基础 5 必做 1 2 32 铁电体电滞回线) 了解一种 Sawyer—Tower 铁电体电滞回线测量的基本 原理和方法

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一、实验课程教学目的与要求 物理学是一门实验科学, 物理教学实验是物理专业教学内容必不可少的一部分。《 近代物理实验》课程内容包括:近代物理支柱实验、 近代物理技术实验

  一、实验课程教学目的与要求 物理学是一门实验科学, 物理教学实验是物理专业教学内容必不可少的一部分。《 近代物理实验》课程内容包括:近代物理支柱实验、 近代物理技术实验和现代物理科研实验, 并按物理概念和原理相关性,划分为若干实验系列, 同时有层次地编排同一系列中实验内容和教学重点。 通过《基础物理实验》课程的充分训练,学生具有了基本实验技能、 分析问题和解决的能力。《近代物理实验》 课程在进一步强化学生的动手能力的同时, 更注重培养学生提出问题的能力、科学实践能力和创新精神。 二、对实验报告的要求 每个实验前要求学生预习并写出预习报告。 实验方式与基本要求如下: 1) 任课教师与学生共同讨论、分析实验的物理原理和技术原理; 2) 学生自己阅读仪器使用说明,并拟定实验步骤; 3) 独立完成实验操作,数据记录; 4) 任课教师要适当地引导学生采用正确的数据分析方法, 学生自己动手进行数据处理,并解释实验结果。 每个实验的成绩为:预习报告占 30 %,实际操作 40 %,实验报告 30 %。 三、考核(考试)方式 本课程采用平时考核,期末考试,综合评定学生成绩。实验成绩分: 优、良、中、及格、不及格五级。 四、主要仪器设备 双踪示波器、信号发生器、稳压电源、毫伏表、计算机、 多道分析器、正电子湮没谱仪、穆斯保尔谱仪、微致冷机、 光磁共振、核磁共振、电子衍射、分光光度计、摄谱仪、 锁相放大器、纳伏表、真空泵、频率计等等。 注:由于近代物理实验所涉及的实验设备大多比较专业化, 每新开一个实验,就会有一些新的没备, 所以上面所列的设备不可能完整,公海555000线路检测只是列举最重要的部分, 并需不断更新。 五、参考书目: (1) 《物理实验教程》(近代物理实验部分) 张孔时,丁慎训主编 清华大学出版社, 1991 年 ( 2 )《近代物理实验教程》 周孝安,赵咸凯,谭锡安,郭玉华 合编 武汉大学出版社, 1996 年 (3) 《近代物理实验教程》 林木欣主编 科学出版社, 1999 年 六、实验项目: 序号 实验项 目名称 实验主要内容 实验 类型 计划 学时 开出 要求 台套 数 每组 人数 1 电子衍射 1) 观察电子衍射现象; 2) 测量电子波的波长; 3) 掌握真空技术、金属薄膜的制备技术。 综合 5 必做 1 2 2 密立根油滴法测定电子电荷 1) 学会测定电子的电荷值; 2) 验证电荷的不连续性原理。 综合 5 必做 1 2 3 热电子发射规律和钨逸出功的测量 1) 了解热电子发射的规律; 2) 掌握用 (Richardson) 里查逊直线法测定阴极材料的电子逸出功的一种测量逸出功的方法。 综合 5 必做 1 2 4 夫兰克-赫兹实验 1) 理解实验中测量宏观量与电子、 原子碰撞的微观物理过程之间的联系; 2) 测定原子的第一激发电位,证实原子定态能级的存在。 综合 5 必做 1 2 5 氢 — 氘原子光谱 1) 掌握光栅摄影谱仪的原理和使用方法,并学会用光谱进行分析; 2) 学习使用阿贝尔比长仪; 3) 通过测量氢和氘谱线波长,计算氢和氘原子核的质量比 MD / MH 以及里德伯常数 RH(RD) 。 综合 5 必做 1 2 6 钠原子光谱的拍摄与分析 1) 学习用光栅摄影谱仪拍摄钠原子的发射光谱的实验方法 2) 测定钠原子光谱的波长,计算其电子能级和量子缺。 综合 5 必做 1 2 7 塞曼效应 1) 观察塞曼效应的纵向、横向现象; 2) 观察谱线塞曼分裂及分量,理解塞曼效应的光谱线) 测量、分析电子的荷质比。 