近代物理实验课程建设与教学改革

近代物理实验课程建设与教学改革
近代物理实验课程建设与教学改革

第24卷第2期 唐山师范学院学报 2002年3月 Vol. 24 No.2 Journal of Tangshan Teachers College Mar. 2002

────────── 收稿日期:2001-12-12

作者简介:王庆禄(1972-),男,河北遵化人,唐山师范学院物理系讲师,硕士。 - 47 -

近代物理实验课程建设与教学改革

王庆禄,李敬林

(唐山师范学院 物理系,河北 唐山 063000)

摘 要:总结了唐山师范学院物理系近代物理实验课程建设的基本情况,探讨了有关教学改革、实验管理等问题。

关键词:近代物理实验;课程建设;教学改革;实验管理

中图分类号:G658.3 文献标识码:C 文章编号:1009-9115(2002)02-0047-02

1 引言

近代物理实验涉及的知识面广,有很强的综合性与技术性。通过近代物理实验的学习,可以使学生掌握近代物理中一些常用的实验方法、实验技术,同时丰富学生的物理思想,提高学生动手操作的能力和综合素质,因而近代物理实验是培养高素质科学技术人才不可缺少的基础课程。

随着21世纪知识经济的到来,社会对人才的培养提出了更高的要求,面对新的形势和要求,近代物理实验对于物理系学生就更加重要。唐山师范学院物理系根据培养目标、课程特点及本院实际,对近代物理实验课程建设提出了自己的构想,并不断在教学内容、教学方式等方面对传统方式进行改革。在加强基础理论教学的同时,注重实验的先进性,注重对学生综合能力的训练和创新素质的培养。 2 精选实验内容,提高教学质量

在实验内容的选择上,我们既注重在物理学发展史上具有里程碑性质的典型实验,又结合当今科技发展注重应用技术性实验,注重吸取现代科技中广泛使用的实验方法。著名实验的选择,有利于学生了解物理学的发展史,深刻理解实验在物理学中的地位。例如:密立根油滴实验,在实验讲解中,我们穿插了该实验的时代背景、密立根为测量基本电荷量百折不挠的经历及该实验巧妙的方法,提高了学生的实验兴趣和基本实验技能。实验选择上又注重结合当代新技术,加强学生对物理实验思想的培养。例如:在仪器选择上,多选择CCD 探头、微机型仪器,注重结合当代信息产业的发展,以适应当今科技发展的趋势。

作为师范类物理实验教学,注重实验内容选择的广度和深度。我系近代物理实验基本上覆盖了原子物理学、原子核物理学、现代光学、真空技术、磁共振技术、微波技术、X 射线技术、半导体物理学、低温物理学、微弱信号检测、计算机虚拟实验等各领域。在内容上注重同当今科研发展前沿知识相结合,拓宽学生的知识视野。 3 改革实验课教学方法

以学生为主体、以教师为主导的交互式教学方式,是我们所采用的教学方式。在教学过程中,教师首先对实验背景、实验原理进行简单的讲解,并在讲解过程中注重采用启发式教学。实验中,教师针对学生的实际情况不断地设疑,同时学生有问题也随时向教师发问,形成教师与学生面对面互动式教学。学生的主动性、创造性在实验中得到尽可能的发挥。同学之间、师生之间的讨论活跃了实验课的气氛,充分激发了师生对实验课教与学的兴趣。

在教学实践中,我们注重“点”和“面”的结合。近代物理实验内容分为必修内容和选做内容两种。必修内容完成对学生培养目标的基本要求,但这些对培养学生的实践能力和创新能力是远远不够的。为此,我系近代物理实验室根据我院实际,开设自选实验、提高实验、设计性实验等多种方式。例如:核磁共振实验,我们只要求学生完成稳态吸收部分,但对学有余力或对该实验有兴趣的学生,我们设计了提高部分实验——脉冲核磁共振实验,进一步研究弛豫时间等现象;对于微波顺磁共振,我们采用设计性实验方式,学生通过课下查阅文献,自己设计连接方式,最终对微波器件、顺磁共振原

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理等得到充分的学习和实践。同时,这样的实验内容也受到大多数学生的欢迎。

我们认为这样的开课方式不仅使学生在“面”上有一定的实践锻炼,而且使学生对自己感兴趣的领域进行了“点”的研究,使其知识更系统。“点”式教学也对教师提出了更高要求,促使实验教师不断地去充实自己。 4 实验室建设和管理

唐山师范学院物理系近代物理实验室在建设和管理上采取高起点、严要求。实验教材编写过程中,充分调用现有实验师资力量,自编符合本院实验要求、实验仪器,同时又考虑到学生的知识结构、素质水平的近代物理实验讲义,并在教学实践过程中不断地充实和完善。实验室建设过程中始终注重教师队伍的建设,多次派出实验教师外出学习、研讨等,不断提高教师队伍的综合素质。我们在实验室管理上,制定了教师的岗位责任制,每个实验由主管教师负责,教学仪器设备的维护落实到人,使仪器的维护和保养及实验室安全、卫生等均有保障。 5 问题与展望

课程体系的建设是一项系统工程,涉及到教学内容、教学方式、教师队伍、教材建设、设备配备、管理水平等诸多问题。摆在我们面前的现实问题除了经费短缺、教师缺编、教师素质有待提高等难题外,还有轻视实验的传统思想和观念,直接制约着物理实验课程的建设,影响教师对实验课程建设的投入。

此外,实验室的开放程度还不够,部分实验仪器的性能还有待开发;在实验内容更新上同兄弟院校还有差距;近代物理实验同科研相结合的程度还有待提高;综合性、设计性实验比例还有待增大。

参考文献:

[1] 潘元胜,等.理科大学物理实验课程体系的研究与实践[J].物理实验,2001,(2):26-28. [2] 史贵全.大学物理实验教学的变革及其启示[J].大学物理,2001,(2):27-30.

[3] 钱锋.培养创新能力建立物理实验课程新体系[J].实验室研究与探索,2000,(3):10-13. [4] 吴思诚.近代物理实验[M].北京:高等教育出版社,1999.

Course Construction and Instruction Reform of Modern Physics

Experiments

WANG Qing-lu, LI Jing-lin

(Physics Department, Tangshan Teachers College, Hebei Tangshan 063000)

Abstract: Fundamental situation of course construction of modern physics experiments of our department is summarized, and some issues are inquired into about instruction reform and about experiment management.

