Neukonzeption eines Praktikumsversuchs zum normalen und anormalen Zeeman-Effekt

Abstract

An der Ludwig-Maximilians-Universität München wurde im Rahmen einer Bachelorarbeit ein Praktikumsversuch zum normalen und anormalen Zeeman-Effekt überarbeitet und neu aufgebaut. Der Versuch ist Teil des Fortgeschrittenenpraktikums, das Studierende im Studienfach Physik mit den Studienzielen Bachelor und Lehramt an Gymnasien absolvieren. Erfahrungsgemäß treten bei der Bearbeitung eines Versuchs zum Zeeman-Effekt vor allem zwei große Schwierigkeiten auf. Zum einem ist der theoretische Hintergrund ohne Quantenmechanik kaum befriedigend möglich und zum anderen ist die Analyse der Zeeman-Aufspaltung und der Zusammenhang mit den Landéschen g-Faktoren sehr anspruchsvoll. Eine offene Befragung von Studierenden während des Praktikums hat ergeben, dass der hier vorgestellte Versuchsaufbau neben einer erfolgreichen Bearbeitung durch die Studierenden auch positiven Anklang findet. Der Versuch gliedert sich in drei Abschnitte: Kalibrierung des Magnetfeldes und Einstellen eines Fabry-Pérot-Interferometers, quantitative Messung der Aufspaltung mithilfe einer CCD-Kamera und Bildanalyse sowie qualitative Beobachtung zur Polarisation des emittierten Lichts.