2013/5/18南华大学核科学技术学院毕业设计（论文）
如下图示
法拉第-塞曼效应综合实验仪 电压（）电流（）磁感应强度显示（）电压调节电流调节显示调零汞灯工作电源故障校正上海复旦天欣科教仪器有限公司
说明：
（A） 励磁电源电压、电流显示转换开关；
（B） 励磁电源电压或电流显示（电压单位：伏特，电流单位：安培）； （C） 励磁电源电流调节旋钮（顺时针增大）； （D） 磁感应强度显示调零旋钮； （E） 磁感应强度显示（单位：特斯拉）；
（F） 电源开关（控制励磁电源和磁感应强度测量）； （G） 励磁电源正常工作指示灯；
（H） 励磁电源电压调节旋钮（顺时针增大）；
（I） 励磁电源非正常工作指示灯（指示励磁电源过热）；
（J） 磁感应强度测量校正旋钮（出厂时已校正完成，勿轻易调节）； （K） 笔形汞灯电源开关（“按下去”为“接通电源”,此时汞灯发光）。
6.3.3仪器技术指标：
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氦-氖激光器
1．激光管腔长 250mm 2．最佳工作电流 5mA 3．输出功率 ?1.5mW 4．光斑直径 ?2.6mm 5．支架调节范围 电磁铁
1．最大励磁电压 2．最大励磁电流 3．最大磁感应强度 4．稳定磁感应强度 5．励磁线圈升温 6．磁场测量范围 7．空气隙宽度 8．通光孔直径 励磁电源
1．输出稳压值 2．输出稳流值 3．功率因数 4．整机过热保护阈值低压汞灯
1．启辉电压 2．输出电流 80—196mm 60V 约2.5A 1.400T 1.200—1.300T ?30?C 0—1.999T 8mm ?3mm 60V 10A ?0.85 80—85?C 1500V 10—15mA
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3．额定功率 3W 4．光谱波长 546.1nm 5．灯管直径 ?6.5mm 法布里—珀罗标准具
1．通光口径 ?40mm 2．间隔块 2mm 3．中心波长 589.3nm 4．波段宽 ?100nm 5．反射率 95% 6．平面性误差 ? 干涉滤光片
1．中心波长 546.1nm 2．半带宽 8nm 3．通光口径 ?20mm 4．峰值透过率 ?50% CCD摄像头
1．图象传感器 黑白光电藕荷器件 2．系统制式 PAL/NTSC
3．有效像素 500（H）X 582（V） 4．解析度 420线 5．最低照度 1.0Lu x F1.2 6．电源 DC 12V（350毫安）
?30
6.4实验过程
1. 氦-氖激光器通过底部四个定位孔和调节架相配合，旋动调节架上的调节旋
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钮，可以使激光器的高度平稳调节；
2. 电磁铁放在转台上，通过限位槽和基准线来定位，以致使电磁铁的转动中心正好和磁间隙中心重合；
3. 导轨置于电磁铁横向放置时磁芯中心孔的延长线上，注意应离开转台一段距离，以使电磁铁转动时不碰到导轨，调节滑块后部制动旋钮，使滑动均匀、顺利，通过激光的准直性调节各光学元件，使之同轴，本实验讲义推荐光学元件安置顺序：刻度盘——聚光透镜——5461A滤光片——法布里-珀罗标准具——CCD摄像机；
4. 按照面板提示连接好主机各线，光度计上通过一话筒线和刻度盘上的光电转换盒相连，接通电源，分别调节磁感应强度测量和光度计至零点，注意，调节时应使输入信号为零，即磁感应强度测量应使探头远离磁场，光度计应使光电转换盒通光量为零。
5．转动电磁铁，使之横向放置，调节测量台，使笔型汞灯竖直放置在磁隙正中，接上汞灯电源连接线；
6.将PCI图象采集卡插在电脑的PCI插槽内（一般的微机有三个，可以任选其一），并按照光盘内的操作说明将PICO2000监控系统安装在微机内，试运行，如可以，执行以下步骤；
7.连接好CCD摄像机的电源线（12V变压器），并将用视频连接线将CCD摄象机和微机上的PCI采集卡上的任一视频口相连（本机器所配采集卡为四路采集，任选一路即可，也即可以同用一台电脑完成四个塞曼效应实验的图像采集； 8．在光学导轨上依次安放聚光透镜、5461A滤光片、法布里-珀罗标准具、刻度盘（去下后部光电转换盒，此时做偏振片用）、CCD摄像机，调节平行、同轴（可以借助氦-氖激光器）；
9．点亮笔型汞灯，暂时取下5461A滤光片和刻度盘，调节各滑块位置，用眼睛直接观察同心环形干涉条纹，此时再调节法布里-珀罗标准具下的仰角调节旋钮，使干涉环正好成像在目镜正中心，再调节法布里-珀罗标准具上的三个压脚螺丝，使标准具内两镜面严格平行（具体调节方法见原理部分），此时干涉圆环应均匀、同心；
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10.加上5461A滤光片，打开PICO2000监视系统，仔细调节镜头，达到合适的成像系统后可以在屏幕上看到锐细的汞光谱干涉条纹；
11.打开励磁电源，加上磁场，可以看到锐细干涉圆环变粗，仔细调节CCD摄象机镜头，并慢慢增加磁场，可以看到干涉圆环逐渐清晰，仔细观察可以看出变粗的条纹是由九条细线组成；
12.加上偏振片，旋动调节旋钮，仔细观察干涉圆环的变化，调节至适当位置，可以发现先前的每个锐细环分裂成三个亮环，实验中要求计算K级和（K-1）级两级干涉圆环的直径，即要求能够清晰看出中心六个分裂环，仔细调节，达到采集要求，选择存盘，将采集到的图象存在一张3.5寸软盘内，实验中可以通过调整导轨、调节光学元件等方法采集不同环境下的图像，然后通过塞曼效应实验分析软件处理所得分裂光谱图象。
13.关掉汞灯电源，测量中心磁感应强度，在根据F-P标准具的中间间隔为2mm，通过处理软件计算电子荷质比，并计算测量误差。
?6.5注意事项
1. 法布里-珀罗标准具等光学元件应避免沾染灰尘、污垢和油脂，还应该避免在
潮湿、过冷、过热和酸碱性蒸汽环境中存放和使用；
2. 光学零件的表面上如有灰尘可以用橡皮吹气球吹去。如表面有污渍可以用脱
脂、清洁棉花球蘸酒精、乙醚混合液轻轻擦拭；
3. 电磁铁在完成实验后应及时切断电源，以避免长时间工作使线圈积聚热量过
多而破坏稳定性；
4. 汞灯放进磁隙中时，应该注意避免灯管接触磁头；
5. 测量中心磁场磁感应强度时，应注意探头在同一实验中不同次测量时放置于同一位置，以使测量更加准确、稳定；
6. 笔型汞灯工作时会辐射出紫外线，所以操作实验时不宜长时间眼睛直视灯光；另外，应经常保持灯管发光区的清洁，发现有污渍应及时用酒精或丙酮擦洗干净；
7. 汞灯工作时需要1500V电压，所以在打开汞灯电源后，不应接触后面板汞灯接线柱，以免对人造成伤害；
8. 因为法拉第效应实验和塞曼效应要求尽量减小外界光的影响，所以实验时最
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