Key Words: modern physics experiments; course construction; instruction reform; experiment management

责任编辑、校对:孙海祥

【实验报告】近代物理实验教程的实验报告

近代物理实验教程的实验报告 时间过得真快啊!我以为自己还有很多时间,只是当一个睁眼闭眼的瞬间,一个学期都快结束了,现在我们为一学期的大学物理实验就要画上一个圆满的句号了,本学期从第二周开设了近代物理实验课程,在三个多月的实验中我明白了近代物理实验是一门综合性和技术性很强的课程,回顾这一学期的学习,感觉十分的充实,通过亲自动手,使我进一步了解了物理实验的基本过程和基本方法,为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础。我们所做的实验基本上都是在物理学发展过程中起到决定性作用的著名实验,以及体现科学实验中不可缺少的现代实验技术的实验。它们是我受到了著名物理学家的物理思想和探索精神的熏陶,激发了我的探索和创新精神。同时近代物理实验也是一门包括物理、应用物理、材料科学、光电子科学与技术等系的重要专业技术基础物理实验课程也是我们物理系的专业必修课程。 我们本来每个人要做共八个实验,后来由于时间关系做了七个实验,我做的七个实验分别是:光纤通讯,光学多道与氢氘,法拉第效应,液晶物性,非线性电路与混沌,高温超导,塞满效应,下面我对每个实验及心得体会做些简单介绍: 一、光纤通讯:本实验主要是通过对光纤的一些特性的探究(包括对光纤耦合效率的测量,光纤数值孔径的测量以及对塑料光纤光纤损耗的测量与计算),了解光纤光学的基础知识。探究相位调制型温度传感器的干涉条纹随温度的变化的移动情况,模拟语电话光通信, 了解光纤语音通信的基本原理和系统构成。老师讲的也很清楚,本试验在操作上并不是很困难,很易于实现,易于成功。

二、光学多道与氢氘:本实验利用光学多道分析仪,从巴尔末公式出发研究氢氘光谱,了解其谱线特点,并学习光学多道仪的使用方法及基本的光谱学技术通过此次实验得出了氢原子和氘原子在巴尔末系下的光谱波长,并利用测得的波长值计算出了氢氘的里德伯常量,得到了氢氘光谱的各光谱项及巴耳末系跃迁能级图,计算得出了质子和电子的质量之比。个人觉得这个实验有点太智能化,建议锻炼操作的部分能有所加强。对于一些仪器的原理在实验中没有体现。如果有所体现会比较容易使学生深入理解。数据处理有些麻烦。不过这也正是好好提高自己的分析数据、处理数据能力的好时候、更是理论联系实际的桥梁。 三、法拉第效应:本实验中,我们首先对磁场进行了均匀性测定,进一步测量了磁场和励磁电流之间的关系,利用磁场和励磁电流之间的线性关系,用电流表征磁场的大小;再利用磁光调制器和示波器,采用倍频法找出ZF6、MR3-2样品在不同强度的旋光角θ和磁场强度B的关系,并计算费尔德常数;最后利用MR3样品和石英晶体区分自然旋光和磁致旋光,验证磁致旋光的非互易性。 四p液晶物性:本实验主要是通过对液晶盒的扭曲角,电光响应曲线和响应时间的测量,以及对液晶光栅的观察分析,了解液晶在外电场的作用下的变化,以及引起的液晶盒光学性质的变化,并掌握对液晶电光效应测量的方法。本实验中我们研究了液晶的基本物理性质 和电光效应等。发现液晶的双折射现象会对旋光角的大小产生的影响,在实验中通过测量液晶盒两面锚泊方向的差值,得到液晶盒扭曲角的大小为125度;测量了液晶的响应时间。观察液晶光栅的衍射现象,在“常黑模式”和“常白模式”下分别测量了液晶升压和降压过程的电光响应曲线,求得了阈值电压、饱

近代物理实验研究性教学改革的探索

近代物理实验研究性教学改革的探索 作者:钟鹏王殿生周丽霞 来源:《科技创新导报》2011年第24期 摘要:针对验证性为主实验教学对高年级学生研究能力和创新能力培养不足的情况,以近代物理实验教学改革为例,探讨如何调动实验教师和学生的积极性,充分利用现有的实验资源,变验证性为主的教学模式为综合创新为主的研究性实验教学模式,从而实现实验教学多元化。 关键词:近代物理实验研究性教学多元化 中图分类号:G6 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)08(c)-0164-01 1 引言 研究性教学是以培养学生的研究意识、研究能力和创新能力为目标,通过教学过程,使学生不仅掌握系统的学科知识,还能综合运用知识去发现、分析和解决问题,学会研究与探索,培养研究能力、实践能力和创新能力的一种教学模式[1]。实验教学是研究性教学重要的载体之一,是培养创造性人才的基础[2]。中国石油大学(华东)通过近代物理实验教学改革,充分利用现有的人力和设备资源,在保证基本实验的基础上,采用了以学生为中心,鼓励学生创新的“研究性教学”新模式,实现了“基础、综合、创新”三个层次的实验教学,进一步培养了本科学生的创新精神和实践能力,实现了人才培养的多元化,取得了良好的教学效果。 2 近代物理实验的传统教学模式分析 “近代物理实验”是物理学院高年级学生的一门重要基础课,所涉及的物理知识面广,综合性和技术性强。中国石油大学(华东)近代物理实验室承担物理专业12个班级的实验教学任务,可开出涉及声学,光学,电学,微波,原子物理学,核物理学等多个学科近代物理实验34个。 在传统的教学模式下,近代物理实验多为再现式或验证性实验,实验前由教师讲解要点,实验中学生严格按照实验讲义进行操作。考核方式为学生完成一篇学习总结或综述。这种教学模式,对于训练学生正确掌握近代物理实验的基本技能和方法,巩固学生对所学理论知识的理解,具有一定意义。但这种模式也存在很多弊端。首先,实验内容抑制了学生学习主动性,限制了学生创新思维和发散思维,不利于培养和提高高年级学生分析问题解决问题的能力和科研水平。其次,再现式的模式使得教学过程对教师而言是一个重复劳动的枯燥过程,缺乏不断学习和改进实验 的动力。再次,实验中的仪器一般只使用一项功能,效率偏低。由于近代物理实验的深度,很多仪器测量精密,功能先进,例如,电子自旋共振实验中使用的频率计有三个测量档位,测量范围0~200MHz,而实验中仅使用其中一个档位,只需测量26~27MHz的狭窄范围,如此造成了设备其他功能的闲置。因此,要在保证专业基础实验教学效果的前提下,加强实验教学的综合性和创新性,充分调动学生和教师的积极性,发挥实验设备的潜力,进行实验教学的研究性改革。

