塞曼效应实验1

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1、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σ或者π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Pageof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

2、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。一、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。Pageof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一、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

3、于磁场方向观测塞曼效应2、实验步骤（1）安装Pageof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Pageof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Pageof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Pageof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（2）光路调整Pageof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Pageof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Pageof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Pageof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（3）计算e/m

4、Pageof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（4）平行于磁场方向观察塞曼效应Pageof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一、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：Pageof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。（1）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

5、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，一条谱线分裂成多条谱线，能量也相应的被分配到这些谱线上，所以看上去变暗了。Pageof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一、实验数据记录Pageof中山大学

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