近代物理实验教程的实验报告范本

近代物理实验实验报告实验名称：原子力显微镜所在学院：物理与电子学院专业班级：物理升华班1301学生姓名：黄佳清学生学号：0801130117指导教师：黄迪辉一、目的要求(1) 了解原子力显微镜的工作原理。

(2) 初步掌握用原子力显微镜进行表面观测的方法。

二、实验原理1.基本原理AFM是利用一个对力敏感的探针针尖与样品之间的相互作用力来实现表面成像的，工作原理如图1所示。

将一个对微弱力极敏感的弹性微悬臂一端固定，另一端有一微小的针尖，针尖与样品的表面轻轻接触，由于针尖尖端原子与样品表面原子间存在极微弱的作用力（10-8～10-6 N），微悬臂会发生微小的弹性形变。

针尖和样品之间的力F与微悬臂的形变△z 之间遵循胡克定律（Hooke Law）F = k·△z其中，k为微悬臂的力常数。

测定微悬臂形变量的大小，就可以获得针尖与样品之间作用力的大小。

针尖与样品之间的作用力与距离有着强烈的依赖关系，所以在扫描过程中利用反馈回路保持针尖和样品之间的作用力恒定，即保持微悬臂的形变量不变，针尖就会随表面的起伏上下移动。

记录针尖上下运动的轨迹即可得到样品表面形貌的信息。

这种检测方式被称为“恒力”模式（Constant Force Mode），是AFM使用最广泛的扫描方式。

AFM的图像也可以使用“恒高”模式（Constant Height Mode）来获得，也就是在x、y扫描过程中，不使用反馈回路，保持针尖与参考水平面之间的距离恒定，检测器直接测量微悬臂z 方向的形变量来成像。

这种方式由于不使用反馈回路，可以采用更高的扫描速度，通常在观察原子、分子像时用得比较多，而对于表面起伏较大的样品不适合。

图1 AFM原理示意图2. AFM的工作模式当AFM的针尖与样品表面原子相互作用时，通常有几种力同时作用于微悬臂，其中最主要的是范德瓦尔斯力(Van der Waals forces)。

针尖与样品表面原于间的范德瓦尔斯力与距离关系曲线如图2所示。

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、实验目的1. 了解光学近代物理学的基本实验原理和方法。

