塞曼效应信息安全专业05级姓名：宋瑶华学号：PB05210034一、实验目的研究塞曼分裂谱的特征，学习应用塞曼效应测量电子的荷质比和研究原子能级结构的方法。二、实验原理1.谱线在磁场中的能级分裂旋进所引起的附加能量为，朗德因子g表征原子的总磁矩和总角动量的关系，定义为磁量子数M只能取J，J-1，J-2，…，-J，即有（2J+1）个可能值。2.能级E1和E2之间的跃迁产生频率为v的光，表示为波数差的形式塞曼跃迁的选择定则为：，为π成为，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。3.对F-P标准具，和Hg546.1nm的谱线的一些简单介绍对于F-P标准具的介绍请见纸质预习报告三、实验内容及现象分析1．调节光路共轴仔细调节F-P标准具到最佳分辨状态，即要求两个镀膜面完全平行。此时用眼睛直接观察F-P标准具，当眼睛上、下、左、右移动时，圆环中心没有吞吐现象。2．垂直于磁场方向观察塞曼分裂a、点燃汞灯，调节实验装置共轴，用d=2mm的标准具调节其处于最佳分辨状态。b、将电磁铁电流调至1.4A观察546.1nm谱线的塞曼分裂。再用偏振片区分σ成分和π成分。（对应，的跃迁）实验现象：当偏振方向垂直于磁场方向时，只有中央三环消失，两边各有三环出现；当偏振方向平行于磁场方向时，只有中央三环出现，两边各有三环消失。分析：按照实验原理中对Hg546.1nm的谱线的一些简单介绍可知，中央三环为π成分，两边六环为成分。由谱线在磁场中的能级分裂遵循塞曼跃迁的选择定则可知，当=0（即偏振方向平行于磁场方向）时，对应的塞曼分裂谱线为成分，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才能观察得到；（即偏振方向垂直于磁场方向）时，对应塞曼分裂谱线为成分，垂直磁场观察时为振动方向垂直于磁场的线偏振光。可见，理论与实验现象相吻合。3．平行于磁场方向观察塞曼分裂（迎着磁场方向）将电磁铁电流调至1.4安，观察546.1nm谱线的塞曼分裂，用偏振片和四分之一玻片鉴别同一干涉级内，外环和内环各对应那种跃迁（和）实际操作时为了能够更清晰地观察到谱线出现的情况，加大了电流的值。实验现象：当偏振方向在一、三象限时，只有外环出现；当偏振方向在二、四象限时，只有内环出现；分析：成分（正负）的谱线的振动方向相互垂直，在+45度（第一象限...
