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后谱线与原谱线的频率差(波数形式)为
0(M2g2M1g1)L(M2g2M1g1)4Bmec
(4)
式中脚标1、2分别表示原子跃迁后和跃迁前所处在的能级,L为洛伦兹单位
(L467B),外磁场的单位为T(特斯拉),波数L的单位为米1特斯拉1。
M2、M1的选择定则是:M0时为成分,是振动方向平行于磁场的线偏振光,只能
在垂直于磁场的方向上才能观察到,在平行于磁场方向上观察不到,但当J0时,
M20,到M10的跃迁被禁止;M1时,为成分,垂直于磁场观察时为振动垂
直于磁场的线偏振光,沿磁场正方向观察时,M1为右旋偏振光,M1为左旋
偏振光。
若跃迁前后能级的自旋量子数S都等于零,塞曼分裂发上在单重态间,此时,无磁场时的一条谱线在磁场作用下分裂成三条谱线,其中M1对应的仍然是态,M0对应的是态,分裂后的谱线与原谱线的波数差LeB。这种效应叫做正常塞曼
4mc
效应。
下面以汞的5461
m谱线为例来说明谱线的分裂情况。汞的5461
m波长的谱线是汞
原子从6S7S3S1到6S6P3P2能级跃迁时产生的,其上下能级的有关量子数值和能级分
裂图形如表11所示。
表11
原子态符号
3S1
3P2
L
0
1
S
1
2
J
1
2
g
2
32
M
1、0、1
2、1、0、1、2
Mg
2、0、2
3、32、0、32、3

f
可见,5461
m的一条谱线在磁场中分裂成了九条谱线,当垂直于磁场方向观察时,中央三条谱线为成分,两边各三条谱线为成分;沿磁场方向观察时,成分不出现,
对应的六条线分别为右旋和左旋偏振光。2、法布里珀罗标准具
塞曼分裂的波长差很小,波长和波数的关系为2,若波长5107m的
谱线在B1T的磁场中,分裂谱线的波长差约只有1011m。因此必须使用高分辨率的仪器
来观察。本实验采用法布里珀罗(FP)标准具。FP标准具是由平行放置的两块平面玻璃或石英玻璃板组成,在两板相对的平面上
镀有高反射率的薄银膜,为了消除两平板背面反射光的干涉,每块板都作成楔形。由于两镀膜面平行,若使用扩展光源,则产生等倾干涉条纹。具有相同入射角的光线在垂直于观察方向的平面上的轨迹是一组同心圆。若在光路上放置透镜,则在透镜焦平面上得到一组同心圆环图样。
在透射光束中,相邻光束的光程差为
2
dcos
(5)

12
dcos
(6)
产生亮条纹的条件为
2dcosK
(7)
式中K为干涉级次;为入射光波长。
我们需要了解标准具的两个特征参量是
1、自由光谱范围(标准具参数)FSR或FSR同一光源发出的具有微小波长差的单
色光1和2(12),入射后将形成各自的圆r
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