塞曼效应实验

近代物理实验一

摘要：荷兰物理学家peter Zeeman发现光源在磁场中发出的光谱线有一条劈裂成多条，并且这些谱线都是偏振的，这一现象被称为塞曼效应。

谱线劈裂的原因

原子处在磁场中的附加能为E=-B.原子总磁矩在外磁场中的投影只能取分立值。附加能是分立的。导致原子能级在磁场中发生劈裂。由劈裂后的高能级向低能级跃迁导致光谱线发生劈裂。

汞原子546.1nm的谱线的劈裂情况

546.1nm的绿色的谱线是汞原子由 6s7s3s1向6s6s3p2 状态跃迁放出的。其中高能级劈裂成3个能级，低能级劈裂成5个能级。由于选择定则,,所以放出9条谱线。频率居中的三条是线。两侧的是线。相邻的谱线间的裂距是半个洛伦兹单位。

塞曼效应与相关效应的谱线劈裂情况

塞曼效应及其相关效应可以分成三类，即正常塞曼效应、反常塞曼效应、帕邢巴克效应。

正常塞曼效应谱线劈裂成三条裂距一个洛伦兹单位。

反常塞曼效应谱线劈裂多于三条裂距不等于一个洛伦兹单位。

帕邢—巴克效应只在弱磁场中发生反常塞曼效应的某些物质，在强磁场中谱线劈裂数减少为3条，并且裂距趋于1个洛伦兹单位的情况。它不等同于正常塞曼效应。

思考汞原子546.1nm的谱线的塞曼效应是哪种？

谱线劈裂的观察

使用法布里——珀罗标准具进行分光观察。

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