重庆大学：物理《专业实验》课程实验教学大纲

物理里《专业实验》课程实验教学大纲大纲制定时间：2011年12月课程名称：专业实验课程负责人：刘高斌The Course of specialexperiment实践环节选修课程分类：课程类型：适应专业：校内物理类专业课程总学时：48+32课程总学分：1.5+1.0实验学时：48+32实验总学分：1.5+1.0开课单位：物理学院实验教学的目的、任务与要求：专业实验I是对高校物理学专业学生进行科学实验基本训练的一门独立的必修实践环节课程，是学生在具有基础实验之后，进行的更高层次的实验方法和实验技能培训练过程。本课程按照循序渐进的原则，通过丰富的实验思想、方法、手段和技能的训练，利用主题拓展的方法，重点培养学生独立动手解决问题的能力，从而为后续科研和工作奠定良好的基础。二、实验课程内容（项目）及学时分配学时备注实验项目实验内容实验类型真空技术及原理基础：热蒸发和溅射镀膜原理论基础一理论课理；四探针测量法：拉曼光谱原理。激光器原理基础：主动和被动调Q原理；理论课理论基础二2A非线性光学初步知识。熟悉真空的系统的构成：掌握真空的测量方3真空实验研究性实验法：了解真空检漏方法：掌握真空系统的操作规程。掌握真空蒸发法沉积薄膜的原理：了解真空蒸发法中影响薄膜性能的相关因真空蒸发法制备薄膜材料研究性实验S4素：掌握四探针法测量电学性能参数的原理；5四探针法测量薄膜的表面电阻4研究性实验理解四探针法测量中减少误差的方法：掌握磁性材料磁阻的相关知识；四探针法测量磁性薄膜的磁阻了解磁阻的影响因素：研究性实验64掌握磁阻的测量方法：掌握二极溅射的原理；利用溅射法制备金膜；溅射法制备薄膜材料研究性实验理解在溅射法影响沉积薄膜材料性能的相关因素

物理《专业实验》课程实验教学大纲 大纲制定时间：2011 年 12 月 课程名称：专业实验 课程负责人：刘高斌 The Course of special experiment 课程分类： 实践环节 课程类型： 选修 适应专业： 校内物理类专业 课程总学时： 48+32 课程总学分：1.5+1.0 实验学时： 48+32 实验总学分：1.5+1.0 开课单位： 物理学院 一、实验教学的目的、任务与要求： 专业实验 I 是对高校物理学专业学生进行科学实验基本训练的一门独立的必修实 践环节课程，是学生在具有基础实验之后，进行的更高层次的实验方法和实验技能培 训练过程。本课程按照循序渐进的原则，通过丰富的实验思想、方法、手段和技能的 训练，利用主题拓展的方法，重点培养学生独立动手解决问题的能力，从而为后续科 研和工作奠定良好的基础。 二、实验课程内容（项目）及学时分配 实验项目 实验内容序号 学时 实验类型 备注 1 理论基础一 真空技术及原理基础；热蒸发和溅射镀膜原 理；四探针测量法；拉曼光谱原理。 4 理论课 2 理论基础二 激光器原理基础；主动和被动调 Q 原理； 非线性光学初步知识。 4 理论课 3 真空实验 熟悉真空的系统的构成；掌握真空的测量方 法；了解真空检漏方法；掌握真空系统的操 作规程。 4 研究性实验 4 真空蒸发法制备薄膜材料 掌握真空蒸发法沉积薄膜的原理； 了解真空蒸发法中影响薄膜性能的相关因 素； 4 研究性实验 5 四探针法测量薄膜的表面电阻 掌握四探针法测量电学性能参数的原理； 理解四探针法测量中减少误差的方法； 4 研究性实验 6 四探针法测量磁性薄膜的磁阻 掌握磁性材料磁阻的相关知识； 了解磁阻的影响因素； 掌握磁阻的测量方法； 4 研究性实验 7 溅射法制备薄膜材料 掌握二极溅射的原理； 利用溅射法制备金膜； 理解在溅射法影响沉积薄膜材料性能的相 关因素。 4 研究性实验

理解激光拉曼效应的原理：利用激光拉曼测试物质的拉曼光谱：拉曼光谱实验研究性实验理解物质拉曼光谱与振动模式的对应关系；了解固体激光器的工作原理和基本组成：脉冲固体激光器的运行调试及学习固体激光器的装配和优化调试方法：研究性实验参数测定固体激光器的基本技术参数的测试学会横模选择方法。了解退压式电光调Q的原理及方法；掌握电光Q开关实验装置的调试；10电光调Q实验研究性实验4掌握相关技术参数的测试方法。掌握被动调Q的原理及方法：了解Cr4+：YAG晶体调Q激光器装置，掌握其测试方11被动调Q实验研究性实验法：了解被动调Q开关性能参数对激光参数对输出特性的影响。了解激光倍频的原理和意义；了解角度匹配的原理及调节方法；12激光在晶体中的倍频研究性实验4掌握倍频效率的测量方法及倍频效率随注入能量的变化规律。13X射线衍射仪学习利用X射线衍射表征晶体材料的基本12研究性实验原理，了解X射线衍射仪的基本构造。能够直接测量的晶体材料的成分，晶面间距等参数。能够分析XRD图谱，并且标定XDR图谱，对XRD数据进行分析处理。14太阳能电池综合性能及应用研学习太阳能电池的原理结构及制备方式：用综合性12究实验无光、模拟太阳光测试电池性能参数：对测试数据分析：解释数据以及原因。应用太阳能电池带动负载，研究最佳负载及效率。15半导体材料的能隙测试了解UV分光光谱仪的基本原理和构造，利专业基础6用UV分光光谱仪测试半导体材料的光学实验能隙16发光二极管性能研究了解发光二极管的原理及其基本结构，验证专业基础8实验在适当的正向偏压状态下能向外发射紫外、可见和红外波段电磁波的P-N结半导体17霍尔发生器性能研究了解霍尔发生器的原理及其基本结构，测试专业基础高效的霍尔发生器低的载流子浓度和高的实验载流子迁移率18半导体测试系统应用研究学习半导体测试系统的基本原理和构造，学12综合习半导体测试系统的软件模块，能够将半导体测试系统与探针台和霍尔测试系统正确匹配使用。19专业基础压电材料正压电效应的测量学习压电原理、力传感器、A/D转换以及压实验电发电获得能量

