近代物理實驗

前言

　　物理學是以實驗為本的科學，在物理學的發(fā)展過程中，實驗起著重要作用。近代物理實驗課程是物理及相關(guān)專業(yè)高年級本科生開設的一門知識性、綜合性和技術(shù)性較強的實驗課程。其內(nèi)容涉及近代物理學發(fā)展中起過重要作用的著名實驗以及科學實驗中一些不可缺少的現(xiàn)代實驗技術(shù)。通過對本課程的學習和實驗訓練，能夠使大學生了解物理學發(fā)展的歷史背景，理解物理實驗在物理概念的產(chǎn)生、形成和發(fā)展過程中的作用，領(lǐng)會物理學家的物理思想和實驗設計方法，進一步鞏固理解學過的理論知識，掌握科學實驗中一些常用的實驗方法、實驗技術(shù)、實驗儀器和相關(guān)知識，進一步提高大學生的實驗技能，培養(yǎng)良好的實驗習慣和嚴謹?shù)目茖W作風，對大學生致力于科學研究有著十分重要的作用?！　∥倚８哞F軍、朱俊孔主編的《近代物理實驗》教材于2000年由山東大學出版社出版。該教材出版以來多次再版，被山東省高師院校以及省外部分高校本課程的教學使用，為近代物理實驗課程教學和實驗室建設起到了積極的作用。近年來，為了適應面向21世紀教學改革和人才培養(yǎng)的需要，我們在近代物理實驗教學中，積極開展教學改革研究，建立了近代物理實驗課程新體系，在教學中取得了顯著成效。2005年，我校近代物理實驗課程的教學改革成果獲得了山東省省級教學成果一等獎；2006年，近代物理實驗課被評為山東省首批省級精品課程。因此，新編《近代物理實驗》教材也是近幾年來教學改革成果的總結(jié)?！　?004年4月，依據(jù)山東省教育廳關(guān)于山東省高等學校立體化新體系實驗教材建設的指示，在中國海洋大學召開了“大學物理實驗教材建設研討會議”。根據(jù)此次會議的精神，我們對山東省部分省屬高校的近代物理實驗課程教學情況作了調(diào)查研究，確定了在已出版的《近代物理實驗》教材基礎(chǔ)上，集近年來各校實驗室建設和教學改革成果，編寫一本有特色、有水平，適用于普通高師院校的近代物理實驗教材。確立了統(tǒng)一規(guī)劃、集體創(chuàng)作的原則，因此，本書由山東師范大學、曲阜師范大學、聊城大學、四川大學、大連民族學院等高校的長期工作在實驗教學一線、有豐富經(jīng)驗的實驗教師共同來編寫?！　”緯趯嶒炦x題上參照教育部高等院校物理學與天文學教學指導委員會實驗物理指導組1999年通過的《高等理科物理學專業(yè)（四年制）近代物理實驗教學基本要求》確定的實驗內(nèi)容編寫。本書內(nèi)容涉及原子物理、原子核物理、激光與光學、微波技術(shù)、磁共振技術(shù)、X射線與結(jié)構(gòu)分析、真空與低溫技術(shù)、光纖通信技術(shù)和微弱信號檢測技術(shù)9個單元39個實驗項目?！　榱朔奖銓W生學習和教師使用，本書在大部分單元的開始編寫了實驗必備的基礎(chǔ)知識，每個實驗盡量對實驗背景、實驗技術(shù)應用及發(fā)展前景作介紹。提出了實驗預習要求，供學生在實驗前預習參考。在實驗原理部分，盡量避免繁瑣的數(shù)學推導，力求簡明扼要、清晰易懂。在實驗操作部分除了個別技術(shù)性較強的實驗外，一般不給出具體的操作步驟，重點介紹儀器的使用和實驗方法，學生在掌握了實驗原理和實驗方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)實驗要求和儀器說明書自行設計實驗步驟，以培養(yǎng)學生的實驗設計和實際工作能力。

內(nèi)容概要

本書是參照教育部高等院校物理學與天文學教學指導委員會實驗物理指導組1999年通過的《高等理科物理學專業(yè)（四年制）近代物理實驗教學基本要求》確定的實驗內(nèi)容編寫的，內(nèi)容涉及原子物理、原子核物理、激光與光學、微波技術(shù)、磁共振技術(shù)、X射線和結(jié)構(gòu)分析、真空與低溫技術(shù)、光纖通信技術(shù)、微弱信號檢測技術(shù)等領(lǐng)域9個單元，共39個實驗項目．詳細闡述了每個實驗的背景知識、實驗原理、實驗儀器、實驗內(nèi)容和注意事項?！　”緯勺鳛楦叩仍盒＠砉た票究粕脱芯可慕锢韺嶒炚n程的教材或參考書。

