塞曼效应
一、实验目的
1. 利用高分辨光谱仪器法布里—珀罗（Fabry —Perot ）标准具研究汞546.1nm 光谱
线的塞曼（Zeeman ）效应，并测量塞曼分裂的波长差； 2. 学习用光谱学的方法，测定电子比荷m e 的值。
二、实验原理
1862年，法拉第（M.Faraday ）试图观察磁场对光谱线的影响，由于所用仪器分
辨率小而未有所获。1896年塞曼（P .Zeeman ）使用强磁场和精密的光谱仪器，在垂
直于磁场方向观察（横效应），发现在磁场作用下，镉原子光谱中波数为v ~的一条谱线分裂为v v
~~?+、v ~、v v ~~?-三条平面偏振化谱线的现象。中间一条波数未变化的谱线，其电矢量平行于磁场，称为π成分，分裂的两条谱线的电矢量垂直于磁场，称为σ成分；
当沿着平行于磁场方向观察（纵效应）时，只能见到v v
~~?-与v v ~~?+两条左旋和右旋的圆偏振光，π成分则不出现，人们习惯把以上现象称为正常塞曼效应。
进一步根据量子理论研究发现当自旋量子数0=S 时，只有原子轨道磁矩和磁场相互作用，这种情况产生正常塞曼效应。但是如果自旋量子数0≠S ，且磁场不太强时，原子的轨道磁矩与自旋磁矩先耦合再和磁场作用，从而会出现谱线分裂多于三条的情况，这就是反常塞曼效应。如果磁场强度逐渐增强，原子的轨道磁矩与自旋磁矩分别和磁场作用，反常塞曼效应又转变为正常塞曼效应，复杂的分裂图形变为简单的洛伦兹（Lorentz ）三垂线，此现象叫磁光转变或帕邢—巴克（Paschen —Back ）效应。 1. 原子的总磁矩与总角动量的关系
在忽略核磁矩的情况下，原子的总磁矩等于电子的轨道磁矩L μ 与电子自旋磁矩S
μ
之和，分别由轨道角动量L P 和自旋角动量S P
产生。它们之间的关系为L
L P m e
?-
=e
2μ和S S P m e
?-=e
μ（如图1所示）。按量子力学 )1(+=L L P L ， )1(+=S S P S ，
S L ，分别为轨道量子数和自旋量子数。由L P
与S P 合成的角动量记为J P ，J P 引起的磁
矩为J μ
。则原子的总磁矩为
J J P g m e
g
B e 2μμ-=?-=
（1）
)1(+=J J P J ，S L S L S L J --++=，，， 1，
式中e m e 、分别为电子电
量和质量，π2/h = 为约化普朗克常量，e
e B 42m eh
m e πμ=
=
称为玻尔磁子。g 为朗德（Lande ˊ）因子，按LS 耦合，()()()()
121111++++-++
=J J S S L L J J g ，它表征了原
子总磁矩与总角动量的关系，也决定了分裂后的能级在磁场中的裂距。
2. 磁矩在外磁场B
中的能量
由量子力学，在外磁场中，J J P
、μ的空间取向都是量子化的。J P
在外磁场方向上
的投影为： M P J =βcos ，J J J M --=，，， 1，称为磁量子数，相应的总磁矩J μ
在外磁场方向上的投影为：
B cos cos μβμαμMg J J -=-=
（2）
S P
S μ
L μ
图1 J P 与J μ
的矢量关系图
J
图2 J μ
在B
中的进动示意图
原子总磁矩在外磁场中受力矩B L J ?=μ的作用，如图2所示，使J μ
绕磁场方向
作进动。引起的附加能量为：
B Mg B B B E z J J B cos μμαμμ=-=?-=?-=?
（3）
（3）式说明由于磁场的作用，使原来的一个能级，分裂成12+J 个间隔为B g B μ的能级，因为g 因子对不同能级有不同的值，则不同原能级分裂出的子能级间隔也不相同。 3. 塞曼效应
无外磁场时，设频率为ν的光谱线是由原子的上能级2E 跃迁到下能级1E 所产生，则有
12E E h -=ν
（4）
在外磁场的作用下，上下两能级各获得附加能量12E E ??、，因此每个能级各分裂成122+J 和121+J 个子能级，这样，上下两个子能级之间的跃迁，将发出频率为ν'的谱线，则有：
()()()B g M g M h E E E E h B 11221122μνν-+=?+-?+='
所以分裂后的谱线与原谱线的频率差为：
()()
e
m eB
g M g M h B g M g M πμννν4/1122B 1122-=-=-'=? 如果用波数c
ν
λ
ν
=
=1
~来表示，则有：
()c
m eB g M g M e πννν4~~~1
122-=-'=? （5）
规定式中
c
m eB
e π4为裂距的单位，称为洛伦兹单位，并以L 表示，故（5）式可写为：
()L g M g M 1
122~-=?ν （6）
式中L 正是正常塞曼效应所分裂的裂距。
上下两能级之间发生跃迁时M 的选择定则与偏振定则如下：
A. 选择定则：012=-=?M M M （当0=?J 时，0=?M 禁止跃迁）和1±=?M
B. 偏振定则：见表一，表中K 是光波传播方向，B 是外磁场方向
表一
4. 汞绿线的塞曼效应
本实验是以汞的放电管为光源，研究汞的546.1nm 谱线的塞曼分裂。这条谱线是从13
S （6s7s ）到23
P （6s6p ）跃迁而产生，现将其对应于各能级的量子数
()M J S L 、、、与Mg g 、的数值列表如下：
表二
表三表明了在外磁场中可能跃迁及其裂距的计算值。“↓”的跃迁为0=?M ，是π成分，其裂距为0，2
1
±
； 而“↙”和“↘”的跃迁为1±=?M ，是σ成分，其裂距为22
3
1±±±，，。
表三
图3上部分表示汞原子能级分裂后可能发生的跃迁，共9种，下部分画出光谱线的裂距与强度，按裂距间隔排列将π成分的谱线画在线上，σ成分的谱线画在线下。各线的长短对应其相对强度。
从横向角度观察，原546.1nm 光谱线将分裂成9条彼此靠近的光谱线，其中包括
图3 塞曼分裂后的能级跃迁图
2 3 1 3/2 0 0 -1 -3/2 -2
-3
2M
22g M
1M
11g M
1 2 0 0 -1 -2
0>B
3
S 3
P 100 75
75 75 75
37.5
37.5
12.5 12.5 π
σ
3条π成分谱线（中心3条）和6条σ成分谱线，这些条纹间距小而使观察很困难，由于这两种成分偏振光的偏振方向是正交的，因此我们可利用偏振片将σ成分的6条条纹滤去，只让π成分的条纹留下来。
三、实验装置
1. 实验仪器：电磁铁（包含电源）、F —P 标准具（2mm ）、干涉滤光片、会聚透镜、
偏振片、CCD 、导轨、电脑、1/4波片、笔型汞灯、高斯计。
2. 实验装置：见图4，采用2mm 间隔的F —P 标准具，用干涉滤光片将汞灯中的
546.1nm 光谱线选出，在磁场中分裂，然后用CCD 摄像装置记录，并将图像传递到计算机中，用软件进行处理。 3. 实验仪器介绍：
（1） 干涉滤光片：其作用是只允许546.1nm 的绿光通过，滤掉Hg 原子发出的
其它谱线，从而得到单色光。
（2） 偏振片：在垂直于磁场方向观察时用以鉴别π成分和σ成分。
（3） CCD 摄像头：CCD 是电荷耦合器件的简称，是一种金属氧化物——半导体
结构的器件，具有光电转换，信息存储和信号传输（自扫描）的功能，在图像传感、信息处理和存储多方面有着广泛的应用。本实验中，经由F —P 标准具出射的多光束，经透镜会聚相干，呈多光束干涉条纹成像于CCD 光敏面，利用CCD 的光电转换功能，将其转换为电信号“图像”，由荧光屏显示，因为CCD 是对弱光极为敏感的光放大器件，故荧屏上呈现明亮、清晰
图4 塞曼效应实验装置
滤光片
偏振片
的F —P 干涉图像。
