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1、 三级物理实验 实验课程大纲一、 课程编号： 42312000 课程名称： 三级物理实验课程类别： 专必 课程学时： 102 其中实验学时： 96开课学期： 6-7 总学分数： 3授课专业： 物理学二、所属实验室：近代物理实验室三、实验教材及参考书：三级物理实验 （自编讲义）近代物理实验 （*出版社出版）四、实验教学目的：“三级物理实验”( 也称为近代物理实验 )是继“普通物理实验 ”和“无线电电子学实验”后的一门重要的实验基础课程，本课程涉及的物理基础知识面广，并具有较强的综合性和技术性。本课程的主要目的是：通过三级物理实验丰富和活跃学生的物理思想，培养他们对物理现象的观察能力。五、对学生的
2、指导和要求：为达到教学目的，实验指导教师对学生实验应进行的指导：1、 预习要求（基本理论和原理要求等）2、 实验操作方面要求3、 实验报告要求4、六、考核形式及要求：本课程的考核是以平时成绩为基础，期终采取笔试或实验操作考核。七、每学生应做选修类实验个数： 8 个八、实验项目：类别 性质实验项目编号实验项目名称 必开选开演示性验证性设计性综合性学时 目的与要求每组人数备注42312001 G-M 计数管特性放射形哀变统计规律的测量 6 了解 G-M 计数管的工作原理和特性；测量 G-M 计数管的均曲线，学会选择工作电压；测量放射性核素衰变的统计规律242312002 闪烁能谱测量 6 掌握 闪
3、烁能谱的测量原理；掌握 闪烁单道能谱仪原理和使用方法；测量137Cs 的 闪烁能谱并理解其意义242312003 验证快速电子的动量与动能的相对论关系 12 验证快速电子的动量与动能之间相对关系；掌握获得单一动量电子的方法及其动能测量方法；设计相应的实验步骤，测量单能电子的阻值本领和材料的 吸收系数，了解它们在测厚中的应用242312004 CT 探伤 3 了解 CT 的基本原理；掌握 CT 扫描仪进行无损探伤的基本方法和步骤242312005 X 荧光分析 6 理解 X 荧光分析的原理；掌握其基本测量和分析方法；研究物质对 X 射线的吸收规律142312006 穆斯堡尔效应 12 掌握穆斯堡
4、尔效应的基本原理；理解超精细相互作用参数的意义；了解等加速穆斯堡尔谱仪的工作原理和使用方法242312007 用符合法测量放射源的绝对活度 6 了解 - 符合测量的基本原理；了解分辨时间的意义，学会测量分辩时间的示波器法；测量 60Co 源的绝对活度142312008 吸收测量 6 了解 射线被物质吸收的规律；用吸收法测量 射线的最大能量142312009 正电子湮没寿命谱的测量与分析 12 了解正电子湮没寿命谱的形成原理；学会测量仪器的使用和获取正电子寿命谱；初步掌握使用计算机解谱的数学方法和应用解谱结果来分析样品的微观结构242312010 扫描式电子显微镜 12 了解扫描电镜的工作原理；
5、初步掌握扫描电镜的使用方法以及样品的处理方法；初步学会根据扫描电镜图像分析样品表面的微观结构242312011 核磁共振 6 了解核磁共振的基本原理和使用方法；以含氢核的水作为样品，观察影氢核NMR 吸收信号大小及线宽的因素；测量原子核的核磁矩242312012 光泵磁共振 6 了解光泵磁共振的基本原理，学习光抽 2运信号的观测方法；测量铷原子的 g 因子；测量地磁场；建立零磁场42312013 微波实验 6 通过观测反射式速调管特性曲线了解它的结构及工作原理；研究微波舆系统的工作状态；学习微波测量技术及波导波长的测量。242312014 铁磁共振 6 观察铁磁共振（FMR）现象；了解谐振腔法
