西南大學(xué)物理專業(yè)近代物理實(shí)驗(yàn)課程

1、；.物理專業(yè)近代物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 二六年十月 近代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱課程名稱（中文）近代物理實(shí)驗(yàn)課程性質(zhì) 獨(dú)立設(shè)課課程屬性 專業(yè)基礎(chǔ) 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書名稱近代物理實(shí)驗(yàn)學(xué)時學(xué)分：總學(xué)時 90 總學(xué)分4 實(shí)驗(yàn)學(xué)時 90 實(shí)驗(yàn)學(xué)分4 應(yīng)開實(shí)驗(yàn)學(xué)期 3 年級 五六學(xué)期先修課程原子物理學(xué)，原子核物理學(xué)，固體物理，量子力學(xué)，激光技術(shù)等一課程簡介及基本要求近代物理實(shí)驗(yàn)是繼“普通物理實(shí)驗(yàn)”和“無線電電子學(xué)實(shí)驗(yàn)”之后的一門重要的專業(yè)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)課程。近代物理學(xué)實(shí)驗(yàn)也是介于普通物理學(xué)實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)之間、具有承上啟下作用的重要環(huán)節(jié)。近代物理學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及物理學(xué)中各項(xiàng)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程知識，實(shí)驗(yàn)課程

2、內(nèi)容有一些是20世紀(jì)著名的、開拓物理學(xué)新的發(fā)展方向和方法的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解前人的物理思想和探索過程；有些是與近代科學(xué)技術(shù)常用實(shí)驗(yàn)方法有關(guān)的新實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解有關(guān)新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法；還有一些實(shí)驗(yàn)反映物理學(xué)院系科研的部分成果。通過學(xué)習(xí)和掌握這些內(nèi)容，對進(jìn)一步掌握物理學(xué)概念、運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)方法有十分重要意義。近代物理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程著眼于培養(yǎng)學(xué)生將來從事科學(xué)研究和各項(xiàng)實(shí)際科學(xué)活動所必備的物理實(shí)驗(yàn)技能。二課程實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊蠼锢韺?shí)驗(yàn)是一門面向理工科物理與材料科學(xué)類專業(yè)開設(shè)的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程。學(xué)生通過本課程學(xué)習(xí)，掌握一些比較先進(jìn)的和比較綜合性的實(shí)驗(yàn)方法和技能。加強(qiáng)理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用

3、各種技術(shù)的能力，培養(yǎng)科學(xué)工作作風(fēng)；進(jìn)一步加深對有關(guān)物理學(xué)概念和規(guī)律的理解，擴(kuò)大知識面，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力；豐富和活躍學(xué)生的物理思想，鍛煉學(xué)生對物理現(xiàn)象的洞察力和分析力，正確認(rèn)識物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)創(chuàng)立和發(fā)展中的地位和作用；正確認(rèn)識物理概念、物理規(guī)律的產(chǎn)生、完善和發(fā)展過程與物理實(shí)驗(yàn)密切關(guān)系；了解和掌握近代物理學(xué)中常用的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)儀器和相關(guān)科學(xué)知識；進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生正確和良好的實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)素質(zhì)。使學(xué)生具有利用近代物理學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)，觀測物理現(xiàn)象和研究探索未知世界物理規(guī)律的創(chuàng)造性能力。三適用專業(yè)物理學(xué)、材料物理等物理類本科生。四主要儀器設(shè)備：X-射線晶體分析儀、真空

4、鍍膜設(shè)備、組合式多功能光柵光譜儀、光譜分析儀、掃描隧道顯微鏡、相對論效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀、正電子湮沒壽命譜儀、磁共振實(shí)驗(yàn)裝置、激光拉曼光譜儀等五實(shí)驗(yàn)方式與基本要求1本課程以實(shí)驗(yàn)室為課堂，以完成教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為主，教學(xué)內(nèi)容按照分支學(xué)科設(shè)置專題實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，由專題實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)。2該課程要求學(xué)生在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，必須對于所做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí)并寫好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告。在實(shí)驗(yàn)課程開始之前，學(xué)生首先把實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告交給指導(dǎo)老師經(jīng)檢查許可后，方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目操作。3實(shí)驗(yàn)25人1組，在規(guī)定的時間內(nèi)，由學(xué)生獨(dú)立完成。指導(dǎo)老師對于發(fā)現(xiàn)和學(xué)生提出的問題，應(yīng)該以啟發(fā)思考的討論方式激發(fā)學(xué)生獨(dú)立分析處理。4每個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目操