（4） F —P 标准具：是由两块平行的光学玻璃（或石英）板中间夹有一个热胀系
数很小的石英（或铟钢）间隔圈组成。两玻璃板表面磨成光学平面，并且内表面要高精度的平行，间隔圈的厚度起伏<20/λ；内表面镀有ZnS —MgF 多层介质高反射膜，使波长为546.1nm 的入射光反射率%90>R ，由于多次反射的结果，而获得多光束的干涉，从而使其具有极高的分辨率（105～107）；为了消除两平板的内、外表面反射光产生的干涉条纹的重叠，特别使外表面与内表面加工成1/6度左右的夹角；非固定式的标准具，还可更换不同厚度的间隔圈，用三个螺丝调节玻璃上三点压力，来达到精确的平行。
A. F —P 标准具的工作原理：标准具中的光路图如图5所示，当单色平行光束
0S 以某一小角度入射到标准具的M 平面上，光束在M 和M '两平面上经
过多次反射和透射，分别形成一系列相互平行的反射光束1，2，3，……及透射光束1′，2′，3′，……，透射光束经会聚透镜会聚在它的焦平面上，形成一套等倾干涉圆环，再用CCD 成像，进行观察。 任何相邻光束间的光程差都是一样的，光程差（如图6）为：
θθθ
δsin tan 2cos 2)(nd nd
AD BC AB n -=-+= θcos 2nd =
图5 F —P 标准具的多光束干涉
0S 1
2 3 4 1′
3′ 4′ 2′
图6 光程差
B
1
mm d 2=为两平行板间的间距，n 为两平行板间介质的折射率，在空气
中使用可取1=n ，则光程差为θδcos 2d =，形成亮圆环的条件为：
λθk d =cos 2
（7）
式中k 为整数，表示干涉级次，从（7）式可看出，满足同一角度θ的光线，在屏上显示的干涉条纹为一圆环，由于级次k 的不同，故形成一系列直径不同的同心圆环，中心级次最高，如果中心亮圆环的级次为k ，则向外依次为 、、21--k k 。
B. 角色散率：将（7）式对λ微分，令k 为常数，有：
λθ
λθθθλθ1
2sin 2d d -
=-≈-≈-=k k d k d k （8）
C. 相邻级次间的角距：将（7）式对λ微分，并取1=?k ，令λ为常数，有：
θ
λ
θsin 2d -
=? （9）
由（9）式可知，当入射角θ增加时，相邻级次的角距θ?反而在减小，即干涉圆环随着级次的在减小靠得越近；当标准具两玻璃板间的距离d 增加时，各相邻级次圆环间的角距也相应减小。
D. 自由光谱范围：设波长相差很小的两入射光21λλ、，由（7）式可知，同
一级次对应不同波长有不同的角半径21θθ、，故这两种波长的光各产生一组亮圆环，如果21λλ>，则2λ的各级圆环套在1λ的各级圆环外，波长差
21λλλ-=?越大，两组圆环离开得越大。当波长差λ?增加到使2λ的k 级
亮圆环移到1λ的1-k 级亮圆环上时，两环重合，有12)1(λλ-=k k ，这时的波长差用F λ?表示。如果F λλ??，那些波长大于F 1λλ?-的第k 级亮圆环，是分布在1λ的第1-k 级和第2-k 级亮圆环之间，这时就发生不同级次亮圆环重叠交叉
的情况。所以波长区间F λ?被叫做自由光谱范围或色散范围，它是F —P 标准具的特征量，给出了靠近干涉圆环中央不同波长的干涉条纹不重序时所允许的最大波长差。 根据（8）、（9）式有：
d
22
F λλ=
? （10）
例如本实验中：nm 1.546=λ，mm 2=d 则F λ?=0.075nm 。也就是说，对该标准具只有波长在546.1nm 到546.1nm ±0.075nm 范围内的光，才不存在不同级次干涉圆环重叠的现象，所以使用标准具时，必须将光源发出的复合光，通过预色散手段，变成不超过F λ?范围内的“单色光”。通常用单色仪或滤光片将光谱线从复合光中分离出来。 E. 用F —P 测量微小波长差
用焦距为f 的透镜使F —P 标准具的干涉圆环成像在焦平面上，这时靠近中央各圆环的入射角θ与它的直径有如下关系，如图7所示。
()
()
2
2
2
2/112/cos f D D f f +=
+=
θ
对于近中心的圆环，θ角很小，2
2???
? ??f
D 也很小，则： 22
2
812211cos f D f
D
-=???
?
???-≈θ
（11）
将（12）代入（7）式有：λk f D d =???
?
??-22812
（12）
对同一级次k 的不同波长a λ及b λ有：
图7 θ与干涉圆环直径D 的关系
a ak k f D d λ=????
??-22
812
（13）
b bk k f D d λ=???
?
??-22812
（14）
式中bk ak D D 、分别为波长a λ、b λ的k 级圆环直径，两式相减有：
()
2
22
4ak bk b a D D kf
d -?=
-=?λλλ （15）
将（12）式应用于同一波长λ的相邻两级次k 及1-k ，有：
λk f D d k =???? ??-22812和λ)1(81222
1-=???
?
??--k f D d k ，两式相减有：
d
f D D k
k 2
2
214λ=-- （16）
1-k k D D 、分别为波长λ的第1-k k 、级圆环的直径。（16）式表明对确定
的d 和f ，对同一波长的光，任一相邻两环的直径平方差为一常数。 由（15）、（16）式和近中心圆环的λ
d
k 2≈
，有：
2
212
222212
22k k ak
bk k k ak
bk b a D D D D d D D D D k --?=--?=
-=?--λλλλλ (17)
由上式可见，对已知的d 和λ，只要测量各圆环的直径，便可算出两光的波长差。 F. 计算电子的荷质比
221
1
~λ
λ
λλλλλλλλλν
?=-≈-=
-
=?b a b a b a a
b
将（5）式改由波长差来表示，即：
()21
1224~λ
λ
πν?=-=?c m eB g M g M e
()
c
m eB
g M g M e πλλ411222-?=??
（18）
由（17）（18）式可得：
()12
2211222
24k
k ak
bk e D D D D d c m eB g M g M --?=-?-λπλ
所以：2
212
211221
2k k ak bk e D D D D g M g M Bd c m e --?-?=-π 由于本实验只研究π成分谱线，所以2
1
1122=
-g M g M 故荷质比 2212
24k k ak bk e D D D D Bd c m e --?=-π或B
c πλλ82??= （19）
四、实验内容及步骤
1. 按图4放置各器件，以磁场中心到CCD 窗口中心的等高线为轴，调节各器件的高度，
使各器件中心在同一高度。
2. 开启汞灯，调节F —P 标准具的平行度使两玻璃平面平行，即调节其上的三个螺丝，
使左右上下移动人眼时对着F —P 标准具看到的干涉条纹形状不变。
图8 546.1nm 无磁场和有磁场时的干涉圆环
0=B k
1-k 2-k 3-k
0≠B
3. 开启CCD 和电脑，调节CCD 和微调F —P 上的三个螺丝，使显示屏上出现圆环，
观察屏上干涉圆环的变化。
4. 调节各器件使显示屏出现明亮而细的条纹，开启磁场电源，转动偏振片，观察屏上
分裂的π光和σ光条纹随磁场变化的情况。
5. 分别测量无磁场和有磁场时π光和σ光条纹的直径（现象见图8），用软件进行分析。
每测量一种成分后用高斯计测量光源处的磁感强度。 6. 由公式2
212
222k
k ak
bk b a ab D D D D d --?