《近代物理实验》教学大纲

《近代物理实验》教学大纲 一、课程名称与编号 课程名称:近代物理实验编号:023315 二、学时与学分 本课程学时:84 本课程学分:5学分 三、授课对象 物理学专业学生,第六、七个学期做 四、先修课程 力学、热学、电磁学、光学、原子物理学、高等数学 五、课程的性质和目的 科学实验是理论的源泉,是自然科学的根本,也是工程技术的基础。物理学是一门实验科学,所有物理定律的形成和发展都是建立在客观自然现象的观察和研究的基础上的,并以实验结果为检验理论正确与否的唯一标准,重要的物理实验常常是新兴科学技术的生长点。 《近代物理实验》是继《普通物理实验》和《无线电电子实验》后的一门重要实验基础课程,本课程所涉及的物理基础知识面较广,并具有较强的综合性和技术性。 本课程的主要目的是:通过近代物理实验,丰富和活跃学生的物理思想,培养学生敏锐的观察能力,分析、归纳和综合能力,掌握新技术的能力,创新意识和综合素质。引导学生了解物理实验在物理概念的产生、形成和发展中的作用,学习近代物理中的一些常用方法、技术、仪器等知识,使他们具备良好的实验素养,严谨的科学作风,求实的科学精神,并具备一定的独立工作能力和科学研究能力。 六、主要内容、基本要求及学时分配 讲授部分 1、绪论(2学时) 理解近代物理实验课的特点,了解课程的内容、任务和学习方法。了解一些实验的史料,加深对近代物理实验的了解。 2、实验的误差分析与数据处理(4学时) 在普通物理验实训练的基础上,继续巩固和加强有关实验误差和数据处理的训练。如泊松分布、曲线的拟合等,可通过讲授或落实到一些实验题目中进行。 3、理解近代物理实验仪器的工作原理、使用常识(2学时) 掌握实验中的注意事项,包括人身安全及防护、通用仪器的正常使用。理解使用特殊仪

大学物理实验报告范例

怀化学院 大学物理实验实验报告 系别物信系年级2009专业电信班级09电信1班姓名张三学号09104010***组别1实验日期2009-10-20 实验项目:长度和质量的测量 【实验题目】长度和质量的测量

【实验目的】 1. 掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微计等几种常用测长仪器的读数原理和使用方法。 2. 学会物理天平的调节使用方法,掌握测质量的方法。 3. 学会直接测量和间接测量数据的处理,会对实验结果的不确定度进行估算和分析,能正确地表示测量结果。 【实验仪器】(应记录具体型号规格等,进实验室后按实填写) 直尺(50cm)、游标卡尺(0.02mm)、螺旋测微计(0~25mm,0.01mm),物理天平(TW-1B 型,分度值0.1g ,灵敏度1div/100mg),被测物体 【实验原理】(在理解基础上,简明扼要表述原理,主要公式、重要原理图等) 一、游标卡尺 主尺分度值:x=1mm,游标卡尺分度数:n (游标的n 个小格宽度与主尺的n-1小格长度相等),游标尺分度值: x n n 1 -(50分度卡尺为0.98mm,20分度的为:0.95mm ),主尺分度值与游标尺分度值的差值为:n x x n n x =-- 1,即为游标卡尺的分度值。如50分度卡尺的分度值为:1/50=0.02mm,20分度的为:1/20=0.05mm 。 读数原理:如图,整毫米数L 0由主尺读取,不足1格的小数部分l ?需根据游标尺与主尺对 齐的刻线数k 和卡尺的分度值x/n 读取:n x k x n n k kx l =--=?1 读数方法(分两步): (1)从游标零线位置读出主尺的读数.(2)根据游标尺上与主尺对齐的刻线k 读出不足一分格的小数,二者相加即为测量值.即: n x k l l l l +=?+=00,对于50分度卡尺:02.00?+=k l l ;对20分度:05.00?+=k l l 。实际读数时采取直读法读数。 二、螺旋测微器 原理:测微螺杆的螺距为,微分筒上的刻度通常为50分度。当微分筒转一周时,测微螺杆前进或后退mm ,而微分筒每转一格时,测微螺杆前进或后退50=。可见该螺旋测微器的分度值为mm ,即千分之一厘米,故亦称千分尺。 读数方法:先读主尺的毫米数(注意刻度是否露出),再看微分筒上与主尺读数准线对齐的刻线(估读一位),乖以, 最后二者相加。 三:物理天平 天平测质量依据的是杠杆平衡原理 分度值:指针产生1格偏转所需加的砝码质量,灵敏度是分度值的倒数,即n S m =?,它表示 天平两盘中负载相差一个单位质量时,指针偏转的分格数。如果天平不等臂,会产生系统误差,消除方法:复称法,先正常称1次,再将物放在右盘、左盘放砝码称1次(此时被测质量应为砝码质量减游码读数),则被测物体质量的修正值为:21m m m ?= 。 【实验内容与步骤】(实验内容及主要操作步骤) 1. 米尺测XX 面积:分别测量长和宽各一次。 2. 游标卡尺测圆环体积:(1)记下游标卡尺的分度值和零点误差。(2)用游标卡尺测量圆环

西南大学物理专业近代物理实验课程

西南大学物理专业近代物理实验课程

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物理专业近代物理实验课程 教学大纲 物理科学与技术学院 二〇〇六年十月 《近代物理实验》教学大纲 课程名称(中文)近代物理实验 课程性质独立设课课程属性专业基础 实验指导书名称《近代物理实验》 学时学分:总学时90总学分 4 实验学时90 实验学 分4 应开实验学期 3 年级五~六学期 先修课程《原子物理学》,《原子核物理学》,《固体物理》,《量子力学》,《激光技术》等

一.课程简介及基本要求 近代物理实验是继“普通物理实验”和“无线电电子学实验”之后的一门 重要的专业实验基础课程。近代物理学实验也是介于普通物理学实验与现代科学技术研究实验之间、具有承上启下作用的重要环节。近代物理学实验涉及物理学中各项基础课程和专业课程知识,实验课程内容有一些是20世纪著名的、开拓物理学新的发展方向和方法的实验,使学生了解前人的物理思想和探索过程;有些是与近代科学技术常用实验方法有关的新实验,使学生了解有关新的实验技术和方法;还有一些实验反映物理学院系科研的部分成果。通过学习和掌握这些内容,对进一步掌握物理学概念、运用现代科学技术的实验方法有十分重要意义。近代物理学实验课程着眼于培养学生将来从事科学研究和各项实际科学活动所必备的物理实验技能。 二.课程实验目的要求 《近代物理实验》是一门面向理工科物理与材料科学类专业开设的专业技术基础实验课程。学生通过本课程学习,掌握一些比较先进的和比较综合性的实验方法和技能。加强理论与实验相结合,锻炼学生综合运用各种技术的能力,培养科学工作作风;进一步加深对有关物理学概念和规律的理解,扩大知识面,培养学生独立进行科学实验的能力;丰富和活跃学生的物理思想,锻炼学生对物理现象的洞察力和分析力,正确认识物理实验在物理学创立和发展中的地位和作用;正确认识物理概念、物理规律的产生、完善和发展过程与物理实验密切关系;了解和掌握近代物理学中常用的实验方法、实验技术、实验仪器和相关科学知识;进一步培养学生正确和良好的实验操作习惯和严谨的科学素质。使学生具有利用近代物理学实验方法和技术,观测物理现象和研究探索未知世界物理规律的创造性能力。 三.适用专业 物理学、材料物理等物理类本科生。 四.主要仪器设备: X-射线晶体分析仪、真空镀膜设备、组合式多功能光栅光谱仪、光谱分析仪、扫描隧道显微镜、相对论效应实验仪、正电子湮没寿命谱仪、磁共振实验装置、激光拉曼光谱仪等 五.实验方式与基本要求 1.本课程以实验室为课堂,以完成教学实验项目为主,教学内容按照分支学科设置专题实验项目,由专题实验项目指导教师负责实验课程教学。 2.该课程要求学生在进入实验室进行实验之前,必须对于所做实验进行预

