量大小亦为:B上一BDc上一0.882X10一T这时,由于水平方向B∥=BDc∥+BsD+B∥> 0,使得方波扫场对时间t轴不对称,光抽运信号也不对称,甚至无光抽运信号出现(扫场不过零点),如图2(c),(d)所示.2.2垂直磁场BDc上线圈电流不变但.反向这时B.与水平磁场线圈产生的磁场BDc∥及地磁场水平分量B∥方向相反.调节B(￡)幅度大小, 使光抽运信号在上下半周对称,如图2(b)所示.说明这时水平方向总稳恒磁场B∥大小为零,即:式中:N一250匝,r=0.2420m,将IDC//一0.018A及J∥一0.090A代入(6)得:BDc//一O.836×10一TB∥一4.18×10T代入(5)式得:B∥=1.67X10T所以:B一~/B2//+B2上一1.89x10T地磁倾角:0=arctg:=:27.8(.)再利用光泵磁共振信号测量地球磁场水平分量,测得结果为B∥一1.71X10T,结果一致.3'结论(1)由上述分析可知,用光抽运信号直接测量地磁场大小是一可行方法.(2)比较B.与B∥大小,可知扫场信号直流磁场分量BsD不可忽视,其大小和地磁场水平分量相当,因此在光抽运观察实验中,扫场信号的方向直接影响实验结果.(3)在BDc//和Bs(￡),B//反向观察光抽运信号的实验中,不能简单地用BDc∥来估计地磁场水平分量B//的大小,因此时BDc∥一BsD+B∥.BDc∥一BSD+B∥=0(3)参考文献:2.3扫场Bs(￡)幅度不变且Bs(￡)和BDc//~i.向Eli熊正烨,吴弈初,郑裕芳. 光磁共振实验中测量g值方法的改保持扫场Bs(￡)幅度不变,将B(￡)再反向,使BsD和B//同向;再将BDc//反向,使之与BsD和B∥方向相反.调节BDc//大小,当光抽运信号再次对称时,记下此时的水平磁场线圈电流JDcDc∥,这时则有:BDc∥--BSD—B//=0(4)由(3)(4)两式可得:1B//=寺(B~//一BDc//)(5)BDc//及B∥可由下式计算:Six:l/_NI×1o.1T(6)进[J].物理实验,2000,20(1):3-4.严雯,王秋君.探讨光磁共振实验中测量gF值的方法EJ].物理实验,2000,20(12):40—42.黄水平,张飞雁.光磁共振实验测量gF值方法的改进与拓展[J].物理实验,2004,24(1):35—37.张清,陈一冰,王煜,等.光泵磁共振实验中小信号的讨论[J].物理实验,2000,20(10):48—49.仲明礼,张越,夏顺保,等.关于光泵磁共振实验中三角波扫场信号的讨论EJ].物理实验,2003,23(6):37—39.侯清润,曾蓓,张薇薇,等.磁场对光抽运信号的影响EJ].物理实验,2001,21(12):9-12.高铁军,朱俊孔.近代物理实验EM].济南:山东大学出版社, 2000..-..........L..●80。
用光泵磁共振法测Rb的gF和地磁场
用光泵磁共振法测Rb 的g F 和地磁场摘要：本实验利用光泵磁共振的方法实现了对Rb 原子能级结构的探测。
观测了光抽运信号，并且利用光泵磁共振信号计算出了87Rb 和85Rb 的g F 因子，并测量了地磁场。
关键词：Rb 原子 光泵 磁共振 g F 地磁场引言：共振是自然界中普遍存在的一种客观现象，在各种物理学分支中广泛存在。
磁共振就是在磁场的作用下发生共振，与磁共振相关的研究曾先后多次获得诺贝尔奖。
朗得因子是与电子自旋伴随的磁矩基本单位有关的一项比例常数。
地球是一个天然磁体，历史上地磁场早在公元一千年就被我国沈括发现并描述，地磁场地强度大约是0.5-0.6高斯,也就是5-6⨯105-T 左右。
实验原理：磁共振是发生在既有角动量又有磁矩的系统，在磁场作用下形成的塞曼能级间的共振感应跃迁。
在目前所得到磁感应强度的条件下，磁共振所涉及的共振频率通常处于射频和微波频段。
光泵也称光抽运，是借助光辐射获得原子基态超精细结构能级或者塞曼子能级间粒子数的非热平衡分布的试验方法。
1、 Rb 原子基态及最低激发态能级Rb 是碱金属原子，其基态为2125S 。
离5s 能级最近的激发态是5p 。
在核自旋I=0时，原子的价电子经L-S 耦合后总角动量J P 与原子总磁矩J μ的关系为：e e g 2m J JJ P μ=-，(1)(1)(1)g 12(1)J J J L L S S J J +-+++=++ （1）但当I ≠0时，设核自旋角动量为I P ，核磁矩为I μ，I P 和J P 耦合成F P ，原子角动量F P 与总磁矩F μ之间的关系为：e eg 2m F F F P μ=-，(1)(1)(1)g =g 2(1)F JF F J J I I F F +++-++ （2）在磁场中原子的超精细结构能级产生塞曼分裂，当磁场较弱时为反常塞曼分裂，磁量子数m ,1,,F F F F =-- ，所以会产生2F+1个能级间距基本相等的塞曼子能级。
