Атом в магнитном поле. Установка для изучения эффекта Зеемана.
Лабораторный комплекс представляет собой действующую учебную модель, функционально не отличающуюся от своего базового прототипа. Лабораторный комплекс позволяет воспроизводить простой и сложный эффект Зеемана, возникающий при помещении атомов в магнитное поле, получать соответствующие спектрограммы излучения атомов с последующей обработкой спектров с помощью персонального компьютера. Установка конструктивно состоит из нескольких блоков, объединенных в единый комплекс: спектральной лампы, блока питания спектральной лампы, катушек электромагнита и модели спектрометра с высокой разрешающей способностью, моделирующего работу оптической части. Конструктивно комплекс предоставляет возможность пользователю работать с экспериментальной установкой с использованием персонального компьютера.
Устройство и принцип работы.
Лабораторная работа выполняется на комбинированном учебном
комплексе ФКЛ-2М-1К, имеющим сопряжение с ПК, но допускающим руч-
ной (автономный) режим работы. Все параметры эксперимента, установлен-
ные и измеренные значения параметров выводятся в соответствующие окна
программы — оболочки для работы с установкой – LabVisual 2.5 и дублируют-
ся на ЖКД LCD дисплее учебной установки. Лабораторный комплекс может
работать как в сопряжении с ПК, так и в ручном режиме работы, для которо-
го не требуется наличие компьютера.
В данной работе зеемановское расщепление изучается на спектральных
линиях атомов ртути. В спектрах этих атомов имеется система синглетных и
триплентых линий, что позволяет с одним источником изучать как простой
эффект, так и сложный эффект Зеемана.
Принципиальная схема опыта изображена на
Источник света ртутная газоразрядная лампа ДРСк-125 (L) помещается
между полюсами электромагнитов-дросселей D1 и D1, пропускание тока че-
рез которые в импульсном режиме дает некоторое магнитное поле в зазоре
между ними. Работа оптической части (линзы-конденсора и плоскопарал-
лельной пластины N) заменяется моделью фотоприемника SP, максимальная
чувствительность которого изменяется в зависимости от подачи на него раз-
личного напряжения смещения, что позволяет развернуть спектрограмму по
длине волны и получить зависимость интенсивности спектральной линии I от
длины волны λ: I=I(λ). Напряжение на фотоприемнике уже проградуировано
в длинах волн.