實驗目的：
● 垂直於磁場方向觀測塞曼效應
● 計算荷質比e/m
● 平行於磁場方向觀測塞曼效應
實驗原理：
該實驗裝置用於研究汞燈中心波長為546.1nm 譜線的正常塞曼效應。該實驗裝置擁有一個可調的恒流電源，用於控制電磁場的大小。汞燈發出的譜線經過准直透鏡，變成類平行光，通過偏正器，再由濾光器濾光，進入F-P 標準具，形成干涉圓環，再由成像鏡頭和CMOS相機接收，配合相應的軟體系統可以在計算中看到清晰的干涉圓環。隨著磁場的增加，分裂現象可在電腦顯示器上即時觀察。當可以看到清晰的K-2 級圓形分裂條紋時，圖像可保存到電腦進行分析計算。最終可以從實驗中得到荷質比e/m 的值。
通過磁場旋轉90°，重新微調光路，可以在平行於磁場方向觀測塞曼效應。
儀器特點：
● 用筆形汞燈作為光源，價格低廉且無需特殊保養與維護。
● USB 資料線的使用能夠滿足方便、快捷的資料獲取需要。
● 通用化的調節與固定結構能夠確保對干涉濾光器、法布裡- 泊羅標準具、准直透鏡和偏振器進行準確地調節。
● 高解析度的CMOS 照相機和法布裡- 泊羅標準具能夠保證輸出高品質、高清晰的圖像。
● 智慧分析軟體能夠保證即時的對光譜分裂圖像進行資料分析。
實驗結果：
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當磁場強度為零時，能級未分裂。
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當磁場強度足夠強時，能級發生分裂。我們可以看到9 條光譜線。
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橫向塞曼效應
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縱向塞曼效應
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訂單資訊
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攝像單元(含鏡頭、CMOS 相機), f=50mm, 兩百萬圖元
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BEM-5008 |
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法布裡泊羅標準具, λ=546.1nm
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BEM-5402 |
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干涉濾光器, λ=546.1nm
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BEM-5403 |
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偏振器
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BEM-5404 |
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聚光鏡, f=131.25mm
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BEM-5405 |
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精密調節架, Φ45mm, 2D
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BEM-5203 |
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水準可調精密調節架, Φ45mm, Travel=36mm , 3D
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BEM-5213 |
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導軌，長600mm
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BEM-5201-06 |
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托板，寬50mm (3)
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BEM-5204-50 |
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升降調節架，可調範圍25mm (3)
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BEM-5205-25 |
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連接杆，長90mm (3)
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BEM-5209-09 |
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筆形汞燈, 10A, 3W
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BEM-5009 |
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電磁線圈, 5A, 1.2T
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BEM-5010 |
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連接塊(1)
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BEM-5202 |
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可調直流恒流源, 110V/220V, 6A1
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BEM-5012 |
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塞曼效應用軟體
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BEM-5601 |
技術指標：
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主要部件
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指標
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筆型汞燈
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長度120mm，發光區長度50mm，發光區外徑6.6mm，筆桿最大直徑11mm，導線長度300mm，特徵譜線：253.7mm、 365mm、 404.7mm、 435.8mm、 546.1mm
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可調直流恒流電源
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電流調節範圍: 0-6A，飄移< 1%, 3.5數顯; 交流電壓輸出：1500V，電流<15mA 帶850通訊介面
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可旋轉線圈
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電阻<6Ω，最大輸入電流5A，最大磁感應強度1.2T
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准直透鏡
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孔徑38mm，焦距125mm
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偏振器
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直徑40mm，5度為1刻度，在0度和180度位置觀測到π偏振譜線，在90度和270度位置觀測σ偏振譜線
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干涉濾色器
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中心波長546.1nm，傳輸頻寬<=10nm，峰值透過率>=50%，孔徑為32mm，表面無污染，裂紋等
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F-P標準具
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鏡片反射率98%，鏡片間距2mm，中心波長為546.1nm，解析度>=7 x 105，經4.15 COMS相機成像，至少能觀察到K-3干涉圓環所分裂的條紋，分裂條紋應銳利清晰
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精密調整架
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孔徑40mm
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升降調節架
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可調節範圍0-57mm，中心直徑10mm
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杆
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長度90mm，直徑10mm
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托板
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寬度50mm，橫截面78mm x 21.5mm
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導軌
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導軌600mm
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50mm 定焦鏡頭
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焦距50mm，相對孔徑1:1.4
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COMS相機
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1/3" COMS sensor，圖元640 x 480，水準掃麵線650tvl
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整體測量誤差
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<=5% |
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