重庆大学：《近代物理》实验课程教学大纲

近代物理实验课程教学大纲大纲制定时间：2008年9月课程负责人：刘安平课程名称：近代物理实验课程分类：基础课程课程类型：必修适应专业：物理学、应用物理专业课程总学时：32+32课程总学分：1.0+1.0实验学时：32+32实验总学分：1.0+1.0开课单位：物理学院近代物理实验课的性质、目的和任务近代物理实验是继力、热、电磁和光学实验之后为物理及应用物理专业高年级学生开设的一门综合性较强的实验课程。它在培养学生独立工作能力，学习如何使用实验方法研究物理现象与规律，掌握近代物理实验主要领域中的一些基本实验方法和技能，配合理论课程掌握近代物理领域中的新概念等方面起着重要的作用。经过本课程的训练，学生在物理学领域的视野得到开阔，同时能够正确地记录、处理数据，分析实验现象，正确规范地撰写实验报告，科学实验能力和素质应得到普遍提高，逐步具备从事相关领域工作的基本素质和能力。教学内容及学时分配序号实验项目实验内容学时实验类型备注分布参数估计与分布规学会从测量结果找出随机变量的分布规律或基础实验13律的检验它的数据特征从带有误差的观测点求得理论曲线中参数的基础实验2曲线拟合3估计值3棱镜光谱仪的使用学习使用棱镜光谱仪对光谱进行定性分析3基础实验CCD在光谱分析中的应掌握光电子器件CCD的工作原理，学会在光46综合性用谱分析中使用CCD技术氢原子光谱及里得堡常53基础实验学会氢原子光谱的拍摄：测定里得堡常数数的测定分光光度计用于物质含66综合性用分光光度计测定溶液的浓度、吸光度等量的分析光栅光谱仪的使用钠原76综合性学会钠原子光谱的拍摄与研究子光谱的拍摄与研究原子吸收分光光度计的86综合性学习原子吸收光谱在物质成分分析中的应用应用红外热辐射的测定及关系研究，利用红外传感69综合性红外热辐射及成象实验设计实现红外成像

近代物理实验课程教学大纲 大纲制定时间：2008 年 9 月 课程名称：近代物理实验 课程负责人：刘安平 课程分类：基础课程 课程类型：必修 适应专业：物理学、应用物理专业 课程总学时：32+32 课程总学分：1.0+1.0 实验学时： 32+32 实验总学分：1.0+1.0 开课单位：物理学院 一． 近代物理实验课的性质、目的和任务 近代物理实验是继力、热、电磁和光学实验之后为物理及应用物理专业高年 级学生开设的一门综合性较强的实验课程。它在培养学生独立工作能力，学习如 何使用实验方法研究物理现象与规律，掌握近代物理实验主要领域中的一些基本 实验方法和技能，配合理论课程掌握近代物理领域中的新概念等方面起着重要的 作用。 经过本课程的训练，学生在物理学领域的视野得到开阔，同时能够正确地记 录、处理数据，分析实验现象，正确规范地撰写实验报告，科学实验能力和素质 应得到普遍提高，逐步具备从事相关领域工作的基本素质和能力。 二． 教学内容及学时分配 序号 实验项目 实 验 内 容 学时 实验类型 备注 1 分布参数估计与分布规 律的检验 学会从测量结果找出随机变量的分布规律或 它的数据特征 3 基础实验 2 曲线拟合 从带有误差的观测点求得理论曲线中参数的 估计值 3 基础实验 3 棱镜光谱仪的使用 学习使用棱镜光谱仪对光谱进行定性分析 3 基础实验 4 CCD 在光谱分析中的应 用 掌握光电子器件 CCD 的工作原理，学会在光 谱分析中使用 CCD 技术 6 综合性 5 氢原子光谱及里得堡常 数的测定 学会氢原子光谱的拍摄；测定里得堡常数 3 基础实验 6 分光光度计用于物质含 量的分析 用分光光度计测定溶液的浓度、吸光度等 6 综合性 7 光栅光谱仪的使用钠原 子光谱的拍摄与研究 学会钠原子光谱的拍摄与研究 6 综合性 8 原子吸收分光光度计的 应用 学习原子吸收光谱在物质成分分析中的应用 6 综合性 9 红外热辐射及成象实验 红外热辐射的测定及关系研究，利用红外传感 设计实现红外成像。 6 综合性

