近代物理实验教学日历

《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。

理解使用特殊仪器时要严格按照操作规程使用的必要性。

本课程为实践性教学课。

在每个实验前，根据具体情况，用0.5至1学时讲解有关注意事项和实验要求。

实验具体内容必做实验 要求作八个实验实验一、夫兰克—赫兹实验 （4学时）1、 学习关于原子碰撞激发和测量的方法2、 测量汞原子的第一激发电位0V3、 通过对0V 的测量，证实原子能级的存在实验二、氢氘原子光谱 （6学时）1、 掌握WGD —8型组合式功能光栅光谱仪的原理和使用方法，并学会用光谱仪进行分析。

《近代物理实验》教学大纲学分： 4 学时：72审核人：执笔人：面向专业：物理学一、课程定位教学对象：物理专业本科生课程类型：专业必修课二、教学目标(1)深化对近代物理各领域的一些基本概念和重要实验现象的理解；(2)熟悉近代物理研究中经常使用的一些基本实验技术；(3)培养提出问题、分析问题和解决问题的能力。

(4)课前熟读讲义。

三、教学内容及要求* 每个实验基本内容在6学时内完成，要求课外预习2学时，课内预习2学时(包括讲授1学时，熟悉仪器1学时)．实验4学时(包括实验结束前讨论o．5学时)。

* 中学物理教法方向：安排在第七学期，共60学时，每个实验课前预习2学时，课内预习2学时，做实验4学时。

要求学生必做10个实验。

考试及格者，记1•5学分。

* 每学年的第一学期，以上两个方向可以选修必做实验以外的其它实验，电子信息工程专业、其他非物理专业可选修所有近代物理实验，每修满36学时，记1学分。

* 每届学生选择做哪些实验，根据当时学生人数、仪器状况等具体情况而定。

必做实验在下述实验1—20之间安排(均为综合性实验)，设计性实验在实验29—36之间选择。

1．光谱定性分析目的：培养学生在暗室中进行切割、安装干板，照影、定影等暗室技术，要求学生掌握反射式平面光栅的原理及阿贝比长仪的读数原理和调节方法(重点)，引导式讲镌哈特曼光阑的原理及实验时的调节方法(难点)。

仪器：平面光栅摄谱仪光谱映谱仪阿贝比长仪2．塞曼效应目的：掌握观测塞曼效应的实验方法；观察汞原于546．1nm谱线的分裂现象以及它们偏振状态；由塞曼裂距计算电子的荷质比。

{仪器：晶体管稳流电源、直流电磁铁、纵向可调滑座、光源、法布里一泊罗标准具、测量显微镜3．密立根油滴实验目的：(1)掌握用平衡法测量电子电荷的原理；(2)会选择大小合适的油滴并能熟练控制油滴的运动；(3)用逐差法、作图法或验证法求出电子电荷的e值仪器：MOD～4型密立根油滴仪，喷雾器，秒表。

《近代物理实验》A2讨论课内容和教学安排讨论课时间：第三周和第六周上课时间讨论课要求和安排如下：第一节课：先集中，老师提出基本要求，学生按照组（二人一组，其中一个为组长）思考讨论已经做过的两个实验基本内容、实验方法和存在问题，并完成提纲。

第二节课：集中讨论，各组都要求提出问题及自己的考虑，组长主发言，组员补充并记录第三-四节课：就存在的问题进一步实验，完成讨论的问题，以组为单位提交一份讨论报告，并作为一次实验成绩。

椭圆偏振仪—薄膜厚度测量1.椭偏测厚仪设计的基本思想是什么？光路中各主要光学部件的作用是什么？2.试列举椭偏法测量中可能的误差来源，并分析它们对测量结果的影响。

3.分析对于不同的入射角，对测量结果是否有影响？4.椭偏参数ψ、∆如何定义的，量纲是什么？对应的物理意义是什么？5.试列举椭偏法测量的优点和实验中的难点黑体辐射实验1.黑体辐射实验装置光路中M2、M3是曲面反射镜，为什么？它们的作用一样吗？光路中光栅G的作用？2.实验测量的光谱范围是多少？测量探测器是什么？为什么中本实验中不用光电倍增管（PMT）来测量？3.黑体辐射温度越高时，辐射谱辐射强度最大对应波长是如何变化的？如果测量的辐射强度最大对应波长为1300nm,对应的辐射温度为多少？4.σ值与黑体辐射温度有关吗？X射线衍射实验1.X射线定义？与可见光比较差异性？2.如何理解X射线特征谱，为什么有一个平台和截止波长？3. 本实验使用的阳极是什么材料？对应的特征波长为多少？不同材料阳极，特征波长相同吗？与材料原子序数z 存在什么关系呢？4. 实验中放置样品应该注意什么？中设置起始角度时为什么要求先按“COUPLE ”键？5. 本实验测量晶体的晶面间距方法叫“2θ衍射”，为什么这样叫？6. αλ、βλ分别对应什么跃迁？衍射谱中为什么第二级衍射峰间距比第一级的大？7. 本实验晶面间距测量的误差主要是衍射尖峰角度测量误差，假设角度误差为01.0，对应的晶面间距的不确定度为多少？8．利用固体物理知识，根据晶体的晶面间距d 计算对应的晶面指数(又称密勒指数)法拉第效应实验1. 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法拉第效应，如何理解这个现象？设想一下应用它的领域。