光泵磁共振实验报告
相邻塞曼子能级之间（ ）的能极差为
2、圆偏振光对Rb原子的激发与光抽运效应
电子在原子能级间发生跃迁时，需要满足总能量和总角动量守恒。一定频率的光刻引起能量差为原子能级之间的跃迁（能量守恒）。而当入射光是左旋圆偏振光时，量子力学给出的跃迁定则为 ， ， （角动量守恒）。 的 态及 态的磁量子数 最大值都是+2，当入射光是D1的 光时由于只能产生 的跃迁，基态 的子能级的粒子不能跃迁。当原子经历无辐射跃迁过程从 回到 时粒子返回到基态各子能级的概率相等，这样经过若干循环之后，基态 的子能级上的粒子数就会大大增加，即大量粒子被“抽运”到基态 的子能级上，这就是光抽运效应。各子能级上粒子数的这种远远偏离玻尔兹曼分布的不均匀分布称为“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进行磁共振实验。
Rb原子的基态， 和 ，因此 基态只有 ，标记为 ；其最低激发态是 和 。在第一激发能级5P与基态5S之间产生的跃迁是铷原子主线系的第一条谱线，谱线是双线。 到 的跃迁产生的谱线是D1线，波长是794nm； 到 的跃迁产生的谱线是D2线，波长是780nm。
在核自旋 时，原子的价电子L-S耦合后总角动量 与原子的总磁矩 的关系为
原理
1、铷(Rb)原子基态及最低激发态的能级
实验研究的对象是Rb的气态自由原子。Rb是碱金属原子，在紧紧束缚的满壳层外只有一个电子，价电子处于第5壳层，主量子为 。主量子数为n的电子，其轨道量子数 。基态的 ，最低激发态的 。电子还具有自旋，电子自旋量子数 。由于电子的自旋与轨道运动的相互作用（即L-S耦合）而发生能级分裂，称为精细结构。轨道角动量 与自旋角动量 的合成总角动量 。原子能级的精细结构用总角动量量子数J来标记，
光泵磁共振实验报告 复旦大学
光泵磁共振实验——朗德因子的测量摘要：本实验主要研究铷原子的光抽运和磁共振现象，通过观察方波、三角波下的光抽运信号及共振信号，分析光泵磁共振的原理及信号出现条件。
分别计算了Rb85和Rb87基态下的朗德因子g F。
并在此基础上，测量了地磁场的水平分量。
关键词：光抽运；磁共振；塞曼子能级；朗德因子1. 引言气体原子塞曼子能级间的磁共振信号非常弱，用磁共振的方法难于观察。
本实验应用光抽运、光探测的方法，利用光抽运（Optical Pumping）效应来研究原子超精细结构塞曼子能级间的磁共振，既保持了磁共振分辨率高的优点，同时将探测灵敏度提高了几个以至十几个数量级。
目前，光泵磁共振方法基础研究中有广泛用。
因为它使弱信号的检测方便易行，还大大促进了相关计量技术（如弱磁场的测量等）的发展。
2. 实验2.1实验原理由于电子的自旋和轨道的相互作用（即L-S耦合）而发生的能级分裂称为精细结构。
同时原子核也存在自旋，因此也就存在核磁矩与电子自旋及轨道磁矩的相互作用，是能级进一步分裂，也就产生了超精细结构。
本实验研究的对象为碱金属Rb的气态自由原子。
天然铷含量较大的有两种同位素：85Rb 占72.15%，87Rb占27.85%，基态都为52S1/2，而最低激发态为52P1/2及52P3/2双重态，从5P到5S的跃迁就能观察到精细结构。
现设核量子数为I，则耦合后的总量子数为F=I+J , I+J-1 , … , |I-J|。
又87Rb的I=3/2，85Rb的I=5/2，所以87Rb的基态F有两个值F=2及F=1；85Rb的基态F有两个值F=3及F=2。
原子总角动量与总磁矩的关系为：其中：，在外磁场B中超精细结构进一步发生塞曼分裂，形成塞曼子能级。
磁量子数M F=F，F-1，……，-F，即分裂成2F+1个间距相等的塞曼子能级。
相邻子能级能量差为原子受激发，在上下跃迁过程中使某个子能级上粒子过于密集称之为光抽运。
光抽运的目的就是造成基态能级中的偏极化，实现了偏极化就可以在子能级之间进行磁共振实验了。
光泵磁共振试验
光泵磁共振一. 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。
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）（13-1）J（J+1）—L（L+1）+S（S+1）g J=1+ ───────────────（13-2）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───────────────（13-3）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。
