实验内容与步骤
按如下步骤将实验仪器调节好并进行实验测量。
（1）CMOS工业相机的等高共轴粗调
先将CMOS相机靠近磁场组件，调节连接杆的高度使其与汞灯的中心等高；将工业相机移至300 mm左右固定。连接USB接口和电脑，打开“我的电脑”根目录下的“USB视频设备”和Hg灯，调节成像镜头的光圈、变焦环和对焦环使U形磁铁座在横向上尽量占满屏幕，旋转连接杆方向，使笔形汞灯处于整个视场的中心。后续实验中不再改变工业相机的轴向位置和高度，只可移动它在导轨上的位置和俯仰。
（2）其他部件的等高共轴调节
如图3.86所示，调节其他各光学部件等高共轴。具体调节方法：扩束透镜镜框的上表面与磁铁盖板的下表面对齐，然后调节扩束透镜镜框平行平面与导轨垂直，此时笔形汞灯发光区域的中心就对准了扩束透镜的中心。滤光片和线偏振片按照相同的方法调节。高度调节好后，将偏振片组件及工业相机从导轨上取下。
（3）空气隙F⁃P标准具平行度的调节
调节空气隙标准具的高度使光束通过其中心，将部件的排放顺序如图3.94所示，其中S为光源，一般置于磁场中心，IF为窄带干涉滤光片，L1为扩束透镜，F⁃P代表空气隙标准具。调节扩束透镜的位置，使尽可能强的均匀光束落在F⁃P标准具上。重点调节空气隙F⁃P标准具的平行度。
用滤光片选取汞灯光源的绿谱线，眼睛向标准具的通光孔看去，应看到一系列等倾干涉同心环，（近视眼必须戴上矫正眼镜才能看清）。从左至右移动眼睛，若看到干涉环冒出或扩大，表示沿此方向标准具内表面间的间距是增大的，应旋紧右边的调节旋钮，或旋松左边的旋钮；若看到干涉环缩小或湮灭，则进行相反的操作。左右旋钮调节好后，再从上而下移动眼睛，若看到干涉环冒出或扩大，表示沿此方向标准具内表面间的间距是增大的，应旋松上面的旋钮；若干涉圆环缩小或湮灭，则拧紧上面的旋钮。整个调试过程的旋钮的调节幅度不宜过大，调节时尽量使3个旋钮不要进入太紧或太松状态。耐心细致调节3个旋钮，在一个方向调好了后，分别将标准具旋转120°、240°，眼睛向任意方向移动时都几乎看不出干涉环大小变化，这时两玻璃板内表面平行，才能得到好的分辨率。务必耐心细致操作。
图3.94 空气隙F⁃P标准具的调节示意
注意 该步骤的调节中需要尽量保证实验环境光线较暗，以方便眼睛观察。在调节的过程中，为了使眼睛看到的干涉圆环的视场更大，可能需要调节透镜和标准具之间的位置。
（4）各部件在导轨上的分布
一般将滤光片镜框置于磁铁盖板的下面。调节扩束透镜的位置，使尽可能强的均匀光束落在空气隙标准具上，一般情况下扩束透镜位于导轨上250～300 mm的范围内时，成像效果较好。空气隙标准具放置在离扩束透镜80 mm左右的位置。为了避免环境光进入镜头对成像效果造成干扰，可以将成像镜头前端尽量靠近空气隙标准具的出光面。最后在加载线偏振片时，为了使整个导轨上所有部件的分布看起来比较均匀，建议将其放置在滤光片和扩束透镜之间。(https://www.daowen.com)
（5）图像调节
将CMOS工业相机固定在导轨上。首先，调节变焦镜头的变焦环，使在横向视场中观察到3～4个完整的干涉级次。然后调节对焦环和光圈，使整个图像清晰明亮。若干涉圆环的中心左右偏离，需调节空气隙标准具的入射角使圆环的中心位于视场横向上的中心；若上下偏离，调节工业相机滑块座上的俯仰调节装置。整个调节好的状态如图3.95所示，第k－4级都能数出九个圆。
图3.95 图像调节结果示意
注意 在调试过程中，对于经验不足的调试者可能会出现眼睛直接观察时认为已将两内表面调平行，但是加上工业相机后成像始终不能调成整个屏幕都清晰的情况。这时，将工业相机取下，重新用眼睛检查及调节标准具的平行度。
（6）实验步骤
①运行“塞曼效应实验仪计算机辅助软件”（软件的安装、使用方法具体见软件的“帮助信息”），进入获取实验数据界面。
②将笔形汞灯固定在磁铁盖板最边缘的位置，调节各部件使图像最清晰，记录此时的图像。
③缓慢地将汞灯向磁场中心移动，观察谱线分裂的变化。
④将笔形汞灯固定在磁场的中心，将图像调至最清晰，采集此时的图像用作计算（具体计算方法见“软件操作说明书”）。
⑤用特斯拉计测量中心磁场处的磁感应强度，并将其输入软件中的相应位置，计算电子的荷质比。
⑥加载线偏振片，转动角度，观察π光和σ光分量，π光和σ光角度相差π／2。