近代物理实验上课通知
本学期《近代物理实验2》按照上学期末选课，分为四个专题做实验，由于专题四的指导教师高垣梅老师出国还没回来，故将原来选做专题四的各班同学分别分到其他三个专题做实验。

三个专题的学生分配见“专题实验学生名单表”。

本学期专题讲座在长清校区，实验操作仍在校本部，有关专题讲座上课、到校本部做实验及专题实验考试的时间安排见“近代物理实验上课时间表”。

请各班同学按照名单表，确定自己所选作的专题实验及讲座上课时间，做好专题讲座听课和实验操作准备。

近代物理实验上课时间表
一、专题讲座上课时间
二、实验操作上课时间
注意：1、各班同学按照专题实验学生名单听专题讲座
2、实验操作按照班级乘车到校本部做实验
三、考试时间
《近代物理实验2》各专题考试时间安排在学校教学日历第十四周（6月4～7日）。

近代物理专题实验学生名单专题一：指导教师高铁军。

南京理工大学物理实验教学日历为引导学生自主性和研究性学习，以学生为本，针对本科生学习的特点，设置了课程的框架，满足不同层次，不同专业学生对实验能力培养需求。

（一）大学物理实验（必修，60学时，每年平均有3500名本科生学习，课堂教学为主，必做实验20个，分两个学期完成，大一下，大二上）（二）公选课（1）物理实验新技术与研究性实验思路与方法（全校本科生公选课，课内学时16，完成的形式为：课堂教学与课外实验相结合，提供课外实验类型主要为设计性实验和研究性实验，内容为随机性，学生自主与老师出题相结合。

）（三）公选课（2）物理实验新技术与专题实验（全校本科生公选课，课内学时16，完成的形式为：课堂教学与课外选择实验相结合，必选做实验5个，以近代物理实验与工程技术实验内容为主）本课程共有三个教学单元，教学安排如下：单元1（1）计划学时数为30，每个实验3学时（2）实验内容①实验1 测量误差及其数据处理方法②实验2 刚体转动惯量的测定③实验3 固体线膨胀系数的测定④实验4 用稳态法测定橡胶板导热系数⑤实验5 弱电流测量及PN结物理特性的研究⑥实验6 直流电流⑦实验7 示波器⑧实验8 霍尔效应法测量磁场⑨实验9 磁阻效应⑩实验10 设计性实验单元2（1）计划学时数为30，每个实验3学时（2）实验内容①实验1 用波尔共振仪研究受迫振动②实验2 声速测定③实验3 牛顿环④实验4 氢原子光谱⑤实验5 衍射光栅⑥实验6 迈克尔逊干涉仪⑦实验7 旋光效应⑧实验8 光电效应和普朗克常数测定⑨实验9 全息照相⑩实验10 脉冲固体激光器的输出特性单元3（1）两门课，计划学时数为32，全校本科生公共选修课（2）每学期开设（3）第一门课名称：物理实验新技术与研究性实验思路与方法学时数：16内容：设计性实验：实验1 用激光反射法间接测定光学黑闸子中物体形状实验2 用溶胶-凝胶法制备纳米TiO2薄膜实验3 测定未知光波长及角色散率实验4 用Lau’s效应测定透镜焦距实验5 用全息方法制作光栅实验6 用偏振片设计角位移传感器实验7 水中声速与温度关系测量研究性实验：实验1 Co掺杂ZnO薄膜的磁光克尔效应研究实验2 双电极对间距及放电脉冲时间选择研究实验3 纳米ZnO薄膜的反射和偏振特性研究实验4 用牛顿环法测量光纤连接器端面的顶点偏移实验5 光纤弯曲损耗实验研究实验6 磁阻传感器测量地磁场实验7 条码定位测长技术应用研究实验8 激光束在水中传输特性的研究实验9 生物组织光学特性测试方法研究实验10 声波在水中的传播特性和水中目标探测的研究实验11 激光束发散角在空间的传输特性研究实验12 气体组分对TEA CO2激光器输出特性影响的研究（4）第二门课名称：物理实验新技术与研究性实验思路与方法学时数：16内容（学生任选5个实验）：实验1 核磁共振实验2 铁磁共振实验3 光磁共振实验4 顺磁共振实验5 表面磁光克尔效应实验6 多普勒效应实验7 锁定放大器测量微弱信号实验8 纳米微粒材料制备实验9 B-H特性测试仪实验10 单光子计数实验系统实验11 色度测量仪实验12 紫外近红外光谱仪实验13 荧光分光光度计实验14 激光拉曼光谱仪实验15 椭偏仪实验16 扫描探针显微镜实验17 1.5Hz矢量网络分析仪实验18 超声探伤仪实验19 HD150手持激光测距仪实验20自动粉末压片机实验21激光光束分析仪实验22可拆卸装调方便小型TEACO2激光实验仪。