塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)1

1、 中山大學(xué)物理學(xué)院、東校區(qū)實(shí)驗(yàn)中心編制 實(shí)驗(yàn) 塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí) 操作記錄實(shí)驗(yàn)報(bào)告 總評(píng)成績(jī)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院： 專業(yè)： 年級(jí)： 實(shí)驗(yàn)人姓名(學(xué)號(hào))： 參加人姓名：日期： 年 月 日室溫：相對(duì)濕度：實(shí)驗(yàn)名稱：塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)裝置聚焦透鏡：對(duì)汞燈所發(fā)出的光線起到一定的會(huì)聚作用偏振片：通過(guò)旋轉(zhuǎn)偏振片的角度選擇 或者 線偏振光Fabry-Perot 標(biāo)準(zhǔn)具：使入射的光線干涉USB相機(jī)和鏡頭：將干涉圓環(huán)成像塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置特征：通用化的部件方便安裝和更換。使用USB進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。分別將濾光片和Fabry-Perot 標(biāo)準(zhǔn)具，聚光透鏡和偏振片集成，方便光路調(diào)節(jié)。采用高分辨率的USB相機(jī)和F

2、abry-Perot 標(biāo)準(zhǔn)具確保獲取清晰的圖像。 采用智能分析軟件。二、 實(shí)驗(yàn)原理1896年，塞曼發(fā)現(xiàn)，當(dāng)光源放在足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)中，所發(fā)出的譜線會(huì)產(chǎn)生分裂，分裂的譜線數(shù)量與原子能級(jí)有關(guān)，并且所發(fā)出的譜線都是偏振的。在垂直于磁場(chǎng)方向觀察是線偏振的，在平行于磁場(chǎng)方向觀察是圓偏振的，這種現(xiàn)象叫做塞曼效應(yīng)。它揭示了原子內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的量子效應(yīng)，到目前為止，塞曼效應(yīng)仍然是研究原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種重要方法。三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）垂直于磁場(chǎng)方向觀測(cè)塞曼效應(yīng) （2）計(jì)算 e/m（3）平行于磁場(chǎng)方向觀測(cè)塞曼效應(yīng)2、實(shí)驗(yàn)步驟（1）安裝（2）光路調(diào)整（3）計(jì)算e/m（4）平行于磁場(chǎng)方向觀察塞曼效應(yīng)四、 實(shí)驗(yàn)

3、預(yù)習(xí)思考1、 常見(jiàn)的問(wèn)題（1） 不能清楚地分辨分裂圓環(huán)可能的原因及解決方法： 電流太小，不能產(chǎn)生足夠的磁場(chǎng)使圓環(huán)分裂，推薦電流為5A； 調(diào)節(jié)鏡頭的后焦和光闌； F-P標(biāo)準(zhǔn)具兩面鏡子沒(méi)有平行，重新調(diào)節(jié)。（2） 相對(duì)誤差較大可能的原因及解決方法：畫(huà)圓不夠仔細(xì)，重新畫(huà)圓磁感應(yīng)強(qiáng)度測(cè)量誤差大，采用多次測(cè)量取平均值的方法2、為什么不使用常見(jiàn)的光譜儀去觀測(cè)塞曼效應(yīng)，比如光纖光譜儀？答：因?yàn)槿?yīng)分裂的譜線的間隔非常小，常見(jiàn)的光譜儀的分辨率不足以分辨他們。3、Fabry-Perot標(biāo)準(zhǔn)具采用什么原理可以進(jìn)行觀測(cè)？答：Fabry-Perot 標(biāo)準(zhǔn)具采用干涉原理，因而具有較高的分辨率，可以被用以觀測(cè)塞曼效應(yīng)。4、為什么圓環(huán)分裂后，每個(gè)圓環(huán)變暗了？答：隨著電流的增加，干涉圓環(huán)開(kāi)始分裂。通常，當(dāng)電流達(dá)到5A，分裂的圓環(huán)清晰可見(jiàn)。在分裂前，能量都集中在546.1nm一條譜線上，當(dāng)磁場(chǎng)足夠強(qiáng)，一條譜