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塞曼效应实验报告.docx

更新时间:2023-10-13 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

随耦合类型不同(LS耦合和jj耦合)有塞曼效应实验实验原理1、磁矩在外磁场中遭到的作用原子总磁矩在外磁场中遭到扭矩的作用:其疗效是磁矩绕磁场方向旋进,也就是弱冠动量(PJ)绕磁场方向旋进。(2)磁矩「」在外磁场中的磁能:「"'MO二京夕静因为产」或“「在磁场中的取向量子化,所以其在磁场方向份量也量子化:原子受磁场作用而旋进造成的附加能量心段Mh血ME为朗道因子,表征原子总磁矩和弱冠动量的关系,两种解法。在LS耦合下:TgT定义为洛仑兹单位:塞曼跃迁的选择定则为:基本出发点:E3..•分裂后谱线与定弦线频度差Aveh因为Av=时为兀成分(兀型偏振光)是震动方向平行于磁场的线偏振,只有在垂直于磁场方向能够观察到,平行于磁场方向观察不到;但当AJH。时,M2=0到M1=0的跃迁被严禁。&,与供同向当AM=时,为b成分,a型偏振光垂直于磁场,观察时为震动垂直于磁场的线偏振。平行于磁场观察时,其偏振光性与磁场方向及观察方向都有关:沿磁场正向观察时(即磁场方向离开观察者:AM=+1为右旋圆偏振(b+偏振光)AM=-1为左旋圆偏振(b-偏振光)也即,磁场指向观察者时:OAM=+1为左旋圆偏振AM=-1为右旋圆偏振剖析的总思路和总原则:在幅射的过程中,原子和发出的光子作为整体的角动量是守恒的。56a物理好资源网(原物理ok网)

磁力矩方向和转动方向_磁矩方向_磁力矩方向和磁力方向56a物理好资源网(原物理ok网)

原子在磁场方向角动量为在磁场指向观察者时:O当AM=+1时,光子角动量为电磁波电矢量绕逆秒针方向转动,在光学上称为左旋圆偏振。-1时,光子角动量为,反向电磁波电矢量绕顺秒针方向转动,在光学上称为右旋圆偏振。Av*=101A标准具在空气中使用时,干涉多项式(干涉极大值)为实验内容剖析在垂直于磁场与平行于磁场方向观察Hg546.1nm谱线在磁场中的分裂,区设计方案,选用合适的F-P标准具和改变磁感应硬度,验证塞曼分裂的裂距与磁感应硬度讨论塞曼效应研究原子内部基态结构的方式和应用。实验仪器F-P标准、汞灯、棱镜摄谱仪、毫特斯拉计、滤波片、1/4波片、[线]偏振光片、[凸]透镜、实验操作读数1(mm)读数2(mm)读数3(mm)读数4(mm)读数平均值(mm)71..........91670无磁场时Hg76.....在磁场中的分裂待测谱线76..............................06020表格15.2由得到的各谱线的位置运用内插法估算各谱线的波长估算各谱线运用内插法,X1)X2(14)在公式(14)中,XiX2的谱线的位置。56a物理好资源网(原物理ok网)

估算结果见表即公式(13),为了估算便捷,将其写成以下方式:谱线位置(mm)波长实验测得值备注Fe标准谱线(左石两条)71..5811已知79..7371无磁场时Hg76..40264波长实验测得值由内插法公式(14)得出。Hg在磁场中的分76............97884表格2用内插法估算各谱线的波长5.3由已测得的Hg在磁场中的分裂波谱线计算磁感应硬度,见表格Hg在磁场中的分裂谱线波长与无磁场时Hg谱线的理论波数洛伦兹单位L的估算值(cm估算出的磁感应硬度值备注4358...23无磁场时..5L0..07线的波长已测得4358..5(0......87A;磁感应硬度2.2T,相对偏差为100%6.89%并不严格等于2.2T;4358...49由公式(121..39算得出表格3磁感应硬度的计算取其平均值为对磁感应硬度的估测值磁矩方向,即可古=2.35T,而实际所加磁感应硬度为偏差剖析:实验室给出的磁感应硬度B与实验仪器得到的实际磁场有差别,即用阿贝比长仪检测谱线位置时,因为谱线粗细不同,造成检测偏差;推论本次实验运用光栅摄谱法观察到了在外磁场下Hg谱线的分裂情况,直接验证了塞曼效应;还以Fe谱线作为标准谱磁矩方向,用内插法测得了各谱线的波长,并借此故测了外加磁感应硬度56a物理好资源网(原物理ok网)

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