=
-=?-λλλλ计算出同级的两个波长差，要求测量计
算两个级次的四个波长差，最后取平均值。
7. 计算电子的荷质比，并和理论值比较算出相对不确定度。
()111e kg C 107588.1/-??=理m e
8. 观察纵向塞曼效应：将磁铁旋转90度，象横向观察一样，调整好光路，然后加磁场，
并用1/4波片和偏振片分析其偏振性质。反转磁场方向，重复上述观察，得出应有的结论。
五、注意事项
1. 所有光学元件严禁用手接触玻璃面或膜面。
2. 必须逐渐使磁场0→B 时，才能切断电磁铁电源，以防损坏电磁铁。
六、思考题
1. 实验中如何观察和鉴别塞曼分裂谱线中的π光和σ光？如何观察和分辨σ成分中的
左旋和右旋圆偏振光？
2. 调整F —P 标准具时，如何判别标准具的两个内平面是严格平行的？标准具调整不好
会产生怎样的后果？
七、参考文献
1. 褚圣麟，原子物理学，高等教育出版社，1979
2. 华中师范大学物理系，近代物理实验，华中师范大学出版社，1988
3. 张天喆，董有尔，近代物理实验，科学出版社，2003
实验地点： 繁华的街口 实验人数： 三人以下简称A.B.C 实验过程： （1）A乔装成路人，走在街口的时候假装突然发病，慢慢坐在地上，然后呼救。 （2）此时C在一隐蔽处，用DV机记录在A假装发病倒地过程中及接下来一段时间里，路人对A发生这一情况所做出的反应。 （3）一段时间过后，B乔装成路人，在走过A时，上前询问A的情况，并进行救助。（4）C在一旁用DV机记录在B做出上前询问及救助后，路人又是怎样的反应。 实验现象： 现象一：在A乔装成路人并在街口发病后，过往的众多路人并未上前进行救助或是拨打110，120等急救电话，期间有路人驻足观看，回头张望，抑或视而不见。 现象二：在B上前询问进行救助的行为发生后，有一个路人也走上前询问，接着跟多的路人上前围观和帮助。 实验结论： 现象一和现象二可以分别称为责任分散效应和从众效应。 责任分散效应也称为旁观者效应，是指对某一件事来说，如果是单个个体被要求单独完成任务，责任感就会很强，会作出积极的反应。但如果是要求一个群体共同完成任务，群体中的每个个体的责任感就会很弱，面对困难或遇到责任往往会退缩。因为前者独立承担责任，后者期望别人多承担点儿责任。“责任分散”的实质就是人多不负责，责任不落实。 正是由于在紧急状态下有其他目击者在场，才使旁观者无动于衷。旁观者效应，他们解释道，不是在于旁观者的“病态”人格，而是在于旁观者对其他观察者的反应。旁观者数量越大，旁观者效应越明显。总体来说，当紧急情形出现时，如果只有一人在场，约有半数的人会伸手相救；如果知道还有另外一个人在场，援助者只有33%；如果知道还有更多的人在场，援助者只有22%。 人们常常要以别人为参照物来定位自己，通过观察别人来判断自己是否正确，所以这就导致了多人在场时反应会变慢。同时每个人都以为别人会做，自己就不做了，或者抱着罚不责众的心态，所以也就没有人会上前帮助或报警了。 从众效应作为一个心理学概念，是指个体在真实的或臆想的群体压力下，在认知上或行动上以多数人或权威人物的行为为准则，进而在行为上努力与之趋向一致的现象。从众效应既包括思想上的从众，又包括行为上的从众。从众是一种普遍的社会心理现象，从众效应本身并无好坏之分，其作用取决于在什么问题及场合上产生从众行为，具体表现在两个方面：一是具有积极作用的从众正效应； 二是具有消极作用的从众负效应。 积极的从众效应可以互相激励情绪，做出勇敢之举，有利于建立良好的社会氛围并使个体达到心理平衡，反之亦然。 正是由于B的救助行为给旁人的引导，所以更多的人上前救助。
塞曼效应实验报告完整版 学生姓名: 学号: 5502210039 专业班级:应物101班 实验时间: 教师编号:T017 成绩: 塞曼效应 一、实验目的 1(观察塞曼效应现象，把实验结果与理论结果进行比较。 2(学习观测塞曼效应的实验方法。 3(计算电子核质比。 二、实验仪器 WPZ—?型塞曼效应实验仪 三、实验原理 塞曼效应:在外磁场作用下，由于原子磁矩与磁场相互作用，使原子能级 ,,产生分裂。垂直于磁场观察时，产生线偏振光(线和线);平行于磁场观察时，产生圆偏振光(左旋、右旋)。 按照半经典模型，质量为m，电量为的电子e绕原子核转动，因此，原子具B,E有一定的磁矩，它在外磁场中会获得一定的磁相互作用能，由于原子的磁,P矩与总角动量的关系为 JJ e,,gP (1) JJ2m 其中为朗德因子，与原子中所有电子德轨道和自旋角动量如何耦合成整g 个原子态的角动量密切相关。因此， e,,,,,,,,coscosEBgPB (2) JJ2m
,其中是磁矩与外加磁场的夹角。又由于电子角动量空间取向的量子化，这种磁相互作用能只能取有限个分立的值，且电子的磁矩与总角动量的方向相反，因此在外磁场方向上， h (3) ,,,,,cos,,1,,,？PMMJJJJ2, 学生姓名: 刘惠文学号: 5502210039 专业班级:应物101班实验时间: 教师编号:T017 成绩: heJhM,,式中是普朗克常量，是电子的总角动量，是磁量子数。设:，B4m,称为玻尔磁子，为未加磁场时原子的能量，则原子在外在磁场中的总能量为 E0 (4) EEEEMgB,，,,，,00B 由于朗德因子与原子中所有电子角动量的耦合有关，因此，不同的角动g LS,量耦合方式其表达式和数值完全不同。在耦合的情况下，设原子中电子轨道运动和自旋运动的总磁矩、总角动量及其量子数分别为、、和、、,P,PLLLSSS，它们的关系为 eeh,,,，(1),PLL (5) LL222mm, eeh,,,，(1),PSS (6) SS2mm, PPP,,设与和的夹角分别为和，根据矢量合成原理，只要将二者JLSLJSJ ,在方向的投影相加即可得到形如(1)式的总电子磁矩和总轨道角动量的关J 系: ,,,,,,，coscosJLLJSSJ ePP,，(cos2cos),,LLJSSJ2m 222222PPPPPP，,,，eJLSJLS (7) ,，(2)222mPPJJ 222PPP,，eJLSP,，(1)J2Pm22J
1-3 塞曼效应 实验目的和要求： 了解塞曼效应的重要意义和原理；学习调节光路，学习使用高分辨气压扫描式法布里- 珀罗标准具（F-P）和光谱测量技术；观测和研究Hg 放电灯的546.1nm 光谱线在外磁场作用下的塞曼分裂现象和谱线的超精细结构；根据实验结果研究原子能级结构，获得有关分裂能级的参量。 教学内容： 1．计算Hg 灯546.1nm 光谱线在磁场作用下分裂的各子谱线的条数、偏振方向、波数变化，和相对强度，作出能级分裂图和光谱分裂示意图。 2．调节光路的准直和共轴，调节F-P 标准具的平行度；观察F-P 标准具产生的等倾干涉圆 环随F-P 内空气折射率的变化；通过气压扫描，用光电倍增管扫描测量546.1nm 光谱 线的强度随气压的变化，要求达到高分辨率，观测到超精细结构。 3．加垂直观测方向的磁场，观察F-P 后干涉圆环的分裂、分裂环的相对强度和偏振状态；用气压扫描测量546.1nm 谱线分裂出的9 条光谱，测量不同偏振状态下的光谱。4．分析塞曼分裂谱，计算各分裂子谱线的波数差和相对强度，并与理论值作比较，求荷质比；从塞曼分裂谱中分析得到原子能级的J 量子数和g 因子。 实验过程中可能涉及的问题(有的问题可用于检查学生的预习情况，有的可放在实验室说明牌上作提示，有的可在实验过程中予以引导，有的可安排为报告中要回答的问题，有的可作为进一步探索的问题。不同的学生可有不同的要求。) 塞曼效应是如何产生的？原子在外磁场下的能级分裂由哪些因素决定？