《大学物理实验B》教学大纲演示教学

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。大学物理实验B教学大纲-大学物理实验B教学大纲实验名称：大学物理实验B学时：40学时（含绪论课4学时）学分：2.5适用专业：农、医各专业执笔人：王阳恩审订人：杨长铭一、实验目的与任务大学物理实验B是农、医科各专业的一门学科基础课，是对学生进行科学实验方法和实验技能的基本训练、培养和提高学生科学实验素养以及分析和解决实际问题的能力的实践性课程。本课程的具体任务是：通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，使学生学习物理实验知识和基本实验方法，并加深对物理原理的理解；培养与提高学生的科学实验能力，包括自学

2、能力、动手能力、分析能力、表达能力、初步设计能力；培养与提高学生的科学实验素养。二、教学基本要求1、通过大学物理实验B课程的教学，使学生掌握物理实验基本知识、基本方法（实验设计方法：如比较法、放大法、补偿法、模拟法、干涉法、转换测量法等；数据处理方法：如列表法、逐差法、作图法、最小二乘法等），掌握基本仪器的使用，加深对物理现象及基础理论知识的理解，培养学生实验动手能力及创新能力，为学生。2、通过实验绪论课（4学时）的教学，使学生掌握实验误差理论（如测量及其误差，标准偏差，仪器误差等）、有效数字及其运算、测量不确定度及其估算、减小系统误差常用方法等。3、医学类、农学类专业必做实验项目7项，计23

3、学时，可根据专业特点选做13学时的实验。三、实验项目与类型序号实验项目学时实验类型备注验证综合设计必做选做1不规则固体及液体密度的测量32三线摆测刚体转动惯量33液体粘滞系数的测定34杨氏模量的测量35复摆的振动研究36惯性秤37弦振动研究38超声声速的测量39刚体转动的研究310动量守恒定律的验证311冰的熔化热的测量312水的汽化热的测量313表面张力系数的测量314良导体导热系数的测量315金属线胀系数的测量416热功当量的测量317空气比热容比的测量318液体比热容的测量319不良导体导热系数的测量320空气相对压力系数的测定321惠斯通电桥测电阻322静电场模拟323电位差计测电池的

4、电动势和内阻324示波器的原理和使用325万用电表的设计与定标426霍耳效应测磁场327非平衡电桥原理及应用328磁滞回线的研究329温差电动势的测量330周期信号的傅里叶分解与合成研究331电子比荷的测量332RLC电路的稳态特性研究333RLC电路的暂态过程研究334用非线性电路研究混沌现象335光电管特性的研究336薄透镜焦距的测量337分光计的调整和棱镜折射率的测定538迈克耳逊干涉仪的调节及使用339旋光现象的研究240用衍射光栅测定光波波长341牛顿环342衍射光强的分布研究343用双棱镜干涉测钠光波长444偏振光实验345透镜组基点的测定346用阿贝折射仪测透明介质的折射率247

5、自组望远镜和显微镜448平行光管的调整和使用349自组投影仪450光具组节点和光具组焦距的测定451全息照相352夫兰克赫兹实验353氢氘原子光谱454塞曼效应455白光光学/数字图象信息处理实验456核磁共振实验457光泵磁共振458普朗克常数的测定359密立根油滴实验360黑体辐射实验361傅立叶变换光谱实验462光拍法测量光的速度463电光调制实验364声光调制实验365法拉第效应实验3四、实验教学内容及学时分配实验一不规则固体及液体密度的测定（3学时）1、目的要求熟练掌握分析天平的调节和使用方法，掌握静力称衡法。2、方法原理，质量用天平称量，体积用阿基米德定律求出。3、主要实验仪器及材

6、料分析天平、小烧杯、酒精、不规则铜块、型架。4、掌握要点分析天平的调节和方法、测量密度的方法：静力称衡法。5、实验内容：（1）学习调整和使用分析天平。（2）用流体静力称衡法测固体的密度。实验二三线摆测物体转动惯量（3学时）目的要求研究刚体转动时合外力矩与刚体转动角加速度的关系，考查刚体的质量分布改变时，对转动惯量的影响。2、方法原理刚体转动定律：，平行轴定律：3、主要实验仪器及材料三线摆，秒表，游标卡尺，直尺。4、掌握要点三线摆的调节与使用。5、实验内容：（1）测量出三线摆转动的周期、各部分的尺寸，。（2）改变重物的位置，考查质量分布对转动的影响。实验三液体粘滞系数的测定（3学时）1、目的要求

7、熟练使用基本仪器测量长度、时间和温度，观察液体内摩擦现象，学会用落球法测量液体的粘滞系数。2、方法原理根据斯托克斯定律考虑到各种修正3、主要实验仪器及材料落球粘度仪、读数显微镜、游标卡尺、米尺、秒表、温度计、比重计、小球、蓖麻油。4、掌握要点用粘度仪测粘度的方法。5、实验内容：（1）调节粘度仪底板上的调螺钉，使玻璃筒轴线沿铅直方向。（2）用游标卡尺测量玻璃筒仪内径，用米尺测筒上两横线间的距离。（3）用读数显微镜测量小球的直径，测次求平均值。（4）测小球匀速下落通过距离的时间。（5）计算及不确定度，误差。实验四杨氏模量的测量（3学时）1、目的要求用伸长法测定金属丝的杨氏模量，学习光杠杆原理并掌握

