TWP-W184型 法拉第效應(yīng)塞曼效應(yīng)綜合實(shí)驗(yàn)儀

一、概述

光和一切微觀物質(zhì)一樣，具有波粒二象性，當(dāng)一束光通向在磁場(chǎng)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(qiáng)、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(yīng)。早在1845年，法拉第首先發(fā)現(xiàn)了磁光效應(yīng)，這就是當(dāng)平面偏振光通過(guò)沿光傳輸方向磁化的介質(zhì)時(shí)，偏振面產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，后來(lái)人們將這一現(xiàn)象稱為法拉第磁光效應(yīng)。1876年，克爾又提出了另一種磁光效應(yīng)——克爾效應(yīng)，即當(dāng)平面偏振光從磁化介質(zhì)的表面反射時(shí)，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(chǎng)中，每條譜線分裂成幾條譜線，這稱為塞曼效應(yīng)。這三種磁光效應(yīng)中，研究最多和應(yīng)用最廣的是法拉第效應(yīng)，而塞曼效應(yīng)作為經(jīng)典的近代物理實(shí)驗(yàn)，在物理教學(xué)中占有重要的地位。

法拉第效應(yīng)塞曼效應(yīng)綜合實(shí)驗(yàn)儀，合理地將兩種實(shí)驗(yàn)整合成一臺(tái)多測(cè)量的實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器，并且塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)可以選配直讀式和電腦自動(dòng)采集兩種測(cè)量方法，這樣就將經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和現(xiàn)代化的測(cè)量手段相結(jié)合，通過(guò)比較使學(xué)生更深刻地理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。該儀器實(shí)驗(yàn)過(guò)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(shè)計(jì)性研究性實(shí)驗(yàn)和近代物理實(shí)驗(yàn)。

二、儀器簡(jiǎn)介

法拉第效應(yīng)塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀主要由實(shí)驗(yàn)主機(jī)、勵(lì)磁電源、電磁鐵、轉(zhuǎn)臺(tái)、光學(xué)導(dǎo)軌、激光器、起偏器、檢偏器、探測(cè)器、會(huì)聚透鏡（薄透鏡）、干涉濾色片、F-P標(biāo)準(zhǔn)具、成像透鏡（厚透鏡）以及測(cè)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(yīng)實(shí)驗(yàn)分析軟件。實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示：

圖1 法拉第效應(yīng)塞曼效應(yīng)綜合實(shí)驗(yàn)儀實(shí)驗(yàn)裝置

三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

1．用毫特斯拉計(jì)測(cè)量電磁鐵磁頭中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度，分析線性范圍。

2．法拉第效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，消光法測(cè)量樣品的費(fèi)爾德常數(shù)。

3．掌握觀測(cè)塞曼效應(yīng)的方法，加深對(duì)原子磁矩及空間量子化等原子物理學(xué)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(jì)算電子荷質(zhì)比。

5．學(xué)習(xí)法布里-珀羅標(biāo)準(zhǔn)具的調(diào)節(jié)方法。

6．學(xué)習(xí)CCD器件在光譜測(cè)量中的應(yīng)用以及通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理光譜數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)方法。（其中CCD器件、圖像采集系統(tǒng)及塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)分析軟件為選購(gòu)件）。