物理實驗（上）（物理專業(yè)、36學時） 《大學物理》實驗教學大綱.doc

物理實驗上教學大綱一、課程信息課程代碼： 08131003課程中文名稱：物理實驗課程英文名稱： Physical Experiment課程類別：實踐教學性課程，必修。課程學時學分：課程總學時：36 課程總學分：2 實驗課總學時： 36適用專業(yè)：應(yīng)用物理專業(yè), 材料物理專業(yè)開課學院：理學院二、實驗課性質(zhì)和任務(wù)性質(zhì)：獨立設(shè)課。任務(wù)：本課程按照循序漸進的原則，使學生學習物理實驗知識、方法和技能，了解科學實驗的主要過程與基本方法，為今后的學習和工作奠定良好的實驗基礎(chǔ)。具體任務(wù)：1、 通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析和對物理量的測量，學習物理實驗知識，加深對物理學 原理的理解。2、 培養(yǎng)與提高學生的科學實驗?zāi)芰Γ渲邪ǎ海?） 能夠通過閱讀實驗教材或資料，作好實驗前的準備；（2） 初步掌握測量誤差的分析和測量不確定度的估算；（3） 能夠正確記錄實驗數(shù)據(jù)，初步掌握列表、繪圖和逐差法等方法處理實驗數(shù)據(jù)；（4） 實驗結(jié)果的正確表述和綜合分析能力；（5） 通過實驗培養(yǎng)學生的實驗設(shè)計能力、創(chuàng)新意識和創(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)與提高學生的科學實驗素養(yǎng)。要求學生具有理論聯(lián)系實際和實事求是的科學作風，嚴肅認真的工作態(tài)度，遵守紀律、團結(jié)協(xié)作和愛護公共財產(chǎn)的優(yōu)良品德。三、實驗項目名稱和學時分配序號實驗項目名稱學時分配實驗類型每組人數(shù)必做/選做1液晶電光效應(yīng)的研究2驗證性2必做2光速測量2驗證性2必做3光電效應(yīng)的研究2驗證性2必做4邁克耳遜干涉儀測激光波長2綜合性2必做5分光計測三棱鏡頂角和折射率2綜合性2必做6用分光計和光柵測光波波長2綜合性2必做7偏振光的觀測與研究2驗證性2必做8利用牛頓環(huán)測量透鏡曲率半徑2驗證性2必做9利用劈尖測薄片的厚度2驗證性2必做10不良導體導熱系數(shù)測定2綜合性2必做11金屬比熱容及金屬線脹系數(shù)測定2綜合性2必做12熱電偶定標及熱敏電阻特性研究2綜合性2必做13數(shù)字溫度計設(shè)計實驗2設(shè)計性2必做14照度計設(shè)計實驗2設(shè)計性2必做15單縫衍射的光強分布的測量2驗證性2必做16弗蘭克-赫茲實驗2驗證性2必做17空氣比熱容比的測量2驗證性2必做18半導體泵浦激光器原理實驗2綜合性2必做四、實驗課基本要求、重點、難點1. 液晶電光效應(yīng)的研究測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、對比度、陡度等電光效應(yīng)的主要參數(shù)；了解最簡單的液晶顯示器件的顯示原理。2. 光速測量了解相位比較法和光拍頻率測量光速的原理；掌握相位比較法測量光速的實驗方法；進一步熟悉示波器的使用；測量光在空氣中和透明介質(zhì)中的傳播速度。3. 光電效應(yīng)的研究測定光電管的伏安特性曲線；測定光電管的光照特性曲線。 研究光電效應(yīng)規(guī)律；測定普朗克常數(shù)。測量儀器的正確使用；測量截止電位。用坐標紙畫出所測曲線；計算普朗克常數(shù)h。4. 邁克耳遜干涉儀測激光波長測定HeNe激光波長；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波長的方法；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激光波長為 632.8 nm，計算所測波長，分析產(chǎn)生誤差的主要原因。5. 分光計測三棱鏡頂角和折射率了解分光計的結(jié)構(gòu)，學習分光計的調(diào)整和使用；掌握測三棱鏡頂角的兩種方法，并用自準法測定三棱鏡的頂角；測定三棱鏡的最小偏向角，并計算出棱鏡玻璃的折射率。6. 用分光計和光柵測光波波長。了解分光計的結(jié)構(gòu)，學習分光計的調(diào)整和使用。