物理实验下教学大纲

物理实验下教学大纲一、课程信息课程代码： 08131004课程中文名称：物理实验课程英文名称： Physical Experiment课程类别：实践教学性课程，必修。课程学时学分：课程总学时：36 课程总学分：2 实验课总学时： 36适用专业：应用物理专业, 材料物理专业开课学院：理学院二、实验课性质和任务性质：独立设课。任务：本课程按照循序渐进的原则，使学生学习物理实验知识、方法和技能，了解科学实验的主要过程与基本方法，为今后的学习和工作奠定良好的实验基础。具体任务：1、 通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量，学习物理实验知识，加深对物理学 原理的理解。2、 培养与提高学生的科学实验能力，其中包括：（1） 能够通过阅读实验教材或资料，作好实验前的准备；（2） 初步掌握测量误差的分析和测量不确定度的估算；（3） 能够正确记录实验数据，初步掌握列表、绘图和逐差法等方法处理实验数据；（4） 实验结果的正确表述和综合分析能力；（5） 通过实验培养学生的实验设计能力、创新意识和创新能力，满足培养“高素质的应用型人才”的需要。3、 培养与提高学生的科学实验素养。要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学作风，严肃认真的工作态度，遵守纪律、团结协作和爱护公共财产的优良品德。三、实验项目名称和学时分配序号实验项目名称学时分配实验类型每组人数必做/选做1显微镜放大倍数及孔径数的测量2验证性2必做2太阳能电池实验2综合性2必做3示波器的使用2综合性2必做4声速测量2综合性2必做5密立根油滴实验2验证性2必做6电位差计测电动势2综合性2必做7磁滞回线2验证性2必做8数码摄影原理与技术2验证性2必做9旋光仪的使用2验证性2必做10阿贝折射仪测液体折射率2验证性2必做11光电比色计测溶液的浓度2验证性2必做12全息照相I2设计性2必做13全息照相II2设计性2必做14盖革计数实验2验证性2必做15超声波探伤与测厚2验证性2必做16PN结物理特性研究2验证性2必做17塞曼效应2验证性2必做18核磁共振成像2综合性2必做四、实验课基本要求、重点、难点1. 显微镜放大倍数及孔径数的测量掌握显微镜结构、光路图；掌握光具座上光学元件的调整；掌握显微镜放大率的测定。2. 太阳能电池实验无光照时，测量太阳能电池的伏安特性曲线；测量太阳能电池的短路电流、开路电压、最大输出功率及填充因子；测量太阳能电池的短路电流、开路电压与相对光强的关系，求出它们的近似函数关系。3. 示波器的使用了解示波器的结构和示波器的示波原理；掌握示波器的使用方法，学会示波器观察各种信号的波形；学会利用示波器测量直流、正弦交流信号电压；观察利萨如图，学会测量正弦信号频率的方法。4. 声速测量学习在超声中用振幅极值法测量声速的方法；掌握相关仪器（示波器、信号发生器、频率计等）的使用知识。5. 密立根油滴实验验证电量的量子性；学会测量基本电量的方法。按要求调整平衡电压，学会选择油滴，控制油滴。用“倒过来验证法”验证电子电荷量。6. 电位差计测电动势了解电位差计的结构，正确使用电位差计；理解电位差计的工作原理补偿原理；掌握线式电位差计测量电池电动势的方法；熟悉指针式检流计的使用方法 。7. 磁滞回线了解铁磁物质的磁化规律，比较两种典型的铁磁物质的动态特性；测定样品的基本磁化曲线，并作图；测定样品的剩磁、最大磁感应强度、内部的磁场强度；测绘样品的磁滞回线，估算其磁滞损耗。8. 