1樓:網文小書蟲
1實驗簡介(introduction)
1.1塞曼效應的簡介
塞曼效應是屬於原子物理範疇的一個著名實驗,它是研究原子的光譜受磁場影響的一個基礎性實驗。
1.2塞曼效應的歷史意義
塞曼效應是物理學史上一個著名的實驗。荷蘭物理學家塞曼在2023年發現把產生光譜的光源置於足夠強的磁場中,磁場作用於發光體使光譜發生變化,一條譜線即會**成幾條偏振化的譜線,這種現象稱為塞曼效應。
塞曼效應是繼法拉第磁致旋光效應之後發現的又一個磁光效應。這個現象的發現是對光的電磁理論的有力支援,證實了原子具有磁矩和空間取向量子化,使人們對物質光譜、原子、分子結構有更多瞭解,特別是由於及時得到洛侖茲的理論解釋,更受到人們的重視,被譽為繼x射線之後物理學最重要的發現之一。
2023年,塞曼與洛侖茲因發現塞曼效應而共同獲得了諾貝爾物理學獎(以表彰他們研究磁場對光的效應所作的特殊貢獻)。
2實驗目的(experimental purposes)
掌握法布里—珀羅標準具的原理和使用;
學習觀察低壓汞燈的譜線在磁場中塞曼**譜線,並測定它們的裂距和偏振態;
從譜線的塞曼裂距可確定原子能級的j值及相應的g值。如果原子遵從ls藕和,則可由g值判斷該能級的l和s值。
3實驗原理[1](experimental principles)
3.1原子的總磁矩與總角動量距的關係
塞曼效應的產生是由於原子的總磁矩(軌道磁矩和自旋磁矩)受外磁場作用的結果。在忽略核磁矩的情況下,原子中電子的軌道磁矩ml和自旋磁矩ms合成原子的總磁矩mj,與電子的軌道角動量l,自旋角動量s合成總角動量j之間的關係,可用圖2來計算。
具體的可以看一下這個連結,裡面有詳細的
塞曼效應實驗的解答
2樓:北京理工大學出版社
磁場的存在使得原子中各個能級**成幾個次能級,當這樣的原子被激發後,它們的特徵譜線也將**成幾條靠近原始線的譜線。由於發現者是德國物理學家p.塞曼,因此,這種現象被稱為「塞曼效應」。
藉助於塞曼效應,太陽黑子的磁場性質已經被確定,還發現許多恆星出現強磁化——一種很有意義的資訊。
塞曼效應的原理是什麼呀?語言儘量簡單易懂些,讓非物理專業的人也能看懂!
3樓:舒克
最簡單的說法是,電子圍繞原子運動,不同的軌道代表原子一種能量狀態,稱為一個能級。原子能級數很多,一定條件下,原子能從一個能級狀態變化到另一能級狀態,稱為躍遷。原子從高能量狀態躍遷到低能量狀態,會釋放能量,發出一個光子,能量表示式hv=e2 - e1,h是普朗克常量,v是光子頻率,hv是光子的能量值,e2是高能級能量,e1是低能級能量;同樣,原子也可能從低能級躍遷到高能級,需要從外界吸收一個光子,同樣要滿足上述能量式。
電子繞原子運動,形成環形電流,產生了磁矩,同原子核本身有自旋,也會形成磁矩,電子磁矩和原子核磁矩共同形成原子磁矩。在有外加磁場條件下,外加磁場和原子磁矩相互作用,給原子附加的能量,使得原子的能級**,一個能級會變成幾個能級。這樣,原先兩個能級之間的躍遷變成了多個能級之間的躍遷,因為每個能量差對應產生一種特定頻率的光子,所以多個能量差就會產生多個頻率的光子。
觀測時,一種頻率的光子對應著一條譜線,所以有外加磁場時,會發現一條譜線變成了多條譜線,這就是塞曼效應,本質是外加磁場給了原子附加能量,造成了原子能級的**。
「塞曼效應」可以作為一種什麼有用工具?
4樓:漫閱科技
「塞曼效應」是探索原子內部精細結構和各組成部分性質的有用工具。利用它可算出電子的磁矩,可算出原子的角動量從而確定原子的能級。它對泡利不相容原理的提出和電子自旋的發現均起過重大作用。
它與量子力學原理完全符合,成為量子力學的重要實驗證明。它為研究電子順磁共振現象和原子核性質(核能態、核磁矩等)提供了一種有效的手段。「塞曼效應」還可用來測量等離子體的磁場,並可將它與用磁探針法測得的結果相比較。
在天文學中,應用它來測量太陽和其他恆星表面的磁場。
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