2. 掌握光学近代物理学实验的基本操作技能。

3. 通过实验，加深对光学近代物理学理论知识的理解。

二、实验内容本次实验共分为四个部分：光纤通讯、光学多道与氢氘、法拉第效应、液晶物性。

1. 光纤通讯（1）实验目的：探究光纤的一些特性，包括光纤耦合效率的测量，光纤数值孔径的测定。

（2）实验原理：利用光纤的传输特性，通过测量光信号在光纤中的传输损耗，计算光纤的耦合效率。

（3）实验步骤：①搭建实验装置，包括光源、光纤、探测器等。

②调节光源，使其发出特定波长的光信号。

③将光信号输入光纤，通过探测器测量光信号在光纤中的传输损耗。

④根据传输损耗计算光纤的耦合效率。

2. 光学多道与氢氘（1）实验目的：观察光学多道仪的工作原理，测量氢原子和氘原子的能级。

（2）实验原理：利用光学多道仪，通过测量光子的能量，确定氢原子和氘原子的能级。

（3）实验步骤：①搭建实验装置，包括激光器、光学多道仪、探测器等。

②调节激光器，使其发出特定波长的光信号。

③将光信号输入光学多道仪，测量光子的能量。

④根据测量结果，确定氢原子和氘原子的能级。

3. 法拉第效应（1）实验目的：观察法拉第效应，研究光在磁场中的传播特性。

（2）实验原理：根据法拉第效应，当光在磁场中传播时，光偏振面的旋转角度与磁场强度成正比。

（3）实验步骤：①搭建实验装置，包括激光器、法拉第盒、探测器等。

②调节激光器，使其发出特定波长的光信号。

③将光信号输入法拉第盒，测量光偏振面的旋转角度。

④根据测量结果，研究光在磁场中的传播特性。

4. 液晶物性（1）实验目的：观察液晶的光学特性，研究液晶在不同温度下的液晶态。

（2）实验原理：液晶具有液体的流动性和晶体的各向异性，其光学特性受温度、电场等因素影响。

（3）实验步骤：①搭建实验装置，包括液晶样品、激光器、探测器等。

②调节温度，观察液晶的光学特性变化。

③在液晶样品上施加电场，观察液晶的光学特性变化。

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。

一、实验目的1. 理解和掌握近代物理实验的基本原理和方法。

2. 通过实验操作，加深对理论知识的理解，提高实验技能。

3. 培养严谨的科学态度和良好的实验习惯。

二、实验原理本实验涉及近代物理的多个领域，主要包括：1. 光电效应：通过测量不同频率的光照射到金属表面时产生的光电子动能，验证爱因斯坦的光电效应方程。

2. 半导体的PN结：研究PN结的正向和反向特性，了解PN结在电子器件中的应用。

3. 光谱分析：利用光谱仪分析物质的光谱，研究物质的组成和结构。

三、实验仪器1. 光电效应实验装置：包括光源、光电管、微电流放大器、示波器等。

2. PN结测试仪：包括直流电源、万用表、数字存储示波器等。

3. 光谱仪：包括光源、单色仪、探测器等。

四、实验内容1. 光电效应实验：- 设置不同频率的光源，分别照射到光电管上。

- 测量光电子的最大动能和入射光的频率。

- 分析实验数据，验证光电效应方程。

2. PN结实验：- 测量PN结的正向和反向电流。

- 分析实验数据，了解PN结的特性。

3. 光谱分析实验：- 设置不同物质的光谱，利用光谱仪进行分析。

- 研究物质的组成和结构。

五、实验步骤1. 光电效应实验：- 调整光电管与光源的距离，确保入射光垂直照射到光电管上。

- 改变光源的频率，测量光电子的最大动能。

- 记录实验数据，分析结果。

2. PN结实验：- 将PN结接入电路，调整直流电源电压。

- 测量正向和反向电流，记录数据。

- 分析实验数据，了解PN结的特性。

3. 光谱分析实验：- 将不同物质的光谱设置到光谱仪中。

- 利用光谱仪分析光谱，研究物质的组成和结构。

- 记录实验数据，分析结果。

六、实验结果与分析1. 光电效应实验：- 实验结果显示，随着入射光频率的增加，光电子的最大动能也随之增加，符合光电效应方程。

- 通过分析实验数据，验证了爱因斯坦的光电效应方程。

2. PN结实验：- 实验结果显示，PN结的正向电流较大，反向电流较小，符合PN结的特性。

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 +=。

近代物理实验报告格式参考（参考科技论文格式）实验名称姓名，班级指导老师实验日期【摘要】：简要概述主要实验内容和实验结果内容约200-400字左右，以文章段落格式书写，包括由xx基本原理研究xx课题；采用了xx手段（过程）；得到了xx结果。

关键词： 3-5个一前言：5号字体, 不超过一页。

请严格执行。

包括实验背景，实验原理及本试验的内容简述。

引用的结论性文字要标注参考文献，须加［］一般置于右上角。

说明：实验原理部分可以酌情处理，可以在这部分把与实验结果密切相关的原理做一简明扼要的介绍，也可以把原理放在结果分析与讨论部分，看怎么样做使文章更有可读性。

二实验 (A4纸，五号字，1.5倍行距，不超过一页)介绍用什么型号的实验仪器在什么样的实验条件下做了哪些实验内容。

如果实验仪器是自己设计的或对通用仪器做特别的改造，实验结果与你的设计改造密切相关，或者实验方法比较特别，在此要详细说明你实验或方法的独特之处。

如果使用常规仪器做常规测量就不必详细叙述了，只给出实验条件即可。

说明：实验内容不是指实验操作步骤，要对内容用自己的语言概括总结。

三实验结果及讨论（报告重点，A4纸，五号字体，1.5倍行距，内容不超过6页）：这部分是实验报告的重点，先给出在不同的实验条件得到各种实验结果或观察到不同的实验现象，然后对结果和现象进行分析讨论。