根据你的理 论计算，在1T 磁场的作用下，Hg546.1nm光谱线分裂成几条谱线？分裂谱线的偏振态为什么不同？分裂谱线的相对强度是多少？分裂谱线的波数差为多少cm-1? 本实验通过什么方法分辨测量这么窄的光谱分裂？F-P 的自由光谱范围如何定义，在实验中有什么作用？用气压扫描式F-P 标准具实现高分辨光谱测量的实验条件有哪些（光路，平行度，准直，光电倍增管前加小孔光阑… ）？随着F-P 内气压即空气折射率的变化，为什么可以观测到分 裂谱线重复出现？如何把实验测量结果中光强随气压的变化，标定转化为，光强随谱线波数的变化？此种标定的前提条件是什么？如何尽量减少相邻谱线的互相影响？如果谱线的裂距和强度与理论计算有偏差，可能是什么原因造成的？ 实验装置说明： 1．光源及磁场：Hg 灯与电源（注意Hg 灯上高压的安全），电磁铁与电源（注意电磁铁发热效应，Hg 灯为何需置于磁场中心？） 2．光谱测量：透镜、偏振片和干涉滤光片（各起什么作用？）；气压扫描式F-P 标准具、成像透镜和带小孔光阑的光电倍增管（各起什么作用，如何调节，观察到的光学 现象？） 3．控制和数据采集：气压扫描控制器（注意在升压状态下测量）, 光电倍增管电源系统（注意屏蔽背景光后加高压使用），计算机数据采集（实验测量的是什么物理量？） 实验的主要内容和问题： 1．Hg 灯置于电磁铁中央，在垂直磁场方向观测光谱（平行磁场方向的塞曼分裂光谱会有什么不同？测量方案上有何不同？） 2．调节整体光路，使Hg 灯像、等倾干涉圆环的中心、以及观测点的中心达到准直、共心、共轴。（为什么有这些要求？如何逐步调节并判断？）
塞曼效应实验报告 一、实验目的与实验仪器 1. 实验目的 （1）学习观察塞曼效应的方法，通过塞曼效应测量磁感应强度的大小。 （2）学习一种测量电子荷质比的方法。 2.实验仪器 笔形汞灯+电磁铁装置，聚光透镜，偏振片，546nm滤光片，F-P标准具，标准具间距（d=2mm），成像物镜与测微目镜组合而成的测量望远镜。 二、实验原理 （要求与提示：限400字以内，实验原理图须用手绘后贴图的方式） 1.塞曼效应 （1）原子磁矩和角动量关系 用角动量来描述电子的轨道运动和自旋运动，原子中各电子轨道运动角动量的矢量和即原子的轨道角动量L，考虑L-S耦合（轨道-自旋耦合），原子的角动量J =L +S。量子力学理论给出各磁矩与角动量的关系： L = - L，L = S = - S，S = 由上式可知，原子总磁矩和总角动量不共线。则原子总磁矩在总角动量方向上的分量 为： J = g J，J = J L为表示原子的轨道角量子数，取值：0，1，2… S为原子的自旋角量子数，取值：0,1/2,1,3/2，2,5/2… J为原子的总角量子数，取值：0,1/2,1,3/2… 式中，g=1+为朗德因子。 （2）原子在外磁场中的能级分裂 外磁场存在时，与角动量平行的磁矩分量J与磁场有相互作用，与角动量垂直的磁矩分量与磁场无相互作用。由于角动量的取向是量子化的，J在任意方向的投影(如z方向)为： = M，M=-J,-(J-1),-(J-2),…,J-2,J-1,J 因此，原子磁矩也是量子化的，在任意方向的投影(如z方向)为： =-Mg 式中，玻尔磁子μB =，M为磁量子数。
具有磁矩为J的原子，在外磁场中具有的势能（原子在外磁场中获得的附加能量）： ΔE = -J·=Mg B 则根据M的取值规律，磁矩在空间有几个量子化取值，则在外场中每一个能级都分裂为等间隔的（2J+1）个塞曼子能级。原子发光过程中，原来两能级之间电子跃迁产生的一条光谱线也分裂成几条光谱线。这个现象叫塞曼效应。 2.塞曼子能级跃迁选择定则 （1）选择定则 未加磁场前，能级E2和E1之间跃迁光谱满足： hν = E2 - E1 加上磁场后，新谱线频率与能级之间关系满足： hν’= (E2+ΔE2) – (E1+ΔE1) 则频率差：hΔν= ΔE2-ΔE1= M2g2 B -M1g1B= (M2g2- M1g1)B 跃迁选择定则必须满足： ΔM = 0，±1 （2）偏振定则 当△M=0时，产生π线，为振动方向平行于磁场的线偏振光，可在垂直磁场方向看到。 当△M=±1时，产生σ谱线，为圆偏振光。迎着磁场方向观察时，△M=1的σ线为左旋圆偏振光，△M=-1的σ线为右旋圆偏振光。在垂直于磁场方向观察σ线时，为振动方向垂直于磁场的线偏振光。 3. 能级3S13P2 L01 S11 J12 g23/2 M10-1210-1-2 Mg20-233/20-3/2-3汞原子的绿光谱线波长为，是由高能级{6s7s}S1到低能级{6s6p}P2能级之间的跃迁，其上下能级有关的量子数值列在表1。3S1、3P2表示汞的原子态，S、P分别表示原子轨道量子数L=0和1，左上角数字由自旋量子数S决定，为（2S+1）,右下角数字表示原子的总角动量量子数J。 在外磁场中能级分裂如图所示。外磁场为0时，只有的一条谱线。在外场的作用下，上能级分裂为3条，下能级分裂为5条。在外磁场中，跃迁的选择定则对磁量子数M的要求为：△M=0，±1，因此，原先的一条谱线，在外磁场中分裂为9条谱线。 9条谱线的偏振态，量子力学理论可以给出：在垂直于磁场方向观察，9条分裂谱线的强度(以中心谱线的强度为100)随频率增加分别为，，75，75，100，75，75，，. 标准具 本实验通过干涉装置进行塞曼效应的观察。我们选择法布里-珀罗标准具(F-P标准具)作为干涉元件。F-P标准具基本组成：两块平行玻璃板，在两板相对的表面镀有较高反射率的薄膜。 多光束干涉条纹的形成
从众效应 【从众效应】“也称乐队花车效应”，也就是我们通常所说的“随大流”，是指当个体受到群体的影响，包括引导或施加的压力时，会怀疑并改变自己原来的想法、判断以及行为，并且朝着与群体大多数人一致的方向变化。从众效应可以是因为对方“人多势众带来的气场上的压迫感”，也包括有对方“有权威性或者领导性”，迫于对这些非本直接和客观因素的影响而从众。 比如，在大学课堂上教授拿出一个瓶子，说是某种名贵的精油，在点燃后，教室里有同学说闻到了花香，还有同学说是玫瑰花香，后来几乎所有人都闻到玫瑰花香。最后，教授说这只是一瓶普通的自来水。所以，第一个说闻到玫瑰花香的同学也许是一种联想导致的错觉，而后边说闻到玫瑰花香的同学是追随他人所产生的趋同性，如果说第一位同学是心理暗示起了作用，那么后边的一众同学是受了从众心理的影响。而这种从众心理效应本质上没有侵害任何一方的利益，所以最后同学们呵呵一笑，这个课题小测式就结束了。 众效应产生的原因 1.当个体在群体中，为了适应环境，融入集体，个体会倾向于跟从大众的一致性喜好。 2.当个体担心自己偏离群体，不想被突出，被独立，于是选择从众。 3.当个体对某个问题、事件缺乏自己独立见解时，或者对自己的答案不确定时，个体特别容易倾向于对照群体其他大多数的意见，选择从众。 4.当个体对群体认可度高，经常会过滤自己的观点，出现盲目从众。 5.还有，当群体中有权威人物时，个体也会倾向于相信群体的意见，看法，于是也陷入从众效应。 再深入的分析，有些从众行为也只是表现上的从众 1?表面服从，内心也接受，所谓口服心服；
