1、塞曼效应实验及其拓展物理 于遥 0519044 目录 塞曼效应简介 实验目的 实验原理 实验步骤及实验器材 结果与讨论 现象分析小结 塞曼效应简介 荷兰物理学家塞曼在 1896年发现把产生光谱的光源置于足够强的磁场中，磁场作用于发光体使光谱发生变化，一条谱线即会分裂成几条偏振化的谱线，这种现象称为塞曼效应。 塞曼效应是继法拉第磁致旋光效应之后发现的又一个磁光效应。这个现象的发现是对光的电磁理论的有力支持，证实了原子具有磁矩和空间取向量子化，使人们对物质光谱、原子、分子结构有更多了解，特别是由于及时得到洛仑兹的理论解释，更受到人们的重视，被誉为继X射线之后物理学最重要的发现之一。实验目的 了解塞
2、曼效应在研究原子内部结构方面的应用以及 F-P标准具的使用 观测低压汞灯在磁场中塞曼分裂谱线 ,并测定它们的裂距和偏振态 ; 从谱线的塞曼裂距确定原子能级的 J值及相应的 g值，若原子遵从 LS藕和，则可由g值确定该能级的 L和 S值。 分析明确塞曼分裂谱线的具体性质实验原理1 塞曼效应中的能级分裂 原子放在外磁场中时原子的总磁矩将绕外磁场 B的方向作旋进，使原子获得了附加的能量 在外磁场作用下，上下两能级分裂为（ 2J1+1）个和（ 2J2+1）个子能级，附加能量分别为 1、 2 ,满足有磁场时的谱线与原谱线的频率差为 实验原理2 选择定则实验原理3. F-P标准具由平行放置的两块平面板组成
3、的，在两板相对的平面上较高反射系数的薄膜。两平面的间隔是由某些热膨胀系数很小的材料做成的环固定起来，不可以改变 。 干涉极大值。 2hcos=N 实验步骤及实验器材实验步骤1 了解实验装置2开启汞灯，调节各光学元件，使其中心与磁场中心位置等高。（先不放置偏振片）3自准法调节成像中心位置。4小孔后用动态扫描观察，调节 F-P标准具和平行度。5加上光电倍增管，打开铜拴，用自准法调节成像中心位置。关闭观察窗口，把铜拴推入。打开计算机 Zeeman Lab程序。填写实验设置信息。6在的条件下，扫描记录曲线。7在纵向磁场下，绘测汞 546.1nm谱线的 Zeeman分裂曲线；加上偏振片后，记录分析 Ze
4、eman分裂的 成分和 成分8在横向磁场下，绘测汞 546.1nm谱线的 Zeeman分裂曲线；加上偏振片后，记录分析 Zeeman分裂的 成分和 成分9 比较分析，从而进一步了解分裂谱线成分的具体情况实验步骤及实验器材 实验器材： 低压汞光源、聚光透镜、偏振片、干涉滤光片、 F-P标准具、 气压扫描装置 、 特斯拉计 、 电脑电磁铁光源电源 聚光透镜偏振片干涉滤光片F-P标准具成像透镜平面反射镜读数显微镜小孔光阑光电接收器结果与讨论 B=0时，由于本组仪器电流放大器在数值较大时出现了非线性失真，初始图汞峰过于圆钝，在减小增大倍数同时提高 U(b)增益后才得到比较好的图像 峰间距平均值 x1=1.216V 半高宽平均值 x2=0.068V 细度 x1 /x2=17.88 精细度较低，估计是电流放大器的内部问题
