物理實(shí)驗(yàn)上教學(xué)大綱一、課程信息課程代碼： 08131003課程中文名稱：物理實(shí)驗(yàn)課程英文名稱： Physical Experiment課程類別：實(shí)踐教學(xué)性課程，必修。課程學(xué)時(shí)學(xué)分：課程總學(xué)時(shí)：36 課程總學(xué)分：2 實(shí)驗(yàn)課總學(xué)時(shí)： 36適用專業(yè)：應(yīng)用物理專業(yè), 材料物理專業(yè)開課學(xué)院：理學(xué)院二、實(shí)驗(yàn)課性質(zhì)和任務(wù)性質(zhì)：獨(dú)立設(shè)課。任務(wù)：本課程按照循序漸進(jìn)的原則，使學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)、方法和技能，了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要過(guò)程與基本方法，為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。具體任務(wù)：1、 通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、分析和對(duì)物理量的測(cè)量，學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)，加深對(duì)物理學(xué) 原理的理解。2、 培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ渲邪ǎ海?） 能夠通過(guò)閱讀實(shí)驗(yàn)教材或資料，作好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備；（2） 初步掌握測(cè)量誤差的分析和測(cè)量不確定度的估算；（3） 能夠正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，初步掌握列表、繪圖和逐差法等方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；（4） 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確表述和綜合分析能力；（5） 通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，滿足培養(yǎng)“高素質(zhì)的應(yīng)用型人才”的需要。3、 培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。要求學(xué)生具有理論聯(lián)系實(shí)際和實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度，遵守紀(jì)律、團(tuán)結(jié)協(xié)作和愛(ài)護(hù)公共財(cái)產(chǎn)的優(yōu)良品德。三、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱和學(xué)時(shí)分配序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)分配實(shí)驗(yàn)類型每組人數(shù)必做/選做1液晶電光效應(yīng)的研究2驗(yàn)證性2必做2光速測(cè)量2驗(yàn)證性2必做3光電效應(yīng)的研究2驗(yàn)證性2必做4邁克耳遜干涉儀測(cè)激光波長(zhǎng)2綜合性2必做5分光計(jì)測(cè)三棱鏡頂角和折射率2綜合性2必做6用分光計(jì)和光柵測(cè)光波波長(zhǎng)2綜合性2必做7偏振光的觀測(cè)與研究2驗(yàn)證性2必做8利用牛頓環(huán)測(cè)量透鏡曲率半徑2驗(yàn)證性2必做9利用劈尖測(cè)薄片的厚度2驗(yàn)證性2必做10不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定2綜合性2必做11金屬比熱容及金屬線脹系數(shù)測(cè)定2綜合性2必做12熱電偶定標(biāo)及熱敏電阻特性研究2綜合性2必做13數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2設(shè)計(jì)性2必做14照度計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2設(shè)計(jì)性2必做15單縫衍射的光強(qiáng)分布的測(cè)量2驗(yàn)證性2必做16弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)2驗(yàn)證性2必做17空氣比熱容比的測(cè)量2驗(yàn)證性2必做18半導(dǎo)體泵浦激光器原理實(shí)驗(yàn)2綜合性2必做四、實(shí)驗(yàn)課基本要求、重點(diǎn)、難點(diǎn)1. 液晶電光效應(yīng)的研究測(cè)定液晶樣品的電光曲線；根據(jù)電光曲線，求出樣品的閾值電壓飽和電壓、對(duì)比度、陡度等電光效應(yīng)的主要參數(shù)；了解最簡(jiǎn)單的液晶顯示器件的顯示原理。2. 光速測(cè)量了解相位比較法和光拍頻率測(cè)量光速的原理；掌握相位比較法測(cè)量光速的實(shí)驗(yàn)方法；進(jìn)一步熟悉示波器的使用；測(cè)量光在空氣中和透明介質(zhì)中的傳播速度。3. 光電效應(yīng)的研究測(cè)定光電管的伏安特性曲線；測(cè)定光電管的光照特性曲線。 研究光電效應(yīng)規(guī)律；測(cè)定普朗克常數(shù)。測(cè)量?jī)x器的正確使用；測(cè)量截止電位。用坐標(biāo)紙畫出所測(cè)曲線；計(jì)算普朗克常數(shù)h。4. 邁克耳遜干涉儀測(cè)激光波長(zhǎng)測(cè)定HeNe激光波長(zhǎng)；觀察等厚干涉條紋。掌握干涉儀的結(jié)構(gòu)、原理及調(diào)整方法；掌握利用邁克爾遜干涉儀測(cè)波長(zhǎng)的方法；掌握觀察等厚干涉條紋的調(diào)整。掌握等傾干涉條紋的調(diào)節(jié)；等厚干涉條紋的調(diào)節(jié)。用逐差法處理數(shù)據(jù)；HeNe激光波長(zhǎng)為 632.8 nm，計(jì)算所測(cè)波長(zhǎng)，分析產(chǎn)生誤差的主要原因。5. 分光計(jì)測(cè)三棱鏡頂角和折射率了解分光計(jì)的結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)分光計(jì)的調(diào)整和使用；掌握測(cè)三棱鏡頂角的兩種方法，并用自準(zhǔn)法測(cè)定三棱鏡的頂角；測(cè)定三棱鏡的最小偏向角，并計(jì)算出棱鏡玻璃的折射率。6. 用分光計(jì)和光柵測(cè)光波波長(zhǎng)。了解分光計(jì)的結(jié)構(gòu)，學(xué)習(xí)分光計(jì)的調(diào)整和使用。重點(diǎn)：儀器調(diào)節(jié)時(shí)望遠(yuǎn)鏡的光軸要垂直于旋轉(zhuǎn)主軸。合理處理數(shù)據(jù)并且算出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。