浅析塞曼效应实验新方法

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浅析塞曼效应实验新方法

发表时间:2018-12-06T17:38:21.347Z 来源:《教育学》2018年11月总第159期作者:王岁鑫

[导读] 通过对比塞曼效应实验新方法和传统塞曼效应实验方法,阐述了传统实验方法具有诸多的局限性

陕西咸阳市长武县职业教育中心陕西咸阳713600

摘要:通过对比塞曼效应实验新方法和传统塞曼效应实验方法,阐述了传统实验方法具有诸多的局限性,新实验方法则显示出卓越的优点:实验调试更加方便;数据采集更为便捷、准确;数据处理快捷,具有更大的人性化特点。

关键词:塞曼效应数据采集数据处理

一、塞曼效应的实验原理

当光源放在足够强的磁场中时,光源发射的一条光谱线分裂成几条光谱线,分裂后的谱线是偏振的,此现象为塞曼效应。原子发出的频率为v的谱线,在外磁场的作用下将分裂频率为n`的谱线,且:

从塞曼效应所成图像中测出各环直径,再测出磁场B,可计算e/m的值,由测量的波数差计算的荷质比同荷质比的理论值进行对比,还可以评估波数差的误差精度。

二、塞曼效应实验新方法

1.传统实验方法的局限性。

目镜直接观测法的视场角小,只能由一人来观察,多人同组实验时也只能一个一个地去观察实验现象,延长了实验时间。教师在讲解演示时也无法让多人同时观察,在教学中极为不便,不能满足教学的实际需要。

数据采集量较大,而且采集后的数据处理是人工处理,计算的工作量更大,另外计算繁琐、耗时较多、容易出错。读取数据时由于视场的限制,使环纹的位置不易准确测定。同时由于谱线分裂时环间距较小,长时间用眼睛观察目镜,容易造成眼睛的疲劳;实验时手的抖动会使干涉环的位置发生漂移;不同的个体读出的数据,偶然误差很大,这些都会严重影响测量的准确度。

2.新实验方法的图像采集与数据处理。

打开塞曼效应分析软件,通过采集到电脑上的图像,观察更方便。可以边观察边调试,使图像达到满意效果,然后采集图像。首先采集一个没有加磁场的图像加以保存,然后再将加磁场后的图像调试好后再次加以保存。

从塞曼效应分析软件中打开第一次保存的图像,利用该图像作修正圆,确定圆心,如图1所示。然后打开第二次保存的图像用来确定各干涉圆环的直径,在采集到的图像上,在相应圆周上标出三个点,软件自动测取相应圆周直径的数据。最后输入磁场强度,得出最终荷质比的结果,各个步骤及分步计算结果见图2所示。

利用计算的荷质比和理论的荷质比进行对比,可以进行误差分析:荷质比的理论值为1.75,图2显示的荷质比为1.74,可以得出新实验的相对误差为0.57%。而通过人工目测,最后计算的荷质比,相对误差一般在1%到10%之间,显然测量精度获得较大提高。

图1.打开第一次保存的图定圆心图2.打开第二次保存的图计算核质比

3.新实验方法的优势。

通过对比新旧实验方法,新实验方法的卓越优点主要体现在:(1)实验的调试更加方便。(2)实验数据的采集更为便捷、准确。(3)数据处理由电脑计算更加快捷,而且计算的中间步骤在软件上都能看到。当鼠标停留在各个中间量上时,软件会显示各中间量所用的公式,显示了更大的人性化特点。(4)该软件提供一系列的机器视觉与图像处理的工具和函数,应用于图像采集与处理方面,可以取得事半功倍的效果。本实验设备比别的类似实验所作改进还有:图像能够直接保存于电脑,而不是保存在软盘上,这样更容易进行普及。

旁观者效应实验

实验地点: 繁华的街口 实验人数: 三人以下简称A.B.C 实验过程: (1)A乔装成路人,走在街口的时候假装突然发病,慢慢坐在地上,然后呼救。 (2)此时C在一隐蔽处,用DV机记录在A假装发病倒地过程中及接下来一段时间里,路人对A发生这一情况所做出的反应。 (3)一段时间过后,B乔装成路人,在走过A时,上前询问A的情况,并进行救助。(4)C在一旁用DV机记录在B做出上前询问及救助后,路人又是怎样的反应。 实验现象: 现象一:在A乔装成路人并在街口发病后,过往的众多路人并未上前进行救助或是拨打110,120等急救电话,期间有路人驻足观看,回头张望,抑或视而不见。 现象二:在B上前询问进行救助的行为发生后,有一个路人也走上前询问,接着跟多的路人上前围观和帮助。 实验结论: 现象一和现象二可以分别称为责任分散效应和从众效应。 责任分散效应也称为旁观者效应,是指对某一件事来说,如果是单个个体被要求单独完成任务,责任感就会很强,会作出积极的反应。但如果是要求一个群体共同完成任务,群体中的每个个体的责任感就会很弱,面对困难或遇到责任往往会退缩。因为前者独立承担责任,后者期望别人多承担点儿责任。“责任分散”的实质就是人多不负责,责任不落实。 正是由于在紧急状态下有其他目击者在场,才使旁观者无动于衷。旁观者效应,他们解释道,不是在于旁观者的“病态”人格,而是在于旁观者对其他观察者的反应。旁观者数量越大,旁观者效应越明显。总体来说,当紧急情形出现时,如果只有一人在场,约有半数的人会伸手相救;如果知道还有另外一个人在场,援助者只有33%;如果知道还有更多的人在场,援助者只有22%。 人们常常要以别人为参照物来定位自己,通过观察别人来判断自己是否正确,所以这就导致了多人在场时反应会变慢。同时每个人都以为别人会做,自己就不做了,或者抱着罚不责众的心态,所以也就没有人会上前帮助或报警了。 从众效应作为一个心理学概念,是指个体在真实的或臆想的群体压力下,在认知上或行动上以多数人或权威人物的行为为准则,进而在行为上努力与之趋向一致的现象。从众效应既包括思想上的从众,又包括行为上的从众。从众是一种普遍的社会心理现象,从众效应本身并无好坏之分,其作用取决于在什么问题及场合上产生从众行为,具体表现在两个方面:一是具有积极作用的从众正效应; 二是具有消极作用的从众负效应。 积极的从众效应可以互相激励情绪,做出勇敢之举,有利于建立良好的社会氛围并使个体达到心理平衡,反之亦然。 正是由于B的救助行为给旁人的引导,所以更多的人上前救助。

