塞曼效应实验报告
塞曼效应实验的报告完整版
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报告标题：塞曼效应实验
I.实验目的
本实验旨在通过模拟和观察塞曼效应，以加深对其机理的理解。
II.实验原理
塞曼效应是一种电磁学效应，能够在一个可逆的非线性系统中产生特殊的振荡行为，并可以在实验中得到观察。
该效应的本质是由于振子实体和振子系统之间存在耦合、反馈所致。
III.实验装置
本实验采用塞曼效应实验装置，由振子、激励电路、检测电路及检测仪组成。
IV.实验步骤
1. 用激励电路给振子施以外力，使振子振荡起来，检测电路会检测振子的振幅和频率，并将数据显示在检测仪上；
2. 逐渐增大激励电路的电流，观察振子振幅和频率的变化；
3. 逐渐减小激励电路的电流，观察振子振幅和频率的变化；
4. 重复上述步骤，观察塞曼效应的变化。
V.实验结果
随着激励电路的电流的增加，振子的振幅和频率也会随之增大，当电流达到一定程度时，振子的振幅和频率开始急剧减小，甚至几乎停止振动，然后再慢慢回升，这正是塞曼效应的表现。
VI.实验总结
本实验通过模拟和观察塞曼效应，加深了对其机理的理解。
实验结果表明，在激励电路的电流达到一定程度时，振子的振幅和频率开始急剧减小，甚至几乎停止振动，然后再慢慢回升，这正是塞曼效应的表现。
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=em ehπ4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∆=cνλ∆2=2λ (1122g m g m -)B μB /hc =2λ (1122g m g m -)L ~式中L ~=hc B B μ=ecm eB π4≈B 467.0称为洛仑兹单位（裂距单位）。
塞曼效应实验报告(完整版)
南昌大学物理实验报告学生姓名： 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 —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 egP mμ=（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 eE B g P B mμαα∆=-=-（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 hP MM J J J απ-==--（3）南昌大学物理实验报告学生姓名： 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：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 hemμπ=，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(1),222L L e e hP L L m m μπ==+（5）(1),2S S e e hP S S m m μπ==+（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 SJL LJ S SJ J L S J L S J J J L S JJ J eP P mP P P P P P e m P P P P P e P P m e gP mμμαμααα=+=++--+=+-+=+=（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南昌大学物理实验报告学生姓名： 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：外磁场作用下将会分裂为（2J ＋1）个能级，相邻两能级间隔为B g B μ。
塞曼效应标准报告
塞曼效应标准报告一、实验目的1. 利用高分辨光谱仪器法布里—珀罗（Fabry —Perot ）标准具研究汞546.1nm 光谱线的塞曼（Zeeman ）效应，并测量塞曼分裂的波长差； 2. 学习用光谱学的方法，测定电子比荷m e 的值。
二、实验原理1. 原子的总磁矩与总角动量的关系 原子的总磁矩为J J P g m egB e 2μμ-=⋅-= ()()()()121111++++-++=J J S S L L J J g ，它表征了原子总磁矩与总角动量的关系，也决定了分裂后的能级在磁场中的裂距。
