苏州大学近代物理实验报告纸
- 格式:doc
- 大小:93.50 KB
- 文档页数:6
近代物理演示实验报告篇一:近代物理实验实验报告20xx-20xx学年第一学期近代物理实验实验报告目录液晶电光效应实验 (4)一、实验目的 (4)二、实验原理 (4)三、实验仪器 (7)四、实验步骤 (8)1、液晶电光特性测量 .................................................................. .. (8)2、液晶上升时间、下降时间测量,响应时间 (10)3、液晶屏视角特性测量 .................................................................. .. (13)拓展实验:验证马吕斯定律 .................................................................. (14)五、注意事项 (15)附:《LCD产品介绍及工艺流程》相关资料 ..................................................................15α粒子散射 (20)一、实验目的 (20)二、实验原理 (20)1、瞄准距离与散射角的关系 .................................................................. (20)2、卢瑟福微分散射截面公式 .................................................................. (21)3、对卢瑟福散射公式可以从以下几个方面加以验证。
(23)三、实验仪器 (23)四、实验步骤 (24)五、实验数据及处理 .................................................................. (24)六、思考题 (27)α散射的应用 (27)电子衍射 (29)一、实验目的 (29)二、实验原理 (29)运动电子的波长 .................................................................. . (29)相长干涉 (29)三、实验仪器 (30)四、实验数据及处理 .................................................................. (30)五、实验结论 (31)验证德布罗意假设 .................................................................. (31)普朗克常量的测定 .................................................................. (31)六、电子衍射的应用 .................................................................. (32)塞曼效应 (33)一、实验目的 (33)二、实验原理 (33)谱线在磁场中的能级分裂 .................................................................. (33)法布里—珀罗标准具 .................................................................. ................................... 34 用塞曼效应计算电子荷质比e ................................................................... ................. 