[其他]激光塞曼效應實驗方法及裝置

無效

• 申請號: 86105078
• 申請日: 1986-08-14
• 公開（公告）號: CN86105078B
• 公開（公告）日: 1988-12-28
• 發明（設計）人: 王惠文
• 申請（專利權）人: 北京工業學院
• 主分類號: H01S3/10
• 分類號: H01S3/10;H01S3/098;G09B23/22
• 代理公司: 北京國防科技專利事務所
• 代理人: 秦月貞

適用于高等院校理科、偏理工科或師范院校的近代物理實驗。

現有的塞曼效應實驗一般都是用7000～8000伏霓虹燈變壓器點燃的水銀燈作光源。Hg的原子能級分裂要在幾千高斯的磁場作用下，才能看到能級分裂的現象，用激磁線圈產生幾千～上萬高斯的磁場，磁鐵的體積大而笨重，還要用調壓器等輔助設備。由于自發輻射熒光光源譜線光強較弱。整套系統調整不方便，偏振現象不直觀，用肉眼觀察很難分辨，照相又較麻煩，國內雖有用記錄儀，掃描干涉儀記錄偏振態的實驗裝置，但光源、磁場仍采用上述的裝置，通過F-P標準具照相觀察塞曼分裂現象。

為了解決上述問題，本發明提供了一種實驗方法和裝置，揭示原子物理中的塞曼分裂及激光原理中的模偏振態、模競爭、頻率牽引、增益變窄、塞曼穩頻調諧曲線等現象

本實驗裝置由普通內腔式He-Ne管（作光源），永久磁鐵（產生磁場，通過改變磁極間距改變磁場強度），光電接收元件，前置放大器，光學元件，f-v變換器（頻率-電壓變換器），數字顯示器，激光電源，穩頻器等組成。

圖1是激光塞曼效應實驗機構原理圖，

圖2是Ne原子能級分裂圖，圖2a是Ne原子6328自發輻射譜線在磁場作用下的分裂情況，圖2b橫向磁場下的分裂情況，圖2c是縱向磁場下的分裂情況，

圖3是He-Ne激光器中Ne原子增益曲線在磁場中的分裂，

圖3a是在橫向磁場作用下Ne原子的增益曲線，

圖3b是在縱向磁場作用下Ne原子的增益曲線，

圖4是激光輸出光強隨磁場的變化情況，

圖4a是橫向磁場作用下光強隨磁場的變化情況;圖4b是縱向磁場作用下光強隨磁場的變化情況，

圖5是激光各縱模的偏振態，圖5a是激光輸出三個縱模的偏振態，圖5b是激光輸出二個縱模的偏振態，

圖6是橫向磁場作用下模崩潰現象，圖6a是激光輸出的二個縱模，圖6b是崩潰為一個縱模的情況，

圖7是橫向磁場作用下模崩潰時的拍頻調諧曲線，

圖8是在某一縱向磁場作用下的拍頻調諧曲線，

圖9是在橫、縱向磁場作用下的拍頻信號變化情況，

圖9a是在橫向磁場作用下的拍頻信號隨磁場變化的情況，

圖9b是在縱向磁場作用下的拍頻信號隨磁場變化的情況，

圖10是橫向塞曼效應實驗裝置示意圖，

圖11是縱向塞曼效應實驗裝置示意圖，

圖12是模偏振實驗裝置示意圖，

圖13是同時觀察模偏振、模崩潰實驗裝置示意圖，

圖14是模崩潰實驗裝置示意圖，

圖15是拍頻曲線實驗裝置示意圖。

實施例：