Expérience pour démontrer l'effet Zeeman normal

Note : Cette configuration expérimentale peut également être utilisée pour réaliser l'expérience « Interféromètre de Fabry-Pérot, Détermination du magnéton de Bohr » (UE5020900). De plus, l'expérience peut être enrichie avec un filtre passe-bande et un deuxième étalon de Fabry-Pérot pour inclure l'expérience « Effet Zeeman anormal, Structure hyperfine » (UE5020800).

Cette expérience permet d'étudier l'effet Zeeman normal en utilisant la raie rouge (λ = 643,8 nm) du cadmium. L'effet Zeeman est étudié dans les configurations transverse (perpendiculaire) et longitudinale (parallèle) par rapport à un champ magnétique externe variable. La configuration longitudinale est facilitée par un alésage étagé dans la culasse de l'électroaimant.

Lorsque la lumière de la lampe au Cd traverse l'étalon de Fabry-Pérot, des anneaux d'interférence se forment, qui se scindent en doublets ou triplets selon la direction du champ magnétique externe. La polarisation linéaire ou circulaire des raies est analysée à l'aide d'un filtre de polarisation et d'une lame quart d'onde.

La séparation des anneaux d'interférence est enregistrée avec une caméra pour microscope. Un filtre rouge sur la lentille de focalisation améliore le contraste et la profondeur de champ pour l'analyse des raies du Cd. Le logiciel de la caméra fourni (pour Windows) permet à la fois une observation qualitative de l'image en direct et une analyse quantitative à l'aide de captures d'écran. L'expérience est montée sur un banc optique de précision stable.