7. 偏振光的光測(cè)與研究觀測(cè)透光偏振度；驗(yàn)證馬呂斯定律。加深對(duì)光的偏振概念及基本規(guī)律的理解，掌握產(chǎn)生和檢驗(yàn)各種偏振光的方法及確定偏振器通向的方法。儀器調(diào)整要求各儀器要同軸等高，度盤面與入射角平行。自擬測(cè)量數(shù)據(jù)表格，按照誤差傳遞公式估計(jì)三棱鏡相對(duì)誤差。8. 利用牛頓環(huán)測(cè)量透鏡曲率半徑。 觀察等厚干涉現(xiàn)象及其特點(diǎn)；學(xué)習(xí)用牛頓環(huán)測(cè)量平凸透鏡的曲率半徑測(cè)一薄片的厚度。熟練使用讀數(shù)顯微鏡；學(xué)習(xí)用逐差法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。9. 利用劈尖測(cè)薄片的厚度觀察等厚干涉現(xiàn)象及其特點(diǎn)；學(xué)習(xí)用空氣劈尖干涉圖樣測(cè)一薄片的厚度。熟練使用讀數(shù)顯微鏡；學(xué)習(xí)用逐差法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。10. 不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定掌握穩(wěn)態(tài)平板法測(cè)量不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)；繪制冷卻曲線，并求冷卻速率；測(cè)量真空橡皮板的導(dǎo)熱系數(shù)。11. 金屬比熱容及金屬線漲系數(shù)測(cè)定掌握光杠桿法測(cè)量金屬棒線漲系數(shù)的方法。12. 熱電偶定標(biāo)及熱敏電阻特性研究加深對(duì)溫差電現(xiàn)象的理解；了解熱電偶測(cè)溫的基本原理和方法；了解熱電偶定標(biāo)基本方法。13. 數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 了解有關(guān)測(cè)量?jī)x器設(shè)備的性能和操作技術(shù)，熟記有關(guān)注意事項(xiàng)；掌握物理量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法。14. 照度計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)發(fā)光強(qiáng)度的測(cè)定方法和照度計(jì)的構(gòu)造原理;掌握照度計(jì)的使用。15. 單縫衍射的光強(qiáng)分布的測(cè)量觀察單縫衍射現(xiàn)象，加深對(duì)衍射理論的理解；會(huì)用光電元件測(cè)量單縫衍射的相對(duì)光強(qiáng)分布，掌握其分布規(guī)律；學(xué)會(huì)用衍射法測(cè)量微小量。16. 弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)定氬原子的第一激發(fā)電位，證明原子能級(jí)存在，了解原子能級(jí)的量子化結(jié)構(gòu)；分析溫度及燈絲電流等因素對(duì)實(shí)驗(yàn)曲線的影響。17. 空氣比熱容比的測(cè)量學(xué)習(xí)用絕熱膨脹法測(cè)定空氣的比熱容比；觀測(cè)熱力學(xué)過(guò)程中狀態(tài)變化及基本物理規(guī)律。18. 半導(dǎo)體泵浦激光器原理實(shí)驗(yàn)了解激光原理及倍頻技術(shù)；觀測(cè)倍頻現(xiàn)象，測(cè)量倍頻效率 、相位匹配角。五、應(yīng)配備的主要設(shè)備名稱序號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)儀器1液晶電光效應(yīng)的研究液晶電光效應(yīng)儀2光速測(cè)量激光測(cè)光速系統(tǒng)3光電效應(yīng)的研究光電效應(yīng)測(cè)試儀4邁克耳遜干涉儀測(cè)激光波長(zhǎng)邁克耳遜干涉儀5分光計(jì)測(cè)三棱鏡頂角和折射率分光計(jì)6用分光計(jì)和光柵測(cè)光波波長(zhǎng)分光計(jì)7偏振光的觀測(cè)與研究偏振光實(shí)驗(yàn)儀8利用牛頓環(huán)測(cè)量透鏡曲率半徑讀數(shù)顯微鏡、牛頓環(huán)9利用劈尖測(cè)薄片的厚度讀數(shù)顯微鏡、劈尖10不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定數(shù)字智能化熱學(xué)實(shí)驗(yàn)儀11金屬比熱容及金屬線脹系數(shù)測(cè)定數(shù)字智能化熱學(xué)實(shí)驗(yàn)儀12熱電偶定標(biāo)及熱敏電阻特性研究數(shù)字智能化熱學(xué)實(shí)驗(yàn)儀13數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)字溫度計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)儀14照度計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)照度計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)儀15單縫衍射的光強(qiáng)分布的測(cè)量光強(qiáng)分布測(cè)定儀16弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)儀17空氣比熱容比的測(cè)量空氣比熱容比實(shí)驗(yàn)儀18半導(dǎo)體泵浦激光器原理實(shí)驗(yàn)半導(dǎo)體泵浦激光器六、教材及參考書：1.基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn) 呂斯驊 北京大學(xué)出版社 北京 2002出版2.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 閻旭東 科學(xué)出版社 北京 2003出版3.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) , 基礎(chǔ)和綜合分冊(cè) 陳群宇 電子工業(yè)出版社 北京 2003出版4.近代物理實(shí)驗(yàn) 何元金 清華大學(xué)出版社 北京 2003出版5.普通物理實(shí)驗(yàn) . 四 , 綜合及設(shè)計(jì)部分 楊述武 高等教育出版社 北京 2000出版七、實(shí)驗(yàn)課考核方式：1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：學(xué)生實(shí)驗(yàn)后應(yīng)按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告中要寫出：實(shí)驗(yàn)名稱，實(shí)驗(yàn)時(shí)間，試驗(yàn)地點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)人姓名、專業(yè)、班級(jí)，同組人姓名，實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)