2. 磁矩在外磁场B中的能量原子总磁矩在外磁场中受力矩B L J ⨯=μ的作用，使J μ绕磁场方向作进动。
引起的附加能量为：B Mg B B B E z J J B cos μμαμμ=-=⋅-=⋅-=∆,J J J M --=，，， 1,说明由于磁场的作用，使原来的一个能级，分裂成12+J 个间隔为B g B μ的能级，因为g 因子对不同能级有不同的值，则不同原能级分裂出的子能级间隔也不相同。
3. 塞曼效应无外磁场时，设频率为ν的光谱线是由原子的上能级2E 跃迁到下能级1E 所产生，则有12E E h -=ν在外磁场的作用下，上下两能级各获得附加能量12E E ∆∆、，上下两个子能级之间的跃迁，将发出频率为ν'的谱线，则有：()()()B g M g M h E E E E h B 11221122μνν-+=∆+-∆+='所以分裂后的谱线与原谱线的频率差为：()()e m eBg M g M h B g M g M πμννν4/1122B 1122-=-=-'=∆ 用波数cνλν==1~来表示，则有：()cm eBg M g M e πννν4~~~1122-=-'=∆cm eBL e π4=为裂距的单位，称为洛伦兹单位，是正常塞曼效应所分裂的裂距。
4. 汞绿线的塞曼效应汞绿线是从13S （6s7s ）到23P （6s6p ）跃迁而产生三、实验装置图绿汞线塞曼分裂后的能级跃迁图2 3 1 3/2 0 0 -1 -3/2 -2-32M22g M1M11g M1 2 0 0 -1 -20>B3S 3P 100 7575 75 7537.5 37.512.5 12.5 πσ 塞曼效应实验装置滤光片偏振片四、数据处理1、实验现象图2、波长差表一：测量两光的波长差表中2212222kk akbk D D D D d --⋅=∆-λλmm d 2= nm 1.546=λ3、计算荷质比：111818292kg C 106780.105.11038101.5461000697.08---⋅⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅∆=ππλλB c m e e 理论值()111e kg C 107588.1/-⋅⨯=理m e所以相对不确定度：%6.4%1007588.16780.17588.1=⨯-=E4、实验误差原因分析误差的产生主要在现象图的清晰与否，故认真调整好光路是关键。
塞曼效应的实验报告
塞曼效应一、实验目的1、研究塞曼分裂谱的特征2、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。
二、实验原理对于多电子原子，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二E 二Mg」B B ( 1)其中M为磁量子数，卩B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g =1 . J(J T)-L(L 1) S(S 1)- 2J(J 1)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AE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E1和E2之间的跃迁产生频率为v的光，其中hv = E2 - E1在磁场中，若上、下能级都发生分裂，新谱线的频率v '满足hv'=(E2址2)-匕.迟)=库2 -巳)(汨2 - EJ = hv (M2g2 -皿鸟广皐即分裂后谱线与原谱线的频率差为* 4B B：v =v - v' = (M 2g2 - Mj)二(3)h代入玻尔磁子％ =空，得到4血e：v = (M 2g 2 -M ⑼) B4rm等式两边同除以c ,可将式(4)表示为波数差的形式e.■:二-(M 2g 2 - M i g i )4兀meeB 4 二 me其中L 称为洛伦兹单位，且 L =0.467B 塞曼跃迁的选择定则为：M =0,_1当AM =0，为n 成分，是振动方向平行于磁场的线偏振光，只在垂直于磁 场的方向上才能观察到，平行于磁场的方向上观察不到，但当J = 0时，M 2 =0 到M i = 0的跃迁被禁止；当1，为c 成分，垂直于磁场观察时为振动垂直于磁场的线偏振光， 沿磁场正向观察时，M = 1为右旋圆偏振光，厶M 二_1为左旋圆偏振光。
塞曼效应实验报告范文
