石河子大学师范学院物理系 近代物理实验讲义 塞曼效应 1896年塞曼(Pieter Zeeman1865~1943荷兰物理学家)发现把光源置于足够强的磁场中时，光 源发出的每一条谱线都分裂为若干条偏振化谱线，分裂的条数随能级类别不同而不同，这种现象称为 塞曼效应。塞曼效应是继法拉第和克尔效应之后被发现的第三个磁光效应，是物理学的重要发现之一。 本实验通过原子发光的磁分裂效应，说明原子能级的磁相互作用能的存在，由于分裂的波长（对应于 能级)差很小，故不能用一般的分光仪器去分析测量。 【实验目的】 1.观察波长为5461A的汞谱线的塞曼分裂，并把实验结果与理论结果相比较，计算电子荷质比。 2.掌握法布里一珀罗标准具的原理和调节方法。 【实验器材】 塞曼效应仪（包括直流电磁铁、法布里一珀罗标准具、放电管及观察照相等光学元件），高斯计。 该实验可采用多种仪器与方法，一般常用的是在塞曼效应仪上加以不同的观察装置。观察塞曼效 应的实验装置如图所示。 偏振片成象透镜 N 塞曼效应实验装置图 汞灯光由会聚透镜成平行光，经滤光片后546.1m光入射到F-P标准具上，由偏振片鉴别π成分 和·成分，再经成像透镜将干涉图样成像在测量望远镜（或CCD光敏面、摄谱仪底版）上。观察塞曼 效应纵效应时，可将电磁铁极中的芯子抽出，磁极转90°，光从磁极中心通过。将4波片置于偏振片 前方，转动偏振片可以观测。成分的左旋和右旋圆偏振光。 【实验原理】 (一)电子自旋和轨道自旋运动使原子具有一定的磁矩。在外磁场中，原子磁矩与磁场相互作用， 使原子系统附加了磁作用能△E。又由于电子轨道和自旋的空间量子化，这种磁相互作用能只能取有限 个分立的值，此时原子系统的总能量为： 石河子大学师范学院物理系 近代物理实验讲义 塞曼效应 1896 年塞曼（Pieter Zeeman 1865～1943 荷兰物理学家）发现把光源置于足够强的磁场中时，光 源发出的每一条谱线都分裂为若干条偏振化谱线，分裂的条数随能级类别不同而不同，这种现象称为 塞曼效应。塞曼效应是继法拉第和克尔效应之后被发现的第三个磁光效应，是物理学的重要发现之一。 本实验通过原子发光的磁分裂效应，说明原子能级的磁相互作用能的存在，由于分裂的波长（对应于 能级）差很小，故不能用一般的分光仪器去分析测量。 【实验目的】 1．观察波长为 5461 的汞谱线的塞曼分裂，并把实验结果与理论结果相比较，计算电子荷质比。 ° A 2．掌握法布里—珀罗标准具的原理和调节方法。 【实验器材】 塞曼效应仪（包括直流电磁铁、法布里—珀罗标准具、放电管及观察照相等光学元件），高斯计。 该实验可采用多种仪器与方法，一般常用的是在塞曼效应仪上加以不同的观察装置。观察塞曼效 应的实验装置如图所示。 汞灯光由会聚透镜成平行光，经滤光片后 546.1nm 光入射到 F-P 标准具上，由偏振片鉴别π 成分 和σ 成分，再经成像透镜将干涉图样成像在测量望远镜（或 CCD 光敏面、摄谱仪底版）上。观察塞曼 效应纵效应时，可将电磁铁极中的芯子抽出，磁极转 90º，光从磁极中心通过。将 1/4 波片置于偏振片 前方，转动偏振片可以观测σ 成分的左旋和右旋圆偏振光。 塞曼效应实验装置图 【实验原理】 （一）电子自旋和轨道自旋运动使原子具有一定的磁矩。在外磁场中，原子磁矩与磁场相互作用， 使原子系统附加了磁作用能ΔE。又由于电子轨道和自旋的空间量子化，这种磁相互作用能只能取有限 个分立的值，此时原子系统的总能量为： 1