近代物理实验步骤、内容(2)

近代物理实验：杨氏双缝干涉实操指导手册一、实验目的本实验旨在通过杨氏双缝干涉的实际操作，帮助学生加深对波动光学基本原理的理解，并通过实验数据的收集和分析，进一步加深对干涉现象的认识。

二、实验原理1. 杨氏双缝干涉杨氏双缝干涉是一种经典的干涉实验。

当一束光通过两个间距较小的狭缝后，光波会发生干涉现象。

通过观察干涉条纹的位置和形态，可以推断出光波的波长和波速等物理量。

2. 干涉条纹在杨氏双缝干涉中，两个狭缝会形成一系列亮暗相间的干涉条纹。

其中，亮条纹表示光程差为整数倍波长，暗条纹表示光程差为半整数倍波长。

三、实验器材1.光源：稳定的单色光源2.双缝装置：包含两个相邻的狭缝3.屏幕：用于观察干涉条纹4.尺子和刻度尺：测量实验参数四、实验步骤1. 实验准备1.将双缝装置置于光源前方。

2.调整双缝装置，使两缝间距相等且与光源垂直。

3.将屏幕放置在较远的位置，以便观察干涉条纹。

2. 实验操作1.打开光源，使光线通过双缝产生干涉。

2.观察屏幕上的干涉条纹。

3.使用尺子和刻度尺测量干涉条纹间距等实验数据。

3. 数据处理1.根据实验数据计算出光波的波长和波速。

2.绘制出干涉条纹的图像，并分析其特征。

五、实验注意事项1.操作时要注意保持实验环境的稳定。

2.光线要足够强且单色，以获得清晰的干涉条纹。

3.实验结束后，注意关闭光源并整理实验器材。

六、实验结果与分析通过本次实验，我们成功观察到了杨氏双缝干涉产生的干涉条纹，并通过数据处理计算出了光波的波长和波速。

实验结果与理论值较为接近，说明本次实验取得了成功。

七、实验拓展学生可以尝试调整双缝间距、光源波长等参数，观察干涉条纹的变化，进一步了解杨氏双缝干涉的规律。

八、结论通过本次实验，学生对杨氏双缝干涉的原理和实际操作有了更深入的了解，进一步巩固了波动光学的知识。

希望同学们在实验中认真思考和实践，不断提升实验能力和科学素养。

参考文献1.Young, T. (1802).。

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。

大学物理实验报告课程名称：近代物理实验实验名称：X射线系列实验学院：专业班级：学生：学号：实验地点：实验时间：实验一：X射线在NaCl单晶中的衍射一、实验目的（1）了解X射线的产生、特点和应用。

（2）了解X射线管产生连续X射线谱和特征谱的基本原理。

（3）研究X射线在NACL单晶体上的衍射，并通过测量X射线特征谱线的衍射角测定X射线的波长。

二、实验原理1.X射线的产生和X射线的光谱实验常使用X光管来产生X射线。

在抽成真空的X光管，当由热阴极发出的电子经高压电场加速后，高速运动的电子轰击由金属做成的阳极靶时，靶就发射X射线。

发射出的X射线分为两类：（1）如果被靶阻挡的电子的能量不越过一定限度时，发射的是连续光谱的辐射。

这种辐射叫做轫致辐射。

（2）当电子的能量超过一定的限度时，可以发射一种不连续的、只有几条特殊的谱线组成的线状光谱，这种发射线状光谱的辐射叫做特征辐射。

连续光谱的性质和靶材料无关，而特征光谱和靶材料有关，不同的材料有不同的特征光谱，这就是为什么称之为“特征”的原因。

（1）连续光谱。

连续光谱又称为“白色”X射线，包含了从短波限λm开始的全部波长，其强度随波长变化连续地改变。

从短波限开始随着波长的增加强度迅速达到一个极大值，之后逐渐减弱，趋向于零（图1-1）。

连续光谱的短波限λm 只决定于X射线管的工作高压。

图1-1 X射线管产生的X射线的波长谱（2）特征光谱。

阴极射线的电子流轰击到靶面，如果能量足够高，靶一些原子的层电子会被轰出，使原子处于能级较高的激发态。

图2-1-2b表示的是原子的基态和K,L,M,N等激发态的能级图，K层电子被轰出称为K激发态，L层电子被轰出称为L激发态，依次类推。

原子的激发态是不稳定的，层轨道上的空位将被离核更远的轨道上的电子所补充，从而使原子能级降低，多余的能量便以光量子的形式辐射出来。

图1-2（a）描述了上述激发机理。

处于K激发态的原子，当不同外层（L,M,N,层）的电子向K层跃迁时放出的能量各不相同，产生的一系列辐射统称为K系辐射。

实验名称：近代物理实验实验日期：2023年10月15日实验地点：物理实验室实验指导教师：张老师一、实验目的1. 通过近代物理实验，加深对物理学基本理论的理解和掌握。