一、实验目的1. 深入理解原子磁矩及其空间取向量子化等原子物理学概念。
2. 学习法布里-珀罗标准具（F-P标准具）的使用及其在光谱学中的应用。
3. 掌握利用塞曼效应实验测量电子荷质比的方法。
二、实验原理1. 塞曼效应简介塞曼效应是指在外加磁场作用下，原子光谱线发生分裂的现象。
该效应最早由荷兰物理学家塞曼于1896年发现，并在1902年与洛伦兹一起获得诺贝尔物理学奖。
塞曼效应的发现为研究原子结构、电子角动量和量子力学等领域提供了重要依据。
2. 原子磁矩和角动量关系原子中的电子具有轨道运动和自旋运动，相应地产生轨道磁矩和自旋磁矩。
原子磁矩与总角动量J的关系为：μ = gμB J其中，μ为磁矩，gμB为朗德因子，J为总角动量。
3. 原子在外磁场中的能级分裂在外磁场作用下，原子能级发生分裂。
能级分裂情况取决于外磁场强度、朗德因子以及总角动量量子数。
分裂后的能级频率与原能级频率之间的关系为：ν' = (gμB M) / h其中，ν'为分裂后能级频率，M为磁量子数，h为普朗克常数。
4. 塞曼效应实验原理本实验采用法布里-珀罗标准具观察汞原子546.1nm谱线的塞曼效应。
当汞原子受到外磁场作用时，其546.1nm谱线发生分裂，形成多条光谱线。
通过测量这些光谱线的频率和波长，可以计算出磁感应强度B。
三、实验仪器与设备1. 汞灯：提供实验所需的汞原子光源。
2. 聚光透镜：将汞灯发出的光聚焦到F-P标准具上。
3. F-P标准具：用于观察汞原子546.1nm谱线的塞曼效应。
4. 偏振片：用于调节光线的偏振方向。
5. 滤光片：用于选择汞原子546.1nm谱线。
6. 成像透镜：将F-P标准具成像到望远镜中。
7. 望远镜：用于观察和测量光谱线。
8. 特斯拉计：用于测量磁感应强度。
四、实验步骤1. 调节实验装置，使汞灯发出的光通过聚光透镜、F-P标准具、偏振片、滤光片后成像到望远镜中。
2. 在无外磁场的情况下，观察并记录汞原子546.1nm谱线的位置和强度。
塞曼效应实验报告
注意事项： ①F-P 标准具、干涉滤光片是精密光学元件，务必要保护好，严禁触摸光学面。对标准 具调节操作要细心，切勿摔、磕标准具。从支架上装卸标准具的工作必须由实验工程师进行。 F-P 标准具的操作：按上课老师的要求进行。 ②由于电磁铁具有大磁感，磁铁电源开启前必须使电流调节旋钮逆时针旋到头，实验结 束前，必须先使电流调节到零后在关闭电源开关，以免损坏仪器。
四、数据处理
（要求与提示：对于必要的数据处理过程要贴手算照片）
从=
可知，要想计算得到电子荷质比，则必须知道发生塞曼分裂后能级
跃迁光谱与塞曼分裂前能级跃迁光谱的波数差，磁感应强度 B，以及发生塞曼分裂后能级跃 迁关系。
我们测量的为三条 π 线的跃迁光谱，由于产生 π 线光谱有 3 条谱线，如下表：
M
M1
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 一束光以小角度 θ 射入 F-P 标准具后，在标准具的 A、B 两平行玻璃板的内表面之间经 过多次反射，分成相互平行的多束光从 B 板外表面出射，经透镜将会聚于其焦平面上产生干 涉。由于旋转对称性，同一入射角 θ 在其焦平面上汇聚成一圆环。设 A、B 两平行玻璃板内 表面间的距离为 d，两板间介质折射率 n，则相邻两平行光束的光程差△=2ndcosθ. 产生干涉主极大(亮纹)的条件为：
（ e/
（ K-1= 1
（ K- 2
m）均
（ C/kg
（ C/kg
1）
1=3）
（C/
）
）
kg）
×1011
×1011
塞曼效应实验报告
塞曼效应实验一、 实验目的1、理解塞曼效应的相关理论，观察汞546.1nm 谱线在磁场中分裂的情况，加深对原子结构的认识。
2、掌握法布里—珀罗(F P -)标准具的干涉原理及其调整方法。
3、测量汞谱线在磁场中分裂的裂距，并计算出电子荷质比e/m 的值。
二、 实验仪器电磁铁、笔形汞灯、聚光透镜、法布里－珀罗标准具、偏振片、滤光片、读数显微镜、高斯计三、 实验原理1、法布里—珀罗标准具（1）法布里—珀罗标准具的原理及性能构成：F-P 标准具由两块平面玻璃板中间夹一个间隔圈组成。
平面玻璃内表面有高反射膜，间隔圈精加工成一定厚度使两玻璃板平行。
原理：单色光在F-P 标准具中产生干涉，光程差2cos l nd θ∆= 。
所有的平行光束都在透镜焦平面上形成干涉条纹，形成干涉极大亮条纹条件2cos d k θλ=性能：不同的K 对应不同的θ。
如果采用扩展光源照明，F P -标准具产生等倾干涉，花纹是一组同心圆环。
