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文档简介
塞曼效应 0910200方啸 一 实验目的掌握观测塞曼效应的实验方法 掌握塞曼效应的有关理论 利用高分辨光谱仪 如法布里 玻罗标准具或大型光栅摄谱仪等分光设备 观察和拍摄汞灯谱线546 1nm的塞曼效应 并测量它的波长差和荷质比 二 仪器用具磁场 7600高斯 WRJ 40型晶体管直流稳压电源 汞辉光放电管 霓虹灯变压器 FPB 1型法布里 珀罗标准具 投射干涉滤光片 偏振片 透镜 测微目镜 实验原理 一 谱线在磁场中的分裂根据量子理论 当光源处于磁场B中 能级E要发生分裂 其附加能量为M为磁量子数 g是朗德因子 B为玻尔磁子 当光源未受磁场作用时 设电子由E2能级向E1能级跃迁 产生频率为 的谱线 当光源受磁场作用 能级发生分裂 上下能级分别表示为E2 E2 E1 E1 它们之间的跃迁产生频率为 的新谱线 有得到波数差为L为洛伦兹单位 研究汞546 1nm的塞曼分裂 即3S1 3P2的跃迁 可以计算得到3S1 3P2的Mg值 根据选择定则 M 0 1 1 有9条谱线满足此条件 如下图 二 用标准具测量波数差 塞曼效应造成的光谱分裂很小 难用常规光谱仪来观测塞曼效应 通常先用常规光谱仪分出一条光谱后 再用标准具进一步分光 本实验先用滤光片分出546 1nm光 再由法布里 珀罗标准具完成分光 干涉级与干涉环直径的平方成线性关系 同一级不同波长的波长差为用中心干涉环的干涉级k 2d 来代替被测干涉环的干涉级 代入上式 得到实验计算波数差的公式 实验装置 实验内容 一 调整光路 观察塞曼效应点亮汞灯 把透镜置于适当位置 使光充满标准具 调节标准具 眼睛上 下 左 右移动 若看到干涉环缩冒的现象 则调节标准具的三个调节旋钮 在标准具后安置透镜和目镜 保证光学系统共轴 调节位置以看清各干涉环 开启稳压电源 看到分裂的干涉环 本实验 只测量 成分 2
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