讨论部分包括实验结果的物理解释，实验数据与理论结果对比的讨论、实验误差的分析等。

这部分写作要求：文字叙述简明通顺，图表、公式规范，实验结果合理。

（1）数据处理：数据处理时写明所用的公式和数据处理方法，并注意有效数字的位数，实验结果尽量以图、表形式展示；图、表格式规范，大小适中。

已转化为图表的数据表格可作为附录放在参考文献后面。

（2）插图、表按次序做编号，写在图的下方，并用文字说明图的名称。

曲线图用Origin软件处理。

将图用Copy page 格式粘贴到Word 文档中。

实验报告中图的规范（图的四要素）：1）图号：报告中所有图要统一编号2）图题：所有图必须有图题3）图坐标：数据图的纵横轴须标明分度、物理量和单位4）数据点：标明数据点，必要时标明误差棒实验报告中表格的规范1）表号：所有表格统一编号2）表题：所有表格必须有题目3）数据说明：标明每一栏数据的物理意义及其单位（3）公式以插入公式的形式书写，以阿拉伯数字连续编号。

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。

近代物理演示实验报告近代物理实验报告实验名称：电子自旋共振姓名：同组者：指导老师：得分：院系：班级：日期：评语：二、实验原理实验数据记录表四、测试结果的计算1、磁场计算公式B0=Ko*((uo*No*(R^2)*Io)/(((R^2)+(X^2))^0.5))式中：uo--真空中磁导率，uo=4*PI*10E(-7) (亨/米) R--亥姆霍兹线圈半径(米) No--稳恒磁场线圈匝数 Ns--扫场线圈匝数Io--通过稳恒场线圈的电流(A) Is--通过扫场线圈的电流峰峰值X--两线圈间距离的一半。

对于亥姆霍兹线圈，X=R/2 Ko--磁场线圈系数2、g因子计算公式根据共振时的Io 算出磁场后，将所测得的频率及其它常量代入共振表达式hv=gJ*uB*B式中：uB--玻耳磁子，uB=0.9273*10E(-23) (J/T) h--普朗克常数，h=6.626*10E(-34) (J/S)结果计算记录表地磁场的计算方法为：地磁场=（B+ - B-）/ 23、误差计算中国石油大学近代物理实验实验报告成班级：材物二班姓名：焦方宇同组者：杜圣教师：周丽霞光泵磁共振【实验目的】1.观察铷原子光抽运信号，加深对原子超精细结构的理解2.观察铷原子的磁共振信号，测定铷原子超精细结构塞曼子能级的朗德因子。

3.学会利用光磁共振的方法测量地磁场【实验原理】1．Rb原子基态及最低激发态的能级在第一激发能级5P与基态5S 之间产生的跃迁是铷原子主线系的第一条谱线，谱线为双线。

52P1/2到52S1/2的跃迁产生的谱线为D1 线，波长是794nm；52P1/2 到52S1/2的跃迁产生的谱线为D2 线，波长是780nm。

在核自旋 I = 0 时，原子的价电子L-S 耦合后总角动量PJ与原子总磁矩μJ的关系μJ=-gJe2 （1）gJ?1?J(J?1)?L(L?1)?S(S?1)2J(J?1) （2）I≠0时，对87Rb， I = 3/2；对85Rb， I = 5/2。

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。

近代物理实验实验报告实验名称：X射线衍射所在学院：物理与电子学院专业班级：物理升华班1301学生姓名：黄佳清学生学号：0801130117指导教师：黄迪辉一、目的要求（1）掌握X射线衍射仪分析法（衍射仪法）的基本原理和方法。

（2）了解Y-2000型Ｘ射线衍射仪的结构、工作原理和使用方法。

二、原理简述（1）X射线产生机理：X射线管的灯丝发射的电子在强磁场的作用下加速，以很高的速度打在金属靶上，从而产生X射线。

其中由于金属给电子带来的巨大的减速作用会使电子发出具有连续波谱的X射线；而若是高速电子将金属原子的内层电子打出，则其他层的电子就会向内跃迁，从而产生具有特定波长的X射线。

故由此得到的X射线是具有特征峰的连续波谱。

其它层向K层跃迁产生的射线统称为K线系（其中L层来的称为Kα线，M层来的称为Kα线），向L层跃迁的称为L线系。

（2）晶体学基础：晶体中的原子、分子或离子都是有规则呈周期性排布的，排布方式称为晶格结构，在晶体学上常取与客观晶体有同等对称性的平行六面体作为构成晶体体积的最小单元，称为晶胞。