37 m三、实验步骤 (37)四、数据处理及计算结果 .................................................................. . (37)五、误差分析 (37)六、思考题 (38)拓展实验 (38)观察磁感应强度与能级分裂强弱的关系 .................................................................. (38)估算铁芯的磁导率 .................................................................. (38)七、塞曼效应在科学技术中的应用 .................................................................. (39)液晶电光效应实验一、实验目的了解液晶的特性和基本工作原理;掌握一些特性的常用测试方法;了解液晶的应用和局限。
一、实验名称:光纤通讯实验二、实验目的:1. 了解光纤的基本原理和特性;2. 掌握光纤耦合效率的测量方法;3. 探究光纤数值孔径对通信系统性能的影响;4. 分析光纤通信在实际应用中的优势。
三、实验原理:光纤是一种利用光的全反射原理传输光信号的介质。
本实验通过测量光纤耦合效率、数值孔径等参数,分析光纤通信系统的性能。
四、实验仪器:1. 光纤耦合器;2. 光功率计;3. 光纤测试平台;4. 光纤光源;5. 光纤跳线。
五、实验步骤:1. 将光纤光源连接到光纤耦合器的一端,将光纤跳线连接到另一端;2. 将光纤耦合器连接到光纤测试平台上;3. 使用光功率计测量光源输出光功率;4. 将光纤跳线连接到光纤测试平台上的光纤耦合器另一端,测量输入光功率;5. 计算光纤耦合效率;6. 改变光纤跳线的长度,重复步骤4和5,分析数值孔径对通信系统性能的影响。
六、实验结果与分析:1. 光纤耦合效率:根据实验数据,计算得到光纤耦合效率为95.3%。
说明本实验所使用的光纤耦合器性能良好,能够有效地将光信号传输到另一端。
2. 数值孔径:通过改变光纤跳线长度,观察光纤耦合效率的变化。
当光纤跳线长度较短时,耦合效率较高;当光纤跳线长度较长时,耦合效率逐渐降低。
这表明光纤数值孔径对通信系统性能有较大影响。
3. 光纤通信优势:与传统的铜缆通信相比,光纤通信具有以下优势:a. 抗干扰能力强:光纤通信不受电磁干扰,信号传输稳定可靠;b. 传输速度快:光纤通信的传输速度可以达到数十Gbps,满足高速数据传输需求;c. 通信容量大:光纤通信具有较大的通信容量,可满足大量用户同时通信的需求;d. 通信距离远:光纤通信可以实现长距离传输,满足远距离通信需求。
七、实验总结:通过本次光纤通讯实验,我们了解了光纤的基本原理和特性,掌握了光纤耦合效率的测量方法,分析了数值孔径对通信系统性能的影响。
同时,我们也认识到光纤通信在实际应用中的优势,为今后从事相关领域的研究和工作奠定了基础。
深圳大学实验报告课程名称:近代物理实验
实验名称:电子自旋共振
学院:
专业:班级:
组号:指导教师:
报告人:学号:
实验地点
实验时间:年日星期二
实验报告提交时间:
五、数据处理
每组正向测厚反向高斯计总共测两次
自旋磁矩朗德因子g=
B hf
B =2.08 六、实验总结
1、实验测得电子自旋的朗德因子俄日2.08,偏大可能与仪器工作不算稳定和在观察共振波形上有点误差。
2实验验证了电子自旋共振:电子收到原子外部电荷的作用使得电子轨道发生旋进,角动量量子数L 平均为0 ,样品DPPH 为顺磁物质,其磁矩主要由电子自旋贡献。
使得我们能得以观察电子共振现象。
近代物理实验报告2实验名称:光磁共振指导教师:***专业:物理班级:求是物理班1401姓名:***学号:**********实验日期:2016.11.23实验目的:1.加深对超精细结构原子核自旋,原子核磁矩,光跃迁,磁共振的理解。
2.掌握以光抽运为基础的光检测磁共振方法。
3.测定铷(Rb )原子超精细结构塞曼子能级的朗德因子F g 和地磁场强度E B 。
实验原理:1 铷原子基态及最低激发态能级的塞曼分裂天然铷含量大的同位素有两种:Rb 85占72.15%,Rb 87占27.85%。
铷是一价碱金属原子(原子序数为37),基态是125S ,即电子的轨道量子数0=L ,自旋量子数21=S 。
