Der Zeeman-Effekt - fleischmann-netz.de

3. Das Experiment
man berücksichtigt, dass man in hoher Ordnung misst, also 2k + 1 ≈ 2k, folgt daraus
(2k + 1)∆ν ≈ 2k∆ν = ν (39)
Aus (37) erhält man direkt k = 2d ν c cos θ ≤ 2d ν c
, und damit die Bedingung
d ≤
c
4∆ν
Berücksichtigt man noch die in (12) berechnete Grösse der Zeeman-Aufspaltung der
Energieniveaus, so erhält als Bedingung für den Spiegelabstand in unserem Fall
(40)
d ≤
hc
4µ B B
(41)
In der weiteren Messung wird nur im linearen Bereich der Erregerkurve (Abbildung 11)
gemessen, so dass man eine maximale Feldstärke von 350 mT annehmen kann, was einen
maximalen Spiegelabstand von d ≤ 1, 5 cm ergibt.
3.2.4. Messung des Spiegelabstandes
Die Messung des Spiegelabstandes wurde am Schluss des Versuchs durchgeführt, soll
jedoch an dieser Stelle beschrieben werden, da der Spiegelabstand in die weitere Auswertung
einfliesst. Zur Messung wurde das Fernrohr aus seiner bisherigen Position auf
der optischen Achse der Aparatur entfernt und senkrecht zu dieser auf einer zweiten
optischen Bank aufgestellt. Somit war es möglich die beiden Spiegel von der Seite zu
betrachten. Auf das Fernrohr wurde eine Vorsatzlinse aufgesetzt, um in diesem geringen
Abstand ein scharfes Bild zu erhalten. Das Fernrohr wurde auf den Rand der Spiegel
scharfgestellt und dann auf ein Blatt Milimeterpapier gerichtet, ohne dabei die Fokussierung
des Teleskops zu verändern. Durch Veränderung des Abstandes zwischen Fernrohr
und Milimeterpapier wurde dieses scharf eingestellt. Somit war es möglich den Spiegelabstand
mit der im Okular des Teleskops angebrachten Skala abzulesen und diese dann
mittels des Milimeterpapiers in bekannte Einheiten umzurechnen. Die Messung wurde
von beiden Experimentatoren getrennt durchgeführt, um Ablesefehler auszuschliessen.
Es ergaben sich folgende Abstände
Spiegelabstand [Skt.] Skalierung [Skt./10mm] Spiegelabstand [mm]
14,5±0,1 14,5±0,1 10,0±0,1
14,4±0,1 14,5±0,1 9,9±0,1
Für die weitere Analyse wurde daher ein Spiegelabstand von 10,0±0,1 mm angenommen.
Dieser Abstand erfüllt das in Abschnitt 3.2.3 ermittelte Kriterium für den
maximalen Spiegelabstand.
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