西安交大《塞曼效应实验报告》

应物31 吕博成学号:10

塞曼效应 1896年,荷兰物理学家塞曼()在实验中发现,当光源放在足够强的磁场中时,原来的一条光谱线会分裂成几条光谱线,分裂的条数随能级类别的不同而不同,且分裂的谱线是偏振光。这种效应被称为塞曼效应。 需要首先指出的是,由于实验先后以及实验条件的缘故,我们把分裂成三条谱线,裂距按波数计算正好等于一个洛伦兹单位的现象叫做正常塞曼效应(洛伦兹单位 mc eB L π4=)。而实际上大多数谱线的塞曼分裂谱线多于三条,谱线的裂距可以大于也可 以小于一个洛伦兹单位,人们称这类现象为反常塞曼效应。反常塞曼效应是电子自旋假设的有力证据之一。通过进一步研究塞曼效应,我们可以从中得到有关能级分裂的数据,如通过能级分裂的条数可以知道能级的J 值;通过能级的裂距可以知道g 因子。 塞曼效应至今仍然是研究原子能级结构的重要方法之一,通过它可以精确测定电子的荷质比。 一.实验目的 1.学习观察塞曼效应的方法观察汞灯发出谱线的塞曼分裂; 2.观察分裂谱线的偏振情况以及裂距与磁场强度的关系; 3.利用塞曼分裂的裂距,计算电子的荷质比e m e 数值。 二.实验原理 1、谱线在磁场中的能级分裂 设原子在无外磁场时的某个能级的能量为0E ,相应的总角动量量子数、轨道量子数、自旋量子数分别为S L J 、、。当原子处于磁感应强度为B 的外磁场中时,这一原子能级将分裂为12+J 层。各层能量为 B Mg E E B μ+=0 (1) 其中M 为磁量子数,它的取值为J ,1-J ,...,J -共12+J 个;g 为朗德因子;B μ为玻尔磁矩(m hc B πμ4= );B 为磁感应强度。 对于S L -耦合 ) () ()()(121111++++-++ =J J S S L L J J g (2) 假设在无外磁场时,光源某条光谱线的波数为 )(010201~E E hc -=γ (3) 式中 h 为普朗克常数;c 为光速。

塞曼效应实验报告完整版

塞曼效应实验报告完整版 学生姓名: 学号: 5502210039 专业班级:应物101班 实验时间: 教师编号:T017 成绩: 塞曼效应 一、实验目的 1(观察塞曼效应现象,把实验结果与理论结果进行比较。 2(学习观测塞曼效应的实验方法。 3(计算电子核质比。 二、实验仪器 WPZ—?型塞曼效应实验仪 三、实验原理 塞曼效应:在外磁场作用下,由于原子磁矩与磁场相互作用,使原子能级 ,,产生分裂。垂直于磁场观察时,产生线偏振光(线和线);平行于磁场观察时,产生圆偏振光(左旋、右旋)。 按照半经典模型,质量为m,电量为的电子e绕原子核转动,因此,原子具B,E有一定的磁矩,它在外磁场中会获得一定的磁相互作用能,由于原子的磁,P矩与总角动量的关系为 JJ e,,gP (1) JJ2m 其中为朗德因子,与原子中所有电子德轨道和自旋角动量如何耦合成整g 个原子态的角动量密切相关。因此, e,,,,,,,,coscosEBgPB (2) JJ2m

,其中是磁矩与外加磁场的夹角。又由于电子角动量空间取向的量子化,这种磁相互作用能只能取有限个分立的值,且电子的磁矩与总角动量的方向相反,因此在外磁场方向上, h (3) ,,,,,cos,,1,,,?PMMJJJJ2, 学生姓名: 刘惠文学号: 5502210039 专业班级:应物101班实验时间: 教师编号:T017 成绩: heJhM,,式中是普朗克常量,是电子的总角动量,是磁量子数。设:,B4m,称为玻尔磁子,为未加磁场时原子的能量,则原子在外在磁场中的总能量为 E0 (4) EEEEMgB,,,,,,00B 由于朗德因子与原子中所有电子角动量的耦合有关,因此,不同的角动g LS,量耦合方式其表达式和数值完全不同。在耦合的情况下,设原子中电子轨道运动和自旋运动的总磁矩、总角动量及其量子数分别为、、和、、,P,PLLLSSS,它们的关系为 eeh,,,,(1),PLL (5) LL222mm, eeh,,,,(1),PSS (6) SS2mm, PPP,,设与和的夹角分别为和,根据矢量合成原理,只要将二者JLSLJSJ ,在方向的投影相加即可得到形如(1)式的总电子磁矩和总轨道角动量的关J 系: ,,,,,,,coscosJLLJSSJ ePP,,(cos2cos),,LLJSSJ2m 222222PPPPPP,,,,eJLSJLS (7) ,,(2)222mPPJJ 222PPP,,eJLSP,,(1)J2Pm22J

塞曼效应实验报告

塞曼效应实验报告 一、实验目的与实验仪器 1. 实验目的 (1)学习观察塞曼效应的方法,通过塞曼效应测量磁感应强度的大小。 (2)学习一种测量电子荷质比的方法。 2.实验仪器 笔形汞灯+电磁铁装置,聚光透镜,偏振片,546nm滤光片,F-P标准具,标准具间距(d=2mm),成像物镜与测微目镜组合而成的测量望远镜。 二、实验原理 (要求与提示:限400字以内,实验原理图须用手绘后贴图的方式) 1.塞曼效应 (1)原子磁矩和角动量关系 用角动量来描述电子的轨道运动和自旋运动,原子中各电子轨道运动角动量的矢量和即原子的轨道角动量L,考虑L-S耦合(轨道-自旋耦合),原子的角动量J =L +S。量子力学理论给出各磁矩与角动量的关系: L = - L,L = S = - S,S = 由上式可知,原子总磁矩和总角动量不共线。则原子总磁矩在总角动量方向上的分量 为: J = g J,J = J L为表示原子的轨道角量子数,取值:0,1,2… S为原子的自旋角量子数,取值:0,1/2,1,3/2,2,5/2… J为原子的总角量子数,取值:0,1/2,1,3/2… 式中,g=1+为朗德因子。 (2)原子在外磁场中的能级分裂 外磁场存在时,与角动量平行的磁矩分量J与磁场有相互作用,与角动量垂直的磁矩分量与磁场无相互作用。由于角动量的取向是量子化的,J在任意方向的投影(如z方向)为: = M,M=-J,-(J-1),-(J-2),…,J-2,J-1,J 因此,原子磁矩也是量子化的,在任意方向的投影(如z方向)为: =-Mg 式中,玻尔磁子μB =,M为磁量子数。