6、观测 FMR 信号的基本原理和方法；测量铁氧体 YIG 小球的 FMR 线宽及旋磁比242312015 电子自旋共振 6 观测电子自旋共振（ESR）现象，学习其基本原理和实验方法；测量标准样品DPPH 中自由基的 g 因子；了解微波 ESR所采用的调频调场法的基本思想；学习利用 ESR 测量微波波导波长 242312016 密立根油滴实验 3 学习密立根油滴实验设计的物理构思；验证电量的量子性；测定电量的最小单位142312017 振动喇曼光谱 12 掌握喇曼散射的基本原理，初步学会根据喇曼散射光谱来确定分子结构及其简正振动类型；掌握喇曼散射光谱的实验技术242312018 光拍法测量光速 3
7、 理解光拍频概念及其获得；掌握光拍法测量光速的技术242312019 OMA 研究氢与氘原子光谱 6 测定氢氘发射光谱的波长和里德伯常数；了解氢原子能级与光谱的关系；了解光学多通道分析器的原理和使用；测量氢与氘原子核的质量比242312020 钠原子光谱 6 学会用石英钟拍摄纳原子光谱的实验方法；了解辩认同一线的谱线进而求出各光谱项值的方法；掌握从拍摄的纳原子光谱；测定谱线的波长，求出量子缺，并画出纳原子能级图242312021 全息照相 6 了解全息照相原理及掌握全息照片的拍摄方法；拍摄一幅静物的全息照片与制作一块全息光栅；了解再现全息物象的方法242312022 塞曼效应 6 利用高分辩光
8、谱仪器（法布里.珀罗标准具或二米平面光栅摄谱仪等）研究汞5461A 光谱线的塞曼效应，并测量塞曼分裂 的波长差；学习用光谱光的方法，测定电子荷质比 e/m 的值242312023 光谱分析（定性分析） 6 掌握对金属（合金）作定性分析的原理和方法；分析所给合金样品的主要元素242312024 双原子分子光谱 6 了解双原子分子光谱和分子结构的内部规律；拍摄碳分子斯簧光谱，测量各带的带头波长，计算出碳分子的振动波数、非简谐度和振动力常量 K 的值142312025 光谱分析（定量分析） 6 初步掌握对金属（合金）作定量分析的原理和方法；用三标准试样方法分析合金金钢中镍的含量242312026 半
9、导体变温霍耳系数及电导率测量 6 了解半导体的基本性质和霍耳效应原理，学习在不同温度下半导体霍耳系数及电导率 的测量方法；确定半导体的导电类型，计算出杂质浓度、霍耳迁移率等142312027 氦氖激光器的排气、充气特性研究 6 通过氦氖激光管的排气、充气和特性测量，掌握真空的获得与测量技术；了解氦氖激光器输出功率与放电电流、气压之间的关系242312028 用电阻法测超导材料的临界温度 6 了解超导材料的基本特性，掌握用电阻法测超导体的临界温度、转变宽度；掌握低温温度控制和温度测量等实验技术242312029 真空镀膜 6 以真空留名膜机为例，掌握高真空的获得与测量方法；学习一般真空蒸镀技术的
10、基本工艺；学习用干涉显微镜测薄膜的厚度242312030 多晶体分析德拜法劳厄法 6 掌握德拜相的拍摄技术；学会立方晶体粉末衍射花样的分析方法，并求得试验样品的点阵常数，确定晶胞的点阵结构的点阵结构类型242312031 电子衍射 6 观察快递电子穿过晶体衍膜的衍射现象；验证德布罗意关系式联系波长和电压的公式，从而证明电子具有波粒二象性；初步掌握金属多晶体衍膜的制备技术和电子摄谱的实验方法242312032 夫兰克赫兹实验 3 学习关于原子碰撞激发和测量的方法；测量氖（或泵）原子的第一激发电位；通过对第一激发电位的测量，证明原子能级的存在242312033 纳米材料的制备 12 了解固相法制备
