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1、塞曼效应实验计算机辅助分析软件操作说明书一、概述本产品是为长春市长城教学仪器有限公司生产的塞曼效应实验装置配套开发的应用软件，可实现塞曼分裂谱线的计算机图像采集、保存以及塞曼效应实验的数据测量和数据处理等功能。其中数据测量功能有两种方式，一种是大多数同类产品采用的画圆法，另一种是我们设计开发的光学多道法（模拟）。大家知道，光学多道方法是目前比较先进的光谱检测手段。在采用CCD摄像方法测量光谱的装置上，不更改硬件，（模拟）实现光学多道法检测光谱，对学生了解这一先进的光谱检测手段是有益处的；采用光学多道法测量数据，重复性较好，减小了随机测量误差。二、图像采集卡的安装与驱动本软件需与图像采集卡配合使
2、用。（补充采集卡及驱动程序安装步骤）三、软件的使用环境Win98, Win2000 , Win-xp等操作系下四、软件的使用本软件无须安装，直接打开运行。1 程序启动后，计算机屏幕出现如图1 所示界面。图1点击键盘或鼠标的任意键（或等待3秒钟左右），屏幕立即转为图2所示界面，亦即正常工作界面。 图22 联机（CCD摄像头）采集塞曼分裂图像。点击工具栏上“视频”“打开视频”命令（见图3），CCD摄像头输出的塞曼分裂图像被采集到工作界面中，如图4 所示。 图3点击工具栏上“图像定格”命令，则摄像头输出的塞曼分裂图像被锁定。图像锁定后方可测量数据。 图43 数据测量本软件设计的数据测量对象是Hg的波
3、长546.1nm谱线在磁场中分裂的成分，即对应从实验装置获取的如图5 所示的成分；测量其中相邻两级分裂谱线共6条圆环的直径。点击工具栏中“测量”，选择数据测量方法（见图5）。本软件具有两种数据测量方法：画圆法和光学多道方法（模拟）；程序默认的是画圆法。图5画圆法在锁定的塞曼分裂图像上，在欲测量其直径的谱线圆环的轨迹上任意选择三个点，计算机根据这三个点自动生成一个圆（以另外一种颜色显示），则这个圆与被测圆环的轨迹是复合的（见图6）。这样，被测圆环的直径即被测出。图6具体操作：移动鼠标箭头到被测量圆环轨迹的任一点上，单击鼠标左键，该点被选中；再移动鼠标箭头到该圆环轨迹的另外一点上，如此操作。第三个
4、点选定后，屏幕立即显示出计算机根据这三个点自动生成的圆环。测量时，从最小直径圆环开始，逐个测量到最大圆环（测量相邻两级共6 条分裂谱线）。测量过程中，获得的直径数据逐一在工作界面右侧数据区中“画圆法”数据框中显示（见图7）。图7若要重新测量某一圆环（或全部重新测量），须重新绘制这个圆，在图像区任意位置上单击鼠标右键，在屏幕出现的下拉菜单中选择相应的命令，再单击鼠标左键执行（见图8）。其中要重新绘制某一圆环时，须把鼠标箭头移到该圆环的一个选择点上才可进行操作。图8数据测量完后，在图像区任意位置上单击鼠标右键，在屏幕出现的下拉菜单中选择“输入基本参数”命令（见图8），单击鼠标左键执行，出现图9 所
5、示的数据输入框。这时须把实验装置中F-P标准具两反射面间隔值和所使用磁场的磁感应强度值输入到对应的数据栏中，然后点击“确定”。 图9 也可以在工具栏中点击“数据处理”“输入基本参数输入”来打开基本参数输入对话框。基本参数被输入后，在屏幕右侧数据区的“基本参数”数据栏中会有相应数据显示。完成了数据测量，并且输入了基本参数后，才能进行数据的计算处理。光学多道法（模拟）在工具栏上选择“光学多道法”数据测量功能（参见图5）。在锁定的塞曼分裂图像上，把鼠标箭头移到大约穿过圆环中心水平线的任意位置点上，单击鼠标左键，则通过该位置点出现一条水平线（见图10）。这是确定光学多道法测量时的转换位置标定线。在图像
6、区任意位置上再单击鼠标右键，出现图11所示菜单，选择“标定位置”，再单击鼠标左键确定，则塞曼分裂图像（圆环）被光学多道测量方式的光谱曲线代换，见图12。图10 图11图12测量数据时，将鼠标箭头移到要测量的谱线位置上（通常为峰值处），单击鼠标左键，则该位置数据便被记录并显示在屏幕右侧数据区的“光学多道法”数据栏内（见图13）。 图13数据测量要求：测量相邻两级分裂谱线（成分）6个圆环的直径，对应光谱曲线图中应测量12个位置数据。参见图14，测量时须从光谱曲线图中左侧标注的1号位置开始测量数据，依次测量到第12个位置。在屏幕界面上单击鼠标右键，出现图15所示下拉菜单，选择“标定位置”，再单击鼠标
7、左键确定，则重新开始测量；选择“重新找线”命令，则进入上述的操作，即重新选择光学多道法测量时的转换位置标定线；选择“输入基本参数”命令，则出现输入F-P标准具两反射面间隔值和磁感应强度值输入对话框；若选择“开始计算数据”命令，则进行数据处理，并显示处理结果。图144数据处理 完成数据测量，并输入基本参数后，才能进行数据处理。 图15数据处理结果在屏幕右侧数据区中“数据处理结果”框内显示。（参见图15）也可点击工具栏上“数据处理”“开始数据计算”命令进行数据计算处理。5 数据保存及打印用鼠标左键单击工具栏上“文件”命令，出现图16 所示下拉菜单，选择“保存数据”（单击鼠标左键确定）则程序会将测量的数据和数据处理结果保存到操 图16 作者指定的磁盘文件夹位置；若选择“打印数据”命令，则将测量的数据和数据处理结果输出到打印机进行打印（事先要安装好打印机）。9