轨道角动量与自旋角动量耦合成总的角动量J 。
由于是LS 耦合,S L J +=,···,S L J -=。
铷的基态21=J 。
铷原子的最低光激发态是2125P 及2325P 双重态,它们是LS耦合产生的双重结构,轨道量子数L=1,自旋量子数 S=1/2。
2125P 态J=1/2;2325P 态J=3/2。
在5P 与5S 能级之间产生的跃迁是铷原子主线系的第一条线,为双线,在铷灯的光谱中强度特别强,2125P 到2125S 跃迁产生的谱线为1D 线,波长为nm 8.794,2325P 到2125S 的跃迁产生的谱线为2D 线,波长是nm 0.780。
原子物理学中已给出核自旋I=0时,原子的价电子LS 耦合后总角动量J P与原子总磁矩J μ的关系:Je J J P m e g2-=μ (4-1))1(2)1()1()1(1++++-++=J J S S L L J J g J (4-2)其中式中Jg 为铷原子精细结构朗德因子。
当I ≠0时,Rb 87的I=3/2,Rb 85的I=5/2。
设核自旋角动量为I P ,核磁矩为I μ,IP 与J P 耦合成F P,有J I F P P P +=。
近代物理实验报告近代物理实验报告实验题目: 1 真空获得与真空测量2 热蒸发法制备金属薄膜材料3 磁控溅射法制备金属薄膜材料班级:学号:学生姓名:实验教师:2010-2011学年第1学期实验1真空获得与真空测量实验时间:地点:指导学生:【摘要】本实验采用JCP-350C 型热蒸发/磁控溅射真空镀膜机,初步了解真空获得与测量的方法,熟悉使用镀膜机的机械泵和油扩散泵,能用测量真空的热偶真空计和电离真空计等实验仪器,掌握真空的获得和测量方法。
【关键词】镀膜机;机械泵;扩散泵;真空获得和测量一、实验目的1.1、学习并了解真空科学基础知识,学会掌握低、高真空获得和测量的原理及方法;1.2、熟悉实验设备和仪器的使用。
二、实验仪器JCP-350C 型热蒸发/磁控溅射真空镀膜机。
三、真空简介3.1真空“真空”这一术语译自拉丁文Vacuo ,其意义是虚无。
其实真空应理解为气体较稀薄的空间。
在指定的空间内,低于一个大气压力的气体状态统称为真空。
3.2真空的等级真空状态下气体稀薄程度称为真空度,通常用压力值表示。
1958年,第一界国际技术会议曾建议采用“托”(Torr)作为测量真空度的单位。
国际单位制(SI)中规定压力的单位为帕(Pa)。
我国采用SI 规定。
● 1标准大气压(1atm)≈1.013×105Pa(帕)● 1Torr≈1/760atm≈1mmHg● 1Torr≈133Pa● 我国真空区域划分为:粗真空、低真空、高真空、超高真空和极高真空。
●粗真空Pa 35103331~100131 ●低真空 Pa 13103331~103331- ●高真空 Pa 61103331~103331-- ●超高真空Pa 106103331~103331--● 极高真空Pa 10103331-??< 3.3获得真空的意义获得真空不仅在科研、教学、工业以及人类生活中应用起到很大的作用,而且给人类的整个社会文明的进步、财富创造以及科技创新都具有重大的意义。
近代物理实验2报告光学部分2014-3-8CORDELIAXi’an实验目录0.封面1.空间频率滤波与角度调制实验 (1)2.透射光谱测量透明薄膜的厚度实验 (7)3.光学传感三维形貌测量实验 (11)4.傅里叶光学实验(仿真) (16)5.光的偏振 (21)6.光源辐射能谱实验 (27)7.分光计测定三棱镜的顶角和折射率(仿真) (36)8.光学设计实验(仿真) (41)9.法布里-珀罗标准具实验(仿真) (45)空间频率滤波与角度调制实验引言空间频率滤波是在光学系统的空间频谱面上放置适当的滤波器,去掉(或有选择地通过)某些空间频率或改变它们的振幅和位相,使物体的图像按照人们的希望得到改善。
它是信息光学中最基本、最典型的基础实验,是相干光学信息处理中的一种最简单的情况。
早在1873年,德国人阿贝(E.Abbe,1840~1905)在蔡司光学公司任职期间研究如何提高显微镜的分辨本领时,首次提出了二次衍射成像的理论。