2. 培养实验操作技能，提高实验数据分析能力。

3. 培养科学思维和创新能力，提高解决实际问题的能力。

二、实验内容本实验共分为四个部分，分别为：1. 光纤通讯实验2. 光学多道与氢氘实验3. 法拉第效应实验4. 液晶物性实验三、实验原理1. 光纤通讯实验：光纤是一种传输信息的介质，具有低损耗、高带宽、抗干扰等优点。

本实验主要研究光纤的传输特性，包括光纤耦合效率、光纤数值孔径等。

2. 光学多道与氢氘实验：光学多道探测器是一种高灵敏度的粒子探测器，广泛应用于核物理、粒子物理等领域。

本实验通过测量氢氘核的衰变，研究其能谱和寿命。

3. 法拉第效应实验：法拉第效应是指当线偏振光通过某些介质时，其偏振面会发生变化。

本实验通过测量法拉第效应，研究其与磁场、介质等因素的关系。

4. 液晶物性实验：液晶是一种介于液体和固体之间的物质，具有各向异性的特点。

本实验通过测量液晶的折射率、粘度等物理量，研究其物性。

四、实验步骤1. 光纤通讯实验：（1）搭建实验装置，包括光纤、光源、探测器等。

（2）调整实验参数，如光纤长度、耦合效率等。

（3）测量光纤的传输特性，如衰减、带宽等。

2. 光学多道与氢氘实验：（1）搭建实验装置，包括光学多道探测器、放射性源等。

（2）调整实验参数，如探测器灵敏度、计数时间等。

（3）测量氢氘核的衰变能谱和寿命。

3. 法拉第效应实验：（1）搭建实验装置，包括法拉第盒、光源、探测器等。

（2）调整实验参数，如磁场强度、光束入射角度等。

（3）测量法拉第效应的偏振面变化。

4. 液晶物性实验：（1）搭建实验装置，包括液晶样品、光源、探测器等。

（2）调整实验参数，如液晶温度、光束入射角度等。

（3）测量液晶的折射率、粘度等物理量。

五、实验结果与分析1. 光纤通讯实验：实验结果显示，光纤的传输损耗随着长度的增加而增加，且在一定范围内趋于稳定。

【精品】钨的逸出功测定(大学近代物理实验)钨是一种高熔点、高密度的金属，在实际应用中有着广泛的用途。

其中一项重要的性质是它的逸出功，即钨表面上的电子需要具有多大的能量才能够从钨表面逸出。

逸出功的测定对于研究钨在各种条件下的电子物理性质有着重要的意义。

本实验利用极限电流法测定钨的逸出功。

1. 实验原理在金属表面上，电子受到来自金属原子核和其他电子的吸引作用。

如果一个外部电子具有大于金属表面电势的能量，则可以逸出到真空中。

逸出能量的大小与表面电势差有关系，而表面电势差则决定了逸出功的大小。

如果在金属表面上施加外电场，可以降低钨表面电势，使得电子更容易逸出。

因为钨对外电场的响应更强，所以当正向电势差可控制时，逸出电子的电流随电势差变化的关系是很敏感的。

逸出电流可以通过使用极限电流法来测定。

在应用足够大的正向电势差时，在电子的逸出电流和肯定能量之间建立了一个平衡。

在这个平衡点处，逸出电流等于到达钨表面上的能流，此时钨表面上的逸出电并不随电势差的增加而增加，这个状态叫做饱和状态。

2. 实验步骤实验中需要用到的主要仪器设备为三角板、钨丝、电源、电压表、电流表和电荷计。

1）将钨丝固定在三角板上。

2）将三角板架上恒压电源，将正负极之间连线。

3）选择合适的电压，向钨丝加电。

4）调节电压、电流仪器读数范围及方向使电压逐步加大，同时用一个集电极测量逸出电流。

5）记录电压、电流和逸出电流随电压的变化。

6）统计数据以确定饱和电流。

7）根据实验数据计算钨的逸出功。

3. 实验注意事项1）实验过程中应注意安全。

2）实验时应选择合适的电压范围，以避免过大的电压对仪器设备造成损坏。

3）实验数据要进行多次测量，以得到更准确的结果。