5、作在完成過程中學(xué)生應(yīng)該及時填寫實(shí)驗(yàn)原始記錄，包括實(shí)驗(yàn)原理、公式、儀器裝置（線路結(jié)構(gòu)原理）圖、實(shí)驗(yàn)器材、原始數(shù)據(jù)等，特別是原始數(shù)據(jù)記錄一定規(guī)范化，如物理量符號、物理量單位與單位符號（SI單位制）、有效數(shù)字，數(shù)據(jù)圖表繪制規(guī)則等。5學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以后，按照儀器設(shè)備使用規(guī)范負(fù)責(zé)把所用儀器恢復(fù)到原來狀態(tài)，并做清潔衛(wèi)生；并且按照實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分小組填寫所在實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行記錄。然后把實(shí)驗(yàn)原始記錄交給指導(dǎo)老師檢查、簽字，方可結(jié)束實(shí)驗(yàn)課程離開實(shí)驗(yàn)室。6學(xué)生在課外對所完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目按照規(guī)定格式及時（做完實(shí)驗(yàn)一周之內(nèi)）寫出實(shí)驗(yàn)報告，擔(dān)任實(shí)驗(yàn)課程的指導(dǎo)教師對于學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報告和實(shí)驗(yàn)報告實(shí)行全批改，并且及時登記成績。

6、 六考核與報告本課程以平時實(shí)驗(yàn)操作過程考核為主，并結(jié)合期末考試成績，綜合評定學(xué)生本課程學(xué)習(xí)成績。實(shí)驗(yàn)成績按規(guī)定分類登記在學(xué)生成績花名冊上。平時考核成績:予習(xí)報告(15%), 實(shí)驗(yàn)操作(55%), 實(shí)驗(yàn)報告(30%). 課程成績: 平時考核成績(60%) + 期末筆試(或操作)(40%).七實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置與內(nèi)容序號實(shí)驗(yàn)名稱內(nèi)容提要實(shí)驗(yàn)學(xué)時每組人數(shù)實(shí)驗(yàn)屬性實(shí)驗(yàn)者類別開出要求1氫與氘原子光譜1. 拍攝氫原子光譜的巴爾末線系并確定常數(shù)RH;2. 計算氫與氘原子核的質(zhì)量比;3. 了解光譜分析常用的儀器基本原理和實(shí)驗(yàn)方法.62綜合本科必做2鈉原子光譜1. 掌握利用光柵攝譜儀拍攝鈉原子光譜的實(shí)驗(yàn)方法;2. 測

7、定鈉光譜線的波長,求鈉原子量子改正數(shù)并繪出鈉原子能級圖.62綜合本科必做3光譜定性分析1. 學(xué)習(xí)和掌握金屬與合金定性分析的原理和方法；2. 分析給定樣品的化學(xué)成分62綜合本科必做4激光Raman光譜1. 掌握激光喇曼散射基本原理；2. 學(xué)會測定和分析喇曼散射譜122綜合本科必做5電子衍射1. 觀測電子穿過晶體的衍射現(xiàn)象；2. 掌握電子衍射攝譜技術(shù)62綜合本科必做6真空鍍膜1. 掌握高真空獲得與測量方法；2. 學(xué)習(xí)基本鍍膜技術(shù)；3. 學(xué)會用干涉顯微鏡測定薄膜厚度62綜合本科必做7用粉末法測定多晶的晶格常數(shù)1. 掌握德拜相拍攝技術(shù)；2. 學(xué)會用德拜相確定樣品點(diǎn)陣常數(shù)及晶胞原子結(jié)構(gòu)類型62綜合本科必

8、做8用Laue法確定單晶的晶軸方向1. 掌握老厄相拍攝技術(shù)及分析方法；2. 學(xué)會對所測樣品的老厄斑點(diǎn)指標(biāo)化62綜合本科必做9正電子湮沒壽命譜測定與分析1. 了解正電子譜儀基本原理；2. 學(xué)會儀器操作技術(shù)；3. 正確測定給定樣品的正電子壽命譜；4. 學(xué)會用解譜程序處理譜數(shù)據(jù)并分析樣品的微結(jié)構(gòu)122綜合本科必做10光泵磁共振研究1. 了解光泵磁共振的基本原理；2. 學(xué)會光抽運(yùn)信號的觀測方法；3. 測量銣原子的g因子和地磁場；建立零磁場82綜合本科必做11g-射線能譜測量1. 掌握g-閃爍能譜儀的測量原理；2. 學(xué)習(xí)測定和分析給定放射源的g-閃爍能譜62綜合本科必做12掃描隧道顯微鏡分析1. 學(xué)習(xí)掃