阿贝和波特分别于1893年和1906年以一系列实验证实了这一理论。
1935年泽尼可(Zernike)提出了相衬显微镜的原理。
这些早期的理论和实验其本质上都是一种空间滤波技术,是傅里叶光学的萌芽,为近代光学信息处理提供了深刻的启示。
但由于它属于相干光学的范畴,在激光出现以前很难将它在实际中推广使用。
1960年激光问世后,它才重新振兴起来,其相应的基础理论——“傅里叶光学”形成了一个新的光学分支。
目前光信息处理技术已广泛应用到实际生产和生活各个领域中。
实验目的(1)了解傅里叶光学基本理论的物理意义,加深对光学空间频率、空间频谱和空间频率滤波等概念的理解;(2)验证阿贝成像原理,理解成像过程的物理实质——“分频”与“合成”过程,了解透镜孔径对显微镜分辨率的影响;实验原理1.傅里叶光学变换设有一个空间二维函数g(x,y),其二维傅里叶变换为:G(x,y)=∬g(x,y)exp[i-i2π(ξx+ηy)]dxdy其中ξ,η分别是x,y方向的空间频率,而G(ξ,η)则为g(x,y)的傅里叶逆变换:g(x,y)=∬G(ξ,η)exp[i i2π(ξx+ηy)]dxdy这个含义是:任意一个空间函数g(x,y)可以表示无穷多个基元函数exp[ i2π(ξx+ηy)]的线性叠加,而G(ξ,η)是相应于空间频率为ξ,η的基元函数的权重,因而g(x,y)被称作的空间频谱。
近代物理實驗結報Modern Interference組別:週三班第五組組員:張學文莊智涵陳子響實驗日期:2009/4/14~2009/4/28實驗原理:干涉儀是利用所使用之光的特性,將來自有相同特性的兩個或多個光源的光波,在空間某點相互會合,因相位之間的差異而產生光強度變強或弱的現象,我們稱之為干涉。
所謂有相同特性的光源,是指具有相同頻率和穩定的相位關係的光源(例如有相同的相位差)。
在使用兩道光作干涉時,有時必須注意到兩者的偏極性,以免雖然兩道光交會了,卻沒有干涉條紋產生。
通常比較容易出現光束偏極特性偏轉的情形,是利用面鏡將光束之水平面高度上升或下降時引起的,如果將光束分光後即保持在同一水平面,便比較沒有這一層顧慮。
在組合各種類型的實驗時,無論是太曼格林(Twyman Green) 干涉儀、麥克詹達干涉儀(Mach-Zender)、菲索(Fizeau )干涉儀、剪像(shearing)干涉計、法布裡-派洛(Fabry-Perot)干涉儀和麥克森(Michelson) 干涉儀,皆屬於一種以光的干涉方式進行的量測技術,必須留意到光束偏極特性的問題,這點是常為眾人所忽略的地方。
光的干涉方式可按波動說的解釋:光以正弦波的波形前進,因此兩相同頻率及相同相位的光波向同一方向前進,即波峰對波峰,波谷對波谷時,會產生光波增強的現象,該處即得明亮條紋。
若兩相同頻率,相位差180 度,即波峰對波谷,波谷對波峰時,兩光波會互相干涉而抵銷,該處即得黑暗的條紋。
利用條紋數及其分佈情形即可進行待測物之物理量差異的定量分析。
一些傳統的干涉儀使用非同調光(通常是單色光)即可進行量測,但是由於光源同調性差,因此操作的人員不但須對干涉理論有所認識,而且也要對儀器有良好的熟練度。
1960 年高強度同調性(Coherence) 光源的雷射問世後,干涉儀才開始蓬勃地發展;干涉儀可按照形成干涉的光束數目分為雙光束及多光束兩大類,雙光束干涉儀所產生的條紋其亮度多呈正弦曲線的分佈情形,例如太曼格林(Twyman Green) 干涉儀、菲索(Fizeau )干涉儀、麥克詹達干涉儀(Mach-Zender)、剪像(shearing)干涉計及麥克森(Michelson) 干涉儀,皆屬於此種雙光束干涉方式,而多光束干涉儀之條紋亮度分佈情形也是週期性的,但卻呈狹窄的亮帶,如梳狀脈衝波形(Dirac comb ),有名的法布裡-派洛(Fabry-Perot)干涉儀即屬此類。
近代物理实验总结为期一学期的大学物理实验就要画上一个圆满的句号了,回顾这一学期的学习,感觉十分的充实,通过亲自动手、动脑,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。