综合 5 必做 1 2 8 G-M 计数管及核衰变的统计规律 1) 了解 G-M 记数管的工作原理; 2) 测量 G-M 记数管的坪曲线) 验证核衰变的统计规律。 综合 5 必做 1 2 9 能谱的测量 1) 了解 NaI(T1) 闪烁谱仪的结构和工作原理; 2) 测定 ( 能谱仪的能量分辨率和线) 加深 ( 射线与物质的相互作用的理解。 综合 5 必做 1 2 10 核磁共振 1) 了解核磁共振的基本原理,掌握核磁共振中共振峰位, 共振线宽,共振线) 掌握稳态核磁共振吸收现象的观测方法。 综合 5 必做 1 2 11 光磁共振 1) 掌握光磁共振原理; 2) 测定铷原子的劈裂因子; 3) 精确测定地磁场。 综合 5 必做 1 2 12 微波特性 1) 学习微波的产生和传输等基础知识; 2) 了解主要的微波元器件的工作特性。 综合 5 必做 1 2 13 超声声速的测定及超声探伤 1) 学习用超声测速仪测超声波在空气中的传播速度; 2) 学会利用超声探伤仪测超声波在液体和固体中的传播速度; 3) 学会利用超声探伤仪测试块缺陷深度。 综合 5 必做 1 2 14 粉末法求晶格常数 1) 熟悉多晶粉末相的照相技术; 2) 掌握德拜衍射花样德形成原理及测量、计算等处理程序。公海555000线路检测 综合 5 选做 1 2 15 晶体的劳厄相 1) 掌握劳厄实验方法和 衍射花样的形成原理; 2) 掌握劳厄 衍射花样,初步学会分析晶体的对称性。 综合 5 选做 1 2 16 磁化曲线) 学习和掌握材料剩磁的消磁方法; 2) 用霍尔传感器测量铁磁材料直流磁特性、磁化曲线 铁磁性材料居里温度的测量 1) 了解铁磁物质由铁磁性转变为顺磁性的微观机理; 2) 掌握测量居里温度的原理和方法。 基础 5 必做 1 2 18 全息照相 1) 掌握全息照相的原理; 2) 理解拍摄全息照片的方法和注意事项。 基础 5 必做 1 2 19 He—Ne 激光器 1) 解 He-Ne 激光器的基本结构; 2) 初步了解激光产生的基本过程; 综合 5 选做 1 2 20 激光器调整与激光参数测量 1) 用自准直法调整激光器至发出激光; 2) 测量 He-Ne 激光器输出功率与放电电流的关系及其横模、 功率稳定度等; 3) 观察测量 He-Ne 激光器腔长与横模、纵模、 功率的关系以及对束腰、发散角的影响; 综合 5 选做 1 2 21 光纤特性与模拟信号通信 1) 观察半导体激光器的电光特性,测量阈值电流。 2) 测量光信号在光纤中传输速率; 3) 模拟信号(音频)信号的调制、发射、通信。 综合 5 选做 1 2 22 光学图象的滤波、运算及假彩色编码 1) 掌握方向滤波、高通滤波、低通滤波等滤波技术, 观察各种滤波器产生的滤波效果; 2) 学习物象的假彩色编码原理与技术。 综合 5 选做 1 2 23 光学图象实时联合傅里叶变换识别 1) 学习马赫 — 泽特干涉光路的构架与调试; 2) 学习电寻址液晶空间光调制器的原理,光学特性与操作; 3) 利用实时联合傅里叶变换进行光学图象实时识别。 设计 5 选做 1 2 24 双光栅衍射成像 1) 了解 光柵的汇合光谱效应与 双光栅衍射成像方法 2) 用双光栅衍射成象方法测定光栅常数 3) 使用衍射成象综合实验仪 测定物体位置 综合 5 选做 1 2 25 激光干涉计量技术 1) 掌握对称温度场双曝光全息干涉计量技术; 2) 掌握双曝光全息干涉计量干涉条纹的数据处理方法。 综合 5 选做 1 2 26 正电子湮没技术 1) 了解正电子的概念以及正负电子湮没的物理过程。 2) 了解正电子在金属中的行为极其与晶体缺陷的交互作用。 研究 创新 5 选做 1 2 27 穆斯堡尔效应 1) 了解穆斯堡尔效应的基本原理、 穆斯堡尔谱仪的结构及实验方法; 2) 通过一些典型的吸收体的穆斯堡尔谱的测量和半定量分析, 达到对穆斯堡尔参数有初步了解。 研究 创新 5 选做 1 2 28 低温霍尔效应 1) 了解霍尔效应的物理原理; 2) 掌握一种测量半导体霍尔系数和电导率的方法; 3) 判别样品的导电类型,算出载流子浓度和迁移率。 