具有磁矩为J的原子,在外磁场中具有的势能(原子在外磁场中获得的附加能量): ΔE = -J·=Mg B 则根据M的取值规律,磁矩在空间有几个量子化取值,则在外场中每一个能级都分裂为等间隔的(2J+1)个塞曼子能级。原子发光过程中,原来两能级之间电子跃迁产生的一条光谱线也分裂成几条光谱线。这个现象叫塞曼效应。 2.塞曼子能级跃迁选择定则 (1)选择定则 未加磁场前,能级E2和E1之间跃迁光谱满足: hν = E2 - E1 加上磁场后,新谱线频率与能级之间关系满足: hν’= (E2+ΔE2) – (E1+ΔE1) 则频率差:hΔν= ΔE2-ΔE1= M2g2 B -M1g1B= (M2g2- M1g1)B 跃迁选择定则必须满足: ΔM = 0,±1 (2)偏振定则 当△M=0时,产生π线,为振动方向平行于磁场的线偏振光,可在垂直磁场方向看到。 当△M=±1时,产生σ谱线,为圆偏振光。迎着磁场方向观察时,△M=1的σ线为左旋圆偏振光,△M=-1的σ线为右旋圆偏振光。在垂直于磁场方向观察σ线时,为振动方向垂直于磁场的线偏振光。 3. 能级3S13P2 L01 S11 J12 g23/2 M10-1210-1-2 Mg20-233/20-3/2-3汞原子的绿光谱线波长为,是由高能级{6s7s}S1到低能级{6s6p}P2能级之间的跃迁,其上下能级有关的量子数值列在表1。3S1、3P2表示汞的原子态,S、P分别表示原子轨道量子数L=0和1,左上角数字由自旋量子数S决定,为(2S+1),右下角数字表示原子的总角动量量子数J。 在外磁场中能级分裂如图所示。外磁场为0时,只有的一条谱线。在外场的作用下,上能级分裂为3条,下能级分裂为5条。在外磁场中,跃迁的选择定则对磁量子数M的要求为:△M=0,±1,因此,原先的一条谱线,在外磁场中分裂为9条谱线。 9条谱线的偏振态,量子力学理论可以给出:在垂直于磁场方向观察,9条分裂谱线的强度(以中心谱线的强度为100)随频率增加分别为,,75,75,100,75,75,,. 标准具 本实验通过干涉装置进行塞曼效应的观察。我们选择法布里-珀罗标准具(F-P标准具)作为干涉元件。F-P标准具基本组成:两块平行玻璃板,在两板相对的表面镀有较高反射率的薄膜。 多光束干涉条纹的形成

从众效应

从众效应 【从众效应】“也称乐队花车效应”,也就是我们通常所说的“随大流”,是指当个体受到群体的影响,包括引导或施加的压力时,会怀疑并改变自己原来的想法、判断以及行为,并且朝着与群体大多数人一致的方向变化。从众效应可以是因为对方“人多势众带来的气场上的压迫感”,也包括有对方“有权威性或者领导性”,迫于对这些非本直接和客观因素的影响而从众。 比如,在大学课堂上教授拿出一个瓶子,说是某种名贵的精油,在点燃后,教室里有同学说闻到了花香,还有同学说是玫瑰花香,后来几乎所有人都闻到玫瑰花香。最后,教授说这只是一瓶普通的自来水。所以,第一个说闻到玫瑰花香的同学也许是一种联想导致的错觉,而后边说闻到玫瑰花香的同学是追随他人所产生的趋同性,如果说第一位同学是心理暗示起了作用,那么后边的一众同学是受了从众心理的影响。而这种从众心理效应本质上没有侵害任何一方的利益,所以最后同学们呵呵一笑,这个课题小测式就结束了。 众效应产生的原因 1.当个体在群体中,为了适应环境,融入集体,个体会倾向于跟从大众的一致性喜好。 2.当个体担心自己偏离群体,不想被突出,被独立,于是选择从众。 3.当个体对某个问题、事件缺乏自己独立见解时,或者对自己的答案不确定时,个体特别容易倾向于对照群体其他大多数的意见,选择从众。 4.当个体对群体认可度高,经常会过滤自己的观点,出现盲目从众。 5.还有,当群体中有权威人物时,个体也会倾向于相信群体的意见,看法,于是也陷入从众效应。 再深入的分析,有些从众行为也只是表现上的从众 1?表面服从,内心也接受,所谓口服心服;

2?口服心不服,出于无奈只得表面服从,违心从众; 3?完全随大流,谈不上服不服的问题。 与其人云亦云,不如独立思考 研究表明,女性比男性容易从众,幼儿,青少年比成人容易从众,缺乏自信的比自信的人容易从众。 顺便分析一下类似的一个心理学效应——责任分散效应。 它属于群体心理学的领域,在某个场景或某个事件中,单个个体的责任感会很强,会对情况做出积极的反应,如果是处于群体中,个体责任感就会减弱很多,往往会不采取行动或比较懈怠,它也叫做旁观者效应。例如:在某个紧急的情况下,某人有危险或者境地,如果只有一个人在场,他往往会采取行动,施于援手,因为此时他的责任感很强。不想因为对于事情置之不理感到内疚或者负罪,而当处于群体中时,责任就被分散,他会想反正还有其他人,不单只有我,这种情况就造成就集体冷漠,三个和尚没水喝就源于心理学效应。 其实从众也有它的积极影响,当人在情境不确定的时候,其他人的行为最具有参考价值,具备行为参照的功能。特别在职场中,新人往往选择与同事保持一致,这样可以更容易的被团队接受。另外,在团队凝聚力方面,也表现出从众的行为可以更受团队认同。 一群幼小的沙鸥,无忧无虑地嬉戏在绿色的湖水中。一只勇敢的小沙鸥尝试着,挣扎着,试图展开翅膀飞向蓝天。它一次次不停地扑摔着,挣扎着,失败着,其余的沙鸥只是看着,突然间,那只沙鸥成功了,自由地翱翔于天际。在那只飞的沙鸥引领下,第二只、第三只沙鸥开始了同样的尝试……突然有一天,所有的沙鸥都学会了飞翔。 所以,积极的从众效应可以互相激励情绪,做出勇敢之举,有利于建立良好的社会氛围和完成群体目标,能使个体达到心理平衡,增强内心的安全感和自信心,还有助于学习他人的智慧经验,扩大视野,克服固执己见、盲目自信修正自己的思维方式等。