物理学从本质上说就是一门实验的科学,它以严格的实验事实为基础,也不断的受到实验的检验,可是从中学一直到现在,在物理课程的学习中,我们都普遍注重理论而忽视了实验的重要性。
本学期的近代物理实验,向我们展示了在物理学的发展中,人类积累的大量的实验方法以及创造出的各种精密巧妙的仪器设备,让我们开阔了视野,增长了见识,在喟叹先人的聪明才智之余,更激发了我们对未知领域的求知与探索。
本学期共做了七个实验,分别是液晶物性、塞曼效应、非线性电阻及其混沌控制、高温超导、光纤通信、光学多道以及光泵磁共振。
下面我对每个实验及心得体会做些简单介绍:一、液晶物性本次实验主要对液晶的各向异性、旋光性、衍射现象、电光效应等物理性质进行了研究。
通过实验发现液晶的双折射现象会对旋光角的大小产生影响,实验中得到液晶盒扭曲角的大小为106°;实验观测了间歇周期及脉冲周期的变化对响应时间的影响,发现响应时间不随脉冲周期的变化而变化,发现随间歇周期的增大响应时间增大(伪规律),因此可通过减小间歇周期的方法来提高液晶的响应速度,以次避免“拖尾现象”;通过观察液晶光栅的衍射现象,发现升压和降压过程形成的衍射现象并不是互逆的,降压过程的衍射现象时间更短,计算得到光栅常数的大小为a=5.74μm;测量了液晶的电光响应曲线,看到了有类似于滞回效应的曲线,两条曲线的阈值锐度不同。
这个实验是我们近代物理的第一个实验,并不难,也没有仪器需要调节,但是在观察液晶中的旋光现象和双折射现象一定要注意不能加驱动电压。
在做实验之前,应该好好预习,这个实验的实验操作部分很简单,但一定要弄懂实验原理,实验原理是在大量观察、实践的基础上,经过归纳、概括而得出的。
近代物理实验报告一、实验目的:本次实验旨在通过实际操作,了解近代物理中的一些基本实验现象和实验方法,加深对近代物理理论的理解和认识。
二、实验原理:1.光电效应实验光电效应是指当光照射到金属表面时,如果光的能量大于金属的束缚能,就会有电子从金属表面逸出。
实验中,我们将使用光电效应实验装置,包括光源、金属样品和电子倍增器等,通过调整光源的强度和波长,可以观察到光电流的变化,从而了解光电效应的一些基本特性。
2.康普顿散射实验康普顿散射是指入射光子与静止的自由电子相互碰撞后发生能量和动量的转移。
在实验中,我们将使用康普顿散射实验装置,包括光源、散射靶和探测器等,通过测量探测器中散射光的能量和角度,可以利用康普顿散射公式计算出入射光子的能量和散射角度,从而验证康普顿散射的基本规律。
三、实验步骤:1.光电效应实验①将光电效应实验装置搭建起来,并调整光源的位置和强度。
②将电子倍增器接入实验电路,调节放大器的放大倍数。
③将金属样品放置在实验台上,并遮挡住一部分金属表面。
④调节光源的强度和波长,观察电子倍增器的电流变化情况。
2.康普顿散射实验①将康普顿散射实验装置搭建起来,并调整光源的位置和强度。
②将探测器放置在合适的位置,并调整其与散射靶的距离。
③调节光源的波长和散射角度,观察探测器中散射光的能量变化情况。
④根据康普顿散射公式计算入射光子的能量和散射角度。
四、实验结果与分析:1.光电效应实验实验中,我们观察到了光电流随着光源强度的增加而增加的现象,这符合光电效应的基本规律。
同时,我们发现在不同波长的光照射下,光电流的变化也不同,这与光电效应中的电子能量与波长之间的关系是一致的。
2.康普顿散射实验通过测量不同散射角度下的散射光能量,我们得到了散射光的能谱曲线。
根据康普顿散射公式,我们计算出了入射光子的能量和散射角度,并与理论值进行比较。
实验结果与理论值吻合较好,验证了康普顿散射的基本规律。
五、实验总结:通过本次实验,我们加深了对近代物理中光电效应和康普顿散射的理解。
近代物理》实验教学大纲2007-4-27 9:35:57《近代物理》实验教学大纲课程编号: 08131007 大纲执笔人:钱铮课程名称:近代物理实验大纲审批人:晏世雷英文名称: Modern Physical Experiment课程学时: 54学时实验学时:3×18实验室名称:基础物理实验中心近代物理实验室实验课性质:独立设课适用专业:物理学,光信息科学与技术一、本课程实验教学目的与要求根据《近代物理实验教学大纲》的要求,结合近年来各校的教改经验,近代物理实验教学内容包括实验思想、实验设计、实验技术及数据处理等四个方面,注重安排一些近代物理学发展史中起重要作用的著名实验,重视培养高年级学生用实验方法研究物理现象和规律,提高他们的科学探索意识。
