《近代物理實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱

近代物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)大綱一、課程的基本信息適應(yīng)對象：物理學(xué)專業(yè)本科課程代碼：16E03318學(xué)時(shí)分配：36賦予學(xué)分：2先修課程：基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)（1）、基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)（2）、基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)（3）、基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)（4）后續(xù)課程：無二、課程的性質(zhì)與任務(wù)近代物理實(shí)驗(yàn)是高等學(xué)校物理專業(yè)的一門重要的必修課程。它是在普通物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上開設(shè)的一門綜合性實(shí)驗(yàn)技術(shù)與實(shí)驗(yàn)方法課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握一些較先進(jìn)的和綜合性的實(shí)驗(yàn)方法和技能，加深對近代物理的一些重要概念和規(guī)律和理解，擴(kuò)大知識面，培養(yǎng)初步的獨(dú)立的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究能力。本實(shí)驗(yàn)課程要進(jìn)一步培養(yǎng)正確的和良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)，使他們具備一定程度的用實(shí)驗(yàn)方法技術(shù)研究現(xiàn)象和規(guī)律的獨(dú)立工作能力。三、教學(xué)目的與要求通過近代物理實(shí)驗(yàn)，豐富和活躍學(xué)生的物理思想；培養(yǎng)學(xué)生對物理現(xiàn)象的觀察分析能力；引導(dǎo)他們了解物理實(shí)驗(yàn)在物理概念的產(chǎn)生、形成和發(fā)展中的作用；學(xué)習(xí)近代物理實(shí)驗(yàn)中基本的實(shí)驗(yàn)技能；掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識、方法和技術(shù)。本實(shí)驗(yàn)課程學(xué)生應(yīng)掌握的實(shí)驗(yàn)技術(shù)及基本技能：1.學(xué)習(xí)如何用實(shí)驗(yàn)的方法和技術(shù)研究物理現(xiàn)象和規(guī)律；了解物理實(shí)驗(yàn)在物理發(fā)展史上的作用；培養(yǎng)學(xué)生在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。2.學(xué)習(xí)近代物理一些重要領(lǐng)域中一些基本實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)，掌握有關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器的性能和使用。3.通過實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生查閱資料文獻(xiàn)，選擇測量方法和儀器、觀察現(xiàn)象、獨(dú)立操作，正確測量、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及分析與總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力。4.實(shí)驗(yàn)加深對近代物理現(xiàn)象及其規(guī)律的理解，鞏固和加強(qiáng)有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及誤差分析方面的訓(xùn)練。5.培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是，踏實(shí)細(xì)致，嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和克服困難的堅(jiān)韌不拔的工作作風(fēng)以及科學(xué)、良好的科學(xué)素質(zhì)與習(xí)慣。四、教學(xué)內(nèi)容與安排本實(shí)驗(yàn)本課程著重于實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的訓(xùn)練，以提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分為必做、選做兩類。大綱只對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容作了原則性規(guī)定，在實(shí)施大綱時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況，在保證必做實(shí)驗(yàn)的前提下，選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)總學(xué)時(shí)達(dá)到36即可，并可對實(shí)驗(yàn)的開設(shè)順序進(jìn)行調(diào)整。