塞曼效应103基础实验观察和测量汞光谱在磁场中的分裂情况测量汞原子的第一激发电位：了解电子与原子夫兰克-赫兹实验113基础实验碰撞的微观图象。掌握康普顿散射的规律；学习放射性统计方12康普顿散射研究综合性6法。a粒子在空气中的射程13设计性测量粒子在空气中的射程，了解其短程性6测量a粒子的微分散射截面观察α粒子的散射情况：验证其微分散射截面143基础实验与散射角关系的验证与散射角关系了解CT的工作原理：学习用工业CT技术测工业CT一计算机断层扫设计性15量某些元件的内部结构：设计工件内部缺陷测6描成像的应用量的方案并实施测量。β射线在厚度测量中的掌握β射线测量厚度的原理和方法：设计给定16设计性6应用材料厚度测量的方案并实施。17环境中放射性的测量学习用放射探测器测量环境中的放射性6综合性了解射线的物理特性；学习测量射线的能18综合性射线的测量6谱方法了解隧道效应：学习用扫描隧道显微镜作纳米19扫描隧道显微镜的应用6设计性级测量电子动量和动能的相对学习快速电子动量和动能的测量：研究快速电206综合性论效应研究子的动量与动能之间的关系原子力显微镜的应用研了解原子力显微镜的结构和原理，学习使用原216综合性究子力显微镜做物质表面形貌分析了解射线与物质相互作用的特性：了解窄束?射线的吸收与物质吸22综合性6Y射线在物质中的吸收规律及测量其在不同收系数μ的测定物质中的吸收系数。单能电子物质阻止本领 (dE)了解β粒子与物质相互作用的类型。比较β、236综合性（）和半吸收厚度的射线与物质相互作用机制的不同。测定测量Nal(TI)闪烁探测器的坪曲线，确定合适的工作电压：了解并验证原子核衰变及放射性核衰变的统计规律的研243基础实验计数的统计性；了解统计误差的意义，掌握计究算统计误差的方法：学习检验测量数据的分布类型的方法。了解电子磁共振现象；学习通过共振曲线获取综合性25电子顺磁共振实验6物质内部结构信息的方法。了解光抽运的基本原理，掌握光泵磁共振的实26光磁共振实验6综合性验技术，测量气态Rb原子的g因子。了解磁共振的基本原理，观察不同材料的磁共27核磁共振的研究3基础实验振曲线。了解黑体辐射现象；学会黑体辐射曲线的测绘328黑体辐射实验基础实验并能由此获得有关能量量子化的信息。利用X射线衍射仪，测量物质的X射线衍射29X射线衍射实验6基础实验谱，根据标准谱分析物质成分303真空镀膜实验利用真空镀膜机，学习真空镀膜技术基础实验分别利用光拍法、位相法测量光速，并比较分316多种方法测定光速综合性析其精度。326综合性高温超导转变温度测量了解超导转变温度现象，理解和掌握高温超导

