实验报告之塞曼效应实验报告勾天杭pb05210273题目：塞曼效应原理：1．谱线在磁场中的能级分裂旋进所引起的附加能量为，其中M为磁量子数，μB为玻尔磁子，B为磁感应强度，g是朗德因子。朗德因子g表征原子的总磁矩和总角动量的关系，定义为：其中L为总轨道角动量量子数，S为总自旋角动量量子数，J为总角动量量子数。磁量子数M只能取J，J-1，J-2，…，-J，共（2J+1）个值，也即有（2J+1）个可能值。这就是说，无磁场时的一个能级，在外磁场的作用下将分裂成（2J+1）个能级。能级E1和E2之间的跃迁产生频率为v的光，在磁场中，若上、下能级都发生分裂，新谱线的频率v’与能级的关系为分裂后谱线与原谱线的频率差为：代入玻尔磁子，得到等式两边同除以c，得到塞曼跃迁的选择定则为：，为π成分，是振动方向平行于磁场的线偏振光，只在垂直于磁场的方向上才能观察到，平行于磁场的方向上观察不到，但当时，到的跃迁被禁止；，为σ成分，垂直于磁场观察时为振动垂直于磁场的线偏振光，沿磁场正向观察时，为右旋圆偏振光，为左旋圆偏振光。2．观察塞曼分裂的方法塞曼分裂的波长差很小，用一般的棱镜摄谱仪是不可能的，需采用高分辨率的仪器如法布里-玻罗标准具。实验报告之塞曼效应O为光源，实验中用水银辉光放电管；N、S为电磁铁的磁极，电磁铁用直流电源供电；L1为会聚透镜，使通过标准具的光强增强；P为偏振片，用以鉴别偏振方向；F为透射干涉滤光片，根据实际波长选择F-P标准具。L2为成像透镜，使F-P标准具的干涉纹成像在暗箱的焦平面上。K为1/4波片，给圆偏振光以附加的相位差，使圆偏振光变成线偏振光。波片上箭头指示的方向为慢轴方向，K与P配合用以鉴别圆偏振光的旋向。L3、L4分别为望远镜的物镜和目镜，用作观察干涉环纹。实验现象：1．垂直于磁场方向观察塞曼分裂用间隔圈厚度d=2mm的F-P标准具观察Hg546.1nm谱线的塞曼分裂，并用偏振片区分π成分和σ成分实验中观察到的现象：偏振片P的角度为π/2时，振动方向平行于磁场的线偏振光透过偏振片，就是实验中看到的三个亮环（π成分）。偏振片P的角度为0时，π成分的三亮环变暗，其内外分别出现三个亮环（σ成分）。2．平行于磁场方向观察塞曼分裂抽出磁极心，沿磁场方向观察σ线，用偏振片与波片鉴别左旋圆偏振光和右旋实验报告之塞曼效应圆偏振光，并确定和的跃迁与它们的对应关系。由于仪器位置限制，只能逆着磁场方向观察。y轴为快轴。实验中观察到的现象：偏振片转过角度为0时，看到同级亮环的位...