8、使用方法。2、方法原理胡克定律指出，在弹性限度内，弹性体的应力和应娈成正比，设有一根长为横截面积为的钢丝，在外力作用下伸长了，则，此式中比例系数称为杨氏模量，单位为设钢丝的直径为，则，代入上式并整理得出：。杨式模量表达了材料抵抗外力产生拉伸（压缩）形变的能力。3、主要实验仪器及材料杨氏模量测定仪、光杠杆、尺读望远镜、螺旋测微仪、游标卡尺、砝码、米尺、金属丝。4、掌握要点学习光杠杆原理。5、实验内容：（1）测量金属丝的长度和直径，金属丝直径要在金属丝下端测量。（2）测量光杠杆镜面到直尺的距离。（3）测量光杠杆前后足尖的垂直距离，可将光杠杆轻轻在纸上压下三个足痕，用游标卡尺去测量。（4）测量加砝码

9、前后的读数和。（5）数据处理，算出金属丝的杨氏模量实验五复摆的振动研究（3学时）1、目的要求测量复摆振动的周期，掌握复摆振动的规律。2、方法原理当物体围绕定轴作小角度的摆动时，其运动规律为简谐振动。3、主要实验仪器及材料复摆实验组合仪4、掌握要点复摆周期的测量。5、实验内容：复摆运动规律的研究，复摆周期的测量。实验六惯性秤（3学时）1、目的要求掌握惯性秤测定物体质量的原理和方法。2、方法原理惯性秤称衡质量，是基于牛顿第二定律，在失重状态下可照常使用。3、主要实验仪器及材料惯性秤、秒表定标用标准质量块、待测圆柱体4、掌握要点惯性秤称衡质量的原理。5、实验内容：（1）惯性秤的定标，并作出拟合曲线。

10、（2）测量待测物的周期，并用拟合公式求出其质量。实验七弦振动研究（3学时）1、目的要求学会测量弦线上横波传播速度的方法，用作图法验证弦振动基频与张力的关系。2、方法原理弦线上横波传播的速度为：，由力学知识可知。这两个速度相等。3、主要实验仪器及材料低压电源、电动音叉、弦线、分析天平、滑轮、砝码、米尺4、掌握要点弦振动基频与张力的关系。5、实验内容：（1）保持砝码的质量不变，改变弦长，使驻波数分别为、，验证基频和弦长的关系（2）保持弦长不变，改变砝码的质量，使驻波数分别为、，验证基频和张力的关系。（3）计算，比较两种方法测得的速度实验八超声声速的测定（3学时）1、目的要求用驻波法、相位法测定超声

11、波在空气中传播速度。2、方法原理当超声波沿空气传播至不同介质反射时，由于介质的声阻抗大于空气的声阻抗，所以超声波在介质反射时有半波损失，即分界面就是波节，当两超声换能器的距离为时，在空气中形成驻波；当超声波经过不同路径传播时，其相位变化也不相同，因为其频率相同，两路超声波可在示波器上形成李萨如图形。3、主要实验仪器及材料超声声速测量仪、示波器、信号源。4、掌握要点用超声声速测量仪测超声声速的方法。5、实验内容：（1）线路的连接、仪器的调试。（2）用超声声速测量仪测超声声速。实验九刚体转动的研究（3学时）1、目的要求研究刚体转动时合外力矩与刚体转动角加速度的关系，考查刚体的质量分布改变时，对转动

12、惯量的影响。2、方法原理刚体转动定律：，平行轴定律：3、主要实验仪器及材料刚体转动实验仪，秒表，游标卡尺，定滑轮，砝码4、掌握要点刚体转动实验仪的调节与使作。5、实验内容：（1）测量出塔托的半径、重物的质量与角加速度，考查张力矩与角加速度的关系。（2）改变重物的位置，测出角加速度，考查质量分布对转动的影响。实验十动量守恒定律的验证（3学时）1、目的要求验证动量守恒定律，深入了解完全弹性碰撞与完全非弹性碰撞的特点。2、方法原理一力学系统所受外力的矢量和为零，则系统的总动量保持不变，若系统上某一方向上所受合外力为零，则系统在该方向上的总动量保持不变。完全弹性碰撞：碰撞前后不仅系统的动量守恒，而且机

13、械能也守恒。完全非弹性碰撞：两物体碰撞后粘在一起，以同一速度运动，动量守恒，机械能不守恒。3、主要实验仪器及材料气垫导轨、滑块、光电门、数字毫秒计4、掌握要点气垫导轨调水平的方法，完全弹性碰撞与完全非弹性碰撞的区别。5、实验内容：（1）通电，打开数字毫秒计，调节气垫导轨水平。（2）验证完全弹性碰撞的动量和动能守恒。（3）验证完全非弹性碰撞的动量守恒。实十一冰的溶解热的测定（3学时）1、目的要求掌握用基本的量热方法混合法。2、方法原理，其中为水的比热容，为水的质量，为量热器的水当量，为冰块的质量，为初温，为末温。3、主要实验仪器及材料量热器、冰块、温水、天平、温度计、小量筒、吸水纸4、掌握要点掌

14、握用混合法测量比热的方法。5、实验内容：（1）称量量热器各部位的质量，以及筒内水的质量。（2）从冰水混合物中取出冰块，用吸水纸吸干，放入量热器中，搅拌，达到平衡。（3）再次称量量热器的质理，从而求出放入其中冰块的质量。（4）利用公式求出冰的融解热，并估算误差。实验十二水的汽化热的测定（3学时）1、目的要求掌握一种测定汽化热的方法，并测出水的汽化热。2、方法原理水蒸气放出的热量完全被水和量热器所吸收，根据这个等式算出水的汽化热。3、主要实验仪器及材料量热器、蒸汽发生器、蒸汽过滤器、天平、温度计、小量筒4、掌握要点掌握用混合法测量比热的方法。5、实验内容：（1）称量量热器各部位的质量，以及筒内水的

