《近代物理实验》教学大纲

近代物理实验课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：物理学专业本科课程代码：16E03318学时分配：36赋予学分：2先修课程：基础物理实验（1）、基础物理实验（2）、基础物理实验（3）、基础物理实验（4）后续课程：无二、课程的性质与任务近代物理实验是高等学校物理专业的一门重要的必修课程。它是在普通物理实验基础上开设的一门综合性实验技术与实验方法课程。通过本课程的学习，使学生掌握一些较先进的和综合性的实验方法和技能，加深对近代物理的一些重要概念和规律和理解，扩大知识面，培养初步的独立的科学实验和科学研究能力。本实验课程要进一步培养正确的和良好的实验习惯以及严谨的科学作风，使他们具备一定程度的用实验方法技术研究现象和规律的独立工作能力。三、教学目的与要求通过近代物理实验，丰富和活跃学生的物理思想；培养学生对物理现象的观察分析能力；引导他们了解物理实验在物理概念的产生、形成和发展中的作用；学习近代物理实验中基本的实验技能；掌握科学实验的基本知识、方法和技术。本实验课程学生应掌握的实验技术及基本技能：1.学习如何用实验的方法和技术研究物理现象和规律；了解物理实验在物理发展史上的作用；培养学生在试验过程中发现问题、分析问题、解决问题的能力。2.学习近代物理一些重要领域中一些基本实验方法和技术，掌握有关实验仪器的性能和使用。3.通过实验预习培养学生查阅资料文献，选择测量方法和仪器、观察现象、独立操作，正确测量、处理实验数据以及分析与总结实验结果的能力。4.实验加深对近代物理现象及其规律的理解，巩固和加强有关实验数据处理及误差分析方面的训练。5.培养学生实事求是，踏实细致，严肃认真的科学态度和克服困难的坚韧不拔的工作作风以及科学、良好的科学素质与习惯。四、教学内容与安排本实验本课程着重于实验方法和实验技术的训练，以提高学生理论联系实际的能力。实验项目分为必做、选做两类。大纲只对实验内容作了原则性规定，在实施大纲时，可以根据实际情况，在保证必做实验的前提下，选择实验项目，实验总学时达到36即可，并可对实验的开设顺序进行调整。

实验项目设置与内容提要序号实验项目实验学时每组人数实验类型实验要求内容提要1近代物理仿真实验41验证自修近代物理仿真实验不受时间和空间限制，能够反复地调节仪器，不断地优化实验方案，为学生在实验室充分地发挥主动性和创造性开辟了一个广阔的舞台。2光电效应41验证必修测量普朗克常数h3弗兰克—赫兹实验42验证必修观测IA-VGK曲线，剔除基底电流的影响4塞曼效应42验证必修观察测量汞灯塞曼谱线，学习误差的传递5氢氘光谱42验证必修拍摄氢氘光谱，测定里德伯常量和氘氢质量比6光速测量41综合必修掌握声光调制获得光拍频波的方法和由光拍法测量光速的方法7CCD单缝衍射实验41综合选修用CCD记录光学系统的光强，并分析光强的变化。8声光效应41综合选修学习声光效应原理，测衍射效率9椭偏法测薄膜厚度和折射率42综合选修学习椭偏仪的结构，掌握椭圆偏振光法测量薄膜厚度和折射率的方法10光泵磁共振44综合选修观测光抽运现象，测Rb朗得因子11电子自旋共振42综合选修学习用微波频段检测电子自旋共振信号，测定中DPPH电子的g因子12微波实验42设计选修微波振荡源的基本工作特性和微波的传输特性，频率、功率以及驻波比的测量13高真空的获得与测量、蒸发镀膜44设计选修学习真空泵的结构和高真空的获得与测量、学习真空蒸发法镀制银膜的工艺14电子衍射44设计选修制作薄膜样品，验证德布罗意关系15激光拉曼光谱44综合选修测量拉曼光谱的位移，确定样品分子振动的固有频率16扫描隧道显微镜44综合选修学习STM基本原理和碳原子成像的方法五、教学设备和设施本实验课程涉及的内容多、范围广。除了需要普通的实验室外，部分实验项目还需要水、暗室等实验条件。实验仪器设备涉及到近代物理方面的专用仪器设备，还有物理仿真实验软件和计算机。六、课程考核与评估本课程结束要进行实验操作考核，每人一台实验台独立完成实验，考试内容在做过实验中随机抽取。总成绩为平时成绩（考勤及实验报告成绩）60％＋实验操作成绩40％，总分按百分制记。平时成绩为单次实验成绩的平均值。单次实验成绩考核方法及所占比例如下：单次实验成绩＝实验方案×30%+实验操作×40%+实验结果×30%（1）实验方案（30%）实验方案主要考察方案设计的合理性和可靠性；电路仿真与结果分析；实验预习报告完成的质量等。不做实验预习报告的、不能回答教师问题的，扣除当次实验方案成绩的30%；不按时交实验报告的，扣除当次实验方案成绩的20%；书写不合格的重写，扣除当次实验方案成绩的30%；未交试验报告的，扣除当次实验方案成绩的100%。（2）实验操作（40%）着重考察学生实际操作的科学性、主动性、认真性、熟练性。另外，考察学生在实验过程中遇到问题时解决问题的能力。实验课程缺勤的，扣除当次实验成绩的100%。（3）实验结果（30%）实验结果着重考查其与实验方案、实验要求、实验操作的一致性。注意：凡违反学生实验守则或安全规则的扣除实验总成绩的60%。七、教材及主要参考书教材：（1）《近代物理实验教程》吴先球、熊予莹主编，科学出版社参考数：（1）《普通物理实验》，杨述武等编，高等教育出版社，2005（2）《