实验选题分为两个部分,必做实验和选做实验。
二、主要仪器设备及现有台套数1、相对论实验谱仪2套13、正温度系数(PTC)半导体陶瓷2、β射线的吸收和能量的测定1套阻温特性曲线的测量1套3、夫兰克—赫兹实验3套14、扫描隧道显微镜1套4、塞曼效应1套15、光速的测定2套5、光谱定性分析1套16、传感器实验1套6、动态全息计量术1套17、黑体辐射实验1套7、氢原子光谱1套18、单光子计数实验1套8、核磁共振2套19、光多道实验1套9、铁磁共振2套20、光磁共振2套10、电子自旋共振2套21、X射线实验2套11、微波实验系统2套12、示波器法观测磁滞回线1套三、实验课程内容和学时分配四:实验项目的内容和要求 (略)五、考核方式1、实验报告:学生每做完一个实验必须独立完成一篇实验报告。
报告必须包括的内容为:实验名称、实验目的、实验所用器材、实验原理、实验步骤、原始数据记录、数据处理、实验结果分析等。
2、考核方式(1)实验课的考核方式为平时实验成绩+笔试成绩。
(2)实验课课平时成绩占课程总成绩的70%、笔试成绩占30%。
六、实验教材、参考书1、教材:《近代物理实验讲义》苏州大学物理科学与技术学院近代物理实验室编2、参考书:同上《近代物理实验讲义》南京大学近代物理实验室主编,南京大学出版社(97年);《近代物理实验讲义》复旦大学戴乐山主编,复旦大学出版社(95年)《近代物理实验讲义》北京大学吴思诚主编,北京大学出版社(95年)。
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。
第1篇一、实验背景随着科技的不断发展,物理学领域的研究也在不断深入。
近代物理实验作为物理学研究的重要手段,对于培养科学精神和创新意识具有重要意义。
为了进一步提高实验教学质量,激发学生的学习兴趣,我们设计了一项近代物理创新实验,旨在探究光子与电子的相互作用,为光电子学领域的研究提供新的思路。
二、实验目的1. 了解光子与电子相互作用的原理和实验方法;2. 通过实验验证康普顿效应,探究光子与电子的散射过程;3. 分析实验数据,总结实验规律,为光电子学领域的研究提供参考。
三、实验原理康普顿效应是指当高能光子(如X射线)与物质中的自由电子发生碰撞时,光子会被散射,同时其波长发生变化的现象。
康普顿效应揭示了光子与电子的相互作用规律,为量子力学的发展奠定了基础。
实验原理如下:1. 当入射光子与电子发生碰撞时,光子将部分能量传递给电子,使其获得动能;2. 由于能量守恒和动量守恒,光子波长发生变化,即发生散射;3. 通过测量散射光子的波长,可以验证康普顿效应,并探究光子与电子的相互作用。
四、实验仪器与材料1. 激光器:用于产生高能光子;2. 电子靶:由自由电子组成的靶材料;3. 检测器:用于测量散射光子的波长;4. 光谱仪:用于分析散射光子的波长;5. 计算机软件:用于数据处理和分析。
五、实验步骤1. 将激光器、电子靶和检测器依次连接,搭建实验装置;2. 设置激光器的参数,调整电子靶与检测器之间的距离;3. 启动激光器,使光子与电子靶中的自由电子发生碰撞;4. 检测器接收散射光子,通过光谱仪分析散射光子的波长;5. 记录散射光子的波长数据,并进行数据处理和分析。
六、实验结果与分析1. 实验结果显示,散射光子的波长与入射光子的波长之间存在差异,符合康普顿效应的规律;2. 通过对实验数据进行拟合,可以得到散射光子波长的变化量与入射光子能量的关系;3. 分析实验结果,可以得出以下结论:(1)光子与电子的相互作用符合康普顿效应的规律;(2)散射光子的波长变化量与入射光子能量之间存在线性关系;(3)实验结果与理论预期相符,验证了康普顿效应的正确性。
近代物理实验报告近代物理实验报告一、引言近代物理实验是物理学研究的重要手段之一,通过实验可以验证理论,揭示自然界的规律。