2?口服心不服，出于无奈只得表面服从，违心从众； 3?完全随大流，谈不上服不服的问题。 与其人云亦云，不如独立思考 研究表明，女性比男性容易从众，幼儿，青少年比成人容易从众，缺乏自信的比自信的人容易从众。 顺便分析一下类似的一个心理学效应——责任分散效应。 它属于群体心理学的领域，在某个场景或某个事件中，单个个体的责任感会很强，会对情况做出积极的反应，如果是处于群体中，个体责任感就会减弱很多，往往会不采取行动或比较懈怠，它也叫做旁观者效应。例如：在某个紧急的情况下，某人有危险或者境地，如果只有一个人在场，他往往会采取行动，施于援手，因为此时他的责任感很强。不想因为对于事情置之不理感到内疚或者负罪，而当处于群体中时，责任就被分散，他会想反正还有其他人，不单只有我，这种情况就造成就集体冷漠，三个和尚没水喝就源于心理学效应。 其实从众也有它的积极影响，当人在情境不确定的时候，其他人的行为最具有参考价值，具备行为参照的功能。特别在职场中，新人往往选择与同事保持一致，这样可以更容易的被团队接受。另外，在团队凝聚力方面，也表现出从众的行为可以更受团队认同。 一群幼小的沙鸥，无忧无虑地嬉戏在绿色的湖水中。一只勇敢的小沙鸥尝试着，挣扎着，试图展开翅膀飞向蓝天。它一次次不停地扑摔着，挣扎着，失败着，其余的沙鸥只是看着，突然间，那只沙鸥成功了，自由地翱翔于天际。在那只飞的沙鸥引领下，第二只、第三只沙鸥开始了同样的尝试……突然有一天,所有的沙鸥都学会了飞翔。 所以，积极的从众效应可以互相激励情绪，做出勇敢之举，有利于建立良好的社会氛围和完成群体目标，能使个体达到心理平衡，增强内心的安全感和自信心，还有助于学习他人的智慧经验，扩大视野，克服固执己见、盲目自信修正自己的思维方式等。
浅谈课堂气氛中的从众效应 摘要：在现实生活中，课堂气氛已经成为许多家长和孩子衡量学校教育质量的一个关键指标。通过对现实生活中课堂的研究以课堂气氛为出发点发现其中存在的从众效应与课堂气氛的好坏有着密切的联系，以综述的方法探讨了课堂气氛中从众效的原因及其对课堂气氛的积极和消极作用，并提出如何对课堂气氛中的从众效应进行调控，对目前的课堂教学有实际意义。 关键词：课堂气氛从众效应作用 调控 中小学教学通常都是在课堂内进行的，因此课堂气氛是促进或抑制学生学习的重要因素，关系到学生的学习积极性和学习成绩的好坏。许多教育实践表明良好的课堂气氛能使学生情绪高昂，智力活动呈最佳状态，还会使学生得到一种愉快成功的体验，并陶冶情操保持一种积极的学习心态。因此，心理学家通过实验研究从不同角度分析了影响课堂气氛的因素，但并没有系统的从众的角度来研究。教育学家认为个别学生的态度与情感并不构成课堂气氛，当多数学生具有一致的态度与情感时就会形成具有优势的课堂气氛。因此，存在于班级的从众效应是影响课堂气氛的一个重要因素，在参考各种文献和名家观点的基础上分析从众效应对课堂气氛的影响，从现实的角度来考察从众与课堂气氛的关系，对当代课堂教学有重要意义。 1 课堂气氛 课堂气氛，又称班风，通常指伴随师生之间的人际互动而形成的某些占优势的态度和情感的综合状态。在实际教学中，我们经常看到不同类型的课堂气氛，有的课堂气氛积极热烈，有的则拘谨沉默，死气沉沉。即使是同一个课堂在不同的任课老师的指导下也是大不相同。实践表明，学生之间的相互感染可以影响课堂气氛，其中隐含着一种心理学效应——从众效应。 班级是一个特殊的群体，在这群体中有一定的社会交往结构，有多种人际关系、社会气氛、行为规范等等，日常的课堂教学正是在这样一个相对封闭的教学系统中进行，学生处于这种封闭的集体环境中很容易彼此影响形成群体压力。当课堂上大部分同学都积极回答问题时，其余的同学迫于群体压力或为了与群体保持一致也积极思考这样全班就会形成积极和谐的课堂气氛，在这种气氛下就会不
学生： 学号： 5502210039 专业班级：应物101班 实验时间： 教师编号：T017 成绩： 塞曼效应 一、实验目的 1．观察塞曼效应现象，把实验结果与理论结果进行比较。 2．学习观测塞曼效应的实验方法。 3．计算电子核质比。 二、实验仪器 WPZ —Ⅲ型塞曼效应实验仪 三、实验原理 塞曼效应：在外磁场作用下，由于原子磁矩与磁场相互作用，使原子能级产 生分裂。垂直于磁场观察时，产生线偏振光（π线和σ线）；平行于磁场观察时， 产生圆偏振光（左旋、右旋）。 按照半经典模型，质量为m ，电量为e 的电子绕原子核转动，因此，原子具 有一定的磁矩，它在外磁场B 中会获得一定的磁相互作用能E ?，由于原子的磁 矩J μ与总角动量J P 的关系为 2J J e g P m μ=（1） 其中g 为朗德因子，与原子中所有电子德轨道和自旋角动量如何耦合成整个 原子态的角动量密切相关。因此， cos cos 2J J e E B g P B m μαα?=-=-（2） 其中α是磁矩与外加磁场的夹角。又由于电子角动量空间取向的量子化，这 种磁相互作用能只能取有限个分立的值，且电子的磁矩与总角动量的方向相反， 因此在外磁场方向上， cos ,,1,,2J h P M M J J J απ-==--（3）
学生： 惠文 学号： 5502210039 专业班级：应物101班 实验时间： 教师编号：T017 成绩： 式中h 是普朗克常量，J 是电子的总角动量，M 是磁量子数。设：4B he m μπ=，称为玻尔磁子，0E 为未加磁场时原子的能量，则原子在外在磁场中的总能量为 00B E E E E Mg B μ=+?=+（4） 由于朗德因子g 与原子中所有电子角动量的耦合有关，因此，不同的角动量 耦合方式其表达式和数值完全不同。在L S -耦合的情况下，设原子中电子轨道 运动和自旋运动的总磁矩、总角动量及其量子数分别为L μ、L P 、L 和S μ、S P 、 S ，它们的关系为 2L L e P m μ==（5） S S e P m μ==（6） 设J P 与L P 和S P 的夹角分别为LJ α和SJ α，根据矢量合成原理，只要将二者在 J μ方向的投影相加即可得到形如（1）式的总电子磁矩和总轨道角动量的关系： 2222222222cos cos (cos 2cos )2(2)222(1)222J L LJ S SJ L LJ S SJ J L S J L S J J J L S J J J e P P m P P P P P P e m P P P P P e P P m e g P m μμαμααα=+= ++--+=+-+=+=（7） 其中朗德因子为 (1)(1)(1)1.2(1) J J L L S S g J J +-+++=++（8） 由（＊）式中可以看出，由于M 共有（2J ＋1）个值，所以原子的这个能级在
塞曼效应 摘要：本实验使用微机化的塞曼效应实验仪观察了汞光灯谱线在外加磁场时产生的分裂，即其塞曼效应，并由此计算了电子的荷质比。 关键词：塞曼效应；法布里-珀罗标准具；荷质比 1. 引言 19世纪伟大的物理学家法拉第研究电磁场对光的影响时，发现了磁场能够改变偏振光的偏振方向。1896年荷兰物理学家塞曼（Pieter Zeeman）根据法拉第的想法，探测磁场对谱线的影响，发现钠双线在强磁场中的分裂。洛伦兹根据经典电子论解释了分裂为三条谱线的正常塞曼效应。由于研究这个效应，塞曼和洛伦兹共同获得了1902年的诺贝尔物理学奖。他们这一重要研究成就，有力地支持了光的电磁理论，使我们对物质的光谱、原子和分子的结构有了更多的了解。 2. 实验目的 1.掌握塞曼效应理论,测定电子的荷质比,确定能级的量子数和朗德因子,绘出跃迁的能级图。 2.掌握法布里—珀罗标准具的原理和使用。 3.观察塞曼效应现象，并把实验结果和理论结果进行比较，同时了解使用CCD及多媒体计算进行实验图像测量的方法。 3.实验原理 3.1 塞曼效应简介 当光源放在足够强的磁场中时，所发出的光谱线都分裂成几条，条数随能级的类别而不同，而分裂后的谱线是偏振的，这种现象被称为塞曼效应。塞曼效应证实了原子具有磁距和空间取向量子化的现象。 塞曼效应分为正常塞曼效应和反常塞曼效应。正常塞曼效应是指那些谱线分裂为三条，