塞曼效应实验资料报告材料完整版

学生: 学号: 5502210039 专业班级:应物101班 实验时间: 教师编号:T017 成绩: 塞曼效应 一、实验目的 1.观察塞曼效应现象,把实验结果与理论结果进行比较。 2.学习观测塞曼效应的实验方法。 3.计算电子核质比。 二、实验仪器 WPZ —Ⅲ型塞曼效应实验仪 三、实验原理 塞曼效应:在外磁场作用下,由于原子磁矩与磁场相互作用,使原子能级产 生分裂。垂直于磁场观察时,产生线偏振光(π线和σ线);平行于磁场观察时, 产生圆偏振光(左旋、右旋)。 按照半经典模型,质量为m ,电量为e 的电子绕原子核转动,因此,原子具 有一定的磁矩,它在外磁场B 中会获得一定的磁相互作用能E ?,由于原子的磁 矩J μ与总角动量J P 的关系为 2J J e g P m μ=(1) 其中g 为朗德因子,与原子中所有电子德轨道和自旋角动量如何耦合成整个 原子态的角动量密切相关。因此, cos cos 2J J e E B g P B m μαα?=-=-(2) 其中α是磁矩与外加磁场的夹角。又由于电子角动量空间取向的量子化,这 种磁相互作用能只能取有限个分立的值,且电子的磁矩与总角动量的方向相反, 因此在外磁场方向上, cos ,,1,,2J h P M M J J J απ-==--(3)

学生: 惠文 学号: 5502210039 专业班级:应物101班 实验时间: 教师编号:T017 成绩: 式中h 是普朗克常量,J 是电子的总角动量,M 是磁量子数。设:4B he m μπ=,称为玻尔磁子,0E 为未加磁场时原子的能量,则原子在外在磁场中的总能量为 00B E E E E Mg B μ=+?=+(4) 由于朗德因子g 与原子中所有电子角动量的耦合有关,因此,不同的角动量 耦合方式其表达式和数值完全不同。在L S -耦合的情况下,设原子中电子轨道 运动和自旋运动的总磁矩、总角动量及其量子数分别为L μ、L P 、L 和S μ、S P 、 S ,它们的关系为 2L L e P m μ==(5) S S e P m μ==(6) 设J P 与L P 和S P 的夹角分别为LJ α和SJ α,根据矢量合成原理,只要将二者在 J μ方向的投影相加即可得到形如(1)式的总电子磁矩和总轨道角动量的关系: 2222222222cos cos (cos 2cos )2(2)222(1)222J L LJ S SJ L LJ S SJ J L S J L S J J J L S J J J e P P m P P P P P P e m P P P P P e P P m e g P m μμαμααα=+= ++--+=+-+=+=(7) 其中朗德因子为 (1)(1)(1)1.2(1) J J L L S S g J J +-+++=++(8) 由(*)式中可以看出,由于M 共有(2J +1)个值,所以原子的这个能级在

浅谈课堂气氛中的从众效应

浅谈课堂气氛中的从众效应 摘要:在现实生活中,课堂气氛已经成为许多家长和孩子衡量学校教育质量的一个关键指标。通过对现实生活中课堂的研究以课堂气氛为出发点发现其中存在的从众效应与课堂气氛的好坏有着密切的联系,以综述的方法探讨了课堂气氛中从众效的原因及其对课堂气氛的积极和消极作用,并提出如何对课堂气氛中的从众效应进行调控,对目前的课堂教学有实际意义。 关键词:课堂气氛从众效应作用 调控 中小学教学通常都是在课堂内进行的,因此课堂气氛是促进或抑制学生学习的重要因素,关系到学生的学习积极性和学习成绩的好坏。许多教育实践表明良好的课堂气氛能使学生情绪高昂,智力活动呈最佳状态,还会使学生得到一种愉快成功的体验,并陶冶情操保持一种积极的学习心态。因此,心理学家通过实验研究从不同角度分析了影响课堂气氛的因素,但并没有系统的从众的角度来研究。教育学家认为个别学生的态度与情感并不构成课堂气氛,当多数学生具有一致的态度与情感时就会形成具有优势的课堂气氛。因此,存在于班级的从众效应是影响课堂气氛的一个重要因素,在参考各种文献和名家观点的基础上分析从众效应对课堂气氛的影响,从现实的角度来考察从众与课堂气氛的关系,对当代课堂教学有重要意义。 1 课堂气氛 课堂气氛,又称班风,通常指伴随师生之间的人际互动而形成的某些占优势的态度和情感的综合状态。在实际教学中,我们经常看到不同类型的课堂气氛,有的课堂气氛积极热烈,有的则拘谨沉默,死气沉沉。即使是同一个课堂在不同的任课老师的指导下也是大不相同。实践表明,学生之间的相互感染可以影响课堂气氛,其中隐含着一种心理学效应——从众效应。 班级是一个特殊的群体,在这群体中有一定的社会交往结构,有多种人际关系、社会气氛、行为规范等等,日常的课堂教学正是在这样一个相对封闭的教学系统中进行,学生处于这种封闭的集体环境中很容易彼此影响形成群体压力。当课堂上大部分同学都积极回答问题时,其余的同学迫于群体压力或为了与群体保持一致也积极思考这样全班就会形成积极和谐的课堂气氛,在这种气氛下就会不

塞曼效应实验报告

近代物理实验报告 塞曼效应实验 学院 班级 姓名 学号 时间 2014年3月16日

塞曼效应实验实验报告 【摘要】: 本实验通过塞曼效应仪与一些观察装置观察汞(Hg)546.1nm谱线(3S1→3P2跃迁)的塞曼分裂,从理论上解释、分析实验现象,而后给出横效应塞满分裂线的波数增量,最后得出荷 质比。 【关键词】:塞曼效应、汞546.1nm、横效应、塞满分裂线、荷质比 【引言】: 塞曼效应是原子的光谱线在外磁场中出现分裂的现象,是1896年由荷兰物理学家塞曼发现的。首先他发现,原子光谱线在外磁场发生了分裂;随后洛仑兹在理论上解释了谱线分裂成 3条的原因,这种现象称为“塞曼效应”。在后来进一步研究发现,很多原子的光谱在磁场中 的分裂情况有别于前面的分裂情况,更为复杂,称为反常塞曼效应。 塞曼效应的发现使人们对物质光谱、原子、分子有更多了解,塞曼效应证实了原子磁矩的 空间量子化,为研究原子结构提供了重要途径,被认为是19世纪末20世纪初物理学最重要的发现之一。利用塞曼效应可以测量电子的荷质比。在天体物理中,塞曼效应可以用来测量天体 的磁场。本实验采取Fabry-Perot(以下简称F-P)标准具观察Hg的546.1nm谱线的塞曼效应,同时利用塞满效应测量电子的荷质比。 【正文】: 一、塞曼分裂谱线与原谱线关系 1、磁矩在外磁场中受到的作用 (1)原子总磁矩在外磁场中受到力矩的作用: 其效果是磁矩绕磁场方向旋进,也就是总角动量(P J)绕磁场方向旋进。 (2)磁矩在外磁场中的磁能:

由于或在磁场中的取向量子化,所以其在磁场方向分量也量子化: ∴原子受磁场作用而旋进引起的附加能量 M为磁量子数 g为朗道因子,表征原子总磁矩和总角动量的关系,g随耦合类型不同(LS耦合和jj耦合)有两种解法。在LS耦合下: 其中: L为总轨道角动量量子数 S为总自旋角动量量子数 J为总角动量量子数 M只能取J,J-1,J-2 …… -J(共2J+1)个值,即ΔE有(2J+1)个可能值。 无外磁场时的一个能级,在外磁场作用下将分裂成(2J+1)个能级,其分裂的能级是等间隔的,且能级间隔 2、塞曼分裂谱线与原谱线关系: (1) 基本出发点:

塞曼效应实验报告

1、前言和实验目的 1.了解和掌握WPZ-Ⅲ型塞曼效应仪和利用其研究谱线的精细结构。 2.了解法布里-珀罗干涉仪的的结构和原理及利用它测量微小波长差值。 3.观察汞546.1nm (绿色)光谱线的塞曼效应,测量它分裂的波长差,并计算电子的荷质比的实验值和标准值比较。 2、实验原理 处于磁场中的原子,由于电子的j m 不同而引起能级的分裂,导致跃迁时发出的光子的频率产生分裂的现象就成为塞曼效应。下面具体给出公式推导处于弱磁场作用下的电子跃迁所带来的能级分裂大小。 总磁矩为 J μ 的原子体系,在外磁场为B 中具有的附加能为: E ?= -J μ *B 由于我们考虑的是反常塞曼效应,即磁场为弱磁场,认为不足以破坏电子的轨道-自旋耦合。则我们有: E ?= -z μB =B g m B J J μ 其中z μ为J μ 在z 方向投影,J m 为角动量J 在z 方向投影的磁量子数,有12+J 个值,B μ= e m eh π4称为玻尔磁子,J g 为朗德因子,其值为 J g =) 1(2) 1()1()1(1++++-++ J J S S L L J J 由于J m 有12+J 个值,所以处于磁场中将分裂为12+J 个能级,能级间隔为B g B J μ。当没有磁场时,能级处于简并态,电子的态由n,l,j (n,l,s )确定,跃迁的选择定则为Δs=0, Δl=1±.而处于磁场中时,电子的态由n,l,j,J m ,选择定则为Δs=0,Δl=1±,1±=?j m 。 磁场作用下能级之间的跃迁发出的谱线频率变为: )()(1122' E E E E hv ?+-?+==h ν+(1122g m g m -)B μB 分裂的谱线与原谱线的频率差ν?为: ν?=' ν-ν=h B g m g m B /)(1122μ-、 λ?= c ν λ?2 =2λ (1122g m g m -)B μB /hc =2 λ (1122g m g m -)L ~

塞曼效应实验报告

塞曼效应实验 实验原理 1、磁矩在外磁场中受到的作用 (1)原子总磁矩在外磁场中受到力矩的作用: 其效果是磁矩绕磁场方向旋进,也就是总角动量(PJ)绕磁场方向旋进。 (2)磁矩在外磁场中的磁能: 由于或在磁场中的取向量子化,所以其在磁场方向分量也量子化: ∴原子受磁场作用而旋进引起的附加能量 M为磁量子数 g为朗道因子,表征原子总磁矩和总角动量的关系,g随耦合类型不同(LS耦合和jj耦合)有两种解法。在LS耦合下:

2、塞曼分裂谱线与原谱线关系: (1) 基本出发点: ∴分裂后谱线与原谱线频率差 由于 定义为洛仑兹单位: 3、谱线的偏振特征: 塞曼跃迁的选择定则为:ΔM=0 时为π成份(π型偏振)是振动方向平行于磁场的线偏振光,只有在垂直于磁场方向才能观察到,平行于磁场方向观察不到;但当ΔJ=0时,M2=0到M1=0的跃迁被禁止。

当ΔM=±1时,为σ成份,σ型偏振垂直于磁场,观察时为振动垂直于磁场的线偏振光。 平行于磁场观察时,其偏振性与磁场方向及观察方向都有关:沿磁场正向观察时(即磁场方向离开观察者:) ΔM= +1为右旋圆偏振光(σ+偏振) ΔM= -1为左旋圆偏振光(σ-偏振) 也即,磁场指向观察者时:⊙ ΔM= +1为左旋圆偏振光 ΔM= -1为右旋圆偏振光 分析的总思路和总原则: 在辐射的过程中,原子和发出的光子作为整体的角动量是守恒的。 原子在磁场方向角动量为 ∴在磁场指向观察者时:⊙B 当ΔM= +1时,光子角动量为,与同向 电磁波电矢量绕逆时针方向转动,在光学上称为左旋圆偏振光。 ΔM= -1时,光子角动量为,与反向 电磁波电矢量绕顺时针方向转动,在光学上称为右旋圆偏振光。

