塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)的微機(jī)處理畢業(yè)論文(參考版)
2025-07-30 09:49本頁(yè)面
【正文】 正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的謝意，并祝所有的老師培養(yǎng)出越來(lái)越多的優(yōu)秀人才，桃李滿天下！參考文獻(xiàn)[1] 郭奕玲，沈慧君．諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)一百年[M]．第一版．上?？茖W(xué)普及出版社，2002年：4041頁(yè)[2] 楊福家．原子物理學(xué)[M]．第三版．高等教育出版社，2000年：179181頁(yè)[3] 林木欣．近代物理實(shí)驗(yàn)教程[M]．第一版．科學(xué)出版社，1999年：5459頁(yè)[4] 高立模．近代物理實(shí)驗(yàn)[J]．第一版．南開(kāi)大學(xué)出版社，2006年：100頁(yè)[5] 陳彥．大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（近代物理分冊(cè)）[M]．第一版．電子工業(yè)出版社，2004年：4445頁(yè)[6] 張新昌，唐晉娥．塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)[J]．山西大學(xué)學(xué)報(bào)．2000年，23期：327330頁(yè)[7] 楊建榮，毛杰?。锢韺?shí)驗(yàn)講義[M]．第一版．上饒師范學(xué)院物理系，2005年：152頁(yè)[8]禇圣麟，原子物理學(xué)[M]，人民教育出版社，1979[9]母國(guó)光，戰(zhàn)元齡，光學(xué)[M]，人民教育出版社，1978[10] 塞曼效應(yīng)［Ｍ］，[11] 薛凱敏,［Ｊ］.包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào), 2008 ,9 [12] 趙書(shū)陽(yáng),程強(qiáng),俞潔晟,等. CCD 技術(shù)在塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的改進(jìn)［Ｊ］. 物理實(shí)驗(yàn),20。為了指導(dǎo)我們的畢業(yè)論文，她放棄了自己的休息時(shí)間，她們的這種無(wú)私奉獻(xiàn)的敬業(yè)精神令人欽佩，在此我向她們表示我誠(chéng)摯的謝意。最后，由于本實(shí)驗(yàn)對(duì)各儀器的調(diào)節(jié)花時(shí)比較長(zhǎng)，且設(shè)備數(shù)量有限（本實(shí)驗(yàn)室有2臺(tái)），本實(shí)驗(yàn)可以由老師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。第4章 總結(jié)在實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生能接觸到應(yīng)用廣泛的高分辨分光儀器、線光譜光源、對(duì)均勻性有相當(dāng)要求的磁場(chǎng)、觀察干涉圖的光路系統(tǒng)、測(cè)試系統(tǒng),該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生通過(guò)光信號(hào)來(lái)看原子,又能得到一系列技術(shù)上的訓(xùn)練和啟發(fā), 是個(gè)很好的實(shí)驗(yàn). 但是，該實(shí)驗(yàn)由于涉及的儀器比較多，并且需熟練掌握捕捉視頻軟件（本實(shí)驗(yàn)使用WinTVR3軟件）和塞曼輔助軟件（本實(shí)驗(yàn)Zeeman ），所以此實(shí)驗(yàn)花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，在調(diào)節(jié)關(guān)鍵儀器FP標(biāo)準(zhǔn)具時(shí)需要很大的耐心。2．外加磁場(chǎng)要逐漸增強(qiáng)，不可一開(kāi)始就加上很強(qiáng)的磁場(chǎng)；關(guān)閉外加磁場(chǎng)時(shí)也應(yīng)當(dāng)減小磁場(chǎng)強(qiáng)度后關(guān)閉電源。 注意事項(xiàng)1．實(shí)驗(yàn)中要盡量使各光學(xué)器件的光軸保持一致。