而且两边的两条与中间的频率差正好等于 4eB mc π，对于这种现象，经典理论可以给予很好的解释。但实际上大多数谱线的分裂多于三条，谱线的裂距是4eB mc π的简单分数倍，这种 现象被称为反常塞曼效应。下面具体讨论塞曼效应中外磁场对原子能级的作用。 3.2原子的总磁矩与总动量矩的关系 因为原子中的电子同时具有轨道角动量P L 和自旋角动量P S 。相应的，它也同时具有轨道磁矩轨道微矩 L μ和自旋磁矩S μ，并且它们有如下关系。 2L L S s e P m e P m μμ?=??? ?=?? (1) 其中 L s P P ? =??? ?=?? (2) (2)式中 L,S 分别表示轨道量子数和自旋量子数。 原子核也有磁矩，但它比一个电子的磁矩要小三个数量级，故在计算单电子原子的磁矩时可以把原予核的磁矩忽略，只计算电子的磁矩。 对于多电子原，考虑到原子总角动量和总磁矩为零，故只对其原子外层价电子进行累加。磁矩的计算可用图1的矢量图来进行。 图1电子磁矩与角动量关系 由于μS 与Ps 的比值比μL 与P L 的比值大一倍，所以合成的原子总磁矩不在总动量矩P J 的方向上。但由于μ绕P J 运动，只有μ在P J 方向的投影μJ 对外平均效果不为零。根据图5-2可计算出有μJ 与 P J 的关系如下。 2J J e g P m μ= (3) 上式中的g 就是郎德因子。它表征了原子的总磁矩与总角动量的关系，而且决定了能级在磁场中分裂的大小。在考虑LS 耦合的情况下，郎德因子可按下式计算。
从众心理 从众心理即指个人受到外界人群行为的影响，而在自己的知觉、判断、认识上表现出符合于公众舆论或多数人的行为方式，而实验表明只有很少的人保持了独立性，没有被从众，所以从众心理是大部分个体普遍所有的心理现象。由一个人或一个团体的真实的或是臆想的压力所引起的人的行为或观点的变化。“羊群效应”是指管理学上一些企业的市场行为的一种常见现象。 经济学里经常用“羊群效应”来描述经济个体的从众跟风心理。因此，“羊群效应”就是比喻人都有一种从众心理，从众心理很容易导致盲从，而盲从往往会陷入骗局或遭到失败。 （１）由于“羊群行为”者往往抛弃自己的私人信息追随别人，这会导致市场信息传递链的中断。但这一情况有两面的影响:第一，“羊群行为”由于具有一定的趋同性，从而削 弱了市场基本面因素对未来价格走势的作用。（２）如果“羊群行为”超过某一限度，将诱发另一个重要的市场现象一一过度反应的出现。（３）所有“羊群行为”的发生基础都是信息的不完全性。因此，一旦市场的信息状态发生变化，如新信息的到来，“羊群行为”就会瓦解。这时由“羊群行为”造成的股价过度上涨或过度下跌，就会停止，甚至还会向相反的方向过度回归。这意味着“羊群行为”具有不稳定性和脆弱性。 由于信息相似性产生的类羊群效应由于信息不完全产生的羊群效应 从众效应 引发大学生从众效应最值得注意的是“班级效应”和“宿舍效应” 班级效应”、“宿舍效应”在班风、舍风中的作用，由此可见一斑。反之，庸俗的从众行为往往会导致班风、舍风消极落后。 大学校园的从众行为，既有积极方面，又有消极方面。优化群体结构，利用从众行为的积极影响，防止其消极作用，具有重要的意义。 从众行为的过分普遍，反映了部分大学生自我意识弱化，独立性较差，缺乏个体倾向性的世界观、人生观、价值观，这是从众行为中消极现象抬头的主要原因，即使从众行为出现积极效应，但一旦失却这种从众氛围，又很容易不知所措，找不到自己努力的方向，走向社会后的迷悯、失落，实际上这是从众现象最直接的后遗症。 此外，一味从众也容易导致大学生心理障碍的发生。意味着自己失去了一片晴朗的天空，抛却了一片属于自己的领地。盲目从众意味着部分大学生丢失了以个体色彩的思维和行动编织的草帽，在喧哗与骚动中麻木自己，“创新意识“在头脑中只成了四个机械的汉字，所接受的高等教育也锈蚀成了斑驳的条条框框，毕业证书和学位证书只成了人生进程中的标志，却难以成为升华人生的动力。大学生，摆脱从众的盲目色彩，用独立的思想和明晰的脚印使自己主动融入集体的行列，这样，你将拥有一个真正属于自己的人生。
近代物理实验报告 塞曼效应实验 学院 班级 姓名 学号 时间 2014年3月16日
塞曼效应实验实验报告 【摘要】： 本实验通过塞曼效应仪与一些观察装置观察汞（Hg）546.1nm谱线（3S1→3P2跃迁）的塞曼分裂，从理论上解释、分析实验现象，而后给出横效应塞满分裂线的波数增量，最后得出荷质比。 【关键词】：塞曼效应、汞546.1nm、横效应、塞满分裂线、荷质比 【引言】： 塞曼效应是原子的光谱线在外磁场中出现分裂的现象，是1896年由荷兰物理学家塞曼发现的。首先他发现，原子光谱线在外磁场发生了分裂；随后洛仑兹在理论上解释了谱线分裂成3条的原因，这种现象称为“塞曼效应”。在后来进一步研究发现，很多原子的光谱在磁场中的分裂情况有别于前面的分裂情况，更为复杂，称为反常塞曼效应。 塞曼效应的发现使人们对物质光谱、原子、分子有更多了解，塞曼效应证实了原子磁矩的空间量子化，为研究原子结构提供了重要途径，被认为是19世纪末20世纪初物理学最重要的发现之一。利用塞曼效应可以测量电子的荷质比。在天体物理中，塞曼效应可以用来测量天体的磁场。本实验采取Fabry-Perot（以下简称F-P）标准具观察Hg的546.1nm谱线的塞曼效应，同时利用塞满效应测量电子的荷质比。 【正文】： 一、塞曼分裂谱线与原谱线关系 1、磁矩在外磁场中受到的作用 (1)原子总磁矩在外磁场中受到力矩的作用： 其效果是磁矩绕磁场方向旋进，也就是总角动量（P J）绕磁场方向旋进。 (2)磁矩在外磁场中的磁能：
由于或在磁场中的取向量子化，所以其在磁场方向分量也量子化： ∴原子受磁场作用而旋进引起的附加能量 M为磁量子数 g为朗道因子，表征原子总磁矩和总角动量的关系，g随耦合类型不同（LS耦合和jj耦合）有两种解法。在LS耦合下： 其中： L为总轨道角动量量子数 S为总自旋角动量量子数 J为总角动量量子数 M只能取J，J-1，J-2 …… -J（共2J+1）个值，即ΔE有(2J+1)个可能值。 无外磁场时的一个能级，在外磁场作用下将分裂成（2J+1）个能级，其分裂的能级是等间隔的，且能级间隔 2、塞曼分裂谱线与原谱线关系： (1) 基本出发点：
塞曼效应 一 实验目的 1.通过观察塞曼效应现象，了解塞曼效应是由于电子的轨道磁矩与自旋磁矩共同受到外磁场作用而产生的。证实了原子具有磁矩和空间取向量子化的现象，进一步认识原子的内部结构。并把实验结果和理论进行比较。 2.掌握法布里—珀罗标准具的原理和使用，了解使用CCD 及多媒体计算机进行实验图象测量的方法。 19世纪伟大的物理学家法拉第研究电磁场对光的影响，发现了磁场能改变偏振光的偏振方向。1896年荷兰物理学家塞曼（Pieter Zeeman ）根据法拉第的想法，探测磁场对谱线的影响，发现钠双线在磁场中的分裂。 洛仑兹根据跟据经典电子论解释了分裂为三条的正常塞曼效应。由于研究这个效应，塞曼和洛仑兹共同获得了1902年的诺贝尔物理学奖。他们这一重要研究成就，有力的支持了光的电磁理论，使我们对物质的光谱、原子和分子的结构有了更多的了解。至今塞曼效应仍是研究原子能级结构的重要方法之一。 二 实验原理 当发光的光源置于足够强的外磁场中时，由于磁场的作用，使每条光谱线分裂成波长很靠近的几条偏振化的谱线，分裂的条数随能级的类别而不同，这种现象称为塞曼效应。 正常塞曼效应谱线分裂为三条，而且两边的两条与中间的频率差正好等于mc eB π4/，可用经典理论给予很好的 解释。但实际上大多数谱线的分裂多于三条，谱线的裂矩是mc eB π4/的简单分数倍，称反常塞曼效应， 它不能用经典理论解释，只有量子理论才能得到满意的解释。 1． 原子的总磁矩与总动量距的关系 塞曼效应的产生是由于原子的总磁矩（轨道磁矩和自旋磁矩）受外磁场作用的结果。在忽略核磁矩的情况下，原子中电子的轨道磁矩L μ和自旋磁矩S μ合成原子的总磁矩μ，与电子的轨道角动量L P ，自旋 角动量 S P 合成总角动量J P 之间的关系，可用矢量图1来计算。 已知： L μ=L P m e )2/( L P π2h = )1(+L L （1） S S P m e )/(=μ s S P π 2h = )1(+S S （2） 式中L ,S 分别表示轨道量子数和自旋量子数，e ,m 分别为电子的电荷和质量。 由于L μ和L P 的比值不同于S μ和S P 的比值，因此，原子的总磁矩μ不在总角动量J P 的延长线上， 因此 μ 绕 J P 的延长线旋进。μ 只在 J P 方向上分量J μ对外的平均效果不为零，在进行矢量迭加运算后， 得到有效 J μ为：
