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文档简介

中山大学物理学院、东校区实验中心编制 实验 塞曼效应实验预习 操作记录实验报告 总评成绩大学物理实验课程实验报告学院： 专业： 年级： 实验人姓名(学号)： 参加人姓名：日期： 年 月 日室温：相对湿度：实验名称：塞曼效应实验一、 实验装置聚焦透镜：对汞灯所发出的光线起到一定的会聚作用偏振片：通过旋转偏振片的角度选择 或者 线偏振光Fabry-Perot 标准具：使入射的光线干涉USB相机和镜头：将干涉圆环成像塞曼效应实验装置特征：通用化的部件方便安装和更换。使用USB进行数据通讯。分别将滤光片和Fabry-Perot 标准具，聚光透镜和偏振片集成，方便光路调节。采用高分辨率的USB相机和Fabry-Perot 标准具确保获取清晰的图像。 采用智能分析软件。二、 实验原理1896年，塞曼发现，当光源放在足够强的磁场中，所发出的谱线会产生分裂，分裂的谱线数量与原子能级有关，并且所发出的谱线都是偏振的。在垂直于磁场方向观察是线偏振的，在平行于磁场方向观察是圆偏振的，这种现象叫做塞曼效应。它揭示了原子内部运动的量子效应，到目前为止，塞曼效应仍然是研究原子内部结构的一种重要方法。三、 实验内容与步骤1、 实验内容（1）垂直于磁场方向观测塞曼效应 （2）计算 e/m（3）平行于磁场方向观测塞曼效应2、实验步骤（1）安装（2）光路调整（3）计算e/m（4）平行于磁场方向观察塞曼效应四、 实验预习思考1、 常见的问题（1） 不能清楚地分辨分裂圆环可能的原因及解决方法： 电流太小，不能产生足够的磁场使圆环分裂，推荐电流为5A； 调节镜头的后焦和光阑； F-P标准具两面镜子没有平行，重新调节。（2） 相对误差较大可能的原因及解决方法：画圆不够仔细，重新画圆磁感应强度测量误差大，采用多次测量取平均值的方法2、为什么不使用常见的光谱仪去观测塞曼效应，比如光纤光谱仪？答：因为塞曼效应分裂的谱线的间隔非常小，常见的光谱仪的分辨率不足以分辨他们。3、Fabry-Perot标准具采用什么原理可以进行观测？答：Fabry-Perot 标准具采用干涉原理，因而具有较高的分辨率，可以被用以观测塞曼效应。4、为什么圆环分裂后，每个圆环变暗了？答：随着电流的增加，干涉圆环开始分裂。通常，当电流达到5A，分裂的圆环清晰可见。在分裂前，能量都集中在546.1nm一条谱线上，当磁场足够强，一条
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