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感生电动势损坏电源。 感生电动势损坏电源。
•调节F—P标准具,必须在教师指导下进行。 调节F P标准具,必须在教师指导下进行。
预习问题】 【预习问题】
调节偏振片的透振方向,当屏幕上能观察到九条谱线的干涉条纹时, 调节偏振片的透振方向,当屏幕上能观察到九条谱线的干涉条纹时, 对同一级干涉条纹,最内圆对应哪条谱线,最外圆对应哪条谱线? 对同一级干涉条纹,最内圆对应哪条谱线,最外圆对应哪条谱线? 绿光在磁场中分裂的九条谱线频率分别是多少?频率差为多少? 绿光在磁场中分裂的九条谱线频率分别是多少?频率差为多少?波长 差为多少?(根据理论部分进行推导,在下次课上与实验结果进行比较 差为多少?(根据理论部分进行推导, ?(根据理论部分进行推导 ) 辨别三条p线形成的干涉条纹和六条s线形成的干涉条纹。 辨别三条p线形成的干涉条纹和六条s线形成的干涉条纹。 标准具换成牛顿环装置或者迈克尔逊干涉仪可以吗? 将F-P标准具换成牛顿环装置或者迈克尔逊干涉仪可以吗?
近代物理实验
塞曼效应实验
周丽霞
塞曼(P.Zeeman)1865塞曼(P.Zeeman)1865-1943 荷兰物理学家 1902年诺贝尔物理学奖获得者 1902年诺贝尔物理学奖获得者
贡献:发现了钠黄线在磁场中变宽的现象,后来又观察到 贡献:发现了钠黄线在磁场中变宽的现象, 了镉蓝线在磁场中的分裂,估算出了电子的荷质比,证 了镉蓝线在磁场中的分裂,估算出了电子的荷质比, 实了原子具有磁矩并且空间取向是量子化的。 实了原子具有磁矩并且空间取向是量子化的。
实验目的】 【实验目的】
1、观测塞曼效应,加深对原子磁矩及空间量 观测塞曼效应, 子化等原子物理学概念的理解。 子化等原子物理学概念的理解。 2、学习测量塞曼效应的实验方法。 学习测量塞曼效应的实验方法。 3、测量塞曼分裂波长差并计算荷质比。 测量塞曼分裂波长差并计算荷质比 并计算荷质比。
Baidu Nhomakorabea
实验原理】 【实验原理】
分裂后谱线与原谱线的频率差为
e ∆ν = ( M 2 g 2 − M 1 g1 ) B 4πmc
Hg绿谱线在外磁场作用下能级的塞曼分裂 Hg绿谱线在外磁场作用下能级的塞曼分裂 绿谱线
在垂直磁场方向, 在垂直磁场方向,σ-为右旋圆偏振 为左旋圆偏振光; 光,σ+为左旋圆偏振光;在平行磁 场方向二者均为线偏振光, 场方向二者均为线偏振光,并且振 动面相互垂直
注意事项】 【注意事项】
•汞灯在使用过程中应避免磕碰。 汞灯在使用过程中应避免磕碰。 •磁场不要过强,部分圆环会产生重叠或交叉现象,给 磁场不要过强,部分圆环会产生重叠或交叉现象,
分辨带来困难。 分辨带来困难。
•在关闭与打开电源时,应保证工作电流最小,以免因 在关闭与打开电源时,应保证工作电流最小,
原子中电子的轨道磁矩和自旋磁矩合成为原子的总磁矩( 原子中电子的轨道磁矩和自旋磁矩合成为原子的总磁矩(LS 耦合), ),总磁矩在磁场中将受到力矩的作用而绕磁场方向旋 耦合),总磁矩在磁场中将受到力矩的作用而绕磁场方向旋 进。旋进所引起的附加能量为
∆E = Mgµ B B
g = 1+ J ( J + 1) − L( L + 1) + S ( S + 1) 2 J ( J + 1)
只能在垂直磁场方向观察到 为线偏振光
实验装置】 【实验装置】
1-光源;2-电磁铁;3-会聚透镜;4-偏振片 光源; 电磁铁; 会聚透镜; 摄像机; 5-干涉滤光片;6-F—P标准具;7-CCD摄像机;8-计算机 干涉滤光片; P标准具; CCD摄像机
实验内容】 【实验内容】
1.调整光学系统,点燃汞放电管,使每个光学元件共轴。 1.调整光学系统,点燃汞放电管,使每个光学元件共轴。 调整光学系统 2.不加电流,调节F 标准具,使各级同心圆环清晰。 2.不加电流,调节F-P标准具,使各级同心圆环清晰。 不加电流 3.调节电流, 3.调节电流,从零逐 调节电流 渐增大磁场, 渐增大磁场,定性观 察谱线分裂与磁场的 关系,并进行分析。 关系,并进行分析。 4.对 4.对π成分的塞曼分 裂条纹, 裂条纹,运用计算机 测量相邻三组条纹每 个圆环的直径, 个圆环的直径,计算 波长差和荷质比。 波长差和荷质比。
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