Expérience pour démontrer l'effet Zeeman normal

Remarque : Ce montage expérimental peut également être utilisé pour réaliser l'expérience « Interféromètre de Fabry-Pérot, détermination du magnéton de Bohr » (UE5020900). De plus, l'expérience peut être étendue avec un filtre passe-bande et un second étalon de Fabry-Pérot pour inclure l'expérience « Effet Zeeman anormal, structure hyperfine » (UE5020800).

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

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

La séparation des anneaux d'interférence est enregistrée avec une caméra de microscope. Un filtre rouge sur la lentille de mise au point améliore le contraste et la profondeur de champ pour l'analyse des raies du Cd. Le logiciel fourni avec la caméra (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.