光泵磁共振实验报告
学生实验报告内容包含：实验目的、实验使用仪器与材料、实验步骤、实验数据整理与归纳（数据、图表、计算等）、实验结果与分析、实验心得一、实验目的：1.观察铷原子光抽运信号，加深对原子超精细结构的理解；2.观察铷原子的磁共振信号，测定铷原子超精细结构塞曼子能级的朗德因子；3.学会利用光磁共振的方法测量地磁场。
二、实验使用仪器与材料：数字示波器、光泵磁共振实验仪、射频信号发生器、频率计、DHg07A型光磁共振实验装置电源。
（核磁共振仪器连线图）三、实验步骤：1．仪器调整（1）揿进预热键，加热样品吸收泡约5０℃并控温，同时也加热铷灯约９０℃并控温，约3０分钟温度稳定，揿进工作键，此时铷灯应发出玫瑰紫色光。
（2）将光源、透镜、吸收池、光电探测器等的位置调到准直，调节前后透镜的位置使到达光电池的光量最大。
（３）调整双踪示波器，使一通道观察扫场电压波形，另一通道观察光电探测器的信号。
2．观测光抽运信号（1）先用指南针判断扫场、水平场、垂直场相对于地磁场的方向。
当判断某一场时应将另两个场置于零，判断水平场和垂直场时，应记下数字电压表对应电压的符号。
（2）不开射频振荡器，扫场选择“方波”，调节扫场的大小和方向，使扫场方向与地磁场的水平分量方向相反，特别是地磁场的垂直分量对光抽运信号有很大影响，因此要使垂直恒定磁场的方向与其相反并抵消。
同时旋转１／４波片，可获得最佳光抽运信号（图３．2-４）。
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。
当地磁场的垂直分量被垂直场抵消时将出现最佳光抽运信号，故此时也就测出地磁场垂直分量的大小。
３．测量基态的值由磁共振表达式得 (4)υ可由频率计给出，因此如知便可求出。
此处是使原子塞曼分裂的总磁场，它包括除了可以测知的水平场外还包括地磁水平分量和扫场直流分量。
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光泵磁实验原理简介
铷（Rb）原子能级的超精细结
构和塞曼分裂 光抽运效应及偏极化的保持
塞曼子能级间的磁共振和光探
测
铷（Rb）原子能级的超精细结构 和塞曼分裂
光抽运效应及偏极化的保持
在磁场中，原子在各子能级上的数目按玻耳兹曼分布，
当用左旋圆偏振光 照射气态铷原子时，根据光跃迁选 择定则
塞曼子能级间的磁共振和光探测
在弱磁场中，相邻塞曼子能级间的能量差由（1）式给
出。对于87Rb，因光抽运，大量原子都聚积到基态F=2， =+2能级上，偏极化达到饱和。这时在垂直于B的平面 内施加一个频率为 的射频场B1，当满足磁共振条件 （2） 时,在塞曼子能级间产生感应跃迁，称为磁共振。
同向时: hv=
(Gs)
实验时,先将水平场方向,扫场方向和地磁场水平方向调为
同一方向,扫场信号幅度调到0.4v(峰峰值),在3种不同情况 下采集数据 1,水平磁场线圈的电流为50mA,并分别加上 600,700,800KHz的射频场 2,水平磁场线圈的电流为100mA,并分别加上 600,700,800KHz的射频场 3,射频场频率固定为700KHz,并分别加上 50,60,70,80,90,100mA的水平磁场电流 在以上不同条件下,找到磁共振信号并记录垂直磁场线圈电 流的大小,然后将垂直磁场电流反向,再找到另一共振电流, 也记录下来.
总结
该方法计算过程中销去了一些难以测量的变量, 最后结
果只与垂直磁场线圈电流大小有关
这种方法也会因各个人对磁共振信号出现的把握时机
判断不一致而产生误差,射频场平行于合磁场的分量也 会对实验结果造成一定的影响Fra bibliotek实验装置
测量地磁场垂直分量
常规方法是,调节垂直磁场电流的大小,使光抽运信号幅
度最强,这次垂直磁场线圈产生的磁场大小就等于地磁 场垂直分量大小 在实验时,由于仪器精度限制和个人观察结果不同,导致 结果存在一定的误差.
A 为垂直磁场方向与地磁场方向相反 B 为垂直磁场方向与地磁场方向 相同
用B1,B’1代表水平磁场,B2和B’2为垂直磁场,B3和B’3为地
球磁场垂直分量, B和B’为合磁场.
(B1+ B2+ B3) 反向时: hv= (B’1 +B’2 +B’3) B2= B’2 => B3= B’3=-(B1+B’1)/2 I* (Gs) I’* (Gs) => B3= (I-I’)*