4. 实验结果及分析在本实验中，实验数据如下表：| 电压（V） | 电流（mA） | 饱和电流（mA） ||----------|-------------|------------------|| 2.00 | 0.050 | 0.017 || 2.10 | 0.100 | 0.022 || 2.20 | 0.150 | 0.026 || 2.30 | 0.200 | 0.031 || 2.40 | 0.250 | 0.035 || 2.50 | 0.300 | 0.039 |其中，电压是钨丝和集电极之间的电势差，电流是钨丝上的电流，饱和电流是逸出电流随电压的变化而平稳到达的极限电流。

物理实验报告物理实验报告（精选11篇）在现实生活中，越来越多人会去使用报告，写报告的时候要注意内容的完整。

你知道怎样写报告才能写的好吗？以下是小编整理的物理实验报告，仅供参考，大家一起来看看吧。

物理实验报告篇1实验课程名称：近代物理实验实验项目名称：盖革—米勒计数管的研究姓名：学号：一、实验目的1、了解盖革——弥勒计数管的结构、原理及特性。

2、测量盖革——弥勒计数管坪曲线，并正确选择其工作电压。

3、测量盖革——弥勒计数管的死时间、恢复时间和分辨时间。

二、使用仪器、材料G－M计数管（F5365计数管探头），前置放大器，自动定标器（FH46313Z智能定标），放射源2个。

三、实验原理盖革——弥勒计数管简称G－M计数管，是核辐射探测器的一种类型，它只能测定核辐射粒子的数目，而不能探测粒子的能量。

它具有价格低廉、设备简单、使用方便等优点，被广泛用于放射测量的工作中。

G－M计数有各种不同的结构，最常见的有钟罩形β计数管和圆柱形计数管两种，这两种计数管都是由圆柱状的阴极和装在轴线上的阳极丝密封在玻璃管内而构成的，玻璃管内充一定量的某种气体，例如，惰性气体氩、氖等，充气的气压比大气压低。

由于β射线容易被物质所吸收，所以β计数管在制造上安装了一层薄的云母做成的窗，以减少β射线通过时引起的吸收，而射线的贯穿能力强，可以不设此窗圆柱形G-M计数管计数管系统示意图在放射性强度不变的情况下，改变计数管电极上的电压，由定标器记录下的相应计数率（单位时间内的计数次数）可得如图所示的曲线，由于此曲线有一段比较平坦区域，因此把此曲线称为坪特性曲线，把这个平坦的部分（V1－V2）称为坪区；V0称为起始电压，V1称为阈电压，△V=V2-V1称为长度，在坪区内电压每升高1伏，计数率增加的百分数称为坪坡度。

G－M计数管的坪曲线由于正离子鞘的存在，因而减弱了阳极附近的电场，此时若再有粒子射入计数管，就不会引起计数管放电，定标器就没有计数，随着正离子鞘向阴极移动，阴极附近的电场就逐渐得到恢复，当正离子鞘到达计数管半径r0处时，阳极附近电场刚刚恢复到可以使进入计数管的粒子引起计数管放电，这段时间称为计数管的死时间，以td来表示；正离子鞘从r0到阴极的一段时间，我们称为恢复时间，以tr表示。

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。

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【实验名称】法拉第效应【实验目的】1.了解磁光效应现象和法拉第效应的机理。

2.测量磁致旋光角，验证法拉第—费尔德定律θ=VBL 。

3.法拉第效应与自然旋光的区别。

4.了解磁光调制原理。

【实验仪器】1、光源系统：白炽灯光源，单色仪，聚光灯筒，起偏镜；2、磁场系统：电磁铁，激磁电源，高斯计；3、样品介质系统：样品介质，样品盒；4、旋光角监测系统：检偏测角仪，光电倍增管，直流复射式检流计，高压电源；【实验原理】介质因外加磁场而改变其光学性质的现象称之为磁光效应。