社会心理学--从众心理

从众心理 从众心理即指个人受到外界人群行为的影响,而在自己的知觉、判断、认识上表现出符合于公众舆论或多数人的行为方式,而实验表明只有很少的人保持了独立性,没有被从众,所以从众心理是大部分个体普遍所有的心理现象。由一个人或一个团体的真实的或是臆想的压力所引起的人的行为或观点的变化。“羊群效应”是指管理学上一些企业的市场行为的一种常见现象。 经济学里经常用“羊群效应”来描述经济个体的从众跟风心理。因此,“羊群效应”就是比喻人都有一种从众心理,从众心理很容易导致盲从,而盲从往往会陷入骗局或遭到失败。 (1)由于“羊群行为”者往往抛弃自己的私人信息追随别人,这会导致市场信息传递链的中断。但这一情况有两面的影响:第一,“羊群行为”由于具有一定的趋同性,从而削 弱了市场基本面因素对未来价格走势的作用。(2)如果“羊群行为”超过某一限度,将诱发另一个重要的市场现象一一过度反应的出现。(3)所有“羊群行为”的发生基础都是信息的不完全性。因此,一旦市场的信息状态发生变化,如新信息的到来,“羊群行为”就会瓦解。这时由“羊群行为”造成的股价过度上涨或过度下跌,就会停止,甚至还会向相反的方向过度回归。这意味着“羊群行为”具有不稳定性和脆弱性。 由于信息相似性产生的类羊群效应由于信息不完全产生的羊群效应 从众效应 引发大学生从众效应最值得注意的是“班级效应”和“宿舍效应” 班级效应”、“宿舍效应”在班风、舍风中的作用,由此可见一斑。反之,庸俗的从众行为往往会导致班风、舍风消极落后。 大学校园的从众行为,既有积极方面,又有消极方面。优化群体结构,利用从众行为的积极影响,防止其消极作用,具有重要的意义。 从众行为的过分普遍,反映了部分大学生自我意识弱化,独立性较差,缺乏个体倾向性的世界观、人生观、价值观,这是从众行为中消极现象抬头的主要原因,即使从众行为出现积极效应,但一旦失却这种从众氛围,又很容易不知所措,找不到自己努力的方向,走向社会后的迷悯、失落,实际上这是从众现象最直接的后遗症。 此外,一味从众也容易导致大学生心理障碍的发生。意味着自己失去了一片晴朗的天空,抛却了一片属于自己的领地。盲目从众意味着部分大学生丢失了以个体色彩的思维和行动编织的草帽,在喧哗与骚动中麻木自己,“创新意识“在头脑中只成了四个机械的汉字,所接受的高等教育也锈蚀成了斑驳的条条框框,毕业证书和学位证书只成了人生进程中的标志,却难以成为升华人生的动力。大学生,摆脱从众的盲目色彩,用独立的思想和明晰的脚印使自己主动融入集体的行列,这样,你将拥有一个真正属于自己的人生。

西安交大《塞曼效应实验报告》(资料参考)

塞 曼 效 应 实 验 报 告 应物31 吕博成学号:2120903010

塞曼效应 1896年,荷兰物理学家塞曼(P.Zeeman )在实验中发现,当光源放在足够强的磁场中时,原来的一条光谱线会分裂成几条光谱线,分裂的条数随能级类别的不同而不同,且分裂的谱线是偏振光。这种效应被称为塞曼效应。 需要首先指出的是,由于实验先后以及实验条件的缘故,我们把分裂成三条谱线,裂距按波数计算正好等于一个洛伦兹单位的现象叫做正常塞曼效应(洛伦兹单位 mc eB L π4=)。而实际上大多数谱线的塞曼分裂谱线多于三条,谱线的裂距可以大于也可 以小于一个洛伦兹单位,人们称这类现象为反常塞曼效应。反常塞曼效应是电子自旋假设的有力证据之一。通过进一步研究塞曼效应,我们可以从中得到有关能级分裂的数据,如通过能级分裂的条数可以知道能级的J 值;通过能级的裂距可以知道g 因子。 塞曼效应至今仍然是研究原子能级结构的重要方法之一,通过它可以精确测定电子的荷质比。 一.实验目的 1.学习观察塞曼效应的方法观察汞灯发出谱线的塞曼分裂; 2.观察分裂谱线的偏振情况以及裂距与磁场强度的关系; 3.利用塞曼分裂的裂距,计算电子的荷质比e m e 数值。 二.实验原理 1、谱线在磁场中的能级分裂 设原子在无外磁场时的某个能级的能量为0E ,相应的总角动量量子数、轨道量子数、自旋量子数分别为S L J 、、。当原子处于磁感应强度为B 的外磁场中时,这一原子能级将分裂为12+J 层。各层能量为 B Mg E E B μ+=0 (1) 其中M 为磁量子数,它的取值为J ,1-J ,...,J -共12+J 个;g 为朗德因子;B μ为玻尔磁矩(m hc B πμ4= );B 为磁感应强度。 对于S L -耦合 ) () ()()(121111++++-++ =J J S S L L J J g (2) 假设在无外磁场时,光源某条光谱线的波数为

塞曼效应实验报告完整版

学生姓名: 学号: 39 专业班级:应物101班 实验时间: 教师编号:T017 成绩: 塞曼效应 一、实验目的 1.观察塞曼效应现象,把实验结果与理论结果进行比较。 2.学习观测塞曼效应的实验方法。 3.计算电子核质比。 二、实验仪器 WPZ —Ⅲ型塞曼效应实验仪 三、实验原理 塞曼效应:在外磁场作用下,由于原子磁矩与磁场相互作用,使原子能级产生分裂。垂直于磁场观察时,产生线偏振光(π线和σ线);平行于磁场观察时,产生圆偏振光(左旋、右旋)。 按照半经典模型,质量为m ,电量为e 的电子绕原子核转动,因此,原子具有一定的磁矩,它在外磁场B 中会获得一定的磁相互作用能E ?,由于原子的磁矩J μ与总角动量J P 的关系为 2J J e g P m μ=(1) 其中g 为朗德因子,与原子中所有电子德轨道和自旋角动量如何耦合成整个原子态的角动量密切相关。因此, cos cos 2J J e E B g P B m μαα?=-=-(2) 其中α是磁矩与外加磁场的夹角。又由于电子角动量空间取向的量子化,这种磁相互作用能只能取有限个分立的值,且电子的磁矩与总角动量的方向相反,因此在外磁场方向上, cos ,,1,,2J h P M M J J J απ -==--L (3)

学生姓名: 刘惠文 学号: 39 专业班级:应物101班 实验时间: 教师编号:T017 成绩: 式中h 是普朗克常量,J 是电子的总角动量,M 是磁量子数。设:4B he m μπ=,称为玻尔磁子,0E 为未加磁场时原子的能量,则原子在外在磁场中的总能量为 00B E E E E Mg B μ=+?=+(4) 由于朗德因子g 与原子中所有电子角动量的耦合有关,因此,不同的角动量 耦合方式其表达式和数值完全不同。在L S -耦合的情况下,设原子中电子轨道运动和自旋运动的总磁矩、总角动量及其量子数分别为L μ、L P 、L 和S μ、S P 、S ,它们的关系为 2L L e P m μ==(5) S S e P m μ==(6) 设J P 与L P 和S P 的夹角分别为LJ α和SJ α,根据矢量合成原理,只要将二者在 J μ方向的投影相加即可得到形如(1)式的总电子磁矩和总轨道角动量的关系: 2222222222cos cos (cos 2cos )2(2)222(1)222J L LJ S SJ L LJ S SJ J L S J L S J J J L S J J J e P P m P P P P P P e m P P P P P e P P m e g P m μμαμααα=+= ++--+=+-+=+=(7) 其中朗德因子为 (1)(1)(1)1.2(1) J J L L S S g J J +-+++=++(8) 由(*)式中可以看出,由于M 共有(2J +1)个值,所以原子的这个能级在