近代物理实验_思考题答案

一、 夫兰克—赫兹实验 1解释曲线I p -V G2形成的原因 答;充汞的夫兰克-赫兹管,其阴极K 被灯丝H 加热,发射电子。电子在K 和栅极G 之间被加速电压KG U 加速而获得能量,并与汞原子碰撞,栅极与板极A 之间加反向拒斥电压GA U ,只有穿过栅极后仍有较大动能的电子,才能克服拒斥电场作用,到达板极形成板流A I 。 2实验中,取不同的减速电压V p 时,曲线I p -V G2应有何变化?为什么? 答;减速电压增大时,在相同的条件下到达极板的电子所需的动能就越大,一些在较小的拒斥电压下能到达极板的电子在拒斥电压升高后就不能到达极板了。总的来说到达极板的电子数减小,因此极板电流减小。 3实验中,取不同的灯丝电压V f 时,曲线I p -V G2应有何变化?为什么? 答;灯丝电压变大导致灯丝实际功率变大,灯丝的温度升高,从而在其他参数不变得情况下,单位时间到达极板的电子数增加,从而极板电流增大。灯丝电压不能过高或过低。因为灯丝电压的高低,确定了阴极的工作温度,按照热电子发射的规律,影响阴极热电子的发射能力。灯丝电位低,阴极的发射电子的能力减小,使得在碰撞区与汞原子相碰撞的电子减少,从而使板极A 所检测到的电流减小,给检测带来困难,从而致使A GK I U -曲线的分辨率下降;灯丝电压高,按照上面的分析,灯丝电压的提高能提高电流的分辨率。但灯丝电压高, 致使阴极的热电子发射能力增加,同时电子的初速增大,引起逃逸电子增多,相邻峰、谷值的差值却减小了。 二、 塞曼效应 1、什么叫塞曼效应,磁场为何可使谱线分裂? 答;若光源放在足够强的磁场中时,原来的一条光谱线分裂成几条光谱线,分裂的谱线成分是偏振的,分裂的条数随能级的类别而不同。后人称此现象为塞曼效应。原子中电子的轨道磁矩和自旋磁矩合成为原子的总磁矩。总磁矩在磁场中受到力矩的作用而绕磁场方向旋进从而可以使谱线分离 2、叙述各光学器件在实验中各起什么作用? 答;略 3、如何判断F-P 标准具已调好? 答;实验时当眼睛上下左右移动时候,圆环无吞吐现象时说明F-P 标准具的两反射面平行了。 4、实验中如何观察和鉴别塞曼分裂谱线中的π成分和σ成分?如何观察和分辨σ成分中的左旋和右旋偏振光? 答;沿着磁场方向观测时,M ?=+1为右旋圆偏振光,M ?=-1时为左旋偏振光。在实验中,+σ成分经四分之一玻片后,当偏振片透振方向在一、三象限时才可观察到,因此为相位差为π2的线偏振光,所以+σ成分为右旋偏振光。同理可得-σ成分为左旋偏振光。 三、核磁共振 1、 什么叫核磁共振?

近代物理实验教学改革的实践

摘要针对近代物理实验理论性比较强的特点,结合作者指导近代物理物理实验的心得和体会,对近代物理实验的教学内容、教学方法进行一些教学改革的探索和实践。在对本校物理类专业学生的几年教学实践中,取得了较好的教学效果,为提高本校近代物理实验的教学质量提供了新的思路和方法。 关键词近代物理实验教学改革教学方法Exploration and Practice of Teaching Reform of Mode-rn Physics Experiment//Li Jianfeng Abstract According to the strongly theoretical characteristics of modern physics experiments course and combining with the experience in teaching modern physics experiments,the writer explores the teaching content and teaching methods of modern physics experiment course in this article.The good teaching effects have been obtained by teaching practice for students in the department of physics in the past several years,which pro-vided new ideas and methods to improve the teaching quality of modern physics experiment course in our university. Key words modern physics experiment;teaching reform; teaching methods Author's address School of Physics,Nantong University, 226007,Nantong,Jiangsu,China 近代物理实验课程是物理类专业本科生的重要基础课,对理解近代物理理论极其重要,也是后续专业知识教学顺利开展的重要保障[1-5]。为了更好地提高本校近代物理实验教学水平,理学院近年来花费巨资从同济大学、复旦大学等名校大力购买和引进大量实验设备,在新校区组建了近代物理实验室,配备专门的任课老师,除了硬件的高投入以外,还进一步对近代物理实验课程的教学现状进行了改进。 1教学内容和模式的改革 以南通大学理学院为例,近代物理实验共开设15个实验,其中有些涉及物理学的前沿和当代科技中的新技术、新仪器、新方法,可以满足培养21世纪复合型人才的需要。近代物理实验内容十分丰富,体系庞大,15个实验各有各的特点,这样对教学内容的选择和各章节教学顺序的安排就显得尤为重要。 鉴于原子核理论在近代物理中的特殊地位,我们的操作实验中三分之一为核物理实验。核物理实验技术是在研究核衰变、核反应过程中发展起来的新技术。它在原子能工业的工艺流程分析,环境保护、医疗、农业、天体物理、材料科学、粒子物理、考古等学科领域和生产实践中有着广泛的应用。正因为如此,在近代物理实验教学中,把核物理实验列为教学内容之一,并在附录增加了核物理的基本常识与辐射防护。通过这些实验,了解核技术的原理,核衰变的规律,探测核衰变的方法以及对核辐射防护等基础知识。 同时,针对学生对放射源的恐惧心理,任课老师首先进行安全教育,并介绍辐射剂量的常识。一般来说,即使受相同剂量的照射,导致的生物效应的严重程度及发生几率大小会因射线种类不同、照射条件差异而不同。按照上述照射量和吸收剂量的概念并不能确切反映出各种射线对人机体的危害程度。同时规定,使用放射源须经教师同意,不用手触摸放射源表面。 2011年,日本大地震引发福岛核电站核泄露,同学们恐惧心又出现了。上课前,我们通过与医学胸透比较,告诉学生超低剂量对人体无害,比如人们普通胸透一次,约0.1~2雷姆。而日常生活中本底辐射,由宇宙射线,人体内放射性物质,空气里的放射性物质,以及大地辐射对每个人所造成的本底辐射剂量,总共为0.13雷姆/年。本底剂量世世代代作用于人体,并未造成什么危害,说明对于微小剂量,人体能够通过自身新陈代谢对机体损伤给以修复,而对人体不致造成什么危害。这样既增加了学生的知识,又让学生消除顾虑。告诉学生,国际防护委员会规定,人体接受到某一数量的剂量当量,不会产生为现代医学所能发现的任何危害。比如全身照射、眼睛、骨髓的最大允许剂量为5雷姆/年,手、足的最大允许剂量为75雷姆/年。这样通过5个核物理的趣味实验,学生既科普了核物理的常识,又理解了原子核物理的一些基本实验设想和理论框架。 在理学院,不同物理专业的学生开设的近代物理实验也不尽相同。物理师范需做15个实验,光信息和应用物理需选做9个实验。这样避免了教学课程中一刀切的教学模式。而在实际培养过程中,近代物理实验作为一门基础课,很大程度上是为了后面的学习打下良好的基础。 依据高等学校物理学与天文学教学指导委员会实验教学指导组1999年通过的“高等理科物理学专业近代物理实验教学基本要求”,南通大学几年前自编了一本近代物理实 (南通大学理学院江苏·南通226007) 中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1672-7894(2011)01-0117-02 117

