石河子大学师范学院物理系 近代物理实验讲义 方向，磁场指向观察者时，为左旋圆偏振光：△M-1时，偏振方向是沿磁场指向观察者时，为右旋 圆偏振光。 光谱线的间线（上下能级自旋量子数S=0即单重态间的跃迁）在磁场作用下，把原波数为的一条 谱线分裂为波数为+△，-A的三条谱线，中间的一条为π成分，分裂的二条为。成分，谱线间隔为 一个洛仑兹单位。对于双重态以上的谱线将分裂成更多条谱线。前者称为正常塞曼效应，后者称为反 常塞曼效应。 例：钠589nm谱线的塞曼效应 钠589nm谱线是p322S12跃迁的结果， 能级分裂的大小和可能的跃迁如表1所示。 表1 M Mg 43 ±2，±/2 2/3,613 P 2 ±1/ ±1 M 32 12 -12 -32 M2g 613 23 -12 -6/3 Mig 1 Mag2-Mig -53-33-1/3 +1/3+3/3+53 偏振态 π 塞曼效应能级图如图1所示： 3/26/3 无磁场 122/3 12 -3263 图1钠589m谱线的塞效应能级分裂图 (二)塞曼分裂的波长差是很小的，如在正常塞曼效应中 △T=46.7Bm-) 设B0.5T,x=500.0nm,分裂的波长差为△入=0.06nm。欲分辨如此小的波长差要求分光仪器的分辨 率入/△入=10。一般棱镜摄谱仪的理论分辨率10°一10，故不适用。如果用两米光栅摄谱仪的二级光 谱，也只有在加大磁场的情况下研究塞曼分裂。因此用法布里一珀罗(F一P)标准具作为分光仪器， 3 石河子大学师范学院物理系 近代物理实验讲义 方向，磁场指向观察者时，为左旋圆偏振光；Δ M =-1 时，偏振方向是沿磁场指向观察者时，为右旋 圆偏振光。 光谱线的间线（上下能级自旋量子数 S=0 即单重态间的跃迁）在磁场作用下，把原波数为 的一条 谱线分裂为波数为 v v v v v ~ ~ , ~ , ~ ~ + ∆ − ∆ 的三条谱线，中间的一条为π 成分，分裂的二条为σ 成分，谱线间隔为 一个洛仑兹单位。对于双重态以上的谱线将分裂成更多条谱线。前者称为正常塞曼效应，后者称为反 常塞曼效应。 例；钠 589nm 谱线的塞曼效应 钠 589nm谱线是2 P3/2 2 S1/2跃迁的结果，能级分裂的大小和可能的跃迁如表 1 所示。 表 1 g M Mg 2 P3/2 4/3 ±1/ 2， ±3/ 2 ±2/ 3 ， ±6/ 3 2 P1/2 2 ±1/ 2 ±1 M M2g2 M1g1 3/2 1/2 －1/2 －3/2 6 /3 2/3 －1/2 －6/3 1 1 M2g2－M1g1 偏振态 －5/3 －3/3 －1/3 +1/3 +3/3 +5/3 σ σ π π σ σ 塞曼效应能级图如图 1 所示： 图 1 钠 589nm 谱线的塞曼效应能级分裂图 （二）塞曼分裂的波长差是很小的，如在正常塞曼效应中 46.7 ( ) ~ −1 ∆v = B m 设B=0.5T，λ=500.0nm，分裂的波长差为Δλ=0.06nm。欲分辨如此小的波长差要求分光仪器的分辨 率λ/Δλ=105 。一般棱镜摄谱仪的理论分辨率 103 ～ 104 ，故不适用。如果用两米光栅摄谱仪的二级光 谱，也只有在加大磁场的情况下研究塞曼分裂。因此用法布里—珀罗（F—P）标准具作为分光仪器， 3