VCO压控振荡器实验报告

VCO压控振荡器实验报告 目录章节 设计要求及方案选择 (2) 框内电路设计(EWB仿真) (5) 总电路叙述 (10) 器件表 (12) 总电路图 (13) 问题及修改方案 (13) 体会 (14) 参考书目及文献资料 (17) 附录:总电路图 (17)

设计要求及方案选择 1.设计内容 V/F转换(VCO压控振荡器) 2. 设计要求 输入0—10V电压,输出0—20KHz脉冲波(或者0—10KHz 对称方波)。绝对误差在正负30Hz以内。 3. 设计方案 (1)RC压控振荡器

(2)双D触发器式的VCO电路 图片来源CIC中国IC网 如图所示为双D触发器式的VCO。电路输出一个占空比50%的方波信号,而消耗的电流却很小。当输入电压为5~12V 时,输出频率范围从20~70kHz。首先假设IC-A的初始状态是Q=低电平。此时VDl被关断,Vi通过Rl向Cl充电。当Cl 上的电压达到一定电平时,IC-A被强制翻转,其Q输出端变成高电平,Cl通过VDl放电。同时,IC-A的CL输入端也将变成低电平,强制IC-A再翻回到Q=低电平。由于R2和C2的延时作用,保证了在IC-A返回到Q为低电平以前,把Cl的电放掉。IC-A输出的窄脉冲电流触发IC-B,产生一个占空比为50%的输出脉冲信号。

(3)具有三角波和方波输出的压控振荡器 图片来源CIC中国IC网 如图所示为具有三角波和方波输出的压控振荡电路。该电路是一个受控制电压控制的振荡器。它具有很好的稳定性和极好的线性,并且有较宽的频率范围。电路有两个输出端,一个是方波输出端,另一个为三角波输出端。图中,A1为倒相器,A2为积分器,A3为比较器。场效应管Q1用来变换积分方向。比较器的基准电压是由稳压二极管D1、D2提供,积分器的输出和基准电压进行比较产生方波输出。电阻R5、R6用来降低Q1的漏极电压,以保证大输入信号时Q1能完全截止。电阻R7、R8和二极管D3、D4是为了防止A3发生阻塞。

组织行为学大纲

《组织行为学》课程教学大纲 课程名称:组织行为学课程代码:18223120 课程类型:核心课程 学分:3 总学时:48 理论学时:48实验(上机)学时: 先修课程:无适用专业:人力资源管理 一、课程性质、目的和任务 《组织行为学》是人力资源管理等专业的专业基础课程。要求学习者掌握组织行为学的理念、原理和基本方法,为进一步学习该专业的专业课程打好基础,也是参加人力资源管理师考试的基础理论之一。在教学中除去介绍基本的原理外,对于该专业的学生要特别强调通过案例分析讨论、实际联系等环节,使同学们理解理论与实践的关系,掌握组织行为学的专门方法和技术,并提高分析问题和实际操作能力。 二、教学基本要求 1、知识、能力、素质的基本要求 将课堂教学、案例教学、课程研讨、模拟演练等有机地结合起来,以提高教学效率和教学效果。在教学过程中,既要注重基本理论、基本概念和基本方法;又要特别注重通过实际案例的分析和研讨,使学生了解理论与实际的结合,培养学生实际应用能力;还要通过教师与学生的双向交流,提高学生的学习积极性。 2、教学模式基本要求 增加案例教学的比重,文字教材、音像教材中都要突出典型案例的剖析。同时安排必要的作业和实验,给学生接触实际、动手分析的机会。日常的面授辅导应着重于重点的归纳、难点的剖析以及作业讲解。建议布置适量的作业题,以综合练习和案例分析的形式为主。对本课程的教学,一般适合采用以下方法和形式:教师讲述、学生讨论、组织学生进行角色扮演等模拟实验和到企业、事业单位调查实习,并写出调查报告。 3、考核方法基本要求 考试课以学期末的统一闭卷考试为主,评定成绩时期末考试占60%,平时成绩占20%。期中成绩占20%,考查课的期末考试由课任老师安排在最后一次课随堂考试,此外还需安排一次期中考试,开闭卷均可。 三、教学内容及要求 第1章组织行为学概述 本章内容: 第一节组织行为学的概念 第二节组织行为学的学科特点及形成与发展 第三节组织行为学的研究方法 学习目标: 了解:组织行为学的定义,包括:研究对象、研究方法和研究目的。

塞曼效应实验报告精选doc

实验题目:塞曼效应 实验目的:研究塞曼分裂谱的特征,学习应用塞曼效应测量电子的荷质比和研究原子能级结构的方法。 实验仪器:塞曼效应实验平台仪器,磁感应强度测量仪,底片,秒表等。 实验原理:(点击跳过实验原理) 1. 谱线在磁场中的能级分裂 对于多电子原子,角动量之间的相互作用有LS 耦合模型和JJ 耦合某型。对于LS 耦合,电子之间的轨道与轨道角动量的耦合作用及电子间自旋与自旋角动量的耦合作用强,而每个电子的轨道与自旋角动量耦合作用弱。 原子中电子的轨道磁矩和自旋磁矩合成为原子的总磁矩。总磁矩在磁场中受到力矩的作用而绕磁场方向旋进,可以证明旋进所引起的附加能量为 B Mg E B μ=? (1) 其中M 为磁量子数,μB 为玻尔磁子,B 为磁感应强度,g 是朗德因子。朗德因子g 表征原子的总磁矩和总角动量的关系,定义为 ) 1(2)1()1()1(1++++-++=J J S S L L J J g (2) 其中L 为总轨道角动量量子数,S 为总自旋角动量量子数,J 为总角动量量子数。磁量子数M 只能取J ,J-1,J-2,…,-J ,共(2J+1)个值,也即E ?有(2J+1)个可能值。这就是说,无磁场时的一个能级,在外磁场的作用下将分裂成(2J+1)个能级。由式(1)还可以看到,分裂的能级是等间隔的,且能级间隔正比于外磁场B 以及朗德因子g 。 能级E 1和E 2之间的跃迁产生频率为v 的光, 12E E hv -= 在磁场中,若上、下能级都发生分裂,新谱线的频率v ’与能级的关系为 B g M g M hv E E E E E E E E hv B μ)()()()()('112212121122-+=?-?+-=?+-?+= 分裂后谱线与原谱线的频率差为