近代物理实验总结

近代物理实验总结 通过这个学期的大学物理实验,我体会颇深。首先,我通过做实验了解了许多实验的基本原理和实验方法,学会了基本物理量的测量和不确定度的分析方法、基本实验仪器的使用等;其次,我已经学会了独立作实验的能力,大大提高了我的动手能力和思维能力以及基本操作与基本技能的训练,并且我也深深感受到做实验要具备科学的态度、认真态度和创造性的思维。下面就我所做的实验我作了一些总结。 一.核磁共振实验 核磁共振实验中为什么要求磁场大均匀度高的磁场?扫场线圈能否只放一个?对两个线圈的放置有什么要求?测量共振频率时交变磁场的幅度越小越好? 1, 核磁共振实验中为什么要求磁场大均匀度高的磁场? 要求磁场大是为了获得较大的核磁能级分裂。这样,根据波尔茨 曼,低能和高能的占据数(population)的“差值增大,信号增强。 均匀度高是为了提高resolution. 2. 扫场线圈能否只放一个?对两个线圈的放置有什么要求? 扫场线圈可以只放一个。若放两个,这两个线圈的放置要相互垂直, 且均垂直于外加磁场。 3. 测量共振频率时交变磁场的幅度越小越好? 不对。但是太大也不好(会有信号溢出)应该有合适的FID信号 二.密立根有实验 对油滴进行测量时,油滴有时会变模糊,为什么?如何避免测量过程丢失油滴?若油滴平很调节不好,对实验结果有何影响?为什么每测量一次tg都要对油滴进行一次平衡调节?为什么必须使油滴做匀速运动或静止?试验中如 何保证油滴在测量范围内做匀速运动? 1、油滴模糊原因有:目镜清洁不够导致局部模糊或者是油滴的平衡没 有调节好导致速度过快 为防止测量过程中丢失油滴,油滴的速度不要太大,尽可能比较小 一些,这样虽然比较费时间,但不会出现油滴模糊或者丢失现象 2、根据实验原理可知,如果油滴平衡没有调节好,则数据必然是错误 的,结果也是错误的。因为油滴的带电量计算公式要的是平衡时的 数据 因为油滴很微小,所以不同的油滴其大小和质量都有一些差异,导 致其粘滞力和重力都会变化,因此需要重新调节平衡才可以确保实 验是在平衡条件下进行的。

近代物理实验习题答案

《 近代物理实验》练习题参考答案一、填空 1、 核物理实验探测的主要对象是核衰变时所辐射的射线、射线和中子。因为这些粒子的尺度非常小,用最先进的电子显微镜也不能观察到,只能根据射线与物质相互作用产生的各种效应实现探测。 2、探测器的能量分辨率是指探测器对于能量很接近的辐射粒子加以区分的能力。用百分比表示的能量分辨率定义为: %峰位置的脉冲幅度宽度最大计数值一半处的全 1000V V R 。能量分辨率值越小,分辨能 力越强。 3、射线与物质相互作用时,其损失能量方式有两种,分别是电离和激发。其中激发的方式有三种,它们是光电效应、康普顿效应和电子对效应。 4、对于不同的原子,原子核的质量 不同而使得里德伯常量值发生变化。 5、汞的谱线的塞曼分裂是 反常塞曼效应。6、由于氢与氘的 能级有相同的规律性,故氢和氘的巴耳末公式的形式相同。 7、在塞曼效应实验中,观察纵向效应时放置 1/4波片的目的是将圆偏振光变为线偏振光 。8、射线探测器主要分“径迹型”和“信号型”两大类。径迹型探测器能给出粒子运动的轨迹,如核乳胶、固体径迹探测器、威尔逊云室、气

泡室、火花室等。这些探测器大多用于高能核物理实验。信号型探测器则当一个辐射粒子到达时给出一个信号。根据工作原理的不同又可以分成气体探测器、闪烁探测器和半导体探测器三种,这是我们在低能核物理实验中最常用的探测器。 9、测定氢、氘谱线波长时,是把氢、氘光谱与铁光谱拍摄到同一光谱底 片上,利用 线性插值法来进行测量。 10、在强磁场中,光谱的分裂是由于能级的分裂引起的。 11、原子光谱是线状光谱。 12、原子的不同能级的总角动量量子数J不同,分裂的子能级的数量也不同。 13、盖革-弥勒计数管按其所充猝灭气体的性质,可以分为①有机管和 ②卤素管两大类。坪特性是评价盖革-弥勒计数管的重要特性指标。包 括起始电压、坪长、坪斜等。一只好的计数管,其坪长不能过短,对于 ③有机管,其坪长不能低于150伏,对于④卤素管,其坪长不能低于50伏。坪斜应在⑤每伏___以下。计数管工作时工作点应选在坪区的⑥左 1/3-1/2__处。 14、由于光栅摄谱仪的色散接近线性,所以可以使用线性插值法测量光谱线波长。 15、必须把光源放在足够强磁场中,才能产生塞曼分裂。 二、简答题 1.如何区分盖革-弥勒计数管的正负极?