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置與內(nèi)容提要序號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)每組人數(shù)實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)要求內(nèi)容提要1近代物理仿真實(shí)驗(yàn)41驗(yàn)證自修近代物理仿真實(shí)驗(yàn)不受時(shí)間和空間限制，能夠反復(fù)地調(diào)節(jié)儀器，不斷地優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，為學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室充分地發(fā)揮主動性和創(chuàng)造性開辟了一個(gè)廣闊的舞臺。2光電效應(yīng)41驗(yàn)證必修測量普朗克常數(shù)h3弗蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn)42驗(yàn)證必修觀測IA-VGK曲線，剔除基底電流的影響4塞曼效應(yīng)42驗(yàn)證必修觀察測量汞燈塞曼譜線，學(xué)習(xí)誤差的傳遞5氫氘光譜42驗(yàn)證必修拍攝氫氘光譜，測定里德伯常量和氘氫質(zhì)量比6光速測量41綜合必修掌握聲光調(diào)制獲得光拍頻波的方法和由光拍法測量光速的方法7CCD單縫衍射實(shí)驗(yàn)41綜合選修用CCD記錄光學(xué)系統(tǒng)的光強(qiáng)，并分析光強(qiáng)的變化。8聲光效應(yīng)41綜合選修學(xué)習(xí)聲光效應(yīng)原理，測衍射效率9橢偏法測薄膜厚度和折射率42綜合選修學(xué)習(xí)橢偏儀的結(jié)構(gòu)，掌握橢圓偏振光法測量薄膜厚度和折射率的方法10光泵磁共振44綜合選修觀測光抽運(yùn)現(xiàn)象，測Rb朗得因子11電子自旋共振42綜合選修學(xué)習(xí)用微波頻段檢測電子自旋共振信號，測定中DPPH電子的g因子12微波實(shí)驗(yàn)42設(shè)計(jì)選修微波振蕩源的基本工作特性和微波的傳輸特性，頻率、功率以及駐波比的測量13高真空的獲得與測量、蒸發(fā)鍍膜44設(shè)計(jì)選修學(xué)習(xí)真空泵的結(jié)構(gòu)和高真空的獲得與測量、學(xué)習(xí)真空蒸發(fā)法鍍制銀膜的工藝14電子衍射44設(shè)計(jì)選修制作薄膜樣品，驗(yàn)證德布羅意關(guān)系15激光拉曼光譜44綜合選修測量拉曼光譜的位移，確定樣品分子振動的固有頻率16掃描隧道顯微鏡44綜合選修學(xué)習(xí)STM基本原理和碳原子成像的方法五、教學(xué)設(shè)備和設(shè)施本實(shí)驗(yàn)課程涉及的內(nèi)容多、范圍廣。除了需要普通的實(shí)驗(yàn)室外，部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目還需要水、暗室等實(shí)驗(yàn)條件。實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備涉及到近代物理方面的專用儀器設(shè)備，還有物理仿真實(shí)驗(yàn)軟件和計(jì)算機(jī)。六、課程考核與評估本課程結(jié)束要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作考核，每人一臺實(shí)驗(yàn)臺獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，考試內(nèi)容在做過實(shí)驗(yàn)中隨機(jī)抽取。總成績?yōu)槠綍r(shí)成績（考勤及實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績）60％＋實(shí)驗(yàn)操作成績40％，總分按百分制記。平時(shí)成績?yōu)閱未螌?shí)驗(yàn)成績的平均值。單次實(shí)驗(yàn)成績考核方法及所占比例如下：單次實(shí)驗(yàn)成績＝實(shí)驗(yàn)方案×30%+實(shí)驗(yàn)操作×40%+實(shí)驗(yàn)結(jié)果×30%（1）實(shí)驗(yàn)方案（30%）實(shí)驗(yàn)方案主要考察方案設(shè)計(jì)的合理性和可靠性；電路仿真與結(jié)果分析；實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告完成的質(zhì)量等。不做實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告的、不能回答教師問題的，扣除當(dāng)次實(shí)驗(yàn)方案成績的30%；不按時(shí)交實(shí)驗(yàn)報(bào)告的，扣除當(dāng)次實(shí)驗(yàn)方案成績的20%；書寫不合格的重寫，扣除當(dāng)次實(shí)驗(yàn)方案成績的30%；未交試驗(yàn)報(bào)告的，扣除當(dāng)次實(shí)驗(yàn)方案成績的100%。（2）實(shí)驗(yàn)操作（40%）著重考察學(xué)生實(shí)際操作的科學(xué)性、主動性、認(rèn)真性、熟練性。另外，考察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到問題時(shí)解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)課程缺勤的，扣除當(dāng)次實(shí)驗(yàn)成績的100%。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果（30%）實(shí)驗(yàn)結(jié)果著重考查其與實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)操作的一致性。注意：凡違反學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則或安全規(guī)則的扣除實(shí)驗(yàn)總成績的60%。七、教材及主要參考書教材：（1）《近代物理實(shí)驗(yàn)教程》吳先球、熊予瑩主編，科學(xué)出版社參考數(shù)：（1）《普通物理實(shí)驗(yàn)》，楊述武等編，高等教育出版社，2005（2）《