社会心理学读书报告

社会心理学读书报告 题目:旁观者效应的相关探究 学生姓名:谢放 学号:3120101636 班级:信计1201班 日期:2014年12月27日

摘要:随着社会的进步,人们发现这个世界变得沉默了。大家越来越愿意作为一名旁观者。许多被大家所诟病的行为和现象实实在在地发生在我们身边。“扶老人事件”、“小悦悦事件”、“公交打闹事件”,大家似乎对这些行为习以为常了。而这些事件的背后,却蕴含了一种心理现象,我们称之为旁观者效应。 关键词:旁观者效应、科学研究、产生原因、具体表现 正文: 王小波先生曾经写过一篇文章《沉默的大多数》,犀利地批评了中国人古往今来“沉默是金”、“事不关己,高高挂起”的态度。而最近今年,“扶摔倒老人”这一话题受到人们的热议。路人对身边摔倒在地的老人视而不见已不是新闻,与此相反,行人热心扶起老人却上了各大媒体的头版头条。这一奇怪现象的出现有两方面原因:其一,个别老人假摔,诈取路人大额赔偿金,使得人与人之间信任度下降;其二,当有众多人在场时,旁观者会产生一种“我不救人,别人也会救”的感觉,造成“集体冷漠”的局面。 与此相似的2011年轰动全国的“小悦悦事件”,以及身边屡见不鲜的乘客遇见小偷无人提醒等见危不救的现象,都有其共同的原因,心理学中称之为旁观者效应。 旁观者效应又称责任分散效应,在紧急情况下,个体在有人在场时,出手帮助的可能性降低,援助的几率与旁观者人数成反比,换言之,旁观者数量越多,他们当中任何一人进行援助的可能性越低。而旁观者效应是不分国界的,并不像有些网友所说的只在中国发生。 旁观者效应在社会心理学领域最初的研究动机来源于1964年的Kitty Genovese谋杀案。1964年,纽约昆士镇的尤克公园发生了一起谋杀案,年轻的酒吧经理Kitty Genovese于凌晨3点回家途中被刺杀,凶手在刺中被害者后逃离现场,十分钟后又重返现场并继续捅受害者直至其死亡。整个过程长达30分钟,报纸报道38位目击者目击了凶杀过程,但没有一个人出来阻止或者打电话报警。虽然根据2007年《美国心理学》杂志上发表的一篇文章,该案被媒体夸张报道了,但在社会心理学领域中可以说是一个非常有代表性的案例。 在这一事件发生后,纽约的两位社会心理学家John Darley和Bibb Latane对此进行了研究。经过数个星期的精心准备,他们启动了一个广泛的旁观者针对紧急情形的反应调查。纽约大学心理学入门课的72名学生参与了一项未说明的实验,参与者被告知该实验涉及都市大学生个人问题讨论,讨论以2人组、3人组或6人组的形式进行。未来尽量减少暴露个人问题时的尴尬,他们各自分配在隔开的工作间里,并通过对讲机通话,轮流按照安排好的顺序讲话。事实上参与者听到的声音都是录音机播出的事先录好的声音:第一个说话的总是以为男学生,他说出了适应纽约生活和学习的难处,并承认说,在压力的打击下,他经常出现半癫痫发作的状态。到第二轮该他讲话时,他开始变声,并且说话前后不连贯。之后,他呼吸急促,结结巴巴,“老毛病又快要犯了”,开始憋气并上气不接下气地呼救,“我快死了……呃……救救我……发作……”然后在大喘一阵后,没有了声音。 在以为只有自己和有癫痫病人的参与者中,有85%的被试者冲出工作间报告有人发病,甚至远在病人不出声之前;在以为还有4人也听到发病过程的参与者中,只有31%的被试者报告了发病情况。 Darley和Latane的实验使得纽约谋杀案有了令人信服的社会心理学解释,他们把它称为“旁观者介入紧急事态的社会抑制”。正如他们所假设的一样,正是因为一个紧急情形有其他目击者在场,才使得旁观者无动于衷。 对于旁观者效应产生的原因,有众多不同角度的解释,社会心理学家们更倾向于以下四种解释: 1. 社会比较理论。社会上的个人对所发生的事都有一定的看法并采取相应的行动。当

塞曼效应实验报告

近代物理实验报告塞曼效应实验 学院 班级 姓名 学号 时间2014 年 3 月16 日

塞曼效应实验实验报告 【摘要】: 本实验通过塞曼效应仪与一些观察装置观察汞(Hg)546.1nm 谱线(3S1→3P2 跃迁)的塞曼分裂,从理论上解释、分析实验现象,而后给出横效应塞满分裂线的波数增量,最后得出荷质比。【关键词】:塞曼效应、汞546.1nm、横效应、塞满分裂线、荷质比 【引言】: 塞曼效应是原子的光谱线在外磁场中出现分裂的现象,是 1896 年由荷兰物理学家塞曼发现的。首先他发现,原子光谱线在外磁场发生了分裂;随后洛仑兹在理论上解释了谱线分裂成 3 条的原因,这种现象称为“塞曼效应”。在后来进一步研究发现,很多原子的光谱在磁场中的分裂情况有别于前面的分裂情况,更为复杂,称为反常塞曼效应。 塞曼效应的发现使人们对物质光谱、原子、分子有更多了解,塞曼效应证实了原子磁矩的空间量子化,为研究原子结构提供了重要途径,被认为是 19世纪末 20世纪初物理学最重要的发现之一。利用塞曼效应可以测量电子的荷质比。在天体物理中,塞曼效应可以用来测量天体的磁场。本实验采取 Fabry-Perot(以下简称 F-P)标准具观察 Hg 的 546.1nm 谱线的塞曼效应,同时利用塞满效应测量电子的荷质比。 【正文】: 一、塞曼分裂谱线与原谱线关系 1、磁矩在外磁场中受到的作用 (1)原子总磁矩在外磁场中受到力矩的作用: 其效果是磁矩绕磁场方向旋进,也就是总角动量(P J)绕磁场方向旋进。 (2)磁矩在外磁场中的磁能:

由于或在磁场中的取向量子化,所以其在磁场方向分量也量子化: ∴ 原子受磁场作用而旋进引起的附加能量 M 为磁量子数 g 为朗道因子,表征原子总磁矩和总角动量的关系, g 随耦合类型不同( LS 耦合和 jj 耦合)有两种解法。在 LS耦合下: 其中: L 为总轨道角动量量子数 S 为总自旋角动量量子数 J 为总角动量量子数 M 只能取 J, J-1 , J-2 …… -J(共 2J+1)个值,即Δ E 有(2J+1)个可能值。 无外磁场时的一个能级,在外磁场作用下将分裂成(2J+1)个能级,其分裂的能级是等间隔 的,且能级间隔 2、塞曼分裂谱线与原谱线关系: (1)基本出发点:

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