TWP-W184型 法拉第效應塞曼效應綜合實驗儀

一、概述

光和一切微觀物質(zhì)一樣，具有波粒二象性，當一束光通向在磁場作用下的具有磁矩的物質(zhì)，從介質(zhì)反射或者透射后，光的相位、頻率、光強、傳輸方向和偏振狀態(tài)等傳輸特性發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫做磁光效應。早在1845年，法拉第首先發(fā)現(xiàn)了磁光效應，這就是當平面偏振光通過沿光傳輸方向磁化的介質(zhì)時，偏振面產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，后來人們將這一現(xiàn)象稱為法拉第磁光效應。1876年，克爾又提出了另一種磁光效應——克爾效應，即當平面偏振光從磁化介質(zhì)的表面反射時，偏振面也發(fā)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。1896年，塞曼發(fā)現(xiàn)，把光源置于磁場中，每條譜線分裂成幾條譜線，這稱為塞曼效應。這三種磁光效應中，研究最多和應用最廣的是法拉第效應，而塞曼效應作為經(jīng)典的近代物理實驗，在物理教學中占有重要的地位。

法拉第效應塞曼效應綜合實驗儀，合理地將兩種實驗整合成一臺多測量的實驗教學儀器，并且塞曼效應實驗可以選配直讀式和電腦自動采集兩種測量方法，這樣就將經(jīng)典的實驗教學和現(xiàn)代化的測量手段相結(jié)合，通過比較使學生更深刻地理解實驗內(nèi)容。該儀器實驗過程清晰、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換方便、數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，可以用于大中專院校設計性研究性實驗和近代物理實驗。

二、儀器簡介

法拉第效應塞曼效應實驗儀主要由實驗主機、勵磁電源、電磁鐵、轉(zhuǎn)臺、光學導軌、激光器、起偏器、檢偏器、探測器、會聚透鏡（薄透鏡）、干涉濾色片、F-P標準具、成像透鏡（厚透鏡）以及測微目鏡組成，另外用戶還可以選配CCD攝像系統(tǒng)、USB圖象采集系統(tǒng)以及塞曼效應實驗分析軟件。實驗裝置如下圖所示：

圖1 法拉第效應塞曼效應綜合實驗儀實驗裝置

三、實驗項目

1．用毫特斯拉計測量電磁鐵磁頭中心的磁感應強度，分析線性范圍。

2．法拉第效應實驗，消光法測量樣品的費爾德常數(shù)。

3．掌握觀測塞曼效應的方法，加深對原子磁矩及空間量子化等原子物理學概念的理解。

4．觀察汞原子546.1nm譜線的分裂現(xiàn)象及它們偏振狀態(tài)，計算電子荷質(zhì)比。

5．學習法布里-珀羅標準具的調(diào)節(jié)方法。

6．學習CCD器件在光譜測量中的應用以及通過計算機自動處理光譜數(shù)據(jù)的實驗方法。（其中CCD器件、圖像采集系統(tǒng)及塞曼效應實驗分析軟件為選購件）。