南京大学近代物理实验2017版

南京大学近代物理实验2017版 篇一:南京大学-法拉第效应 法拉第效应 (南京大学物理学院江苏南京 210000) 摘要:平面偏振光穿过介质时,如果在介质中沿光的传播方向加上一个磁场,就会观察到光经过样品后光的振动面转过一个角度,也就是磁场使介质具有了旋光性,这种现象称为法拉第效应。本实验通过测量不同磁场下的法拉第转角,计算出介质的费尔德常数。 关键词:法拉第效应;法拉第转角;费尔德常数;旋光性 一、实验目的 1.了解法拉第效应的经典理论。 2.初步掌握进行磁光测量的方法。 二、实验原理 1.法拉第效应 实验表明,偏振面的磁致偏转可以这样定量描述:当磁场不是很强时,振动面旋转的角度θF与光波在介质中走过的路程l及介质中的磁感应强度在光的传播方向上的分量BH成正比,这个规律又叫法拉第_费尔得定律。 (1) 比例系数V由物质和工作波长决定,表征着物质的磁光特性,这个系数称为费尔得(Verdet)常数,它与光频和温度有关。几乎所有的

物质(包括气体液体固体)都有法拉第效应,但一般都很不显著。不同物质的振动面旋转的方向可能不同。一般规定:旋转方向与产生磁场的螺线管中电流方向一致的,叫正旋(V>0),反之叫负旋(V篇二:法拉第效应南京大学 法拉第效应 引言 1845年,英国科学家法拉第在探究电磁现象和光学现象之间的关系时发现:当一束平面偏振光穿过介质时,如果在介质中沿光的传播方向加上一个磁场,就会观察到光经过样品后光的振动面转过一个角度,也即磁场使介质居于了旋光性,这种现象后来就称为法拉第效应。 法拉第效应有许多方面的应用,它可以作为物质结构研究的手段,如根据结构不同的碳氢化合物其法拉第效应的表现不同来分析碳氢化合物导体物理的研究中,它可以用来测量载流子得得有效质量、迁移率和提供能带结构的信息;在激光技术中,利用法拉第效应的特性,制成了光波隔离、光频环形器、调制器等;在磁学测量方面,可以利用法拉第效应测量脉冲磁场。 实验原理 1.法拉第效应 实验表明,偏振面的磁致偏转可以这样定量描述:当磁场不是很强时,振动面旋转的角度θF与光波在介质中走过的路程l及磁感应强度在光的传播方向上的分量BH成正比,这个规律又叫法拉第—费

近代物理实验教程的实验报告

( 实验报告) 姓名:____________________ 单位:____________________ 日期:____________________ 编号:YB-BH-054001 近代物理实验教程的实验报告Experimental report of modern physics experiment course

工作报告| Work Report 实验报告近代物理实验教程的实验报告 时间过得真快啊!我以为自己还有很多时间,只是当一个睁眼闭眼的瞬间,一个学期都快结束了,现在我们为一学期的大学物理实验就要画上一个圆满的句号了,本学期从第二周开设了近代物理实验课程,在三个多月的实验中我明白了近代物理实验是一门综合性和技术性很强的课程,回顾这一学期的学习,感觉十分的充实,通过亲自动手,使我进一步了解了物理实验的基本过程和基本方法,为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础。我们所做的实验基本上都是在物理学发展过程中起到决定性作用的著名实验,以及体现科学实验中不可缺少的现代实验技术的实验。它们是我受到了著名物理学家的物理思想和探索精神的熏陶,激发了我的探索和创新精神。同时近代物理实验也是一门包括物理、应用物理、材料科学、光电子科学与技术等系的重要专业技术基础物理实验课程也是我们物理系的专业必修课程。 我们本来每个人要做共八个实验,后来由于时间关系做了七个实验,我做的七个实验分别是:光纤通讯,光学多道与氢氘,法拉第效应,液晶物性,非线性电路与混沌,高温超导,塞满效应,下面我对每个实验及心得体会做些简单介绍: 一、光纤通讯:本实验主要是通过对光纤的一些特性的探究(包括对光纤耦合效率的测量,光纤数值孔径的测量以及对塑料光纤光纤损耗的测量与计算), 第2页

近代物理实验的学习和体会

近代物理实验学习体会 关键词:探究,收获,改进 摘要:本学期,根据课程的安排我首次接触了10个近代物理实验,包括量子性质的核磁共振实验和塞曼效应,有关于原子和电子碰撞的夫兰克-赫兹实验,在原子物理方面还有氢原子光谱的研究等等。虽然仅仅10个但我从中学到了很多,也是自己在大学实验学习形式的一次飞跃,从大一的听老师讲解和指导、大二的依赖到大三近代物理实验的独立探究。 正文: 一、学习中的困难 1、实验仪器的不熟悉和仪器存在缺点 在摘要中就提到过在大三的实验学习是一个大的飞跃,第一个实验的时候就遇到了很大的困难。第一个接触的是氢原子光谱的研究,在学习《原子物理》这门课程时感觉上氢原子光谱这个内容挺了解的,可是做实验的时候刚开始完全感觉不知从何处下手。 这最主要的原因就是不熟悉实验仪器,实验的第一步骤就是先利用氢灯通过摄谱仪调节出氢光谱,但是由于氢灯光源不够强,通过调节摄谱仪的波长鼓轮和暗箱的物镜,在接收系统上通过毛玻璃观察到氢光谱只有一条,不符合实验的要求。和共同合作的实

验组员探究了许久还是不能观察到另外的一条。最后决定先取下毛玻璃换上CCD光强分布测量仪进行观测。竟然发现在测量仪上观察到两条氢光谱。原来是由于另外一条光谱太暗用毛玻璃观察不到。 在利用汞灯光谱定标时发现两条氢光谱并不在汞光谱的之间。这就给定标造成了困难。所以我们反思,能不能先确定汞光谱,再换上氢灯去观察氢光谱。最后终于用此猜想定标出了氢光谱。这样也可以避免了刚开始由于氢灯源光强弱用毛玻璃观察不到两条光谱而不再往下进行实验。 通过这个实验我知道了在做实验之前必须先熟悉实验仪器的使用,这样做实验就能成功了一半。其次是实验仪器存在缺点的话就很可能得不到实验结果。这样的话我们可以探索一下改进的方法,促进实验的成功。 2、实验原理弄不清楚 和许多同学一样,抄写实验原理时,由于有的物理内容没有接触过,所以就很难弄懂。这样就造成了在抓这一本实验课本到实验室,直接翻到实验步骤就开始做实验,常常做完实验了,得到了实验结果还不知道这结果用来干嘛。就像真空镀膜这个实验,实验操作简单,但是原理很复杂。还有核磁共振实验,由于实验原理弄不清楚,在数据处理时遇到了困难,造成了测出了发生共振时波峰和波谷的频率却不知道到用来干嘛。 3、依赖性