本次实验旨在探究几个与近代物理相关的实验,包括光电效应、康普顿散射和量子力学的基础实验。
二、光电效应实验光电效应是指当光照射到金属表面时,金属会发射出电子的现象。
为了验证光电效应的基本规律,我们设计了以下实验步骤:1. 准备材料:光电效应实验装置、金属样品、光源、电流计等。
2. 实验步骤:a. 将金属样品安装在实验装置上,并连接好电路。
b. 调节光源的强度和波长,使其分别达到不同的数值。
c. 测量不同波长下金属样品发射的电流强度。
3. 实验结果与分析:根据实验结果,我们发现金属样品发射的电流强度与光源波长呈反比关系。
这符合光电效应的基本规律,即光的能量与波长成反比。
三、康普顿散射实验康普顿散射是指入射光子与物质中自由电子发生碰撞后,光子的能量和方向发生改变的现象。
为了验证康普顿散射的基本规律,我们进行了以下实验:1. 准备材料:康普顿散射实验装置、散射体、探测器等。
2. 实验步骤:a. 将散射体和探测器安装在实验装置上,并连接好电路。
b. 调节入射光子的能量和散射体的角度,记录下散射后的光子能量和方向。
c. 重复实验多次,得到一系列数据。
3. 实验结果与分析:根据实验结果,我们发现入射光子的能量和散射后的光子能量呈正比关系,而散射角度与散射后的光子方向呈正相关关系。
这符合康普顿散射的基本规律,即光子与自由电子碰撞后,能量和动量守恒。
四、量子力学基础实验量子力学是描述微观粒子行为的理论,为了验证量子力学的基本原理,我们进行了以下实验:1. 准备材料:双缝干涉实验装置、光源、屏幕等。
2. 实验步骤:a. 将双缝干涉实验装置搭建起来,并调节好光源的强度和波长。
b. 观察在屏幕上形成的干涉条纹,并记录下实验数据。
c. 改变光源的强度和波长,再次观察并记录数据。
3. 实验结果与分析:根据实验结果,我们发现在屏幕上形成的干涉条纹符合波粒二象性的原理。
近代物理实验教程的实验报告实验报告:近代物理实验教程实验名称:测量光速实验目的:通过实验测量光的速度,并了解光的本质和光速度的重要性。
实验器材:- 激光器- 两个距离固定的反射镜- 一个光电探测器- 一个计时器实验步骤:1. 将激光器放置在适当的位置,并使其光束直射向一个固定的反射镜。
2. 另一块反射镜放在距离第一个反射镜一定距离的位置上,使激光束反射到光电探测器上。
3. 打开激光器,使其发出光束。
4. 使用计时器,记录激光束从激光器到第一个反射镜的时间间隔。
5. 同时,使用光电探测器测量光从第一个反射镜反射到第二个反射镜再反射到光电探测器的时间间隔。
6. 计算光从第一个反射镜到第二个反射镜的距离,并根据测得的时间间隔计算光的速度。
实验结果:根据实验数据,我们得到光从第一个反射镜到第二个反射镜的时间间隔为t,光从激光器到第一个反射镜的时间间隔为t',则光从第一个反射镜到第二个反射镜的距离为d=t*v,其中v为光的速度。
根据测量得到的数据,我们可以计算出光的速度v=d/t。
讨论与结论:通过实验测量,我们得到了光的速度,并发现光速度非常接近299,792,458m/s,这个值是一个常数,通常用c表示。
这个实验结果进一步验证了光速度是一个常数,并说明光在真空中传播时的速度是恒定的,不受其他因素的影响。
光速度的稳定性和恒定性是现代物理的一项重要发现,不仅证明了光的波粒二象性,也为相对论的发展提供了基础。
实验中可能存在的误差:1. 仪器精度问题:实验中所使用的仪器可能存在一定的误差,如计时器的精度、光电探测器的灵敏度等。
2. 实验操作问题:实验过程中的不准确操作也可能引入误差,如指向不准确、记录时间时的误差等。
3. 实验环境问题:实验环境的温度、湿度等因素可能对实验数据产生一定的影响。
改进方案:为了提高实验的准确性和精度,可以考虑以下方面的改进:1. 使用更精密的实验仪器,如高精度计时器和高灵敏度的光电探测器,以减小仪器误差。
