拍摄计划拍摄计划
一, 实验原理:
1, 塞曼效应定义:
塞曼效应指的是当光源放在足够强的磁场中,原来的一条光谱线分裂成波长很靠近的几条偏振的谱线的现象。
2, 原子的总磁矩和总动量矩的关系
原子中的电子运动有轨道运动和自旋运动,其总轨道角动量Pl和总轨道磁矩ul在LS耦合情况下,为
自旋角动量PS和自旋磁矩US的关系为
轨道角动量和自旋角动量合成原子的总动量矩PL,轨道磁矩和自旋磁矩合成原子的总磁矩U
由于UL和PL的比值不同于US和PS的比值,因此合成原子的总磁矩U不在总动量方向上,如下图,
进行向量计算,得UJ...
拍摄
一, 实验原理:
1, 塞曼效应定义:
塞曼效应指的是当光源放在足够强的磁场中,原来的一条光谱线分裂成波长很靠近的几条偏振的谱线的现象。
2, 原子的总磁矩和总动量矩的关系
原子中的电子运动有轨道运动和自旋运动,其总轨道角动量Pl和总轨道磁矩ul在LS耦合情况下,为
自旋角动量PS和自旋磁矩US的关系为
轨道角动量和自旋角动量合成原子的总动量矩PL,轨道磁矩和自旋磁矩合成原子的总磁矩U
由于UL和PL的比值不同于US和PS的比值,因此合成原子的总磁矩U不在总动量方向上,如下图,
进行向量计算,得UJ与PJ的关系为
3, 外磁场对原子能级的影响
原子的总磁矩在外磁场受到力矩L的作用,使总角动量发生旋
进
4, 塞曼效应的选择定则
选择定则为M+0,1
当m+0,垂直于磁场观察时产生线偏振光,线偏振光的振动方向
平行于磁场,为pai线,为本实验所需测量的成份
当m+-1,垂直于磁场观察时是线偏振光,线偏振光的振动方向
垂直于磁场,平行于磁场方向观察时,产生圆偏振光 5, 光源
以水银放电管为光源,研究绿色强光谱线5461a的塞曼效应。
由选择定则和偏振定则。可能的跃迁有九个,如下图,
其波长由左向右,逐渐变大,中间三条为PAI线,左右各三条
为U线
6, 利用塞曼效应求电子的核质比,
实验装置
汞辉光放电灯,提供光谱线
电磁铁,提供外界磁场
会聚透镜,增强通过标准具的光强
偏振片,用以鉴别拍成份和U成份
干涉滤光片,选定某一波长
F-P标准具,CCD接收系统与计算机用于接收光强
F-P标准具的调整
标准具的一对玻璃片间隔圈装在支架上,靠三个弹簧螺丝调整平行度
平行判断标准:用单色光照明标准具可看到一组同心干涉圆环,当观察的眼睛上下左右移动时,花纹的大小不随眼睛移动而变化,则两个内
面平行
实验步骤
1, 使实验装置各部件置于同一轴上,点燃笔形汞灯 2, 取下偏振片,调节标准具使其反射平面平行
3, 打开电脑,启动塞曼效应软件,仔细移动并调节CCD成像透镜
并使干涉花纹清晰的落在屏幕中心
4, 观察塞曼效应
5, 采集PAI 成份的谱线,测量裂矩
6, 计算核质比
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