重點：儀器調(diào)節(jié)時望遠鏡的光軸要垂直于旋轉(zhuǎn)主軸。合理處理數(shù)據(jù)并且算出實驗結(jié)果。7. 偏振光的光測與研究觀測透光偏振度；驗證馬呂斯定律。加深對光的偏振概念及基本規(guī)律的理解，掌握產(chǎn)生和檢驗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。自擬測量數(shù)據(jù)表格，按照誤差傳遞公式估計三棱鏡相對誤差。8. 利用牛頓環(huán)測量透鏡曲率半徑。 觀察等厚干涉現(xiàn)象及其特點；學習用牛頓環(huán)測量平凸透鏡的曲率半徑測一薄片的厚度。熟練使用讀數(shù)顯微鏡；學習用逐差法處理實驗數(shù)據(jù)的方法。9. 利用劈尖測薄片的厚度觀察等厚干涉現(xiàn)象及其特點；學習用空氣劈尖干涉圖樣測一薄片的厚度。熟練使用讀數(shù)顯微鏡；學習用逐差法處理實驗數(shù)據(jù)的方法。10. 不良導體導熱系數(shù)測定掌握穩(wěn)態(tài)平板法測量不良導體的導熱系數(shù)；繪制冷卻曲線，并求冷卻速率；測量真空橡皮板的導熱系數(shù)。11. 金屬比熱容及金屬線漲系數(shù)測定掌握光杠桿法測量金屬棒線漲系數(shù)的方法。12. 熱電偶定標及熱敏電阻特性研究加深對溫差電現(xiàn)象的理解；了解熱電偶測溫的基本原理和方法；了解熱電偶定標基本方法。13. 數(shù)字溫度計設(shè)計實驗 了解有關(guān)測量儀器設(shè)備的性能和操作技術(shù)，熟記有關(guān)注意事項；掌握物理量實驗數(shù)據(jù)處理的方法。14. 照度計設(shè)計實驗發(fā)光強度的測定方法和照度計的構(gòu)造原理;掌握照度計的使用。15. 單縫衍射的光強分布的測量觀察單縫衍射現(xiàn)象，加深對衍射理論的理解；會用光電元件測量單縫衍射的相對光強分布，掌握其分布規(guī)律；學會用衍射法測量微小量。16. 弗蘭克-赫茲實驗通過測定氬原子的第一激發(fā)電位，證明原子能級存在，了解原子能級的量子化結(jié)構(gòu)；分析溫度及燈絲電流等因素對實驗曲線的影響。17. 空氣比熱容比的測量學習用絕熱膨脹法測定空氣的比熱容比；觀測熱力學過程中狀態(tài)變化及基本物理規(guī)律。18. 半導體泵浦激光器原理實驗了解激光原理及倍頻技術(shù)；觀測倍頻現(xiàn)象，測量倍頻效率 、相位匹配角。五、應(yīng)配備的主要設(shè)備名稱序號實驗項目名稱實驗儀器1液晶電光效應(yīng)的研究液晶電光效應(yīng)儀2光速測量激光測光速系統(tǒng)3光電效應(yīng)的研究光電效應(yīng)測試儀4邁克耳遜干涉儀測激光波長邁克耳遜干涉儀5分光計測三棱鏡頂角和折射率分光計6用分光計和光柵測光波波長分光計7偏振光的觀測與研究偏振光實驗儀8利用牛頓環(huán)測量透鏡曲率半徑讀數(shù)顯微鏡、牛頓環(huán)9利用劈尖測薄片的厚度讀數(shù)顯微鏡、劈尖10不良導體導熱系數(shù)測定數(shù)字智能化熱學實驗儀11金屬比熱容及金屬線脹系數(shù)測定數(shù)字智能化熱學實驗儀12熱電偶定標及熱敏電阻特性研究數(shù)字智能化熱學實驗儀13數(shù)字溫度計設(shè)計實驗數(shù)字溫度計設(shè)計實驗儀14照度計設(shè)計實驗照度計設(shè)計實驗儀15單縫衍射的光強分布的測量光強分布測定儀16弗蘭克-赫茲實驗弗蘭克-赫茲實驗儀17空氣比熱容比的測量空氣比熱容比實驗儀18半導體泵浦激光器原理實驗半導體泵浦激光器六、教材及參考書：1.基礎(chǔ)物理實驗 呂斯驊 北京大學出版社 北京 2002出版2.大學物理實驗 閻旭東 科學出版社 北京 2003出版3.大學物理實驗 , 基礎(chǔ)和綜合分冊 陳群宇 電子工業(yè)出版社 北京 2003出版4.近代物理實驗 何元金 清華大學出版社 北京 2003出版5.普通物理實驗 . 四 , 綜合及設(shè)計部分 楊述武 高等教育出版社 北京 2000出版七、實驗課考核方式：1.實驗報告：學生實驗后應(yīng)按時完成實驗總結(jié)報告。實驗報告中要寫出：實驗名稱，實驗時間，試驗地點，實驗人姓名、專業(yè)、班級，同組人姓名，實驗?zāi)康?，實?