基础 5 必做 1 2 29 超导材料临界温度的测量 1) 认识超导物理原理; 2) 了解用电阻法测量氧化物超导材料的临界温度。 基础 5 选做 1 2 30 用锁相放大器测量二极管的 p-n 结电容 1) 了解锁相放大器检测微弱信号的工作原理,着重掌握相关器、 积分器的输入和参考信号的频率 Q , 它们之间相位关系对输出的影响, 以及从噪声中检测出微弱信号的基本原理; 2) 学会使用锁相放大器,测量变容二极管的 p-n 结电容 C 与外加 反向偏压 V 的关系。公海555000线路检测 综合 5 必做 1 2 31 符合测量 1) 学习符合的原理和测量的基本方法; 2) 用符合法测定放射源 60 Co 的绝对活度。 基础 5 必做 1 2 32 铁电体电滞回线) 了解一种 Sawyer—Tower 铁电体电滞回线测量的基本 原理和方法; 2) 测量铁电体的铁电回线,确定铁电体的基本特性参数; 3) 测量铁电体的电滞回线随温度 T 的变化,确定铁电 — 顺电相转变 温度 T c — 居里点。 基础 5 选做 1 2 33 超细粉末的制备方法 1) 了解机械合金化法制备超细粉末的一般步骤; 2) 了解机械合金化法制备纳米晶材料的主要工艺过程。 综合 5 选做 1 2 34 线) 熟悉一般线) 用膨胀法校准热偶式线 薄膜的制作与膜厚的测量 1) 熟悉 薄膜制作 技术; 2) 学习用多光束干涉法 测量膜厚 。 综合 5 选做 1 2 36 减压降温技术和电阻温度关系 1) 了解 减压降温技术 ; 2) 学习测量不同样品的 电阻温度关系曲线 正电子湮没辐射多谱勒展宽测量 1) 了解符合电路; 2) 学习降低 正电子湮没辐射多谱勒展谱本底的方法; 3) 学习从 正电子湮没辐射多谱勒展谱提取高动量电子信息的方法。 研究 创新 5 选做 1 2 38 微波电子顺磁共振实验 1) 了解 微波电子顺磁共振现象 ; 2) 观察 微波电子顺磁共振现象; 3) 测量样品 DPPH 自由基中电子的 g 因子与共振线 核辐射的微机数据采集与处理 1) 了解 g 射线与物质相互作用规律 ; 2) 了解多道分析方法; 3) 学习数据采集方法。 研究 创新 5 选做 1 2 40 g 闪烁谱仪及 g 射线) 掌握单道 g 闪烁谱仪的工作原理与使用方法 ; 2) 签定 谱仪的能量分辨与线) 加深对 g 射线与物质相互作用规律的理解。 研究 创新 5 选做 1 2 41 X 射线) 了解 X 射线衍射仪的结构和工作原理 ; 2) 学习 衍射仪用的试样制备与常用测量方法 。 研究 创新 5 选做 1 2 42 固体材料热物性测量 1) 了解 DSC 的工作原理; 2) 学习用 DSC 测量 固体材料热物性 的方法。 研究 创新 5 选做 1 2 43 单晶体的结构及其对材料物理性能的影响 1) 了解 单晶体的制备方 法; 2) 测量单晶体的结构和晶格常数; 3) 研究微结构对材料物理性的影响 。 研究 创新 5 选做 1 2 44 振动样品磁强计测磁场 1) 了解 振动样品磁强计的工作原理 ; 2) 学习用振动样品磁强计测磁场的方法 。 研究 创新 5 选做 1 2 45 拉曼谱测量 1) 了解 拉曼散射现象 ; 2) 掌握 拉曼谱的测量方 法。 研究 创新 选做 1 2 46 扫描电镜观察金属断口形貌 1) 了解 扫描电镜的工作原理; 2) 学习制备扫描电镜样品的方法 ; 3) 学习用扫描电镜观察金属断口形貌 。 研究 创新 5 选做 1 2 47 隧道扫描显微镜 1) 了解 隧道扫描显微镜的工作原理; 2) 学习用隧道扫描显微镜观察表面原子结构 。 研究 创新 5 选做 1 2 48 金属成分的分析 1) 了解 金属成分分析仪的工作原理; 2) 学习金属成分分析方法 。 研究 创新 5 选做 1 2 49 磁控溅射仪制备薄膜 1) 了解 磁控溅射仪制备薄膜方法 ; 2) 学习 膜厚的测量。 研究 创新 5 选做 2 50 分子束外延法制备超晶格 1) 了解 分子束外延装置的实验原理; 2) 学习用分子束外延制备超晶格的方法 。 研究 创新 5 选做 1 2