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第1页共4页塞曼效应标准报告一、实验目的利用高分辨光谱仪器法布里—珀罗（Fabry—Perot）标准具研究汞546.1nm光谱线的塞曼（Zeeman）效应，并测量塞曼分裂的波长差；学习用光谱学的方法，测定电子比荷的值。二、实验原理原子的总磁矩与总角动量的关系原子的总磁矩为 ，它表征了原子总磁矩与总角动量的关系，也决定了分裂后的能级在磁场中的裂距。磁矩在外磁场中的能量原子总磁矩在外磁场中受力矩的作用，使绕磁场方向作进动。引起的附加能量为： ,,说明由于磁场的作用，使原来的一个能级，分裂成个间隔为的能级，因为因子对不同能级有不同的值，则不同原能级分裂出的子能级间隔也不相同。塞曼效应无外磁场时，设频率为的光谱线是由原子的上能级跃迁到下能级所产生，则有 在外磁场的作用下，上下两能级各获得附加能量，上下两个子能级之间的跃迁，将发出频率为的谱线，则有：所以分裂后的谱线与原谱线的频率差为：用波数来表示，则有： 为裂距的单位，称为洛伦兹单位，是正常塞曼效应所分裂的裂距。汞绿线的塞曼效应汞绿线是从（6s7s）到（6s6p）跃迁而产生绿汞线塞曼分裂后的能级跃迁图23绿汞线塞曼分裂后的能级跃迁图2313/200-1-3/2-2-31200-1-2546.1nm1007575757537.537.512.512.5三、实验装置图塞曼效应实验装置塞曼效应实验装置N汞灯S电磁铁会聚透镜滤光片偏振片F—P标准具会聚透镜CCD计算机

四、数据处理1、实验现象图2、波长差表一：测量两光的波长差级级次直径（nm）（nm）（mm）842383260.006240.00727（mm）1062483340.006850.00751（mm）126258342（nm）0.00697表中 3、计算荷质比：理论值所以相对不确定度：

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