功能/作用介紹：
本儀器的主要作用是在課堂上以實(shí)物方式演示塞曼效應(yīng)，所以在設(shè)計(jì)上充分考慮到了課堂演示(明室照明下)的特點(diǎn)。采用的是教學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用最廣的汞燈的546.1nm譜線。
塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)史上一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)，在1896年，塞曼發(fā)現(xiàn)把產(chǎn)生光譜的光源置于足夠強(qiáng)的磁場中，磁場作用于發(fā)光體，一條譜線會分裂成幾條偏振化的譜線。這種現(xiàn)象稱為塞曼效應(yīng)，并得到了洛倫茲理論解釋。1902年塞曼因這一發(fā)現(xiàn)與洛倫茲共享諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
塞曼效應(yīng)證實(shí)了原子磁矩的空間量子化，為研究原子結(jié)構(gòu)提供了重要途徑，被認(rèn)為是19世紀(jì)末20世紀(jì)初物理學(xué)最重要的發(fā)現(xiàn)之一。
至今，塞曼效應(yīng)仍然是研究原子內(nèi)部能級結(jié)構(gòu)的重要方法之一。塞曼效應(yīng)是繼1845年法拉第效應(yīng)和1875年克爾效應(yīng)之后發(fā)現(xiàn)的第三個(gè)磁場對光有影響的實(shí)例。塞曼效應(yīng)也可以用來測量天體的磁場。1908年美國天文學(xué)家海爾等人在威爾遜山天文臺利用塞曼效應(yīng)，首次測量到了太陽黑子的磁場。
在近代物理實(shí)驗(yàn)課程中，塞曼效應(yīng)是一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其原理牽涉到量子力學(xué)中的多個(gè)概念，在實(shí)驗(yàn)技術(shù)中則涉及光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)的測量等。
在大學(xué)物理授課中講到原子物理部分時(shí)，也都會論及到塞曼效應(yīng)。但是其原理比較難懂，特別是講述到線偏、左、右圓偏，與磁場的橫向、縱向關(guān)系時(shí)，如果有一個(gè)塞曼效應(yīng)的實(shí)物演示配合，則要生動(dòng)易懂的多。但是目前使用的儀器中，整體體積都比較大，磁鐵笨重，不便于攜帶和快速安裝、調(diào)整，所以無法用于課堂演示。
本儀器操作簡單，能明室操作，能展示正常塞曼效應(yīng)。通過外磁場的有、無、橫向、縱向等變化，偏振片的旋轉(zhuǎn)，實(shí)時(shí)觀察到譜線分裂，線偏光、圓偏光等典型的塞曼效應(yīng)現(xiàn)象，并且學(xué)習(xí)到光譜精細(xì)結(jié)構(gòu)的測量技術(shù)。通過圖像實(shí)時(shí)變化，能夠引發(fā)學(xué)習(xí)興趣和思考，有利于學(xué)生主動(dòng)參與、互動(dòng)。
光譜圖像由攝像頭采集通過USB口送到計(jì)算機(jī)中，可以拍照，也可以錄制視頻。圖像分辨率可高達(dá)130萬像素以上，圖像尺寸可達(dá)1280x1024以上。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)，即可以在大屏幕上演示，也可以通過有線、無線網(wǎng)絡(luò)傳播。
作品名稱：塞曼效應(yīng)演示儀
完成單位： 上海交通大學(xué)