15、质量。（2）将一定量的蒸汽通入量热器中，搅拌，达到平衡，记下平衡温度。（3）再次称量量热器的质理，从而求出通入其中蒸汽的质量。（4）利用公式求出冰的融解热，并估算误差。实验十三表面张力系数的测量（3学时）1、目的要求掌握用焦利氏秤测量微小力的原理，测定液体的表面张力系数。2、方法原理，则称为液体表面张力系数。实验中，其中为弹力，为重力与浮力之差，为细丝直径，为水膜拉断高度。3、主要实验仪器及材料焦利氏秤、金属框、砝码、玻璃皿、蒸馏水、温度计、游标卡尺、螺旋测微仪。4、掌握要点焦利氏秤称微小力的方法。5、实验内容：（1）测量弹簧的倔强系数。（2）测值。（3）测水膜被拉断的高度。（4）用游标卡尺测

16、出金属丝的长度，用螺旋测微仪测出金属丝的直径。（5）计算水的表面张力系数，并查出理论值，求误差。实验十四良导体导热系数的测定（3学时）1、目的要求测量铜等良导体的导热系数。2、方法原理热源在待测样品内部形成一稳定的温度后，导体的传热速率与导热系数成正比。3、主要实验仪器及材料导热系数测定仪，游标卡尺。4、掌握要点稳态法测导热系数的原理。5、实验内容：（1）用游标卡尺测样品的尺寸。（2）测量温差电动势，求出导热系数。实验十五金属线胀系数的测定（4学时）1、目的要求学习用百分表测量长度的微小变化，测量金属棒的线胀系数。2、方法原理固体长度一般随温度的升高而增加，设为物体在零度时的长度，则物体在度时

17、的长度为，称为线胀系数。3、主要实验仪器及材料线胀系数测定仪、百分表、磁力座表、电炉、蒸汽发生器、温度计、钢卷尺4、掌握要点用线胀系数测定仪测线胀系数的方法及注意事项。5、实验内容：（1）用米尺记下金属棒的长度，插入线胀系数测定仪中加热。（2）记录百分表的初值和金属棒的初温，加热后再记下百分表的数值和金属棒的温度。（3）计算出金属棒的线胀系数，并与附录中给出的标准值比较，计算实验结果误差。实验十六热功当量的测定（3学时）1、目的要求用电热法测定热功当量，学习一种散热修正的方法。2、方法原理在一定时间内电流做功为单位为焦耳，放出的热量全部被被水和量热器吸收单位为卡，令，则为热功当量。3、主要实验

18、仪器及材料量热器、电阻丝、物理天平、秒表、电流表、电压表、变阻器、电源、温度计4、掌握要点散热修正的方法。5、实验内容：（1）称量量热器各部位的质量，以及筒内水的质量。（2）测量系统温度，再通电后不断搅拌，每隔30秒测量并记录一次系统温度，第隔一分钟记录一次电流与电压，当水温升高20度左右断开电源。（3）继续搅拌，仍每隔30秒测量记录一次温度。（4）测量温度计浸入水中部分的体积，测定环境温度。（5）求热功当量，并估算误差。实验十七空气比热比的测定（3学时）1、目的要求用绝热法测定空气的比热容比值，观察热力学过程中系统状态的变化。2、方法原理，其中为开始时的压强，为放气后又达到平衡后的压强。3、

19、主要实验仪器及材料空气比热比测定仪4、掌握要点掌握在测量过程中四个过程，绝热压缩，等容放热，绝热膨胀，等容吸热。5、实验内容：（1）测出经过压缩后瓶内空气的压强。（2）经绝热膨胀后又达到热平衡，测出此时的压强。（3）根据公式计算出空气比热容比。实验十八液体比热容的测定（3学时）1、目的要求掌握物理天平、温度计、量热器和稳压电源的使用方法,学习用电流量热器法测定液体的比热容。2、方法原理将待测液体与已知比热容的纯水在完全相同的实验条件下进行比较，找出它们比热容之间的关系。3、主要实验仪器及材料量热器、温度计、稳压稳流电源、物理天平、单刀开关、量简、搪瓷杯。4、掌握要点用电流量热器法测液体比热容。

20、5、实验内容：（1）用物理天平称出液体的质量。（2）用电流法加热水及待测液体，记录它们的温度。（3）将水与待测液体交换量热器，再一次用电流法加温及记录液体温度。（4）计算出待测液体的比热容。实验十九不良导体导热系数的测定（3学时）1、目的要求测量橡胶等不良导体的导热系数。2、方法原理热源在待测样品内部形成一稳定的温度后，导体的传热速率与导热系数成正比。3、主要实验仪器及材料导热系数测定仪，游标卡尺。4、掌握要点稳态法测导热系数的原理。5、实验内容：（1）用游标卡尺测样品的尺寸。（2）测量温差电动势，求出导热系数。实验二十空气相对压力系数的测定（3学时）1、目的要求加深对理想气体状态方程和查理定