大学物理实验报告范例

怀化学院 大学物理实验实验报告系别数学系年级2010专业信息与计算班级10信计3班姓名张三学号**组别1实验日期2011-4-10 实验项目:验证牛顿第二定律

1.气垫导轨的水平调节 可用静态调平法或动态调平法,使汽垫导轨保持水平。静态调平法:将滑块在汽垫上静止释放,调节导轨调平螺钉,使滑块保持不动或稍微左右摆动,而无定向运动,即可认为导轨已调平。 2.练习测量速度。 计时测速仪功能设在“计时2”,让滑块在汽垫上以一定的速度通过两个光电门,练习测量速度。 3.练习测量加速度 计时测速仪功能设在“加速度”,在砝码盘上依次加砝码,拖动滑块在汽垫上作匀加速运动,练习测量加速度。 4.验证牛顿第二定律 (1)验证质量不变时,加速度与合外力成正比。 用电子天平称出滑块质量滑块m ,测速仪功能选“加速度”, 按上图所示放置滑块,并在滑块上加4个砝码(每个砝码及砝码盘质量均为5g),将滑块移至远离滑轮一端,使其从静止开始作匀加速运动,记录通过两个光电门之间的加速度。再将滑块上的4个砝码分四次从滑块上移至砝码盘上,重复上述步骤。 (2)验证合外力不变时,加速度与质量成反比。 计时计数测速仪功能设定在“加速度”档。在砝码盘上放一个砝码(即 g m 102=),测量滑块由静止作匀加速运动时的加速度。再将四个配重块(每个配重 块的质量均为m ′=50g)逐次加在滑块上,分别测量出对应的加速度。 【数据处理】 (数据不必在报告里再抄写一遍,要有主要的处理过程和计算公式,要求用作图法处理的应附坐标纸作图或计算机打印的作图) 1、由数据记录表3,可得到a 与F 的关系如下: 由上图可以看出,a 与F 成线性关系,且直线近似过原点。 上图中直线斜率的倒数表示质量,M=1/=172克,与实际值M=165克的相对误差: %2.4165 165 172=- 可以认为,质量不变时,在误差范围内加速度与合外力成正比。

课程实验报告记录+2

课程实验报告记录+2

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课程实验报告 专业年级2012级软件工程 课程名称数据结构C语言描述指导教师申红婷 学生姓名王晓霞 学号20122205041002 实验日期2012.11.7 实验地点A3笃行楼A栋306 实验成绩 教务处制 2013年10月07日

实验项目 名称 栈和队列实验 实验 目的及要求 一.目的: 1.使学生对栈和队列的顺序存储结构和链式结构、基本操作和应用,能通过实验达到掌握和应用的目的。 2.要求学生对栈和队列的顺序存储结构和链式结构的基本操作均作验证性实验,对栈和列的应用各作一个设计性实验,并写出实验报告。 二.要求: 实验前认真预习实验内容,实验时自觉遵守课堂纪律,严格按操作规程操作,既要独立操作又要与其他同学配合,在实验过程中必须按照实验内容认真做完实验,并认真 填写相关实验报告。 实验 内容栈和队列的顺序存储结构和链式结构、基本操作和应用。 实验步骤 1、阅读下面程序,将函数Push和函数Pop补充完整。要求输入元素序列1 2 3 4 5 e,运行结果如下所示。 #include #include #define ERROR 0 #define OK 1 #define STACK_INT_SIZE 10 /*存储空间初始分配量*/ #define STACKINCREMENT 5 /*存储空间分配增量*/ typedef int ElemType; /*定义元素的类型*/ typedef struct { ElemType *base; ElemType *top; int stacksize; /*当前已分配的存储空间*/ }SqStack;

近代物理实验课程的研究性教学方式实践探索 - 复旦大学物理教学实验 ...

近代物理实验课程的研究性教学方式实践探索 郑新亮,赵普举,范海波,姚合宝 (西北大学物理学系,西安 710069) 近代物理实验课程在物理类专业的课程教学体系中,是起着承上启下、深入拓宽关键作用的基础实验课程。西北大学物理实验教学中心针对“如何在近代物理实验这样的基础物理实验教学中开展研究性教学,让学生在经典实验中体验研究创新的思想方法,在基础课程学习阶段养成科学研究的习惯和规范”这一问题,开展了细致的教学实践探索和总结。 1.实验项目的层次优化 实验项目的层次和质量比数量更为重要,不同实验项目只是在不同领域的不同层次上训练了同样的东西。我们采用了“优化组合,分层次构建,突出综合与创新”的建设模式,在近代物理实验课程体系中,构建了三个层次的实验项目,开发出了几个系列化教学实验项目模块。 2.探究式的课题引入方式 实验教学核心是引导学生“体验与探索”发现规律的过程,总结思路与方法的过程。相对“演绎法”而言,更应该强调“归纳法”。在近代物理实验项目的引入方式上,可以使很多经典的重要实验能够从生活体验和现象入手,归纳出“物理问题”,抽象出待测量的物理量,设计出实验方案,最终探究出物理规律,并进行必要的应用拓展。 3.教学过程的推进方法 研究性实验教学的最简洁途径就是通过“问题驱动”来激发学生的思考。近代实验课程的进程一般比较长,能够在不同的环节上,提出核心问题,多轮次循环讲解,引导学生思考是教学设计成败的关键。 4. 实验项目的应用拓展 将实验项目进行变形、延伸或者组合,形成一些具有研究意义的拓展训练小课题,是学生在基本实验内容结束后进行创新研究的直接练兵,也是教学实验项目的最大魅力。 5.综合考核的教学功能 考核是一个教学和学习的环节,而不应是一门课程的终结符号。实验课的考核除了具备与理论课考试相同的共性外,还有其独特的地方。我们根据多年的教学经验和研究,总结了一套平时考查、笔试考核、操作考试和专题答辩等多种形式相结合的综合性考核办法,尤其是在答辩考核方法方面进行认真总结研究。 6.物理实验人文精神的挖掘 物理实验课程的教学目标同样包含三个维度:知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。由于近代物理实验课程的教学内容涉及到大量物理学史上具有里程碑意义的重要实验(以大量“诺奖”实验为代表),它们蕴含着丰富的物理思想和强大的人文精神。在教学中以经典实验为载体,挖掘物理实验的人文精神,对培养学生的情感态度和价值观具有非常重要的意义。

