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近代物理实验报告塞曼效应实验学院班级姓名学号时间2014年3月16日塞曼效应实验实验报告【摘要】本实验通过塞曼效应仪与一些观察装置观察汞(Hg)
546.1nm谱线(3S1→3P2跃迁)的塞曼分裂,从理论上解释、分析实验现象,而后给出横效应塞满分裂线的波数增量,最后得出荷质比【关键词】塞曼效应、汞
546.1nm、横效应、塞满分裂线、荷质比【引言】塞曼效应是原子的光谱线在外磁场中出现分裂的现象,是1896年由荷兰物理学家塞曼发现的首先他发现,原子光谱线在外磁场发生了分裂;随后洛仑兹在理论上解释了谱线分裂成3条的原因,这种现象称为“塞曼效应”在后来进一步研究发现,很多原子的光谱在磁场中的分裂情况有别于前面的分裂情况,更为复杂,称为反常塞曼效应塞曼效应的发现使人们对物质光谱、原子、分子有更多了解,塞曼效应证实了原子磁矩的空间量子化,为研究原子结构提供了重要途径,被认为是19世纪末20世纪初物理学最重要的发现之一利用塞曼效应可以测量电子的荷质比在天体物理中,塞曼效应可以用来测量天体的磁场本实验采取Fabry-Perot(以下简称F-P)标准具观察Hg的
546.1nm谱线的塞曼效应,同时利用塞满效应测量电子的荷质比【正文】
一、塞曼分裂谱线与原谱线关系
1、磁矩在外磁场中受到的作用1原子总磁矩在外磁场中受到力矩的作用其效果是磁矩绕磁场方向旋进,也就是总角动量(PJ)绕磁场方向旋进2磁矩在外磁场中的磁能由于或在磁场中的取向量子化,所以其在磁场方向分量也量子化∴原子受磁场作用而旋进引起的附加能量M为磁量子数g为朗道因子,表征原子总磁矩和总角动量的关系,g随耦合类型不同(LS耦合和jj耦合)有两种解法在LS耦合下其中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M只能取J,J-1,J-2……-J(共2J+1)个值,即ΔE有2J+1个可能值无外磁场时的一个能级,在外磁场作用下将分裂成(2J+1)个能级,其分裂的能级是等间隔的,且能级间隔
2、塞曼分裂谱线与原谱线关系1基本出发点∴分裂后谱线与原谱线频率差由于为方便起见,常表示为波数差定义为...。