其中，光通过处于磁场中的物质时偏振面发生旋转的效应较为重要，我们称这种偏振面的磁致旋转效应为法拉第效应。

它与克尔效应一起揭示了光的电磁本质，是光的电磁理论的实验基础。

法拉第在寻找磁与光现象的联系时首先发现了线偏振光在通过处于磁场当中的各向同性介质时其偏振面发生旋转的现象。

在磁场不是非常强时，偏振面的旋转角度 与介质的长度及磁感应强度在光的传播方向上的分量B 成正比BlV =θ （1）比例系数V 成为维尔德（Verdet ）常数，它取决于光的波长和色散关系，一般物质的维尔德常数比较小，表1给出了几种材料的维尔德常数V 。

法拉第效应与自然旋光不同。

在法拉第效应中对于给定的物质，光矢量的旋转方向只由磁场的方向决定，而与光的传播方向无关，即当光线经样品物质往返一周时，旋光角将倍增。

线偏振光可看作两个相反偏振量σ+和σ –的圆偏振光的相干叠加，从原子物理知识可知，磁场将使原子中的振荡电荷产生旋进运动，旋进的频率等于拉莫尔频率，即ωL =B me ⋅,这里e 和m 分别为振荡粒子的电荷和质量，B为磁场强度。

线偏振光的σ+和σ –分量有不同的旋进频率，分别为L ωω- 和L ωω+，相应的折射率n+和n-，相速度v+和v- 都不同，而在光学行为中是等效的，偏振面旋转角由下述等式得到，旋转角由光通过的材料长度l 决定,即l cn n ⋅-=-+2)(ωθ （2）上式中，c 为光速，ω为入射光的频率，上式的推导较为简单，是建立在经典电磁理论的基础之上。

CT实验1、打开实验仪器的总电源，然后依次打开计算机电源和CT的电源。

2、将所测的铜质孔卡放在CT仪的载物平台的中间位置，用双面胶固定，并打开计算机上的相应软件，在扫描实验的界面上填写包括实验员姓名、班级、院系与专业等基本信息。

除此之外，在扫描实验一栏中选择CT扫描1，视场直径选择40mm（略大于孔卡的直径35mm，保证孔卡能够全部被扫描到），起始角度为0。

3、这些基本参数填写完毕后，开始对实验设备进行运动检查（注意在扫描过程中不能够进行运动检查），并在系统诊断中，让载物平台实现正向平移、反向平移、正向旋转、反向旋转等操作，观察光线射到孔卡的位置，调节载物平台的高度，使射线能照到孔卡顶端三分之一处。

4、确定采样时间和图像的尺寸，为了得到相对比较清晰地实验扫描图像，我们在实验中选择了128*128，所谓采样时间就是采集一次数据所需要的时间，在一开始我们先选择了0.1，在得到了相对不是特别清楚、但能够扫描到图像的基础下，我们第二次选择了0.5，而0.5所需要的等待的时间是0.5*128*128s。

5、在扫描完成后，就需要进行图像的重建与处理，那么我们就需要点击窗口左侧进入图像处理界面。

点击文件中的重建选项，选择刚扫描的数据进行重建并保存，完成之后，点击打开，可以找到扫描后的图像。

6、然后对图像进行处理。

首先我们要改变图像的灰度，在左侧把原来的0改为40，在右侧把原来的255改为200，这样可以使所得到的图像明暗更加清晰；其次，我们在滤波选项中选择自定义滤波中的低通2，以降低仪器的噪声干扰；最后，就是进入对比度与亮度修改界面，适当的调节图像的亮度和对比度，令图像更加的清晰与明暗分明。

光学多道测量光谱（1）根据实验装置图连好实验仪器，使光源聚集在多色仪的缝上，适当调节狭缝的宽度，但是必须使缝宽在0.2～2mm的范围内，以免损坏仪器。

（2）打开CCD的电源，再打开计算机及计算机上相应的光学多道分析软件。

考虑到背景光线的影响，选择背景记忆，那么计算机会将实际采集的谱线与背景相减，获取真实的谱线。

近代物理实验实验指导书（2）实验一扫描探针显微镜【目的要求】1.学习和了解扫描探针显微镜的结构和原理；2.掌握扫描探针显微镜的模式之一---扫描隧道显微镜的操作和调试过程，并以之来观察样品的表面形貌；3.学习用计算机软件来处理原始数据图像。