11、纳米材料的原理和方法；自己设计实验参数制备纳米材料；研究和分析制备条件对纳米材料性能的影响242312034 X 射线衍射物相分析 6 掌握 X 射线衍射物相分析的原理和方法；学会使用 X 射线衍射谱仪242312035 扫描隧道显微 6 理解扫描隧道显微的工作原理；掌握扫描隧道显微的使用方法；学会分析扫描隧道显微图谱242312036 透射电镜 8 了解透射电镜的工作原理；初步掌握透射电镜的使用方法；初步学会分透射电镜图谱242312037 超高真空蒸发及溅射镀膜 12 了解超高真空的获得方法；掌握蒸发及溅射镀膜的原理；设计实验步骤采用超高真空蒸发及溅射镀膜242312038 激光模式研究
12、6 了解激光的横模及纵模的产生原理；设计实验步骤及实验条件，研究不同条件下的激光模式性质242312039 超导量子干涉器件的研究 6 理解超导量子干涉原理；了解超导量子干涉器件的工作过程；研究不同条件参数下，量子干涉器件的工作过程242312040 磁电阻及磁光效应 6 理解磁电阻及磁光效应的原理；了解磁电阻及磁光效应有信息记录方面的用途；研究磁场大小对磁电阻及磁光效应的影响2九、主要仪器设备名称：X 荧光分析装置，穆斯堡尔效应谱仪，正电子湮没寿命谱仪，相对论效应实验装置，扫描式电子显微镜，各种磁共振实验装置等十、实验项目仪器配置：实验项目编号 42312001 实验项目名称 G-M 计数管
13、特性放射形哀变统计规律的测量设备名称 规格型号 数量 单独配置定标器 FH_408 2 定标器 FH1462A 2 主要耗材备注实验项目编号 42312002 实验项目名称 闪烁能谱测量设备名称 规格型号 数量 单独配置示波器 CS_4125 2 自动定标器 GB-I-B 2 主要耗材备注实验项目编号 42312003 实验项目名称 验证快速电子的动量与动能的相对论关系设备名称 规格型号 数量 单独配置相对论效应实验仪 RES-98 1 主要耗材备注实验项目编号 42312004 实验项目名称 CT 探伤设备名称 规格型号 数量 单独配置CT 教学实验仪 CD_50B 1 主要耗材备注实验项目
14、编号 42312005 实验项目名称 X 荧光分析设备名称 规格型号 数量 单独配置X 荧光分析仪 HT-992 2 主要耗材备注实验项目编号 42312006 实验项目名称 穆斯堡尔效应设备名称 规格型号 数量 单独配置穆斯保尔谱仪 FH_1913 1 示波器 CS_4125 1 主要耗材备注实验项目编号 42312007 实验项目名称 用符合法测量放射源的绝对活度设备名称 规格型号 数量 单独配置低压电源 BH1231N 1 通用 r 谱仪 FH-1901 1 自动定标器 FH_408 1 主要耗材备注实验项目编号 42312008 实验项目名称 吸收测量设备名称 规格型号 数量 单独配置
15、示波器 CS-4128 2 自动定标器 FH_408 2 自动定标器 FH426A 2 主要耗材备注实验项目编号 42312009 实验项目名称 正电子湮没寿命谱的测量与分析设备名称 规格型号 数量 单独配置正电子湮没寿命谱仪 BH1224G 1 主要耗材备注实验项目编号 42312010 实验项目名称 扫描式电子显微镜设备名称 规格型号 数量 单独配置扫描式电子显微镜 SEM-505 1 小型喷镀仪 IB.5 1 主要耗材备注实验项目编号 42312011 实验项目名称 核磁共振设备名称 规格型号 数量 单独配置磁铁 Y_100 2 示波器 CS_4125 2 数字频率计 TW_1202 2 稳压稳流电源 PAB 18_3A 2 直流稳压稳流电源 DH_1716-4D 2 主要耗材备注实验项目编号 42312012 实验项目名称 光泵磁共振设备名称 规格型号 数量 单独配置高频多功能函数发生器 HB_503 1 光磁共振实验装置 DH807 1 示波器 CS_4125 1 主要耗材备注实验项目编号 42312013 实验项目名称 微波实验设备名称 规格型号 数量 单独配置波导测量线 809C 1 示波器 CS-4125 2 微波测试系统 HP*810 1