（3）X射线衍射机理：由于X射线的波长很小，不可能拿一般的光栅做衍射实验，但晶体中晶胞的线度却跟X射线波长在同一数量级上，因此可以用晶体来做X射线的衍射实验（如图一）。

当两反射光同相时，产生干涉加强，此时满足如下关系式：QA'Q'－PAP'＝SA'＋A'T＝nλ n＝0，±1，±2…… 即：2dsinθ=nλ满足此式则在该处能观察到衍射极大，试验中通过测量不同角度在相同时间内所接收到的X 射线粒子数来进行判断，得到极大衍射角也可由上式推得晶格系数d。

图1.晶体衍射原理图三、仪器本实验选用的设备是Y-2000型全自动X射线衍射仪。

下面分别介绍实验中用到的各部分的名称与功能。

其主要结构的示意图如下：图2.Y-2000型X射线衍射仪主要结构示意图（字母与代表含义同图2）图3.X射线光路图四、数据表格及数据处理C u靶产生的X射线的波长λ = 1.54178 Å2dsinθ=nλn＝0，±1，±2……（1）Si粉末试样图4.Si粉末试样X射线衍射图谱序号2θ角衍射峰高d值1 28.4 1886 3.14252 47.25 1256 1.92363 56.05 518 1.64074 69.1 120 1.35935 76.35 218 1.24736 87.95 392 1.1102表1.Si粉末试样数据处理（2）Si薄片试样图5.Si薄片试样X射线衍射图谱序号2θ角衍射峰高d值1 28.45 882 3.1371表2.Si薄片试样数据处理五、分析和讨论实验结果通过实验发现Si粉末试样本和Si薄片试样前者峰值比后者多，衍射仪采取样品不动，光管和探测器都与样品成同一角度对称运动，从而探测器接收不到非平行晶面的衍射。

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。

实验名称：干涉现象与光的波动性实验日期：2023年11月10日实验地点：近代物理实验室实验人员：张三、李四、王五一、实验目的1. 了解干涉现象的原理及其在光学中的应用。

2. 通过实验验证光的波动性。

3. 掌握使用干涉仪进行实验的方法和技巧。

二、实验原理干涉现象是光波叠加时产生的现象，当两束或多束相干光波叠加时，会形成明暗相间的干涉条纹。

干涉现象是光的波动性的重要证据之一。

三、实验仪器1. 干涉仪2. 光源（激光器）3. 平面镜4. 透镜5. 分束器6. 光电传感器7. 数据采集系统四、实验步骤1. 将干涉仪组装好，确保所有部件连接牢固。

2. 将光源（激光器）连接到干涉仪的输入端口。

3. 将分束器放置在干涉仪的光路上，用于将激光束分成两束。

4. 将第一束光照射到平面镜上，反射后与第二束光发生干涉。

5. 调整透镜，使干涉条纹清晰可见。

6. 使用光电传感器和数据采集系统记录干涉条纹的变化。

五、实验数据1. 记录干涉条纹的间距和形状。

2. 记录干涉条纹的变化规律。

3. 记录光电传感器的输出信号。

六、实验结果与分析1. 通过观察干涉条纹，我们可以看到明暗相间的干涉条纹，这表明光具有波动性。

2. 当改变干涉仪的光路长度时，干涉条纹的间距也会发生变化，这表明光具有波长。

3. 通过光电传感器的输出信号，我们可以得到干涉条纹的变化规律，进一步验证了光的波动性。

七、实验结论1. 通过实验，我们验证了干涉现象的存在，这表明光具有波动性。

2. 通过实验，我们掌握了使用干涉仪进行实验的方法和技巧。

3. 通过实验，我们加深了对光的波动性的理解。

八、实验讨论1. 干涉现象在光学中的应用非常广泛，如光学干涉仪、激光干涉仪等。

2. 光的波动性是光学研究的基础，对于理解光的性质和现象具有重要意义。

3. 在实验过程中，我们需要注意调整光路，确保干涉条纹清晰可见。

九、实验反思1. 在实验过程中，我们遇到了一些问题，如干涉条纹不清晰、光电传感器输出信号不稳定等。

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。

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。

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。