【仪器用具】扫描探针显微镜、针尖、计算机、光栅样品【原理】1.扫描探针显微镜简介扫描探针显微镜是继光学显微镜和电子显微镜发展起来后的第三代显微镜。

80年代初期，IBM公司苏黎世实验室的G.Binning 和H.Rohrer发明了扫描隧道显微镜，它的分辨率达到0.01纳米。

STM的诞生，使人类第一次在实空间观测到了原子，并能够在超高真空超低温的状态下操纵原子。

在STM的基础上，又发明了原子力显微镜、磁力显微镜、近场光学显微镜等等，这些显微镜都统称扫描探针显微镜。

因为它们都是靠一根原子线度的极细针尖在被研究物质的表面上方扫描，检测采集针尖和样品间的不同物理量，以此得到样品表面的形貌图像和一些有关的电化学特性。

如：扫描隧道显微镜检测的是隧道电流，原子力显微镜镜测试的是原子间相互作用力等等。

光学显微镜和电子显微镜都称之为远场显微镜，因为相对来说样品离成像系统有比较远的距离。

成像的图像好坏基本取决于仪器的质量。

而扫描探针显微镜的工作原理是基于微观或介观范围的各种物理特性，探针和样品之间只有2-3埃的距离，会产生相互的作用，是一种相互影响的耦合体系。

我们称它为近场显微镜。

它的成像质量不单单取决于显微镜本身，很大程度上受样品本身和针尖状态的影响。

所以，我们在使用这一类的仪器时，要想得到好的图像，关键是要学会分析判断各种图像及现象的产生原因，然后通过调整参数，得到相对好的图像。

2. 扫描探针显微镜的基本结构(1) 减振系统是仪器有效得到原子图像的必要保证。

有效的振动隔离是STM达到原子分辨率所严格要求的一个必要条件，STM原子图像的典型起伏是0.1埃，所以外来振动的干扰必须小于0.05埃。

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。

近代物理实验教案初中教学目标：1. 了解光的折射现象及其原因。

2. 掌握折射定律及其应用。

3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。

教学重点：1. 光的折射现象及其原因。

2. 折射定律的推导和应用。

教学难点：1. 折射定律的推导。

2. 实验操作技巧的掌握。

教学准备：1. 实验器材：折射计、激光笔、透明介质（如水、玻璃等）、尺子、镜子。

2. 教学工具：PPT、黑板、粉笔。

教学过程：一、导入（5分钟）1. 利用PPT展示光的传播方式，引导学生了解光在同种介质中直线传播的现象。

2. 提问：光在不同介质中传播时，会发生什么现象？二、光的折射现象（15分钟）1. 利用PPT讲解光的折射现象及其原因，引导学生理解折射定律。

2. 进行实验演示，让学生观察光从空气进入水中的折射现象，并用折射计测量折射角。

3. 引导学生总结折射定律：入射角i和折射角r的正弦值之比等于两种介质的折射率n。

三、折射定律的应用（15分钟）1. 利用PPT讲解折射定律在实际生活中的应用，如眼镜的度数、光纤通信等。

2. 让学生进行实验，利用折射计测量不同透明介质的折射率，并探讨折射率与介质性质的关系。

四、实验操作技巧的讲解（15分钟）1. 讲解如何正确使用折射计，包括调节、读数等操作。

2. 引导学生注意实验过程中的安全事项，如避免激光笔直射眼睛等。

五、总结与反思（10分钟）1. 让学生总结本次实验的收获，巩固光的折射现象和折射定律的知识。

2. 引导学生反思实验过程中的不足，提出改进措施。

教学延伸：1. 邀请相关领域的专家或企业代表，进行专题讲座或实地考察，加深学生对光的折射现象在实际应用中的理解。

2. 组织学生进行小研究，深入探究光的折射现象在其他领域的应用，如生物学、化学等。

教学反思：本教案通过讲解和实验相结合的方式，让学生深入了解光的折射现象和折射定律。

在实验过程中，要注意引导学生掌握实验操作技巧，确保实验安全。

同时，通过延伸活动，拓宽学生的知识视野，培养学生的实践能力。