21、律的理解，了解差压传感器的工作原理，并掌握其使用方，学习用最小二乘法对数据作一元线性拟合处理。2、方法原理利用压阻式差压传感器的压阻效应测量空气相对压力系数。3、主要实验仪器及材料气体相对压力系数仪，差压传感器装置，数显恒温水浴锅，真空泵与电磁阀。4、掌握要点气体相对压力系数仪的测试。5、实验内容：（1）差压传感器定标。（2）空气压力系数P的测定。实验二十一惠斯通电桥测电阻（3学时）1、目的要求掌握惠斯通电桥的原理和特点，掌握使用自组电桥和成品电桥测中值电阻的方法，了解电桥灵敏度的意义和提高灵敏度的几种途径。2、方法原理当电桥两臂电阻时,检流计中无电流通过。3、主要实验仪器及材料直流稳压电源、

22、三个电阻箱、检流计、三个待测电阻、滑线变阻器、成品电桥4、掌握要点惠斯通电桥的原理和特点以及用它测量电阻的方法。5、实验内容：（1）用电阻箱自组电桥测电阻。（2）电桥灵敏度的测定。（3）用成品电桥重新测量前述三个电阻。实验二十二静电场模拟（3学时）1、目的要求了解静电场的性质，学习用电流场模拟静电场的基本方法。2、方法原理利用静电场与电流场变化规律相同的特点，用电流场模拟静电场，进行静电场的模拟。3、主要实验仪器及材料静电场模拟仪、滑线变阻器、单刀开关、电源、毫伏表。4、掌握要点静电场的性质。5、实验内容：（1）线路的连接、毫伏表的调零。（2）利用静电场模拟仪模拟静电场。实验二十三电位差计测电

23、池的电动势和内阻（3学时）1、目的要求掌握用补偿法测电动势的原理，了解电位差计的结构。2、方法原理接好线路，当待测电池的电动势和已知可调电动势相等，此时，检流计上无电流通过，从而测出待测电池的电动势，电池内阻，将电池与已知电阻串联，算出内阻。3、主要实验仪器及材料箱式电位差计、板式电位差计、直流电源、标准电池、检流计、电阻箱、滑线电阻、开关、干电池。4、掌握要点补偿法测电动势和内阻的方法和原理。5、实验内容：（1）正确的用导线接实验仪器。（2）用板式电差计测量干电池电动势。（3）测量干池的内阻。实验二十四示波器的原理及使用（3学时）1、目的要求了解通用示波器的结构和工作原理，掌握各个旋钮的作用

24、和使用方法，学会用示波器观察波形，测量电压，频率和相位差。2、方法原理测量电压，测量周期。3、主要实验仪器及材料通用示波器、标准信号发生器、函数发生器4、掌握要点示波器原理和使用方法以及用示波器测量电压和周期的方法。5、实验内容：（1）观察波形（正弦波）。（2）测量交流电压。（3）测量周期、频率。（4）观察李萨如图形，测量信号的频率。实验二十五万用电表的设计与定标（4学时）1、目的要求掌握万用电表的基本原理和设计方法,学会万用电表的制作与定标。2、方法原理万用电表主要由三部分组成:一个磁电式微安表头,测量电路和转换开关,测量电路分别为制流电路与分压电路。3、主要实验仪器及材料磁电系表头、电流表

25、、电压表、导线、滑线式变阻器、电阻箱、直流稳压电源、交流电稳压电源、各种电阻、电路插件板4、掌握要点万用电表的基本原理和设计方法。5、实验内容：（1）将一微安表头(量程由实验室给出)改装成如下规格的万用表:直流电流、；直流电压、；交流电流、；欧姆、。（2）选择符合上述计算值的电阻。（3）将元件插在插件板上连好电路。（4）万用表的检验，以电流表、电压表为标准。实验二十六霍尔效应测磁场（3学时）1、目的要求了解霍尔元件和霍尔效应的基本原理，学会用霍尔效应测量磁场的基本方法，进一步熟悉箱式电位差计的使用。2、方法原理当电流沿垂直于外磁场方向通过导电体时，在垂直于电流和磁场方向上，该导电体两侧产生电位

26、差，其大小正比于电流强度和磁感应强度。3、主要实验仪器及材料霍尔效应仪、待测磁场（螺线管）、低电势直流电位差计、标准电池、干电池、复射式电流计、直流安培表、直流毫安表、直流稳压电源、滑线变阻器、双刀双掷开关4、掌握要点霍尔效应产生的原理。5、实验内容：（1）霍尔系数，载流子浓度，霍尔灵敏度的测定。（2）利用霍尔效应测长螺线管轴线上的磁场分布。实验二十七非平衡电桥原理及应用（3学时）1、目的要求掌握用非平衡电桥电压输出方法测量电阻的基本原理和操作方法；学习与掌握根据不同待测电阻值选择桥式电路和选择桥臂电阻的初步方法。2、方法原理通过非平衡电桥可将阻值转化为电压输出，从而达到观察、测量和控制环境变

27、化的目的。3、主要实验仪器及材料FQG-1非平衡电桥实验仪4、掌握要点非平衡电桥的原理。5、实验内容：（1）研究非平衡电桥特性。（2）测量铜电阻的电阻温度系数。实验二十八磁滞回线的研究（3学时）1、目的要求认识铁磁物质的磁化规律，比较两种典型的铁磁物质的动态磁化特性；测定样品的基本磁化曲线，作H曲线；测定样品的HC、Br、Bm和（HmBm）等参数；测绘样品的磁滞回线，估算其磁滞损耗。2、方法原理在外磁场作用下铁磁物质能被强烈磁化，磁导率很高。当外磁化场作用停止后，铁磁质仍保留磁化状态。3、主要实验仪器及材料THMHC型智能磁滞回线测试仪4、掌握要点磁滞回线的理解。5、实验内容：（1）测绘H曲线