近代物理实验

物理专业《近代物理实验》题目及基本要求: 一、实验内容与实验要求: 1、根据网络课程的特点和网络学员工作的实际需要,《近代物理实验》课程要求学员通过网络课件的学习,根据自己实验教学的需要,结合本学校的实验条件,实验操作部分以学员自己设计实验为主,学员可自选实验题目(要与近代物理实验内容有一定联系)、自己设计实验方案、独立完成实验,目的是培养学员的实验设计能力,提高学员的实验教学水平和实验教学能力,使之成为中学教学的骨干教师和学科带头人。 2、要求每位选修《近代物理实验》课程的学员最低完成5个设计性实验。 二、实验报告的撰写格式: 实验报告要以论文或科研报告的形式来写。实验报告中主要包括: 1. 实验题目 2. 作者及工作单位 3. 内容提要 主要说明报告的主要内容。 4. 关键词 报告中最为关键或有代表性的几个词汇(多为名词),不宜过多,3~5个即可。 5. 实验原理 设计实验中涉及到的基本原理。 6. 实验方案 学员自己设计的实验方案。 7. 实验内容 实验中要进行的实验项目和内容。 8. 实验结果 通过实验得到的结果。可采用 文字叙述、 图表、曲线图等形式给出实验结果。 9. 结论和讨论 结论是针对本实验所能验证的概念、原则或理论的简明总结,是从实验结果中归纳出的一般性、概括性的判断,要简练、准确、严谨、客观。 在讨论部分可以写一下本次实验的心得、提出一些问题或建议等,如果实验不理想或失败了,要分析原因,提出改进意见。 10. 参考文献 列出设计实验时参考的文献、资料等,并在引用处用上标注明。 参考文献格式: 作者 书名 出版社 年代 页数 作者 篇名 期刊名 年代 页数

近代物理实验_光磁共振实验深圳大学

深圳大学实验报告课程名称:近代物理实验 实验名称:光磁共振实验报告 学院:物理科学与技术学院 组号09 指导教师:陈静秋 报告人:学号:班级:01 实验地点科技楼B105 实验时间: 实验报告提交时间:

一、实验目的 1、熟悉光磁共振原理及仪器使用; 2、观察光抽运现象; 3、测量朗德因子值; 4、培养实验报告规范与处理能力; 5、作图作表与数据处理能力; 6、基本实验的测试能力。 二、实验原理 1、铷原子基态和最低激发态能级.本实验的研究对象为铷原子,天然铷有两种同位素;85Rb (占72.15%)和87Rb(占27.85%).选用天然铷作样品,既可避免使用昂贵的单一同位素,又可在一个样品上观察到两种原子的超精细结构塞曼子能级跃迁的磁共振信号.铷原子基态和最低激发态的能级结构如图9.4.1所示. 在磁场中,铷原子的超精细结构能级产生塞曼分裂.标定这些分裂能级的磁量子数mF=F,F-1,…,-F,因而一个超精细能级分裂为2F+1个塞曼子能级. 设原子的总角动量所对应的原子总磁矩为μF,μF与外磁场B0相互作用的能量为 E=-μF·B0=gF mF μF B0(9.4.1) 这正是超精细塞曼子能级的能量.式中玻尔磁子μB=9.2741×10-24J·T-1 ,朗德因子 gF= gF [F(F+1)+J(J+1)-I(I+1)] ? 2F(F+1)(9.4.2) 其中gJ= 1+[J(J+1)-L(L+1)+S(S+1)] ? 2J(J+1)(9.4.3) 上面两个式子是由量子理论导出的,把相应的量子数代入很容易求得具体数值.由式(9.4.1)可知,相邻塞曼子能级之间的能量差 ΔE=gF μB B0 ,(9.4.4) 式中ΔE与B0成正比关系,在弱磁场B0=0,则塞曼子能级简并为超精细结构能级. 2.光抽运效应.在热平衡状态下,各能级的粒子数遵从玻耳兹曼分布,其分布规律由式(9.0.12)表示.由于超精细塞曼子能级间的能量差ΔE很小,可近似地认为这些子能级上的粒子数是相等的.这就很不利于观测这些子能级之间的磁共振现象.为此,卡斯特勒提出光抽运方法,即用圆偏振光激发原子.使原子能级的粒子数分布产生重大改变.

近代物理实验步骤、内容(2)

弗兰克-赫兹实验 一、实验内容 测量氩原子的第一激发电位,分析误差及其原因。 二、实验步骤 参阅实验课件 三、注意事项: 1、实验过程不允许离开仪器; 2、板极电压不允许超过85V 。 四、思考题 1、在夫兰克-赫兹实验中,为什么I A -U G2K 曲线的波峰和波谷有一定的宽度? 2、为什么I A -U G2K 曲线有的波谷电流不等于零,并且随着U G2K 的增大而升高? 3、试分析,当夫兰克—赫兹管的灯丝电压变化时,I A -U G2K 曲线应有何变化?为什么? 4、夫兰克—赫兹实验中,为什么说我们测到的是汞原子从10S 跃迁到31P 的第一激发电位,而不是10S 跃迁到30P 或32P 的第一激发电位。 5、测量氩原子的第一激发电位时,如果G 2-A 两极间没有反向拒斥电场,I A -U G2K 曲线会是什么样的一条曲线?这条曲线能求出激发电位吗? 6、I A -U G2K 曲线中,第一个波谷对应U G2K 不是汞原子的第一激发电位,为什么? 7、实验测出的氩原子I A -U G2K 曲线中,为什么峰-峰间距随U G2K 的增大而略有变大?

全息照相 一、实验内容 拍摄菲涅尔变换全息图 二、实验步骤 1、设计光路系统,光路系统应 满足下列条件: 1)、用透镜将物光束扩展到一定 程度以保证被摄物体能均匀照亮,参 考光也应扩展使感光板得到均匀光照。 2)、参考光应强于物光,在感光板的地方两光束的强度比约为4:1-10:1。 3)、物光与参考光束的夹角为30°-50°之间,两光束的光程大致相等(光程差小于1cm)。 (光学元件调整好后,关上照明灯,有条件的用照度计测量参考光与物光的强度(略),并调整符合要求。) 2、根据光强调好曝光器的曝光时间,(参考值:1-2秒),关上快门,在暗室下装上底片,底片的乳胶面向入射光(用手摸干片一角,有粘手感的一面为乳胶面),走到曝光器后静置2分钟后按曝光按钮曝光。取下曝光后的干片用黑纸包好放到纸盒中,再用黑布包好,拿到暗房显、定影。 3、显影及定影:先显影后定影,显影过程中应不断轻微摇动干片,显影完后放到清水中稍为洗一下,然后放入定影液中,并轻轻摇动干片,定影结束后取出再用清水洗2分钟。 显影时间:40 -100秒,由曝光时间、显影液浓度和温度决定。 定影时间:3-5分钟。 4、物像再现 1)、将全息片的乳胶面向着参考光,并尽可能使光照方向与原来参考光束的方向一致,从照片背面迎着参考光观察。 2)、试改变观察角度,看看物像有什么变化。 3)、移去扩束镜,使激光只照在全息片的一小部分,看看能否观察到整个物像。

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