10 塞曼效应 观察和测量汞光谱在磁场中的分裂情况 3 基础实验 11 夫兰克-赫兹实验 测量汞原子的第一激发电位；了解电子与原子 碰撞的微观图象。 3 基础实验 12 康普顿散射研究 掌握康普顿散射的规律；学习放射性统计方 法。 6 综合性 13 α粒子在空气中的射程 测量 测量α粒子在空气中的射程，了解其短程性 6 设计性 14 α粒子的微分散射截面 与散射角关系的验证 观察α粒子的散射情况；验证其微分散射截面 与散射角关系 3 基础实验 15 工业 CT—计算机断层扫 描成像的应用 了解 CT 的工作原理；学习用工业 CT 技术测 量某些元件的内部结构；设计工件内部缺陷测 量的方案并实施测量。 6 设计性 16 β射线在厚度测量中的 应用 掌握β射线测量厚度的原理和方法；设计给定 材料厚度测量的方案并实施。 6 设计性 17 环境中放射性的测量 学习用放射探测器测量环境中的放射性 6 综合性 18 γ射线的测量 了解γ射线的物理特性；学习测量γ射线的能 谱方法 6 综合性 19 扫描隧道显微镜的应用 了解隧道效应；学习用扫描隧道显微镜作纳米 级测量 6 设计性 20 电子动量和动能的相对 论效应研究 学习快速电子动量和动能的测量；研究快速电 子的动量与动能之间的关系 6 综合性 21 原子力显微镜的应用研 究 了解原子力显微镜的结构和原理，学习使用原 子力显微镜做物质表面形貌分析 6 综合性 22 γ射线的吸收与物质吸 收系数μ的测定 了解γ射线与物质相互作用的特性；了解窄束 γ射线在物质中的吸收规律及测量其在不同 物质中的吸收系数。 6 综合性 23 单能电子物质阻止本领 1  dE dx       和半吸收厚度的 测定 了解粒子与物质相互作用的类型。比较、 射线与物质相互作用机制的不同。 6 综合性 24 核衰变的统计规律的研 究 测量 NaI(Tl)闪烁探测器的坪曲线，确定合适 的工作电压；了解并验证原子核衰变及放射性 计数的统计性；了解统计误差的意义，掌握计 算统计误差的方法；学习检验测量数据的分布 类型的方法。 3 基础实验 25 电子顺磁共振实验 了解电子磁共振现象；学习通过共振曲线获取 物质内部结构信息的方法。 6 综合性 26 光磁共振实验 了解光抽运的基本原理，掌握光泵磁共振的实 验技术，测量气态 Rb 原子的 g 因子。 6 综合性 27 核磁共振的研究 了解磁共振的基本原理，观察不同材料的磁共 振曲线。 3 基础实验 28 黑体辐射实验 了解黑体辐射现象；学会黑体辐射曲线的测绘 并能由此获得有关能量量子化的信息。 3 基础实验 29 X 射线衍射实验 利用 X 射线衍射仪，测量物质的 X 射线衍射 谱，根据标准谱分析物质成分 6 基础实验 30 真空镀膜实验 利用真空镀膜机，学习真空镀膜技术 3 基础实验 31 多种方法测定光速 分别利用光拍法、位相法测量光速，并比较分 析其精度。 6 综合性 32 高温超导转变温度测量 了解超导转变温度现象，理解和掌握高温超导 6 综合性

体转变温度实验原理，测量样品高温超导转变温度的测定了解电子碰撞管的设计原则，掌握电子与原子的碰撞规则和测量的原子散射截面的方法；测量低能电子与气体原子的散射几率Ps与电子33综合性冉绍尔一汤森效应实验速度的关系：测量气体原子的有效弹性散射截面Q与电子速度的关系，测定散射截面最小时的电子能量。三、教材：心《近现代物理实验》，韩忠编，机械工业出版社，2012年第一版；参考书：心《近代物理实验》，晏于模编，吉林大学出版社，1995年第一版。四、考核方式：采用如下任一种方式评定总成绩：1.总成绩=期末笔试成绩50%+平时报告成绩50%。（五级记分制）2.总成绩=平时报告成绩60%+小论文40%。（五级记分制）五．使用说明：1.实验分两学期完成2.该大纲于2012年9月修订制订人：刘安平审核人：王新强

体转变温度实验原理，测量样品高温超导转变 温度的测定 33 冉绍尔-汤森效应实验 了解电子碰撞管的设计原则，掌握电子与原子 的碰撞规则和测量的原子散射截面的方法；测 量低能电子与气体原子的散射几率 Ps 与电子 速度的关系；测量气体原子的有效弹性散射截 面 Q 与电子速度的关系，测定散射截面最小时 的电子能量。 6 综合性 三、教材： ❖ 《近现代物理实验》，韩忠编，机械工业出版社，2012 年第一版； 参考书： ❖ 《近代物理实验》，晏于模编，吉林大学出版社，1995 年第一版。 四、考核方式： 采用如下任一种方式评定总成绩： 1. 总成绩=期末笔试成绩 50%+平时报告成绩 50%。（五级记分制） 2. 总成绩=平时报告成绩 60%+小论文 40%。（五级记分制） 五．使用说明： 1.实验分两学期完成 2.该大纲于 2012 年 9 月修订 制订人： 刘安平 审核人： 王新强