December 03 2016 02:28:10
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
НАБЛЮДЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ
ЭФФЕКТ  ЗЕЕМАНА

Установите в монохроматоре входную щель 1,0 мм. Включите ртутную лампу и настройте систему на наблюдение желтой линии спектра ртути с длиной волны 579 нм, соответствующую переходу между состояниями  61D2 – 61P1.  Установите интерферометр ИФП в держателе передней стойки трубы окуляра-микрометра. Винтами настройки двухосевого держателя подберите наклон пластины интерферометра, при котором спектральная линия будет пересечена системой узких светлых полосок.

Замечания:

1. Интерферометр сильно ослабляет интенсивность излучения, желательно работать в слегка затемненном помещении.

2. Используемый интерферометр имеет не идеально плоские поверхности, поэтому изображение фокусируется лишь в части поля зрения. Кроме того, одновременно с наклоном пластины следует подбирать и длину зрительной трубы окуляра-микрометра.

3. После настройки “на резкость” интерференционные полосы могут оказаться наклонными (поз. 2 на рис.3-б). Это не препятствует измерениям, нужно лишь сориентировать визирный крест трубы так, чтобы одна из его линий оказалась параллельной интерференционным полосам.

4.2. ИЗМЕРЕНИЕ РАСЩЕПЛЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ ЛИНИЙ

      Включите магнит. Пронаблюдайте расщепление каждой интерференционной полосы на три компоненты. Для измерения расщепления полос перемещайте визирный крест по вертикали винтом двухкоординатного держателя и регистрируйте показания Х шкалы винта при совпадении края линии визирного креста в поле зрения трубы с серединой каждой полосы. Так способом определяются положения полос XK  и  ХK‘  (на рис.4-а  K = 1, 2, 3) для двух соседних порядков интерференции, сфокусированных в средней части поля зрения и поэтому удобных для наблюдения.

     Повторите измерения 3 раза и результаты измерений и расчетов занесите в таблицу 1.

                                     img095

                                                          4-а                                   4-б

                                                               Рис. 4

       Замечание: При установке поляризатора в держатель входной оптики можно добиться   выпадения средней компоненты, поляризованной вдоль магнитного поля. Рис.4-б соответствует положению поляризатора, в котором вектор поляризации  пропускаемого поляризатором света перпендикулярен направлению магнитного поля.

ТАБЛИЦА 1

№ Измерения 1 2 3
Датчик магнита, В 2,0 2,0 2,0
Индукция магнитного поля, Тл 0,35 0,35 0,35
Х1, деления шкалы


Х2, деления шкалы


Х3, деления шкалы


Х1, деления шкалы


Х2, деления шкалы


Х3, деления шкалы


img096Х, деления шкалы


img097Х, деления шкалы


img098, нм


img099, 1010 с-1


img100, 1011 Кл/кг





Соотношения для расчета расщепления спектра:

1. Расстояние между ближайшими  зеемановскими компонентами  

img101Х = [(Х3 — Х1) + (Х3‘ — Х1‘)]/4

и расстояние между интерференционными максимумами соседних порядков

img102X = Х0 – Х0‘   img103[(Х3‘ + Х1‘) — (Х3 + Х1 )]/2

Здесь Х0 и Х0‘ - координаты нерасщепленных полос (без магнитного поля).

2. Спектральное расщепление определяется из соотношений

img104= (img105i/img106 ) (img1072/2dn)  =  (img108X/img109 ) (img1102/2dn),                             (13.1)

img111= (img112X/img113 ) (img114с/ dn),                                                                     (13.2)

так как img115i/img116  = img117r/img118=  img119X/img120 .

3. Удельный заряд электрона

img121= (img122X/img123 ) (2img124с/Bdn)                                                                   (14)

Замечания:

  1. Так как расщепление спектральных линий мало, то измерения следует проводить при максимальном значении индукции магнитного поля. В данной работе Вmax = 0,35 Тл (при показании датчика магнита Um = 2,0 В).

  2. Для используемого в данной работе  интерферометра Фабри-Перо значения величины

показателя преломления  n = 1,62;  толщина пластины   d = 2,85 мм;  

следовательно, входящее в расчетные формулы значение параметра   nd = 4,6 мм  

5.  Контрольные вопросы

1. Зачем для наблюдения эффекта Зеемана в спектрограф встроен интерферометр Фабри-Перо?

2. Нарисуйте, как будут выглядеть спектральные линии в выходном окне спектрографа при выключенном магнитном поле в следующих случаях:

       а) в установке без интерферометра и

       б) в установке с интерферометром Фабри-Перо?

       Как изменится картина при включении магнитного поля?

3. В каких случаях наблюдается нормальный эффект Зеемана?

4. На сколько компонент расщепляется уровень в магнитном поле?

5. Почему для исследования расщепления спектральной линии в магнитном поле в работе выбрана желтая линия ртути с длиной волны img125?

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.04 секунд 4,189,999 уникальных посетителей