對(duì)于兀成份需選二級(jí)干涉花樣,共６個(gè)圓(見(jiàn)圖38). 圖38然后點(diǎn)圖像左上方開(kāi)始按鈕確認(rèn),這時(shí)拉開(kāi)圖像窗口,則在數(shù)據(jù)列表中給出圓心ＸＹ坐標(biāo)以及圓環(huán)半徑值(以像素為單位).見(jiàn)圖39 圖39第四步：數(shù)據(jù)分析在總環(huán)數(shù)的右方有數(shù)據(jù)分析圖標(biāo),用左鍵單擊,則彈出數(shù)據(jù)分析對(duì)話框,將磁場(chǎng)強(qiáng)度輸入(以Ｔ為單位) ,單擊開(kāi)始按鈕,。第三步：確認(rèn)（找圓心和半徑）手工測(cè)量：利用鼠標(biāo)在圖像上三點(diǎn)定一圓。但自動(dòng)測(cè)量要求圖像清晰，噪聲很小。若用三點(diǎn)作一圓找圓環(huán)半徑，則選手工測(cè)量。具體步驟如下：第一步： 打開(kāi)圖像, 見(jiàn)圖36圖36鼠標(biāo)左鍵單擊左上角書(shū)本樣圖標(biāo)，彈出現(xiàn)有文件對(duì)話框，根據(jù)圖像文件路徑，打開(kāi)BMP文件，干涉圓環(huán)在窗口中顯示。3． 輔助分析軟件測(cè)量（數(shù)據(jù)處理） 打開(kāi)輔助軟件分析軟件，利用三點(diǎn)作一圓的方法從圖像上求出二級(jí)6個(gè)圓環(huán)的半徑。對(duì)黑白的圖像，應(yīng)將飽和度調(diào)到0。 （2）利用接頭，將CCD的視頻信號(hào)（模擬信號(hào)）通過(guò)視頻電纜接到圖像采集卡的Video輸入端。注意要輕微調(diào)整，不可用力過(guò)猛。如果在環(huán)擴(kuò)張的方向旋緊螺絲，加大壓力，或在環(huán)收縮方向放松螺絲，減少壓力，就能調(diào)節(jié)在這方向上的反射面平行。如果標(biāo)準(zhǔn)具有三顆螺絲壓力不均，即兩反射面未達(dá)到平行，圓環(huán)并不圓。分裂的情況和相應(yīng)的參數(shù)如下表32和圖34所示。因此，原來(lái)的一條譜線將分裂成九條譜線。 。將（）式和近中心圓環(huán)的式代入（）式中得： （）上式即為測(cè)量波長(zhǎng)差的公式。由式（）得： , 所以波長(zhǎng)差為： （）式中為常數(shù)，因而正比于。代入式（）中得： （） 由上式可見(jiàn)，級(jí)次K與圓環(huán)直徑D的平方成線性關(guān)系：即隨著亮環(huán)直徑的增大，圓環(huán)將越來(lái)越密集。,形成一套同心的圓環(huán)。向外不同半徑的亮環(huán)依次為，當(dāng)光程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，產(chǎn)生干涉極大: （） 為干涉級(jí)次。標(biāo)準(zhǔn)具的光路如圖33所示： 圖331 F－P標(biāo)準(zhǔn)具光路圖自面光源上任一點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)過(guò)透鏡后射入玻璃板，在鍍膜的兩個(gè)表面間進(jìn)行多次反射和透射，分別形成一系列相互平行的反射光束和透射光束。將選擇定則和偏振定則應(yīng)用于反常塞曼效應(yīng)時(shí)，由于上下能級(jí)的自旋量子數(shù)，則，將出現(xiàn)復(fù)雜的塞曼分裂。按偏振定則波數(shù)不變的譜線，電矢量的振動(dòng)方向平行于磁場(chǎng)方向（為成分）；分裂的兩條譜線的電矢量振動(dòng)方向垂直于磁場(chǎng)（為成分）。 按選擇定則：，所以：當(dāng)垂直于磁場(chǎng)方向〔（橫向）〕觀察時(shí)，原來(lái)的一條譜線，將分裂成波數(shù)為三條線偏振化的譜線，其中一條波數(shù)不變，另外兩條波數(shù)分別為、。將上述二個(gè)定則應(yīng)用于正常塞曼效應(yīng)時(shí)，上下兩能級(jí)的自旋量子數(shù)，則，從（）式可得： （2）偏振定則如下表：表31 偏振定則（橫向）（縱向）線編振光，π成分無(wú) 光線偏振光，σ成分右旋圓偏振光（沿磁場(chǎng)方向觀察）線偏振光，σ成分左旋圓偏振光（沿磁場(chǎng)方向觀察）說(shuō)明：K是沿光波傳播的方向，B是沿外磁場(chǎng)的方向。值恰為正常塞曼效應(yīng)所分裂的裂距。因此，每個(gè)能級(jí)各分裂成個(gè)和個(gè)子能級(jí)。設(shè)頻率為的光譜線是由原子的上能級(jí)躍遷到下能級(jí)而產(chǎn)
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