VCO压控振荡器实验报告 目录章节 设计要求及方案选择 (2) 框内电路设计（EWB仿真） (5) 总电路叙述 (10) 器件表 (12) 总电路图 (13) 问题及修改方案 (13) 体会 (14) 参考书目及文献资料 (17) 附录：总电路图 (17)
设计要求及方案选择 1．设计内容 V/F转换（VCO压控振荡器） 2. 设计要求 输入0—10V电压，输出0—20KHz脉冲波（或者0—10KHz 对称方波）。绝对误差在正负30Hz以内。 3. 设计方案 （1）RC压控振荡器
（2）双D触发器式的VCO电路 图片来源CIC中国IC网 如图所示为双D触发器式的VCO。电路输出一个占空比50％的方波信号，而消耗的电流却很小。当输入电压为5～12V 时，输出频率范围从20～70kHz。首先假设IC-A的初始状态是Q=低电平。此时VDl被关断，Vi通过Rl向Cl充电。当Cl 上的电压达到一定电平时，IC-A被强制翻转，其Q输出端变成高电平，Cl通过VDl放电。同时，IC-A的CL输入端也将变成低电平，强制IC-A再翻回到Q=低电平。由于R2和C2的延时作用，保证了在IC-A返回到Q为低电平以前，把Cl的电放掉。IC-A输出的窄脉冲电流触发IC-B，产生一个占空比为50％的输出脉冲信号。
（3）具有三角波和方波输出的压控振荡器 图片来源CIC中国IC网 如图所示为具有三角波和方波输出的压控振荡电路。该电路是一个受控制电压控制的振荡器。它具有很好的稳定性和极好的线性，并且有较宽的频率范围。电路有两个输出端，一个是方波输出端，另一个为三角波输出端。图中，A1为倒相器，A2为积分器，A3为比较器。场效应管Q1用来变换积分方向。比较器的基准电压是由稳压二极管D1、D2提供，积分器的输出和基准电压进行比较产生方波输出。电阻R5、R6用来降低Q1的漏极电压，以保证大输入信号时Q1能完全截止。电阻R7、R8和二极管D3、D4是为了防止A3发生阻塞。
塞曼效应实验 实验原理 1、磁矩在外磁场中受到的作用 (1)原子总磁矩在外磁场中受到力矩的作用： 其效果是磁矩绕磁场方向旋进，也就是总角动量（PJ）绕磁场方向旋进。 (2)磁矩在外磁场中的磁能： 由于或在磁场中的取向量子化，所以其在磁场方向分量也量子化： ∴原子受磁场作用而旋进引起的附加能量 M为磁量子数 g为朗道因子，表征原子总磁矩和总角动量的关系，g随耦合类型不同（LS耦合和jj耦合）有两种解法。在LS耦合下：
2、塞曼分裂谱线与原谱线关系： (1) 基本出发点： ∴分裂后谱线与原谱线频率差 由于 定义为洛仑兹单位： 3、谱线的偏振特征： 塞曼跃迁的选择定则为：ΔM=0 时为π成份（π型偏振）是振动方向平行于磁场的线偏振光，只有在垂直于磁场方向才能观察到，平行于磁场方向观察不到；但当ΔJ=0时，M2=0到M1=0的跃迁被禁止。
当ΔM=±1时，为σ成份，σ型偏振垂直于磁场，观察时为振动垂直于磁场的线偏振光。 平行于磁场观察时，其偏振性与磁场方向及观察方向都有关：沿磁场正向观察时（即磁场方向离开观察者：） ΔM= +1为右旋圆偏振光（σ+偏振） ΔM= -1为左旋圆偏振光（σ-偏振） 也即，磁场指向观察者时：⊙ ΔM= +1为左旋圆偏振光 ΔM= -1为右旋圆偏振光 分析的总思路和总原则: 在辐射的过程中，原子和发出的光子作为整体的角动量是守恒的。 原子在磁场方向角动量为 ∴在磁场指向观察者时：⊙B 当ΔM= +1时，光子角动量为，与同向 电磁波电矢量绕逆时针方向转动，在光学上称为左旋圆偏振光。 ΔM= -1时，光子角动量为，与反向 电磁波电矢量绕顺时针方向转动，在光学上称为右旋圆偏振光。
课程： 专业班号： 姓名： 学号： 同组者： 塞曼效应 一、实验目的 1、学习观察塞曼效应的方法观察汞灯发出谱线的塞曼分裂； 2、观察分裂谱线的偏振情况以及裂距与磁场强度的关系； 3、 利用塞曼分裂的裂距，计算电子的荷质比e m e 数值。 二、实验原理 1、谱线在磁场中的能级分裂 设原子在无外磁场时的某个能级的能量为0E ，相应的总角动量量子数、轨道量子数、自旋量子数分别为S L J 、、。当原子处于磁感应强度为B 的外磁场中时，这一原子能级将分裂为12+J 层。各层能量为 B Mg E E B μ+=0 （1） 其中M 为磁量子数，它的取值为J ，1-J ，...，J -共12+J 个；g 为朗德因子；B μ为玻尔磁矩（m hc B πμ4= ）；B 为磁感应强度。 对于S L -耦合 ） （） （）（）（121111++++-++ =J J S S L L J J g （2） 假设在无外磁场时，光源某条光谱线的波数为 ）（010201~E E hc -=γ （3） 式中 h 为普朗克常数；c 为光速。 而当光源处于外磁场中时，这条光谱线就会分裂成为若干条分线，每条分线波数为别为 hc B g M g M E E hc B μγγγγγ）（）（112201200~1 ~~~~-+=?-?+=?+= L g M g M ）（1 1220~-+=γ 所以，分裂后谱线与原谱线的频率差（波数形式）为 mc Be g M g M L g M g M πγγγ4~~~1 12211220）（）（-=-=-=? （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 （B L 7.46=），外磁场的单位为T （特斯拉），波数L 的单位为 [] 1 1--特斯拉 米。 1 2M M 、的选择定则是：0=?M 时为π 成分，是振动方向平行于磁场的线偏振光，只能在垂直于
《组织行为学》课程教学大纲 课程名称：组织行为学课程代码：18223120 课程类型:核心课程 学分：3 总学时：48 理论学时：48实验（上机）学时： 先修课程：无适用专业:人力资源管理 一、课程性质、目的和任务 《组织行为学》是人力资源管理等专业的专业基础课程。要求学习者掌握组织行为学的理念、原理和基本方法，为进一步学习该专业的专业课程打好基础，也是参加人力资源管理师考试的基础理论之一。在教学中除去介绍基本的原理外，对于该专业的学生要特别强调通过案例分析讨论、实际联系等环节，使同学们理解理论与实践的关系，掌握组织行为学的专门方法和技术，并提高分析问题和实际操作能力。 二、教学基本要求 1、知识、能力、素质的基本要求 将课堂教学、案例教学、课程研讨、模拟演练等有机地结合起来，以提高教学效率和教学效果。在教学过程中，既要注重基本理论、基本概念和基本方法；又要特别注重通过实际案例的分析和研讨，使学生了解理论与实际的结合，培养学生实际应用能力；还要通过教师与学生的双向交流，提高学生的学习积极性。 2、教学模式基本要求 增加案例教学的比重，文字教材、音像教材中都要突出典型案例的剖析。同时安排必要的作业和实验，给学生接触实际、动手分析的机会。日常的面授辅导应着重于重点的归纳、难点的剖析以及作业讲解。建议布置适量的作业题，以综合练习和案例分析的形式为主。对本课程的教学，一般适合采用以下方法和形式：教师讲述、学生讨论、组织学生进行角色扮演等模拟实验和到企业、事业单位调查实习，并写出调查报告。 3、考核方法基本要求 考试课以学期末的统一闭卷考试为主，评定成绩时期末考试占60%，平时成绩占20%。期中成绩占20%，考查课的期末考试由课任老师安排在最后一次课随堂考试，此外还需安排一次期中考试，开闭卷均可。 三、教学内容及要求 第1章组织行为学概述 本章内容： 第一节组织行为学的概念 第二节组织行为学的学科特点及形成与发展 第三节组织行为学的研究方法 学习目标： 了解：组织行为学的定义，包括：研究对象、研究方法和研究目的。
