河北《近代物理试验(2038)》自学考试纲要

　　一、课程性质与学习意图

 

　　近代物理试验是为物理系高年级学生开设的一门归纳性试验课。是继《通常物理试验》和《无线电电子学试验》后一门重要的根底试验课程，在物理专业的全部试验教育中起着承上启下的效果。近代物理试验所触及的物理常识面很广，具有较强的归纳性和技能性。

　　学习该门课程的首要意图和需求：

　　通过学习《近代物理试验》这门课对运用教材所触及到的原子物理、原子核物理、激光、真空技能、电子衍射、磁共振试验、低温等范畴的19个试验（其间很多是获诺贝尔奖的闻名试验）的学习，了解试验物理在物理学开展进程中的效果，准确知道新物理概念的发作、构成和开展的进程，培育谨慎的科学风格，学会近代物理中的一些根本试验技能和办法。

　　二、课程内容及考试方针

　　课程内容：包含氢（氘）原子光谱、钠原子光谱、塞曼效应、弗兰克—赫兹试验、密立根油滴试验、普朗克常数的测定、盖革-米勒计数器特性和放射性衰变的核算规矩、用闪耀谱仪测定γ射线的能谱、用X射线法测定多晶体的晶格常数、真空镀膜技能、核磁共振、电子自旋共振、光泵磁共振试验、全息照相、光速的丈量光速、光电器材的光谱灵敏度、穆斯堡尔效应、电子衍射试验、釔钡铜氧系列超导体改动温度的丈量19个试验和试验差错与数据处理合计20个有些。

　　查核的首要内容：运用教材所触及的19个试验的试验意图、试验原理、试验办法、试验进程、试验所用仪器的构成和各有些的用处、试验的留意事项和差错理论，包含教材上的考虑题。

　　查核内容通常分为四个层次：识记、了解（或体会）、简略运用和归纳运用。

　　下面依照教材章节给出详细的查核内容与方针：

　　试验一、氢（氘）原子光谱

　　1. 简略运用：巴耳末公式的物理含义和用公式进行核算；

　　2. 简略运用：通过氢和氘谱线的波长，核算氢和氘的原子核的质量比MD/MH及里德伯常量RH(RD)；

　　3. 识记：光栅摄谱仪各有些的构成及效果；

　　4. 简略运用：会用“内插法”丈量待测谱线的公式进行核算；

　　试验二、钠原子光谱

　　1. 了解：用光栅摄谱仪拍照钠原子发光光谱的试验办法；

　　2. 识记：试验所用的仪器的称号；

　　3. 了解：试验的首要内容；

　　4. 识记：本试验的留意事项。

　　试验三、塞曼效应

　　1. 归纳运用塞曼效应的试验意图和试验原理；

　　2. 识记：塞曼效应能级跃迁的挑选定则和偏振规矩；

　　3. 识记：汞原子546.1nm谱线的塞曼能级割裂及跃迁图；

　　4. 归纳运用：熟练把握法布里-泊罗规范具的作业原理及功能，包含法布里-珀罗规范具平行度的判别规范，色散规模和规范具的精密常数的核算，运用法布里-珀罗规范具丈量谱线波长差的公式的运用；