書籍目錄

前言第一單元 原子物理 　實驗1-0 光譜分析基礎(chǔ)知識 　實驗1-1 光譜定性與定量分析 　實驗1-2 氫-氘原子光譜 　實驗1-3 鈉原子光譜 　實驗1-4 密立根油滴實驗 　實驗1-5 塞曼效應實驗 　實驗1-6 弗蘭克-赫茲實驗 　實驗1-7 黑體輻射實驗 第二單元 原子核物理 　實驗2-0 核探測技術(shù)基礎(chǔ)知識 　實驗2-1 C-M計數(shù)器及核衰變統(tǒng)計規(guī)律 　實驗2-2 閃爍探測器及γ能譜測量 　實驗2-3 用β粒子驗證相對論動量與動能的關(guān)系 　實驗2-4 γ射線與物質(zhì)相互作用的特性及吸收規(guī)律 第三單元 激光與光學 　實驗3-1 激光模譜分析   實驗3-2 激光拉曼光譜  實驗3-3 激光全息  實驗3-4 阿貝成像與空間濾波  實驗3-5 光拍頻法測量光速  實驗3-6 法拉第效應實驗  實驗3-7 色度學實驗第四單元 微波技術(shù)  實驗4-0 微波技術(shù)基礎(chǔ)知識  實驗4-1 微波傳輸特性與基本測量  實驗4-2 微波法電容率與介電損耗角測量  實驗4-3 微波光學特性測量第五單元 磁共振技術(shù)  實驗5-0 磁共振技術(shù)基礎(chǔ)知識  實驗5-1 核磁共振  實驗5-2 脈沖核磁共振  實驗5-3 電子自旋共振  實驗5-4 光泵磁共振  實驗5-5 鐵磁共振第六單元 X射線和結(jié)構(gòu)分析    實驗6-0 X射線與晶體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識    實驗6-1 多晶體點陣常數(shù)的精確測定    實驗6-2 X射線衍射物相定性分析    實驗6-3 掃描隧道顯微鏡    實驗6-4 薄膜的磁電阻測量第七單元 真空與低溫技術(shù)  實驗7-0 真空技術(shù)基礎(chǔ)知識  實驗7 1 真空的獲得與測量  實驗7-2 真空蒸發(fā)鍍膜與膜厚測量  實驗7-3 離子濺射鍍膜  實驗7 4 高溫超導材料特性測試與低溫溫度計第八單元 光纖通信技術(shù)  實驗8-0 光纖通信簡介  實驗8-1 音頻信號光纖傳輸技術(shù)實驗  實驗8-2 數(shù)字信號光纖傳輸技術(shù)實驗第九單元 微弱信號檢測技術(shù)  實驗9-1 相關(guān)器研究及其主要參數(shù)的測量  實驗9-2 鎖定放大器原理實驗  實驗9-3 單光子計數(shù)附表  附表1 物理常用常數(shù)表  附表2 物理常用單位表  附表3 里德伯表109737.31/（m+a）2

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   3）利用字母索引和PDF卡片進行物相定性分析的具體步驟 （1）根據(jù)已知相分的英文名稱，從文字索引中找出它們的卡片編號，然后找出卡片。 （2）將所得未知樣品的d值和Ⅰ∕Ⅰ1值與第一步查出的卡片一一對照，若此卡片能與所測樣品的某些線條很好地符合，即可肯定樣品中含有此卡片所載的物質(zhì)。 （3）若除去和卡片相一致的線條還有一些線條，表明還有未知物相待定，此時再用數(shù)字索引檢索，直到鑒定工作完成。 由上面可看出，當未知物質(zhì)為單一物相時，分析比較簡單；但當未知物質(zhì)為多相混合物時，分析就要復雜得多。實際上，物相分析就是采用不厭其煩的嘗試法，特別是當一種相分的某根線條和另一種相分的某根線條重疊，而且這根重疊的線條又為衍射圖中最強線條之一或最強線時，則混合物的分析就更加困難。通常的辦法是先對其中一種相分做出試驗性的鑒定，當找到所測d值的一部分和某一相分卡片上d值一致時，將這些線條分出來（這些線條屬于這一相分），再將重疊線條的相對強度分成兩部分，將其一部分指定屬于前面那一相，而將剩余部分連同未鑒定的線條再按上述步驟進行處理，有時可能所取的三條最強線不是一種單一物相的，此時就要舍棄其中某一條，另取一條，然后再嘗試。 應當注意，在比較眾d值時，應考慮到所測的未知物質(zhì)的d值和Ⅰ∕Ⅰ1值與卡片上稍有出入，特別當各種相分的某些衍射線條有互相重合的可能性時，Ⅰ∕Ⅰ1的出入可能很大。其次卡片上某些強度很弱的線條，可能在被測樣品的衍射圖上沒有出現(xiàn)。 4）說明 利用計算機對衍射數(shù)據(jù)進行處理，可以幫助人們進行PDF卡片檢索，自動解釋樣品的粉末衍射數(shù)據(jù)。但是計算機的應用并不意味著可以降低對分析者工作水平的要求，它只能幫助人們節(jié)省查對PDF卡片的時間，給人們提供一些可供考慮的答案，而正式的結(jié)論必須由分析者根據(jù)各種資料數(shù)據(jù)加以核定才能得出。并且用計算機來解釋衍射圖時，對d—I數(shù)據(jù)質(zhì)量的要求，也更為嚴格。

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