28、（2）测量样品1的和BH等参数。实验二十九温差电动势的测量（3学时）1、目的要求了解温差电动势产生的原理，学会用箱式电位差计测量温差电动势的基本方法，进一步熟悉箱式电位差计的使用。2、方法原理当两种不同的金属材料构成一个闭合回路时，如果这两种材料的两个连接点的温度不相同，则在闭合回路中会产生电动势，其大小与金属材料、连接点的温差有关。3、主要实验仪器及材料低电势直流电位差计、标准电池、复射式电流计、直流稳压电源、滑线变阻器、单刀开关、热电偶。4、掌握要点温差电动势产生的原理。5、实验内容：（1）线路的连接、仪器的调试。（2）利用箱式电位差计测温差电动势。实验三十周期信号的傅里叶分解与合成研究（

29、3学时）1、目的要求用RLC串联谐振方法将方波分解成基波和各次谐波，并测量它们的振幅与相位关系；将一组振幅与相位可调正弦波由加法器合成方波；了解傅立叶分析的物理含义和分析方法。2、方法原理任何一个周期性函数都可以用傅立叶级数来表示，同时利用傅立叶级数合成，可将一系列正弦波形合成所需的信号。3、主要实验仪器及材料FD-FLY-I傅立叶分解合成仪、DF4320示波器、标准电感、电容箱。4、掌握要点周期性函数的傅立叶分解与合成。5、实验内容：（1）方波的傅立叶分解。（2）方波的傅立叶合成。实验三十一电子比荷的测定（3学时）1、目的要求掌握磁聚焦法测量电比荷的方法，了解电子在磁场中的螺旋运动。2、方法

30、原理当电子在磁场中运动时会受到磁场的作用力，如果电子的速度方向与磁场方向有一个夹角，则电子在磁场中作螺旋运动，其螺距大小只与电子在平行于磁场方向的速度分量有关。3、主要实验仪器及材料电子比荷测定仪4、掌握要点电子在磁场中的运动。5、实验内容：（1）对电子比荷仪进行电聚焦。（2）用磁聚焦法测量电子聚焦时的励磁电流。实验三十二RLC电路的稳态特性研究（3学时）1、目的要求研究RLC串、并联电路的幅频特性，掌握幅频特性的测量方法，进一步理解回路值的物理意义。2、方法原理在有电感、电容的交流电路里，固有的频率是可调的，系统的驱动力是外来信号，共频率是给定的，调整固有频率与外来频率相同，此刻电路发生了谐

31、振。3、主要实验仪器及材料FB318RLC电路实验仪、示波器。4、掌握要点RLC谐振电路的幅频特性。5、实验内容：（1）测量RLC串联电路的特性曲线。（2）测量RLC并联电路的特性曲线。实验三十三RLC电路的暂态过程研究（3学时）1、目的要求研究RC、RL、LC、RLC等电路的暂态过程；理解时间常数的概念及其测量方法。2、方法原理R、L、C元件的不同组合，可以构成RC、RL、LC和RLC电路，这些不同的电路对阶跃电压的响应是不同的，从而有一个从一种平衡态转变到另一种平衡态的过程，这个转变过程即为暂态过程。3、主要实验仪器及材料FB318RLC电路实验仪、示波器。4、掌握要点暂态过程及时间常数的

32、理解。5、实验内容：（1）RC电路的暂态过程。（2）RL电路的暂态过程。（3）RLC电路的暂态过程实验三十四用非线性电路研究混沌现象（3学时）1、目的要求学习有源非线性电阻的伏安特性；通过研究一个简单的非线性电路，了解混沌现象和产生混沌的原因。2、方法原理混沌是非线性科学中的主要研究对象之一，是对经典决定论的否定，但本身有它特有的规律。3、主要实验仪器及材料THQH-1非线性电路混沌实验仪4、掌握要点混沌概念的理解。5、实验内容：（1）用示波器观察LC振荡器产生的波形周期分岔及混沌现象，分析混沌产生的原因。（2）测量非线性电阻电路（元件）的伏安特性，测量RLC串联电路的特性曲线。实验三十五光电

33、管特性的研究（3学时）1、目的要求研究光电管的伏安特性及光电特性。2、方法原理当光照射到金属表面时，只要其频率达到一定值，在金属表面就会发射出光电子，光电子动能的大小与光的频率及金属材料有关。3、主要实验仪器及材料光电效应实验仪、暗箱、微安表、双刀开关。4、掌握要点光电效应伏安特性及光电特性的理解。5、实验内容：（1）线路的连接、仪器的调试。（2）光电管伏安特性的测量。（3）光电管光电特性的测量实验三十六薄透镜焦距的测定（3学时）1、目的要求掌握测定薄透镜焦距的几种方法，学习光学系统共轴调节的方法。2、方法原理物距像距法、自准法、共轭法测凸透镜的焦距，物距像距法测凹透镜的焦距。3、主要实验仪器

34、及材料光具座、会聚透镜、发散透镜、光源、物屏、像屏、平面反射镜等。4、掌握要点光具座的调节，测透镜焦距的方法。5、实验内容：（1）对光学系统共轴的调节。（2）用物距像距法测凸透镜的焦距。（3）用自准法测凸透镜的焦距。（4）用共轭法测凸透镜的焦距。（5）用物距像距法测凹透镜的焦距。实验三十七分光计的调整与棱镜折射率的测定（5学时）1、目的要求了解分光计结构，掌握调节和使用分光计的方法，掌握测定三棱镜顶角的方法，用最小偏向角法测定三棱镜玻璃的折射率。2、方法原理三棱镜顶角的测量：自准法,反射法,折射率3、主要实验仪器及材料分光计、汞灯、三棱镜、照明小灯4、掌握要点分光计的调节和使用方法。5、实验内