近代物理实验教程的实验报告时间过得真快啊!我以为自己还有许多时间,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高校物理试验就要画上一个圆满的句号了,本学期从其次周开设了近代物理试验课程,在三个多月的试验中我明白了近代物理试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,感觉非常的充实,通过亲自动手,使我进一步了解了物理试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试验基础。
我们所做的试验基本上都是在物理学进展过程中起到打算性作用的闻名试验,以及体现科学试验中不行缺少的现代试验技术的试验。
它们是我受到了闻名物理学家的物理思想和探究精神的熏陶,激发了我的探究和创新精神。
同时近代物理试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试验课程也是我们物理系的专业必修课程。
我们原来每个人要做共八个试验,后来由于时间关系做了七个试验,我做的七个试验分别是: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,下面我对每个试验及心得体会做些简洁介绍:一、光纤通讯:本试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学问。
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状况,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。
老师讲的也很清晰,本试验在操作上并不是很困难,很易于实现,易于胜利。
二、光学多道与氢氘:本试验利用光学多道分析仪,从巴尔末公式动身讨论氢氘光谱,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试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。
个人觉得这个试验有点太智能化,建议熬炼操作的部分能有所加强。
第三次近代物理实验PN结正向压降与温度关系研究全息光学迈克尔逊干涉仪PN 结正向压降与温度关系研究一、实验目的1.了解PN 结正向压降与正向电流的基本关系,测定PN 结F F V I -特性曲线及玻尔兹曼常数。
2.测绘PN 结正向压降随温度变化的关系曲线,确定其灵敏度及PN 结材料的禁带宽度。
3.学会用PN 结测量温度的一般方法。
二、实验原理1.半导体物理学中有PN 结正向电流F I 与正向电压F V 满足如下关系: )1(exp-=kTeV I I FS F E 为电子电荷,k 为玻尔兹曼常数,T 为热力学温度。
S I 为反向饱和电流,是一个与PN 结材料禁带宽度和温度有关的系数,不睡电压变化而变化。
在常温下1exp >>kTeV F,于是有: kTeV I I FS F exp= 这就是F F V I -关系,如果测得F F V I -关系曲线,则可以求出e/kT ,测得温度T 后就可以求出玻尔兹曼常数k 。
2.PN 结禁带宽度的测量物理学中有如下结论,PN 结材料禁带宽度是绝对零度时PN 结材料的导带底和价带顶间的电势差)0(g V ,二极管反向饱和电流S I 有如下关系:⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=kT eV CT I g rS )0(expr 是常数,C 是与PN 结面积、掺杂浓度有关的常数,取对数后可得: nI I r F g F V V T e kT T I C ekV V +=--=ln )ln()0( 其中T I Cek V V F g I )ln(-= r nI T ekT V ln -= 式中有非线性项nI V ,可以证明当温度变化范围不大(-50℃~150℃)时,nI V 引起的误差可以忽略不计。
因此在恒流供电条件下,PN 结的正向压降主要依赖于线性项I V 。
这一结论仅适用于杂质全部电离,本征激发可以忽略温度区间。
如果温度过高或过低,则杂质电离因子减少或本征载流子迅速增加,T V F -关系的非线性变化更加严重,这说明T V F -特性还与PN 结的材料有关。