学生姓名： 学号： 39 专业班级：应物101班 实验时间： 教师编号：T017 成绩： 塞曼效应 一、实验目的 1．观察塞曼效应现象，把实验结果与理论结果进行比较。 2．学习观测塞曼效应的实验方法。 3．计算电子核质比。 二、实验仪器 WPZ —Ⅲ型塞曼效应实验仪 三、实验原理 塞曼效应：在外磁场作用下，由于原子磁矩与磁场相互作用，使原子能级产生分裂。垂直于磁场观察时，产生线偏振光（π线和σ线）；平行于磁场观察时，产生圆偏振光（左旋、右旋）。 按照半经典模型，质量为m ，电量为e 的电子绕原子核转动，因此，原子具有一定的磁矩，它在外磁场B 中会获得一定的磁相互作用能E ?，由于原子的磁矩J μ与总角动量J P 的关系为 2J J e g P m μ=（1） 其中g 为朗德因子，与原子中所有电子德轨道和自旋角动量如何耦合成整个原子态的角动量密切相关。因此， cos cos 2J J e E B g P B m μαα?=-=-（2） 其中α是磁矩与外加磁场的夹角。又由于电子角动量空间取向的量子化，这种磁相互作用能只能取有限个分立的值，且电子的磁矩与总角动量的方向相反，因此在外磁场方向上， cos ,,1,,2J h P M M J J J απ -==--L （3）
学生姓名： 刘惠文 学号： 39 专业班级：应物101班 实验时间： 教师编号：T017 成绩： 式中h 是普朗克常量，J 是电子的总角动量，M 是磁量子数。设：4B he m μπ=，称为玻尔磁子，0E 为未加磁场时原子的能量，则原子在外在磁场中的总能量为 00B E E E E Mg B μ=+?=+（4） 由于朗德因子g 与原子中所有电子角动量的耦合有关，因此，不同的角动量 耦合方式其表达式和数值完全不同。在L S -耦合的情况下，设原子中电子轨道运动和自旋运动的总磁矩、总角动量及其量子数分别为L μ、L P 、L 和S μ、S P 、S ，它们的关系为 2L L e P m μ==（5） S S e P m μ==（6） 设J P 与L P 和S P 的夹角分别为LJ α和SJ α，根据矢量合成原理，只要将二者在 J μ方向的投影相加即可得到形如（1）式的总电子磁矩和总轨道角动量的关系： 2222222222cos cos (cos 2cos )2(2)222(1)222J L LJ S SJ L LJ S SJ J L S J L S J J J L S J J J e P P m P P P P P P e m P P P P P e P P m e g P m μμαμααα=+= ++--+=+-+=+=（7） 其中朗德因子为 (1)(1)(1)1.2(1) J J L L S S g J J +-+++=++（8） 由（＊）式中可以看出，由于M 共有（2J ＋1）个值，所以原子的这个能级在
社会心理学读书报告 题目：旁观者效应的相关探究 学生姓名：谢放 学号：3120101636 班级：信计1201班 日期：2014年12月27日
摘要：随着社会的进步，人们发现这个世界变得沉默了。大家越来越愿意作为一名旁观者。许多被大家所诟病的行为和现象实实在在地发生在我们身边。“扶老人事件”、“小悦悦事件”、“公交打闹事件”，大家似乎对这些行为习以为常了。而这些事件的背后，却蕴含了一种心理现象，我们称之为旁观者效应。 关键词：旁观者效应、科学研究、产生原因、具体表现 正文： 王小波先生曾经写过一篇文章《沉默的大多数》，犀利地批评了中国人古往今来“沉默是金”、“事不关己，高高挂起”的态度。而最近今年，“扶摔倒老人”这一话题受到人们的热议。路人对身边摔倒在地的老人视而不见已不是新闻，与此相反，行人热心扶起老人却上了各大媒体的头版头条。这一奇怪现象的出现有两方面原因：其一，个别老人假摔，诈取路人大额赔偿金，使得人与人之间信任度下降；其二，当有众多人在场时，旁观者会产生一种“我不救人，别人也会救”的感觉，造成“集体冷漠”的局面。 与此相似的2011年轰动全国的“小悦悦事件”，以及身边屡见不鲜的乘客遇见小偷无人提醒等见危不救的现象，都有其共同的原因，心理学中称之为旁观者效应。 旁观者效应又称责任分散效应，在紧急情况下，个体在有人在场时，出手帮助的可能性降低，援助的几率与旁观者人数成反比，换言之，旁观者数量越多，他们当中任何一人进行援助的可能性越低。而旁观者效应是不分国界的，并不像有些网友所说的只在中国发生。 旁观者效应在社会心理学领域最初的研究动机来源于1964年的Kitty Genovese谋杀案。1964年，纽约昆士镇的尤克公园发生了一起谋杀案，年轻的酒吧经理Kitty Genovese于凌晨3点回家途中被刺杀，凶手在刺中被害者后逃离现场，十分钟后又重返现场并继续捅受害者直至其死亡。整个过程长达30分钟，报纸报道38位目击者目击了凶杀过程，但没有一个人出来阻止或者打电话报警。虽然根据2007年《美国心理学》杂志上发表的一篇文章，该案被媒体夸张报道了，但在社会心理学领域中可以说是一个非常有代表性的案例。 在这一事件发生后，纽约的两位社会心理学家John Darley和Bibb Latane对此进行了研究。经过数个星期的精心准备，他们启动了一个广泛的旁观者针对紧急情形的反应调查。纽约大学心理学入门课的72名学生参与了一项未说明的实验，参与者被告知该实验涉及都市大学生个人问题讨论，讨论以2人组、3人组或6人组的形式进行。未来尽量减少暴露个人问题时的尴尬，他们各自分配在隔开的工作间里，并通过对讲机通话，轮流按照安排好的顺序讲话。事实上参与者听到的声音都是录音机播出的事先录好的声音：第一个说话的总是以为男学生，他说出了适应纽约生活和学习的难处，并承认说，在压力的打击下，他经常出现半癫痫发作的状态。到第二轮该他讲话时，他开始变声，并且说话前后不连贯。之后，他呼吸急促，结结巴巴，“老毛病又快要犯了”，开始憋气并上气不接下气地呼救，“我快死了……呃……救救我……发作……”然后在大喘一阵后，没有了声音。 在以为只有自己和有癫痫病人的参与者中，有85%的被试者冲出工作间报告有人发病，甚至远在病人不出声之前；在以为还有4人也听到发病过程的参与者中，只有31%的被试者报告了发病情况。 Darley和Latane的实验使得纽约谋杀案有了令人信服的社会心理学解释，他们把它称为“旁观者介入紧急事态的社会抑制”。正如他们所假设的一样，正是因为一个紧急情形有其他目击者在场，才使得旁观者无动于衷。 对于旁观者效应产生的原因，有众多不同角度的解释，社会心理学家们更倾向于以下四种解释： 1. 社会比较理论。社会上的个人对所发生的事都有一定的看法并采取相应的行动。当