9、描隧道顯微鏡基本原理；2. 學(xué)會顯微圖譜的測量分析62綜合本科選做13鎖相放大器技術(shù)應(yīng)用1. 學(xué)會和掌握鎖相放大器的基本原理和使用方法；2. 觀測鎖相放大器抑制噪聲能力、磁旋光效應(yīng)62綜合本科選做14光纖傳輸衰減測量1. 初步掌握光纖傳輸特性和傳輸損耗與結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系；2. 學(xué)會觀測和記錄輸入和輸出光強(qiáng)數(shù)據(jù)62綜合本科選做15巨磁電阻效應(yīng)研究1. 學(xué)習(xí)磁電阻的四探針動態(tài)測試原理；2. 測量樣品的巨磁電阻82設(shè)計本科選做16X -熒光分析1. 學(xué)習(xí)和掌握熒光分析原理及測試分析方法；2. 觀測分析樣品的圖譜數(shù)據(jù)62綜合本科必做17超高真空離子束鍍膜1. 了解超高真空獲得技術(shù)；2. 初步掌握離子束鍍

10、膜方法；學(xué)會制備給定材料的納米膜樣品122綜合本科選做18超高真空磁控濺射鍍膜1. 初步掌握磁控濺射鍍膜的原理與方法；2. 學(xué)會制備給定材料的納米顆粒膜樣品162設(shè)計本科選做19夫蘭克 -赫茲實(shí)驗(yàn)1. 學(xué)習(xí)原子碰撞激發(fā)和測量方法；2. 測量氖原子第一激發(fā)電位；3. 分析原子能級結(jié)構(gòu)42驗(yàn)證本科必做20塞曼效應(yīng)1. 學(xué)習(xí)用高分辨光譜儀器觀測汞546.1nm譜線塞曼分裂現(xiàn)象；2. 學(xué)習(xí)用光譜光測定電子菏質(zhì)比62驗(yàn)證本科必做21密立根-油滴實(shí)驗(yàn)1. 學(xué)習(xí)密立根油滴實(shí)驗(yàn)設(shè)計物理思想；2. 掌握油滴法測量電子電荷42驗(yàn)證本科必做22X-射線衍射物相定性分析1. 學(xué)習(xí)用PDF卡作檢索分析；2. 初步掌握定

11、性分析軟件使用技術(shù)122綜合本科選做23X-射線衍射物相定量分析1. 學(xué)習(xí)物資定量分析的基本方法；2. 有無標(biāo)法進(jìn)行定量分析122綜合本科選做24納米微粒制備與結(jié)構(gòu)分析1. 學(xué)習(xí)電阻加熱法制備超微粒原理；2. 制備金屬或氧化物超微粒；3. 分析超微粒樣品微結(jié)構(gòu)182設(shè)計本科選做25高溫超導(dǎo)材料轉(zhuǎn)變溫度特性研究1. 了解超導(dǎo)材料基本特性；2. 掌握低溫測控技術(shù)和超導(dǎo)材料轉(zhuǎn)變溫度測量方法62綜合本科選做26核磁共振實(shí)驗(yàn)1. 學(xué)習(xí)核磁共振基本原理；2. 掌握用核磁共振方法測量核磁矩62綜合本科選做27鐵磁共振實(shí)驗(yàn)1. 初步掌握鐵磁共振基本原理和方法；2. 測定鐵氧體YIG的FMR線寬幾旋磁比62綜合

12、本科選做28原子力顯微鏡1. 理解原子力顯微鏡的工作原理；2. 初步掌握原子力顯微鏡使用方法；3. 學(xué)會觀測和分析顯微圖譜數(shù)據(jù)。82綜合本科選做29微波實(shí)驗(yàn)1. 觀察模擬晶體的微波衍射；2. 學(xué)習(xí)微波測量技術(shù)及波導(dǎo)波長的測定62綜合本科選做30金屬（合金）表面金相分析1. 學(xué)習(xí)臥式金相顯微鏡的原理和使用方法；2. 觀測和分析FeC合金的金相圖122綜合本科選做31晶格常數(shù)測定（衍射儀法）1. 學(xué)習(xí)用衍射儀法測定物質(zhì)晶格常數(shù)；2. 觀測給定樣品微結(jié)構(gòu)82綜合本科選做32凝聚態(tài)物質(zhì)的結(jié)晶度研究1. 理解物質(zhì)晶態(tài)結(jié)構(gòu)物理本質(zhì)；2. 學(xué)習(xí)結(jié)晶度測定基本方法122綜合本科選做33電子自旋共振1. 觀測電子自旋共振（ESR）現(xiàn)象；2. 學(xué)習(xí)ESR的基本原理和實(shí)驗(yàn)方法；3. 學(xué)會利用ESR測量微波波導(dǎo)波長82綜合本科選做34固體微結(jié)構(gòu)仿真實(shí)驗(yàn)1. 學(xué)習(xí)材料微結(jié)構(gòu)仿真軟件原理和使用方法；2. 研究X-射線晶體分析數(shù)據(jù)82綜合本科選做3