大学物理实验.docx
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大学物理实验
塞曼效应实验
一、主窗口
在系统主界面上选择“塞曼效应”并单击,即可进入本仿真实验平台,显示主实验台,如图1。
图1
二、主菜单
在主实验台上单击鼠标右键,弹出主菜单(图2、3):
图2图3
移动鼠标到所要的实验项目上单击,就会进入相应的实验项目。
1.实验简介。
选择“实验简介”项,会出现以下文本框(图4),鼠标左键单击“返回”按钮,回到主实验台。
图4
2.实验原理。
(1)选择“塞曼效应原理”项,会出现下面的控制台(图5)。
鼠标左键单击“滚动条”,文本向上移动。
鼠标左键单击“磁场控制”按钮,图形框会出现光谱线分裂情况。
鼠标左键单击“返回”按钮,返回主实验台。
图5
(2)选择“法布里—泊罗标准具原理”项,会出现下面的控制台(图6)。
鼠标左键单击“滚动条”,文本向上移动。
鼠标左键单击“光路图”按钮,图形框会出现相应的标准具原理图。
鼠标左键单击“返回”按钮,返回主实验台。
图6
3.实验内容。
分为“垂直磁场方向观察塞曼分裂”和“平行磁场方向观察塞曼分裂”两项。
4.退出。
退出实验平台,返回系统主界面。
三、垂直磁场方向观察塞曼分裂
在主菜单的“实验内容”里选择“垂直磁场方向观察塞曼分裂”,进入实验台一(图7)。
鼠标在台面上移动时,最下面的信息台会出现提示。
图7
鼠标右键在台面上单击,会出现下面的选项菜单(图14-8):
图8
1.选择“实验步骤”项,会出现下面的文本框(图9)。
阅读完后,鼠标左键单击“返回”按钮,回到实验台一。
图9
2.选择“实验光路图”项,出现下面的实验光路图(图10)。
鼠标左键单击“返回”按钮,返回实验台一。
图10
3.按照实验光路图,开始安排仪器位置(图11):
图11
(1)鼠标左键单击仪器,相应的仪器进入拖动状态,移动鼠标,仪器会随鼠标拖动。
在台面上你认为正确的位置上,再次单击鼠标左键,仪器进入放置状态。
注意:
如果仪器位置不到台面,或者超出台面范围,放置仪器时,仪器会回到初始位置。
(2)所有仪器相对位置正确后,鼠标左键单击“电源”按钮,开启水银辉光放电管电源。
这时,台面上会出现一条水平的光线。
注意:
如果仪器的相对位置不正确,开启电源时,会出现错误提示,光线不会出现。
(3)光线出现后,开始调节各仪器,使其共轴。
鼠标左键单击仪器,相应仪器的高度会降低;鼠标右键单击仪器,相应仪器的高度会上升。
注意:
标准具的高度不需要调节。
(4)当各仪器共轴后,开始调节标准具。
鼠标左键双击标准具,标准具进入调整状态,会出现标准具调节控制台(图12)。
图12
a.鼠标左键单击不同方向的观察按钮,标准具中的分裂环会出现吞吐现象。
b.鼠标左键单击“调整指导”按钮,会出现调整指导文本和思考题,完成思考题后,出现提示信息。
鼠标右键单击文本退出“调整指导”。
c.调节标准具视框上的三个旋钮。
直到眼睛往不同方向移动时,标准具视框中的分裂环均不会出现吞吐现象。
鼠标右键单击旋钮,旋钮逆时针转动,d增大;鼠标左键单击旋钮,旋钮顺时针转动,d减小。
d.由于实验中的标准具难于调整,以致于影响后面的实验进程,所以控制台中设计了“自动调平”按钮。
鼠标左键单击“自动调平”按钮,标准具自动达到调平状态。
e.鼠标左键单击“返回”按钮,返回实验台一。
注意:
光路不正确时,标准具不能进入调整状态。
4.调节完光路和标准具后,方可选择实验项目开始观测。
(1)选择“鉴别两种偏振成分”,进入下面的控制台(图13)。
鼠标在控制台上移动时,最下面的信息台会出现相应的操作键和视窗信息。
图13
a.鼠标左键单击“观察指导”按钮,出现一个文本框。
鼠标左键单击“返回”按钮退出。
b.偏振片视窗上的红线表示偏振片透振方向,鼠标左键单击“偏振片透振方向逆时针旋转”或“偏振片透振方向顺时针旋转”按钮,偏振片透振方向会做相应的旋转,望远镜视窗中的分裂线也会随透振方向的改变而改变。
c.鼠标左键单击“返回”按钮,返回实验台一。
(2)选择“观察塞曼裂距的变化”选项,进入下面的控制台(图14)。
鼠标在控制台上移动时,最下面的信息台会出现相应的操作键和视窗信息。
图14
a.鼠标左键单击“观察指导”按钮,会出现下面的文本框(图15)。
阅读完后,鼠标左键单击文本框上的“返回”按钮,返回控制台。
图15
b.鼠标左键单击(或按下不放)“电流调节旋钮”,旋钮顺时针旋转,安培表指示电流增大,望远镜视窗中的塞曼裂距发生变化;鼠标右键单击(或按下不放)“电流调节旋钮”,旋钮逆时针旋转,安培表指示电流减小,望远镜视窗中的塞曼裂距发生变化。
按照实验指导中的要求,记录相应的电流数据。
c.鼠标左键单击“电流-磁场强度坐标图”,出现下面的坐标图(图16)。
鼠标左键点击横纵滚动条,坐标图移动,根据记录的电流值,查出相应的磁场强度值。
查完后,鼠标左键单击“返回”按钮,返回控制台。
图16
d.记录完毕后,鼠标左键单击控制台上的“返回”按钮,返回实验台一。
5.本实验台所有的实验项目完成后,选择“返回”项目,返回主实验台。
四、垂直磁场方向观察塞曼分裂
在主实验台上选择“平行于磁场方向观察塞曼分裂”选项,进入实验台二(图17)。
鼠标在实验台上移动时,最下面的信息台会出现相应的仪器信息。
图17
鼠标右键在实验台上单击,会出现下面的实验选项(图18)。
图18
1.“实验步骤”、“实验光路图”与实验台一的相同。
2.仿照实验台一的操作方法,安排好仪器的位置,调节好光路和标准具。
3.选择“观察圆偏振光”,进入下面的控制台(图19)。
鼠标在控制台上移动时,最下面的信息台会出现相应的操作键和视窗信息。
图19
(1)鼠标左键单击“观察指导”按钮,出现下面的文本框(图20)。
阅读完后,鼠标左键单击文本框上的“返回”按钮,返回控制台。
图20
(2)偏振片视窗上的红线表示偏振片的透振方向,鼠标左键单击“偏振片透振方向顺时针旋转”或“偏振片透振方向逆时针旋转”按钮,偏振片的透振方向做相应的旋转,望远镜视窗中的分裂环会产生相应的变化。
(3)实验完毕后,鼠标左键单击控制台上的“返回”按钮,返回实验台二。
4.选择“返回”选项,返回主实验台。
实验完毕后,鼠标右键单击主实验台,在选项菜单上选择“返回”选项并点击,主实验台出现“返回”按钮,鼠标左键单击“返回”按钮,返回主界面。
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