35、容：（1）分光计的调节。（2）三棱镜顶角的测量(自准法和反射法)。（3）测量三棱镜的最小偏向角。（4）数据处理,计算三棱镜的折射率。实验三十八迈克耳逊干涉仪的调节及使用（3学时）1、目的要求熟悉迈克乐逊干涉仪的调节及使用。2、方法原理等倾干涉光波波长。等厚干涉3、主要实验仪器及材料迈克尔逊干涉仪、氦氖激光器、钠光源、毛玻璃、透镜4、掌握要点等倾干涉和等厚干涉的特点。5、实验内容：（1）迈克尔逊干涉仪调节。（2）等倾干涉现象的观察和氦氖激光器光波波长的测定。（3）观察等厚干涉现象。实验三十九旋光现象研究（2学时）1、目的要求观察线偏振光通过旋光溶液后的旋光现象，了解旋光仪的原理和结构特点，掌握其

36、使用方法偏振光研究旋光仪的应用。2、方法原理一束线偏振光通过旋光物质后，其旋光度与旋光物质的浓度成正比。3、主要实验仪器及材料旋光仪，葡萄糖溶液烧杯、脱脂棉及擦镜纸。4、掌握要点旋光仪的使用。5、实验内容：（1）校准旋光仪读数。（2）测定液体的旋光率。（3）测溶液的浓度。实验四十用透射光栅测定光波波长（3学时）1、目的要求加深对光的衍射理论及光栅分光原理的理解，学会用透射光栅测定光波波长，光栅常数及角色散率。2、方法原理光栅衍射光波波长，光的角色散率。3、主要实验仪器及材料分光计、透射光栅、汞灯4、掌握要点用透射光栅测波长，光栅常数及角色散率的方法。5、实验内容：（1）仪器的调整：分光计的调节

37、与光栅的调节。（2）测光栅常量、光波波长及角色散率。实验四十一等厚干涉的应用牛顿环（3学时）1、目的要求掌握用牛顿环测定透镜曲率半径,通过实验加深对等厚干涉的理解,了解光的干涉在测量中的应用。2、方法原理利用光程差出现暗纹的条件可以得出3、主要实验仪器及材料牛顿环仪、单色光源(钠灯)、凸透镜、计数显微镜4、掌握要点牛顿环仪的调节使用方法,求曲率半径的公式推导。5、实验内容：（1）调节牛顿环装置,使牛顿环落在显微镜筒的正下方。（2）调节目镜,使牛顿环圆心处在视场正中央。（3）测出第11至15环的直径作为,再将15到21的直径作,用逐差法求出直径平方差的平均值,代入公式求透镜曲率半径的平均值。实验

38、四十二衍射光强的分布研究（3学时）1、目的要求通过观测夫琅和费单缝衍射光强分布并绘制曲线,加深对课堂所学理论知识的了解,掌握使用硅光电池(或发光二极管)测量相对光强分布的方法。2、方法原理研究垂直于缝方向的任一截面的衍射效应,即可得屏上衍射条纹的强度分布:,为狭缝宽度。3、主要实验仪器及材料氦-氖激光器、单狭缝、光电探头、直流幅射式检流计、AC15稳压电源4、掌握要点夫琅和费单缝衍射光强分布的特点。5、实验内容：（1）连接好电路。（2）调节各元件共轴等高,改变狭缝的倾斜度,使衍射光斑沿水平方向分布。（3）调整光电控测器的位置,使硅光电池位于衍射条纹上,且转动光探器的测微手轮作水平扫描时,它都能

39、在衍射条纹上移过。（4）测量两侧光电强度。（5）根据测量结果，作出光电流位移曲线，即单缝衍射光强分布曲线。实验四十三用双棱镜干涉测钠光的波长（4学时）1、目的要求观察双棱镜产生的光的干涉现象和特点，掌握获得双光束干涉的另一种方法，进一步理解产生干涉的条件。用双棱镜测定光波波长。学习测微目镜等分光仪器的使用与调整方法。2、方法原理设为两虚光源之间的距离，为虚光源所在平面到观察处的距离，且，干涉条纹间距为，则实验所用光源的光波波长为。3、主要实验仪器及材料双棱镜、可调狭缝、辅助透镜、测微目镜、光具座、白屏、单色光源、读数灯和米尺等4、掌握要点用双棱镜测光波波长的方法。5、实验内容：（1）实验装置的

40、调整与干涉现象的观察。（2）测量光波波长。（3）观察白光下双棱镜干涉现象。实验四十四偏振光的定量研究（3学时）1、目的要求观察光的偏振现象，加深偏振的基本概念，了解偏振光的产生和检验，观察布儒斯特角及测定玻璃的折射率，观测椭圆偏振光和圆偏振光。2、方法原理获得偏振光的方法，非金属的镜面反射，布儒斯特定律3、主要实验仪器及材料光具座、偏振片、波片、激光器、硅光电池、光点检流计、刻度盘、玻璃板、光屏4、掌握要点获得偏振光的方法，了解偏振光的产生和检验方法。5、实验内容：（1）起偏与检偏鉴别自然光和偏振光。（2）用偏振计验证布儒斯特定律，并测出玻璃的折射率。（3）观察椭圆偏振光和圆偏振光。实验四十六