数码摄影原理与技术了解照相机的结构原理，熟练使用照相机；掌握摄影用光、构图、色彩的运用原则及方法提高艺术素养；初步学习数码摄影及制作的基本原理与技能，了解图片制作的基本方法。9. 旋光仪了解旋光仪的构造及其原理，学会旋光仪的使用方法，并熟悉圆游标标尺的读数方法；观察旋光现象，用旋光仪测量糖溶液的浓度。10. 阿贝折射仪测液体折射率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。11. 光电比色计测溶液的浓度了解常用目视比色法中标准色阶的配制及比较；掌握光电比色计的使用方法；掌握吸收曲线和工作曲线的绘制；了解光电比色计的构造、特点及简单维护。12. 全息照相I了解全息照相的基本原理和特点；初步掌握拍摄静态全息照片基本技术和物像再现的方法。13. 全息照相II熟悉全息照相的基本原理；学习全息照相的实验技术，拍摄合格的全息图；观察和分析全息照相的成像特性；了解摄影暗室技术。14. 盖革计数实验理解盖革弥勒计数器的工作原理和坪曲线测量方法；掌握自动定标器的调节和使用。15. 超声波探伤与测厚掌握超声探伤的基本原理和探伤方法。学会用探伤仪测超声波声速，测钢中超声波的纵波和横波波速，测钢的厚度。16. PN结物理特性研究了解PN结正向压降随温度变化的基本关系式；在恒流供电条件，测绘PN结正向压降随温度变化的曲线，并由此确定其灵敏度和被测PN结材料的禁带宽度；学习用PN结测温的方法。17. 塞曼效应观察塞曼效应的实验现象，理解原子的能级结构及 谱线在磁场中分裂的物理原理；掌握法布里-珀罗标准具这种高分辨率光谱仪器的调节方法；利用塞曼效应进行观察与测量，由贡的5461埃谱线分裂测定电子荷质比。18. 核磁共振成像观察核磁共振稳态吸收现象；掌握核磁共振的基本原理和实验方法；学会用试样的核磁共振频率测量待测磁场强度、试样旋磁比喝核磁矩；了解示波器的内扫法和外扫法的图像特点；测量氢和氟的g因子。五、应配备的主要设备名称序号实验项目名称实验仪器1显微镜放大倍数及孔径数的测量显微镜2太阳能电池实验太阳能电池基本特性实验仪3示波器的使用示波器4声速测量声速测量仪 5密立根油滴实验密立根油滴仪6电位差计测电动势电位差计7磁滞回线磁滞回线装置8数码摄影原理与技术数码相机9旋光仪的使用旋光仪10阿贝折射仪测液体折射率阿贝折射仪11光电比色计测溶液的浓度光电比色计12全息照相I全息实验平台13全息照相II全息实验平台14盖革计数实验盖革弥勒记数实验仪15超声波探伤与测厚超声波探伤仪16PN结物理特性研究PN结物理特性仪17塞曼效应塞曼效应实验仪18核磁共振成像核磁共振成像仪六、教材及参考书：1.基础物理实验 吕斯骅 北京大学出版社 北京 2002出版2.大学物理实验 阎旭东 科学出版社 北京 2003出版3.大学物理实验 , 基础和综合分册 陈群宇 电子工业出版社 北京 2003出版4.近代物理实验 何元金 清华大学出版社 北京 2003出版5.普通物理实验 . 四 , 综合及设计部分 杨述武 高等教育出版社 北京 2000出版七、实验课考核方式：1.实验报告：学生实验后应按时完成实验总结报告。实验报告中要写出：实验名称，实验时间，试验地点，实验人姓名、专业、班级，同组人姓名，实验目的，实验仪器，实验原理，实验过程与步骤，实验数据及处理，实验结果分析，思考题等。要求内容充实、图表齐全、数据处理正确、结构合理、书面整洁、对实验结果分析有自己独立见解等。 2.考核方式：根据本学期要求做的实验个数和学生各项实验成绩的总分，计算出每个学生的平均分数做为实验考核成绩。执笔人： 审核人： 审定：理学院