大學(xué)物理實驗（第4冊）

前言

　　物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運動形式、相互作用及其轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)科。它的基本理論滲透在自然科學(xué)的各個領(lǐng)域，應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的許多部門，對人類科學(xué)技術(shù)的發(fā)展起到了引領(lǐng)和推動作用。在100年之前，1905年，愛因斯坦發(fā)表了五篇光輝著作，這對我們100年以來整個人類的科學(xué)技術(shù)發(fā)展起到了奠基性的作用。聯(lián)合國大會去年6月份把今年定成“世界物理年”，這是物理學(xué)對人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展和人類文明中發(fā)揮了重要作用的最高榮譽和肯定。　　在人類追求真理、探索未知世界的過程中，物理學(xué)的發(fā)展導(dǎo)致了一系列科學(xué)的世界觀和方法論，深刻影響著人類對物質(zhì)世界的基本認(rèn)識、人類的思維方式和社會生活，是人類文明的基石，在人才的科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)中具有重要的地位?！　∥锢韺W(xué)本質(zhì)上是一門實驗科學(xué)。物理實驗是科學(xué)實驗的先驅(qū)，體現(xiàn)了大多數(shù)科學(xué)實驗的共性，在實驗思想、實驗方法以及實驗手段等方面是各學(xué)科科學(xué)實驗的基礎(chǔ)。物理實驗課是高等院校對學(xué)生進行科學(xué)實驗基本訓(xùn)練的基礎(chǔ)課程，物理實驗教學(xué)是培養(yǎng)人才科學(xué)素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)?！　∮苫魟η嗟热司帉懙摹洞髮W(xué)物理實驗》是一套創(chuàng)新體系的實驗教材，編者都是在教學(xué)、科研第一線艱辛敬業(yè)多年，具有豐富教學(xué)經(jīng)驗和科研背景的教師。新體系教材融進了他們多年教學(xué)、科研積累的科學(xué)思想、科學(xué)方法、教學(xué)思想、教學(xué)經(jīng)驗和成果。新體系教材在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)經(jīng)過多年的實踐考驗并幾經(jīng)完善，在量大面廣的本科生教學(xué)中發(fā)揮了重要的作用。本套書的修訂版更融進了近幾年教學(xué)改革的新成果，在原版書的基礎(chǔ)上增加了反映時代特點和科研轉(zhuǎn)化的實驗內(nèi)容、實驗方法和實驗技術(shù)，是一套滲透著時代氣息的教材?！　∵@套教材按照實驗內(nèi)容基礎(chǔ)性、綜合性、設(shè)計性、研究性的難易程度與學(xué)生的知識水平相適應(yīng)等分為四級實驗，對應(yīng)四冊教材，每級實驗都含有力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理實驗，既具有知識的系統(tǒng)性又有相對獨立性。教材內(nèi)容豐富、注意物理實驗內(nèi)容的先進性同時兼顧傳統(tǒng)、經(jīng)典、里程碑的著名實驗。教材配有“大學(xué)物理仿真實驗”和“遠程大學(xué)物理仿真實驗系統(tǒng)”，為改革教學(xué)方法、營造多元化的教學(xué)模式創(chuàng)造了條件。教材不僅適用于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等綜合性大學(xué)，也適用于廣大理工科及其他各類大學(xué)。

內(nèi)容概要

本套書的第一版是“面向21世紀(jì)課程教材”，它打破了傳統(tǒng)實驗課教材的編寫模式，建立了一個能促使實驗課獨立發(fā)展的新的教材體系，以本套書為基礎(chǔ)的教學(xué)實踐獲得了2001年國家級教學(xué)成果一等獎。本次修訂融進了近幾年教學(xué)改革中的新成果，增加了由科研轉(zhuǎn)化而來、反映時代特點的實驗內(nèi)容和實驗方法，在多數(shù)實驗中還增加了設(shè)計性內(nèi)容。全套書共分四冊，其中第一冊適應(yīng)于理、工、農(nóng)、醫(yī)、商等各學(xué)科領(lǐng)域，為各專業(yè)的普及課程；第二冊適應(yīng)于理工科各專業(yè)；第三冊適應(yīng)于理科各專業(yè)及需要加強物理基礎(chǔ)的工科專業(yè)；第四冊適應(yīng)于物理類專業(yè)及相關(guān)理科非物理類專業(yè)。每冊的內(nèi)容都覆蓋有力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、近代物理等領(lǐng)域的實驗，各冊書依次逐級提高，適應(yīng)于不同層次教學(xué)的需要。本套書中還涉及一些科學(xué)研究前沿中眾所關(guān)注的課題。本套書配有大學(xué)物理仿真實驗軟件。    本書第四冊以現(xiàn)代綜合實驗和小型科研課題型實驗（或研究型實驗）為主，多數(shù)實驗中含有研究性內(nèi)容或研究性課題，共分4章，含有26個實驗，可供高等院校物理類專業(yè)及相關(guān)理科非物理類專業(yè)的學(xué)生作為物理實驗課的教材，也可供社會讀者閱讀。