41、用阿贝折射仪测液体的折射率（2学时）1、目的要求加深对全反射原理的理解，掌握应用方法；通过对几种液体折射率的测量，学会使用阿贝折射仪。2、方法原理利用光的全反射原理测量液体的折射率。3、主要实验仪器及材料阿贝折射仪、照明台灯、标准玻璃块、折射率液（溴代萘）、待测液、滴管、脱脂棉及擦镜纸。4、掌握要点阿贝折射仪的使用。5、实验内容：（1）校准阿贝折射仪读数。（2）测定液体的折射率。（3）测糖溶液的含糖浓度。实验四十七自组望远镜和显微镜（4学时）1、目的要求了解显微镜、望远镜的构造原理，掌握其正确的使用方法，学习显微镜、望远镜的组装方法和测量它们的放大率。2、方法原理放大率定义为。显微镜，望远镜或

42、3、主要实验仪器及材料会聚透镜四块、发散透镜一块、光具座、光源、刻度尺、米尺、读数望远镜、固定式望远镜、半透半反镜、全反射镜。4、掌握要点光具座的调节，望远镜、显微镜的构造原理。5、实验内容：（1）对光学系统共轴的调节。（2）组装显微镜和测定其放大率。（3）组装望远镜和测定其放大率。（4）测定计数望远镜和固定式望远镜的放大率。实验四十八平行光管的调整和使用（3学时）1、目的要求了解平行光管的结构，并掌握平行光管的调节方法，学习用平行光管测定透镜的焦距及分辨率的方法。2、方法原理透镜焦距的测量，为平行光管物镜的焦距，为玻罗板上所选用刻线对间距离的实测值，为玻罗板上相对应的刻线对成象的距离。3、主

43、要实验仪器及材料550型平行光管、可调式平面反射镜、分划板、测微目镜、待测透镜4、掌握要点平行光管的调节及使用方法。5、实验内容：（1）平行光管的调节。（2）测透镜的焦距。（3）测透镜的分辨率。实验四十九自组投影仪（4学时）目的要求了解幻灯机的工作原理，掌握对透镜式投影系统的调节。2、方法原理幻灯机的工作原理。3、主要实验仪器及材料白屏、镜架、凸透镜、干板架、幻灯底片、凸透镜、镜架、白炽灯光源。4、掌握要点透镜式投影系统的调节。5、实验内容：（1）根据幻灯机的工作原理用光学元件组建投影仪。（2）对组建的透镜式投影系统进行调节。实验五十光具组节点和光具组焦距的测定（4学时）1、目的要求使学生了解

44、光学仪器中的共轴球面系统的基点、基面及其应用。2、方法原理共轴球面系统中的基点、基面，共轴球面系统的成像规律。3、主要实验仪器及材料测微目镜及镜架、透镜组/测节器、接圈、凸透镜、镜架、微尺分划板、白炽灯光源、接杆。4、掌握要点光具组节点和光具组焦距的测定。5、实验内容：（1）调节光具组节点。（2）测定光具组的焦距。（3）调节光路，设置成像。实验五十一全息照相（3学时）1、目的要求了解激光全息照相的基本原理、掌握静态激光全息照相片的拍摄方法及再现方法。2、方法原理根据光的干涉和衍射原理，当被摄物体表面的漫射光波与参考光波产生干涉时，其干涉图样中包含物体光波的振幅及相位信息。3、主要实验仪器及材料

45、激光全息照相实验仪、全息底片及照片冲洗设备和药品。4、掌握要点激光光路的调节。5、实验内容：（1）激光光路的调节。（2）全息照片的记录。（3）全息照片的再现。实验五十二夫兰克赫兹实验（3学时）1、目的要求测量氩原子的第一激发电势，理解原子能级。2、方法原理当能量足够大的电子与原子发生非弹性碰撞后，电子的能量将传递给原子，使原子从正常状态跃迁到第一激发态。3、主要实验仪器及材料F-H实验仪，示波器。4、掌握要点玻尔原子结构理论的理解。5、实验内容：（1）调节实验仪电压。（2）用示波器观察板间电流与加速电压的关系。（3）测量氩原子的第一激发电势。实验五十三氢（氘）原子光谱（4学时）、目的要求通过测

46、量氢和氘巴尔未线系谱线，计算氢和氘原子核的质量比。2、方法原理通过仪器测量出氢和氘的波长，根据玻尔理论求出其里德伯常数以及氢和和氘原子核的质量比。3、主要实验仪器及材料组合式多功能光栅光谱仪（带光电检测系统）、氢氘灯、定标灯组、计算机、打印机。4、掌握要点多功能光栅光谱仪的调节与使用5、实验内容：（1）用光栅光谱仪测出氢和氘的波长（三个线系的波长）（2）求出其里德伯常数以及氢和和氘原子核的质量比。实验五十四塞曼效应（4学时）1、目的要求了解用法布里-珀洛干涉仪测波长差值的方法，观察汞5461埃（绿色）光谱线的塞曼效应，并且测定e/m的值。2、方法原理将光线通过强磁场时，光谱中的一条谱线会分裂成