（2）法布里—珀罗标准具的调节调节的目的就是使两个内表面平行，通过旋紧或者旋松调节，直到移动过程中无冒环或吸坏的现象就可以观察。
2、原理解释加入外磁场后，系统总能量增加朗德因子与J 、S 、 L 有关，一个J 对应着M=J,J-1,...,-J,所以磁场中每个能12341'2'3'4'图6.1级分裂为2J+1个子能级。
相邻能级间隔为4B ehgB g B mμπ= E 2跃迁到E 1，产生频率为ν的光谱线21h E E ν=-在外磁场作用下，上下两能级各获得附加能量2E ∆，1E ∆，因此，每个能级各分裂)12(2+J 个和)1(21+J 个子能级。
用F P -标准具求波数差，根据图6.4几何关系可得22cos 18D fθ=-将上式带入式（ 6.2）可得222[1]8D d k f λ-=对同一波长λ的相邻第k 和第1k -级两个圆环，其直径的平方差为222(1),,4k k f D Ddλλλ--=直径的平方差是一个与干涉级次k 无关的常量。
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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J为：= g J，J=JL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 = ΔE 2 -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.汞能级3S13P2L 0 1S 1 1J 1 2g 2 3/2M 1 0 -1 2 1 0 -1 -2Mg 2 0 -2 3 3/2 0 -3/2 -3汞原子的绿光谱线波长为546.1nm，是由高能级{6s7s}3S1到低能级{6s6p}3P2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546.1nm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546.1nm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546.1nm谱线的强度为100)随频率增加分别为12.5，37.5，75，75，100，75，75，37.5，12.5.4.F-P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一束光以小角度θ射入F-P标准具后，在标准具的A、B两平行玻璃板的内表面之间经过多次反射，分成相互平行的多束光从B板外表面出射，经透镜将会聚于其焦平面上产生干涉。
由于旋转对称性，同一入射角θ在其焦平面上汇聚成一圆环。
设A、B两平行玻璃板内表面间的距离为d，两板间介质折射率n，则相邻两平行光束的光程差△=2ndcosθ.产生干涉主极大(亮纹)的条件为：△=2ndcosθ=kλ，k为整数由于标准具间距d固定，在波长λ不变的情况下，不同的干涉级次对应不同的入射角θ. 在Hg灯照明下，相同的入射角，都将汇聚在同一个干涉圆环上。
因此，F-P标准具是等倾干涉装置，干涉条纹是一系列的同心圆环，中心处级次最高。
5.微小波长差测定用透镜把F-P标准具的干涉圆环成像在焦平面上，干涉圆环的直径分布信息反映在谱线的频谱分布特征。
设统一波长(如)相邻级次k和k-1级圆环直径分别为和，同一级次k的不同波长、，干涉圆环直径分别为和。
波数差与各直径的关系为：△= ≈6.电子荷质比的测定使波长为λ的谱线产生塞曼分裂，则=三、实验步骤（要求与提示：限400字以内）1. 调节F-P标准具，将光路上各元件调到等高共轴。
2. 观察汞绿线 546.1nm的干涉圆环。
3. 放上偏振片，当偏振片偏振方向为水平时，可以看到π成分的3条谱线。
4. 调整望远镜测量K，K-1，K-2级干涉条纹的直径。
注意事项：①F-P标准具、干涉滤光片是精密光学元件，务必要保护好，严禁触摸光学面。
对标准具调节操作要细心，切勿摔、磕标准具。
从支架上装卸标准具的工作必须由实验工程师进行。
F-P标准具的操作：按上课老师的要求进行。
②由于电磁铁具有大磁感，磁铁电源开启前必须使电流调节旋钮逆时针旋到头，实验结束前，必须先使电流调节到零后在关闭电源开关，以免损坏仪器。
四、数据处理（要求与提示：对于必要的数据处理过程要贴手算照片）从= 可知，要想计算得到电子荷质比，则必须知道发生塞曼分裂后能级跃迁光谱与塞曼分裂前能级跃迁光谱的波数差，磁感应强度B，以及发生塞曼分裂后能级跃迁关系。