書籍目錄

第一章 科學(xué)研究的方法和若干前沿　§1.1 科學(xué)研究的思想和方法　§1.2物理學(xué)研究中的若干前沿第二章 現(xiàn)代綜合實驗　實驗2.1 非線性光學(xué)系列實驗　實驗2.2 激光系列實驗　實驗2.3 光學(xué)信息處理實驗　實驗2.4 y相機成像實驗　實驗2.5 拉曼光譜　實驗2.6 常溫及變溫下的吸收和發(fā)射光譜　實驗2.7 紅外圖像信息處理　實驗2.8 光的力學(xué)效應(yīng)系列實驗　實驗2.9 康普頓散射實驗　實驗2.10 光纖通信　實驗2.11 透鏡像差的橫向剪切干涉條紋的測量研究　實驗2.12光學(xué)傳遞函數(shù)測量研究第三章 小型科研課題型實驗　§3.1 材料制備技術(shù)及性能測試　　實驗3.1.1 薄膜制備技術(shù)及光電性能測試　　實驗3.1.2納米材料的制備與物性研究　　實驗3.1.3半導(dǎo)體電性能測試　§3.2結(jié)構(gòu)成分分析與波譜學(xué)　　實驗3.2.1 電子探針與結(jié)構(gòu)成分分析　　實驗3.2.2 x射線熒光分析　　實驗3.2.3掃描隧穿顯微鏡實驗　§3.3 固體物理研究中的核技術(shù)應(yīng)用　　實驗3.3.1 穆斯堡爾譜學(xué)應(yīng)用　　實驗3.3.2正電子壽命譜測量　§3.4等離子體特性研究　　實驗3.4.1等離子體特性實驗　§3.5 同步輻射加速器及其應(yīng)用　　實驗3.5.1 X射線光刻技術(shù)及其應(yīng)用　　實驗3.5.2 x射線光電子能譜　　實驗3.5.3軟X射線顯微術(shù)　§3.6高壓物理　　實驗3.6.1 高壓條件下的物理測試　§3.7計算機虛擬技術(shù)　　實驗3.7.1 計算機虛擬實驗的設(shè)計第四章 大學(xué)物理實驗的現(xiàn)代信息化教學(xué)　§4.1 信息化教學(xué)在大學(xué)物理實驗中的作用和意義　§4.2大學(xué)物理仿真實驗　§4.3 大學(xué)物理實驗的遠程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)物理學(xué)常量表中華人民共和國法定計量單位

章節(jié)摘錄

　　光阱對粒子的作用存在一最大阱力，當(dāng)粒子受到的外力超過這一阱力，粒子就將從光阱中逃逸出去.光陷阱的最大阱力是表征光阱拖動微粒或克服微粒間作用力的能力的基本參數(shù)。流體力學(xué)法測定最大阱力，就是利用流體的粘滯力作用外力，當(dāng)粒子與流體的相對速度達到一臨界值時，流體對粒子的粘滯力等于或稍大于光阱的最大阱力，粒子將從阱中逃逸出去.這一臨界的相對速度稱之為逃逸速度，相應(yīng)的粘滯阻力的大小就等于最大阱力.實驗時，用光鑷捕獲樣品池中的一個小球，通過機械驅(qū)動或手動調(diào)節(jié)X－y樣品臺，使該微粒相對周圍的液體環(huán)境運動，相對的運動速度由平臺的運動速度決定.當(dāng)此速度增大到一定值時，粒子從光阱中逃逸，由此可以確定逃逸速度和相應(yīng)的粘滯力.在手動操控的情形，無法直接知道此逃逸速度，可通過分析逃逸前后的圖像推算此逃逸速度..　　3.實驗裝置　　實驗所用裝置如圖2.8 —4所示，稱之為光鑷微操作儀，包括一個作為光鑷光源的激光器、光學(xué)耦合器、顯微鏡、樣品臺以及一套觀察和記錄光鑷對微粒的操作過程的實時監(jiān)測系統(tǒng).　　由激光發(fā)射的激光束，經(jīng)過光學(xué)耦合光路擴束整形后，入射到雙色分束鏡上，被反射至物鏡聚焦在樣品池中形成光阱.裝有微粒懸浮液的樣品池置于樣品臺上。

圖書封面

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