47、几条谱线，分裂后的谱线是偏振的，谱线分裂的条数随光子跃迁能级的不同而不同。这种现象称为塞曼效应。3、主要实验仪器及材料塞曼效应实验仪。4、掌握要点F-P标准具的调节。5、实验内容：（1）调节F-P标准具。（2）垂直于磁场方向观察塞曼分裂。（3）观察纵向塞曼效应。实验五十五白光光学/数字图象信息处理（4学时）、目的要求了解和掌握光学图像信息处理的基本理论和技术，掌握光学实验系统光路的调节。2、方法原理在普通胶片照相机的片门处加装三色光栅编码器，成为彩色编码照相机。用该相机一次拍摄就将彩色景物实时地编码记录在黑白胶片上，再用黑白胶片的反冲转洗去，便可得到久不褪色的含有彩色信息的黑白编码片。光学解码

48、是将黑白编码片置于彩色图像光学解码系统的输入面内，用白平行光照射经傅氏变换透镜后，在其频谱面对应的红、绿、蓝一级频谱进行滤波，在系统的输出面就可以得到与原景物一样的彩色图像。数字解码是用计算机进行傅氏变换得到与原景物一样的彩色图像。3、主要实验仪器及材料135彩色编码照相机、黑白胶片、闪光灯、彩色物、冲胶卷药液及用具、白光光源、聚光镜、小孔滤波器、平面反射镜、准直镜、黑白编码片框架、傅氏变换镜、频谱滤波器、场镜、CCD彩色摄像机、彩色监视器、白屏4、掌握要点光学图像信息处理的基本理论和技术、色度学的基本理论和概念。5、实验内容：（1）彩色编码照相。（2）光学解码。（3）数字解码。实验五十六核磁

49、共振实验（4学时）、目的要求了解核磁共振原理，用稳态法观测NMR波谱，测量一些样品的核磁矩，并学会用NMR方法测定磁场。2、方法原理当垂直于方向所施加的射频场的频率满足时，低能的核磁矩可吸收射频场能量而跃迁到高能级。3、主要实验仪器及材料核磁共振仪（包括边限振荡器、扫场调制、移相器和电源）、双综示波器、频率计、高斯计。4、掌握要点核磁共振仪的调节与使用,磁矩的能量及跃迁规则。5、实验内容：（1）核磁共振仪的调节。（2）观察氢原子的共振信号,并记下其共振频率(三峰等间距和两峰合一时)。（3）观察氟原子的共振信号,并记下其共振频率(三峰等间距和两峰合一时)。（4）计算磁场强度与驰豫时间实验五十七光

50、泵磁共振（4学时）、目的要求了解光泵磁共振的实验原理，并通过实验加深对原子超精细结构、光抽运及磁共振的理解、学习用光泵磁共振的实验方法测定金属铷原子的朗德因子g。2、方法原理光泵磁共振是利用光抽运效应来研究原子超精细结构塞曼能级间的磁共振，样品为铷元素。探测共振信号的方法为光探测法。3、主要实验仪器及材料光泵磁共振实验仪主体单元、辅助源、射频信号发生器及示波器四部分组成。4、掌握要点光泵磁共振仪的调节与使用,光抽运及磁共振的理解。5、实验内容：（1）光泵磁共振仪的调节。（2）观察光抽运信号。（3）测量抽运时间和驰豫时间。（4）观察磁共振信号。（5）测量朗德因子。（6）测地磁场。（7）测共振信号

51、线宽。实验五十八普朗克常数的测定（3学时）1、目的要求加深光电效应及光的量子性的理解，利用光电效应测定普朗克常数。2、方法原理在光电效应中，遏止电压的大小与普朗克常数成正比。3、主要实验仪器及材料普朗克常数测定仪4、掌握要点光电管伏安特性的测试。5、实验内容：（1）微电流放大器调节。（2）光电管暗电流测试。（3）光电管伏安特性测试实验五十九密立根油滴实验（3学时）1、目的要求验证电荷的量子性2、方法原理当油滴下落时，受到重力、空气阻力的作用，运动一定距离后将作匀速下降，下降的速度一油滴的电量有关。3、主要实验仪器及材料密立根油滴实验仪，钟表油。4、掌握要点平衡测量法原理的理解，油滴下降时间的测

52、量5、实验内容：（1）仪器的调节。（2）测量平衡电压及油滴匀速运动的时间。（3）计算出油滴的电量。实验六十黑体辐射（3学时）、目的要求了解和掌握黑体辐射的光谱分布普朗克辐射定律、黑体辐射的积分辐射斯忒藩玻尔兹曼定律、维恩位移定律。2、方法原理普朗克研究这个问题时，本着从实际出发，并大胆引入了一个史无前例的特殊假设：一个原子只能吸收或者发射不连续的一份一份的能量，这个能量份额正比于它的振荡频率。并且这样的能量份额值必须是能量单元h的整数倍，即能量子的整数倍。h即是普朗克常数。由此得到了黑体辐射的光谱分布辐射度公式：根据这公式很容推出黑体辐射的积分辐射斯忒藩玻尔兹曼定律、维恩位移定律，即黑体的总辐射通量与黑体的绝对温度T的四次方成正比、光谱亮度的最大值的波长与黑体的绝对温度成反比。3、主要实验仪器及材料WGH-10型黑体实验装置，由光栅单色仪，接收单元，扫描系统，电子放大器，A/D采集单元，电压可调的稳压溴钨灯光源，计算机及输出设备组成。4、掌握要点黑体辐射软件的操作与使用以及普朗克辐射定律、黑体辐射的积分辐射斯忒藩玻尔兹曼定律、维恩位移定律。5、实验内容：（1）打开仪器，预热三十分钟。（2）选5个不同的电流（