Principe de l'expérience
"L'effet Zeeman" est la séparation des raies spectrales des atomes sous influence d'un champ magnétique. Dans le cas le plus simple, ce phénomène produit la séparation d'une raie spectrale en trois composantes et est appelé "effet Zeeman normal". Généralement, ce phénomène est pluscomplexe et l'on assiste à la séparation d'une raie centrale en unnombre de composantes bien plus important, c'est "l'effet Zeeman anormal". Ces deux effets peuvent être étudiés à l'aide d'une lampe au cadmium. La lampe au cadmium est soumise à différentes densités de flux magnétique et la séparation de la raie rouge du cadmium (effet Zeeman normal) et la séparation de la raie verte du cadmium (effet Zeeman anormal) sont étudiées à l'aide d'un interféromètre de Fabry-Perot. L'évaluation des résultats donne une valeur assez précise du magnéton de Bohr. L'intensité du champ magnétique est variée par réglage du courant traversant un électro-aimant.
Objectifs
- A l'aide de l'interféromètre de Fabry-Perot et d'un télescope de fabrication artisanale, mesurer la séparation des raies centrales en différentes composantes en nombre d'ondes en fonction de la densité du flux magnétique.
- A partir des résultats obtenus au point 1, déterminer une valeur pour le magnéton de Bohr.
- La lumière émise dans la direction du champ magnétique fait l'objet d'une étude qualitative.
Pour en savoir plus sur ...
- Le modèle atomique de Bohr
- La quantification des niveaux énergétiques
- Le spin de l'électron
- Le magnéton de Bohr
- L'interférence des ondes électromagnétiques
- L'interféromètre de Fabry-Perot
