石河子大学师范学院物理系 近代物理实验讲义 E=E+△E=E+g他B (1) 式中E0为未加磁场时的能量，M为磁量子数，B为外加磁场的磁感应强度，©为电子电量，m为电子 质量，h为普朗克常数，g为朗德因子。 朗德因子的值与原子能级的总角动量、自旋量子数$和轨道量子数L有关，在L-S耦合情况下： 8B (2) 由于J一定时，M,J一1，.，一J。所以由式1和2式可知，原子在外磁场中，每个能级都 分裂为2J+1个子能级。相邻能级的间隔为 gB-84BB 玻尔磁子4a=9.2741X10-24T 设频率为的光谱线是由原子的上能级E2跃迁到下能级E1所产生，由此，谱线的频率同能级有如 下关系： hv=E2-E (3)》 在外磁场的作用下，上下两能级各获得附加能量△E2,△E,因此，每个能级各分裂(2+1)个 和(2+1)个子能级。这样上下两个能级之间的跃迁，将发出频率为v的谱线，并有 hm=(E2+△E2)-(+AE)=(E2+E)-(4E2+AE)=m+(M282-M1g1PBB 分裂后的谱线与原谱线的频率差为： an=-=M8:-AM8)4B 换以波数表示 (4) 式中4如mB称为洛仑兹单位，以L表示，则(4)式写为 △=(M2g2-M1g)L 跃迁时M的选择定则与谱线的偏振情况如下： 选择定则：△M=0(当△J=0时，△M被禁止)，△M=±1。 当△M=0时，产生的偏振光为成分。垂直于磁场观察时（横效应），线偏振光的振动方向平行于 磁场。平行于磁场观察时，成分不出现。 当△M=士1时，产生的偏振光为口成分。垂直于磁场观察时，产生线偏振光，其振动方向垂直 于磁场。平行于磁场观察时（纵效应），产生圆偏振光。△M=1,偏振转向是沿磁场方向前进的螺旋 2石河子大学师范学院物理系 近代物理实验讲义 E=E0+ΔE=E0+Mg B m eh 4π （1） 式中 E0 为未加磁场时的能量，M 为磁量子数，B 为外加磁场的磁感应强度，e 为电子电量，m 为电子 质量，h 为普朗克常数，g 为朗德因子。 朗德因子的值与原子能级的总角动量 J、自旋量子数 S 和轨道量子数 L 有关，在 L-S 耦合情况下： g= 2 ( 1) 1 ( 1) ( 1) ( 1) + + + + + − + J J J J S S L L （2） 由于 J 一定时，M=J，J－1，. ，－J。所以由式 1 和 2 式可知，原子在外磁场中，每个能级都 分裂为 2J+1 个子能级。相邻能级的间隔为 g B g B m eh µ B π = 4 玻尔磁子 µ B =9.2741×10-24J•T 设频率为 的光谱线是由原子的上能级 E2 跃迁到下能级 E1 所产生，由此，谱线的频率同能级有如 下关系： hv = E2 − E1 （3） 在外磁场的作用下，上下两能级各获得附加能量ΔE2，ΔE1，因此，每个能级各分裂（2J2+1）个 和（2J1+1）个子能级。这样上下两个能级之间的跃迁，将发出频率为v′的谱线，并有 hv′ = (E2 + ∆E2 ) − (E1 + ∆E1) = (E2 + E1) − (∆E2 + ∆E1) = hv + (M 2 g2 − M1g1)µ BB 分裂后的谱线与原谱线的频率差为： B m e v v v M g M g 4π ∆ = ′ − =（ 2 2 − 1 1 ） 换以波数表示 mc e v v v M g M g 4π ~ ~ ~ ∆ = ′ − =（ 2 2 − 1 1） （4） 式中 B mc e 4π 称为洛仑兹单位，以 L 表示，则（4）式写为 v （M 2 g2 M1g1）L ~∆ = − 跃迁时 M 的选择定则与谱线的偏振情况如下： 选择定则： ∆M =0（当∆J = 0 时， ∆M 被禁止）， ∆M = ±1。 当Δ M =0 时，产生的偏振光为 成分。垂直于磁场观察时（横效应），线偏振光的振动方向平行于 磁场。平行于磁场观察时， 成分不出现。 当Δ M = ±1时，产生的偏振光为σ 成分。垂直于磁场观察时，产生线偏振光，其振动方向垂直 于磁场。平行于磁场观察时（纵效应），产生圆偏振光。Δ M =1，偏振转向是沿磁场方向前进的螺旋 2