我们测量的为三条π线的跃迁光谱，由于产生π线光谱有3条谱线，如下表：直径/mm 直径/mmM g M1-1 0 1 g1=1 M2-1 0 1 g2=3/2M2g2-M1g1-1/2 0 1/2参数：d=1.458mm B=1.116T n=1.460K-2 K-1 K1 2 3 1 2 3 1 2 3第1次14.503 14.237 13.943 11.643 11.235 10.900 7.645 7.101 6.446 第2次14.430 14.141 13.856 11.605 11.238 10.845 7.705 7.158 6.531 第3次14.492 14.240 13.973 11.612 11.252 10.864 7.683 7.155 6.545 （1）以K-1级次对应波长λ，利用K-2和K-1级次数据计算△= ≈=直径/mm（K-1=1）（e/m）1（C/kg）（K-1=3）（e/m）2（C/kg）（e/m）均（C/kg）第1次11.235 14.237 11.643 1.94×101110.900 1.54×1011 1.74×1011第2次11.238 14.141 11.605 1.80×101110.845 1.87×1011 1.84×1011第3次11.252 14.240 11.612 1.71×101110.864 1.79×1011 1.75×1011则=× 1011 C/kg = 1.78 × 1011 C/kg与理论值相对误差δ = ×100% = 1.14%K-2 K-1 K1 2 3 1 2 3 1 2 3第1次14.503 14.237 13.943 11.643 11.235 10.900 7.645 7.101 6.446第2次14.430 14.141 13.856 11.605 11.238 10.845 7.705 7.158 6.531第3次14.492 14.240 13.973 11.612 11.252 10.864 7.683 7.155 6.545（2）以K级次对应波长λ，利用K-1和K级次数据计算直径/mm（K=1）（e/m）1（C/kg）（K=3）（e/m）2（C/kg）（e/m）均（C/kg）第1次7.101 11.235 7.645 1.68×1011 6.446 1.86×1011 1.77×1011第2次7.158 11.238 7.705 1.72×1011 6.531 1.81×1011 1.76×1011第3次7.155 11.252 7.683 1.65×1011 6.545 1.76×1011 1.70×1011则=× 1011 C/kg = 1.74 × 1011 C/kg与理论值相对误差δ = ×100% = 1.14%计算过程：五、分析讨论（提示：分析讨论不少于400字）1.关于测量的弦和直径问题实验中我们测量干涉环直径，由于圆心不易准确找出，再加之实验装置的误差，在测量环直径时，有可能测量的不是严格的直径，而是某一弦长。
如图，= 2= 2= 4（- ）= 4（- ）故最后能够得到：= = =这也就说明，即使测量的不是准确的弦长而是某一直径，也不会对实验结果产生影响。
2.F-P光具座分辨率问题设参与干涉的光束数为N，干涉理论告诉我们，两相邻主极大间有N-1个暗纹。
对于一定的F-P标准具干涉装置，光波波长一定，干涉主极大的间距a近似相等，干涉主极大条纹的宽度为：W =因此标准具薄膜的反射率越高，N越大，亮纹宽度越细，频谱分辨本领越高。
通过查阅相关文献发现，频谱分辨本领是F-P标准具的一个重要指标。
设刚能被分辨的两相邻波长为λ和λ+δλ，分辨本领为：R = =式中，k为干涉级次，为参与干涉的有效光束数目，显然反射率越高，频谱分辨本领越高，一般为获得较高分辨本领，反射率须为90%以上。
另外，频谱分析中，同一级次k的干涉主极大，不同频率的干涉亮纹构成一干涉条带，如果不同级次的干涉条带交叠或重合将使光谱测量发生困难。
这是干涉理论中的时间相干性对频谱分析的影响，对应于F-P标准具的另一个性能指标：自由光谱范围△. 设波长为和()的两束光以相同的方向射到F-P标准具上，干涉条纹刚开始重叠，则△，，干涉理论给出△=2/2d.3.关于汞光谱塞曼分裂谱线的观察在塞曼效应实验中，我们观察汞546.1nm谱线，汞546.1nm谱线在磁场中分裂为9条谱线，相邻两分裂谱线的间距相等为1/2个洛伦兹单位。