实验名称：塞曼（p．zeeman）效应、电子荷质比

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1、实验名称：塞曼（P．Zeeman）效应、电子荷质比实验名称：塞曼（P．Zeeman）效应、电子荷质比E/M的测定实验原理:塞曼(P．Zeeman1865-1943，荷兰物理学家）在1896年发现，当钠焰放在强电磁铁的两级之间时，两条钠黄线都变宽很多，不久以后，罗伦兹根据物质的电子源来解释塞曼所观察到的现象，并且预测：在磁场中，如果沿磁场方向来看，则每条光谱线应该分裂成两条，如果沿垂直于磁场的方向来看，则每条光谱线应该分裂成三条，沿着纵方向来看时，这些线应该是圆偏振的，沿着横方向来看时，这些线应该是平面

2、偏振的，塞曼及别人后来改进了实验装置，证实了罗伦兹的预测。观察结果对于简单的光谱线（H，Zn，Cd等的单重谱线在没有磁场时）如果沿纵方向（即沿磁场方向）观察，可以看到这条谱线变为双重线，其频率分别为和（频率为的原来的光谱线看不到），并且前一条谱线是左旋圆偏振而后一条谱线则是右旋圆偏振，如果沿横方向（即与磁场垂直的方向）观察，就可以看到三重线，其频率分别为、、，并且三条谱线都是平面偏振的，两边两条的振动与磁场垂直（分量），中间一条的振动则与磁场平行（分量），谱线移动的值与磁场强度成正比，分量的强度比每一

3、个分量的强度要大一倍，而两个分量的强度则是相等的，纵向效应的圆偏振分量的的强度与横向效应的分量的强度相等。这种光源发出的单重谱线（当没有磁场时）在磁场中分裂为双重线或多重线（由观察方向决定）的效应叫做正常塞曼效应，而某些原为多重的谱线在磁场中则给出复杂的谱线，比如分裂成四线、五线甚至更多线，这样的效应为别于正常塞曼效应，叫做反常塞曼效应。我们实验的目的是用正常塞曼效应来测量电子的荷质比，并观察正常塞曼效应中各光谱线的偏振性质。（作文网zmer－Cenrche）板之类。在我们的实验中打算采用后两种中的一

4、种，因为它们调节比较方便。现在以陆末一革尔克板为例，说明其原理及实验装置。陆末一革尔克板是一种质量良好而且上下表面绝对平行的（不平的程度不超过光波波一长的几十分之一）平行平面玻璃板（如用石英板可用在紫外光），长约10～20厘米，宽约1～3厘米，厚约几毫米，板的一端胶着一个棱镜，棱镜的作用是使光线以适当的角度射入板中，避免因反射而损失过多的光，这个角度应该使光线在板内部的入射角稍小于临界角，这样板内光线经过多次反射后，每次射出的光线都和板面成很小的角度（近于掠射角）而成很多平行的相干光束，经过棱镜L2聚

5、焦后在透镜的焦平面S上产生一系列明暗相间的干涉条纹，共有两组，处于板的上下边，各由板的上下两面的平行相干光束所形成，如果光谱有两个波长相差很小的谱线，将产生两套的干涉条纹，这两套的干涉条纹，由于干涉级次很高互相重叠很历害，假定波长为的K+1级的干涉亮纹和波长为的K级干涉亮纹相重叠，则有（作文网z，折射率n＝，电子荷质比：＝5.28*1017（esu/g）1、H～I较正表I（A）00.20.40.60.811.21.41.61.82B（GS）1B（GS）2B（GS）3B（GS）平均B=8460.4*I2

6、、关系表（H=B）l/L1/62/63/64/65/6I1I2I3I平均H电子的荷质比为：与标准值的比较得到误差为：3、塞曼效应现象观察记录