8 拉曼光谱实验 理解激光拉曼效应的原理； 利用激光拉曼测试物质的拉曼光谱； 理解物质拉曼光谱与振动模式的对应关系； 4 研究性实验 9 脉冲固体激光器的运行调试及 参数测定 了解固体激光器的工作原理和基本组成； 学习固体激光器的装配和优化调试方法； 固体激光器的基本技术参数的测试; 学会横模选择方法。 4 研究性实验 10 电光调 Q 实验 了解退压式电光调 Q 的原理及方法； 掌握电光 Q 开关实验装置的调试； 掌握相关技术参数的测试方法。 4 研究性实验 11 被动调 Q 实验 掌握被动调 Q 的原理及方法；了解 Cr4+： YAG 晶体调 Q 激光器装置，掌握其测试方 法；了解被动调 Q 开关性能参数对激光参 数对输出特性的影响。 4 研究性实验 12 激光在晶体中的倍频 了解激光倍频的原理和意义； 了解角度匹配的原理及调节方法； 掌握倍频效率的测量方法及倍频效率随注 入能量的变化规律。 4 研究性实验 13 X 射线衍射仪 学习利用 X 射线衍射表征晶体材料的基本 原理，了解 X 射线衍射仪的基本构造。能 够直接测量的晶体材料的成分，晶面间距等 参数。能够分析 XRD 图谱，并且标定 XDR 图谱，对 XRD 数据进行分析处理。 12 研究性 实验 14 太阳能电池综合性能及应用研 究 学习太阳能电池的原理结构及制备方式；用 无光、模拟太阳光测试电池性能参数；对测 试数据分析；解释数据以及原因。应用太阳 能电池带动负载，研究最佳负载及效率。 12 综合性 实验 15 半导体材料的能隙测试 了解 UV 分光光谱仪的基本原理和构造，利 用 UV 分光光谱仪测试半导体材料的光学 能隙 6 专业基础 实验 16 发光二极管性能研究 了解发光二极管的原理及其基本结构，验证 在适当的正向偏压状态下能向外发射紫外、 可见和红外波段电磁波的 P-N 结半导体 8 专业基础 实验 17 霍尔发生器性能研究 了解霍尔发生器的原理及其基本结构，测试 高效的霍尔发生器低的载流子浓度和高的 载流子迁移率 7 专业基础 实验 18 半导体测试系统应用研究 学习半导体测试系统的基本原理和构造，学 习半导体测试系统的软件模块，能够将半导 体测试系统与探针台和霍尔测试系统正确 匹配使用。 12 综合 19 压电材料正压电效应的测量 学习压电原理、力传感器、A/D 转换以及压 电发电获得能量 7 专业基础 实验

三、教材（讲义、指导书）：?《近现代物理实验》，韩忠，机械工业出版社，2012X《专业实验》自编讲义参考书：《真空技术》，（第2版）王欲之陈旭北京航空航天大学出版社2006心《薄膜物理与薄膜技术》，杨邦朝电子科技大学出版社1994X《激光器件与技术》，刘敬海，徐荣甫，北京理工大学出版社，1995出《激光实验》，黄植文，黄显玲北京大学出版社，1996四、考核方式：考查（五级记分）实验课总成绩=平时成绩+实验操作考核五、使用说明：1.选做的是根据学生的兴趣以及仪器设备的状态周转；2.本实验为集中实践环节；3.本课程授课规定总时间，学生自由分组，自主轮换进行。大纲制定人：刘高斌向红奚伊大纲审定人：韩忠

三、教材（讲义、指导书）： ❖ 《近现代物理实验》，韩忠，机械工业出版社，2012 ❖ 《专业实验》自编讲义 参考书： ❖ 《真空技术》， (第 2 版) 王欲之 陈旭 北京航空航天大学出版社 2006 ❖ 《薄膜物理与薄膜技术》， 杨邦朝 电子科技大学出版社 1994 ❖ 《激光器件与技术》，刘敬海，徐荣甫，北京理工大学出版社，1995 ❖ 《激光实验》， 黄植文, 黄显玲北京大学出版社, 1996 四、考核方式： 考查（五级记分） 实验课总成绩=平时成绩+实验操作考核 五、使用说明： 1. 选做的是根据学生的兴趣以及仪器设备的状态周转； 2. 本实验为集中实践环节； 3. 本课程授课规定总时间，学生自由分组，自主轮换进行。 大纲制定人：刘高斌 向红 奚伊 大纲审定人：韩 忠