　　试验四、弗兰克—赫兹试验

　　1. 识记：弗兰克—赫兹试验的试验意图、试验原理，包含试验原理中各公式的物理含义及解说；

　　2. 识记：弗兰克—赫兹试验仪的各构成有些的效果；

　　3. 简略运用：依据弗兰克—赫兹试验的I-UGK曲线核算出汞原子的榜首激起电位；

　　4. 简略运用：怎么挑选适宜的试验温度以及怎么维护弗兰克—赫兹管；

　　试验五、密立根油滴试验

　　1. 识记：密立根油滴试验的试验意图；

　　2. 识记：密立根油滴试验中，油滴丈量的三种办法及所需丈量的物理量；

　　3. 识记：密立根油滴试验中，处理试验数据选用的三种办法；

　　4. 识记：密立根油滴仪的各构成有些及效果；

　　5. 简略运用：试验中，挑选油滴的规范，喷油时的留意事项，电容器极板水平调理的必要性。

　　试验六、普朗克常数的测定

　　1. 识记：爱因斯坦光电效应方程；

　　2. 识记：光电效应测普朗克常数的原理；

　　3. 识记：试验设备的各构成有些及效果；

　　4. 了解：试验中替换虑色片次序的缘由；

　　5. 了解：改动高压汞灯与光电管暗盒之间的间隔，对丈量曲线的影响；

　　6. 简略运用：会剖析试验中影响丈量抑止电压的首要要素。

　　试验七、盖革-米勒计数器特性和放射性衰变的核算规矩

　　1. 识记：盖革-米勒计数器的构成、作业原理及正离子鞘何构成的缘由；

　　2. 识记：盖革-米勒计数管的坪曲线、分辨时刻、死时刻、恢复时刻的界说以及坪曲线的物理含义和坪斜的核算；

　　3. 识记：盖革-米勒计数试验中，所需求的仪器；

　　4. 识记：盖革-米勒计数管的勘探功率和计数管的本底；

　　5. 了解：分辨时刻的双源法丈量公式及物理含义；

　　6. 识记：试验验证泊松散布和高斯散布的办法和内容。

　　试验八、用闪耀谱仪测定γ射线的能谱

　　1. 识记：γ射线能谱构成和丈量的根本原理；

　　2. 识记：NaI(Tl)单道γ能谱仪的构成；

　　试验九、用X射线法测定多晶体的晶格常数（德拜相法）

　　1. 识记：用X射线衍射作晶体剖析的节本原理；

　　2. 识记：标识谱的的界说；

　　3. 识记：布拉格公式的物理含义；

　　4. 识记：德拜法的界说。

　　试验十、真空镀膜技能

　　1. 了解：高真空的取得与丈量办法；

　　2. 识记：真空镀膜的界说；真空镀膜按办法分的三种办法；

　　3. 识记：蒸腾率的公式及物理含义；

　　4. 识记：真空镀膜机的构成有些；

　　5. 识记：机械泵和分散泵的作业原理，极限真空，运用时的留意事项；

　　6. 识记：复合真空计的构成和作业原理及电力真空计的调理进程和留意事项；

　　7. 识记：把握影响镀膜质量的要素；

　　8. 了解：镀膜进程在高真空状态下进行的缘由。

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　　试验十一、核磁共振

　　1. 识记：核磁共振的根本原理；

　　2. 了解：怎么用核磁共振法来断定样品的旋磁比、朗德因子和原子核的磁矩；

　　3. 了解：运用核磁共振准确测定磁场强度的办法及校验高斯计的原理。

　　试验十二、电子自旋共振（ESR）

　　1. 识记：电子自旋共振的试验意图；

　　2. 识记：电子自旋共振的试验原理，包含电子自旋共振的界说，共振条件，研讨方针以及试验所选用样品的称号，分子式和构造式；

　　3. 识记：电子自旋共振试验设备的各构成有些了解试验中选用的稳恒磁场、射频磁场和调场（扫场）三者方向的联络；

　　4. 简略运用：样品地点处静磁场的核算；

　　5. 识记：电子自旋共振试验的内容；

　　6. 归纳运用：包含螺线管基地的磁场强度，地磁场，朗德因子和共振谱线半宽的核算；

　　7. 识记：电子自旋共振试验中消除地磁场影响的办法；

　　试验十三、光泵磁共振试验

　　1. 识记：光泵磁共振的根本思维；

　　2. 了解：光泵磁共振试验中，光抽运、光检查原理和办法，加深对原子超精密构造、光跃迁及磁共振的了解；

　　3. 识记：光泵磁共振试验的设备构成；

　　4. 归纳运用：光泵磁共振试验的内容，包含丈量基态gF因子，水平磁场，地磁场的核算；

　　试验十四、全息照相

　　1. 识记：全息照相的根本原理；

　　2. 简略运用：拍照反射和投射全息的光路图和所需试验设备的称号和效果；

　　3. 识记：把握全息照相的内容

　　4. 了解：全息照相试验中的留意事项；

　　试验十五、光速的丈量光速

　　1. 识记：光拍频法和位相法丈量光的频率和波长，然后断定光速的试验原理；

　　2. 了解：通过光速测定仪丈量光速的试验办法；

　　3. 识记：本试验的留意事项。

　　试验十六、光电器材的光谱灵敏度

　　1. 识记：光电器材、光电器材的光谱特性、峰值波长的界说；

　　2. 识记：光电器材的分类和各种光电器材的构造、原理和特性；

　　3. 简略运用：丈量光电器材的光谱灵敏度的试验原理；

　　4. 识记：丈量光电器材的光谱灵敏度的试验仪器的构成和效果；

　　5. 识记：丈量光电器材的光谱灵敏度的试验内容和进程；

　　6. 了解：此试验的留意事项。

　　试验十七、穆斯堡尔效应

　　1. 了解：穆斯堡尔效应的根本原理；

　　2. 识记：穆斯堡尔谱仪的构造和作业原理；

　　3. 识记：穆斯堡尔效应试验中三种超精密构造互相效果——同质异能移位、核的电四极割裂和核磁偶极割裂（核塞曼割裂）的概念；

　　试验十八、电子衍射试验

　　1. 识记：电子衍射试验的试验意图；

　　2. 归纳运用：了解电子衍射的试验是怎么证实电子具有波动性的；

　　3. 识记：电子衍射试验中制备银晶体薄膜的底膜的进程；

　　4. 了解：电子衍射试验在高真空条件下的缘由；

　　5. 了解：联系真空镀膜试验，加深对真空的取得和丈量办法的熟练把握；

　　6. 识记：电子衍射仪和电子衍射腔的构成和效果；

　　7. 了解：本试验的试验差错的缘由和试验中的留意事项；

　　8. 归纳运用：试验原理中各个公式的运用和核算。

　　试验十九、釔钡铜氧系列超导体改动温度的丈量

　　1. 识记：试验室常用的冷源、低温容器及运用；

　　2. 了解：电阻法、电感法丈量釔钡铜氧超导体改动温度Tc的办法；

　　3. 识记：超导体的根本特性。

　　试验差错与数据处理

　　1. 识记：体系差错的概念和特性；

　　2. 识记：偶然差错的概念和特性；

　　3. 识记：核算差错的概念和特性；

　　4. 识记：物理量丈量中常见的三种核算散布；

　　5. 简略运用：算术均匀值，肯定差错，相对差错，均匀肯定差错，规范差错，极限差错的概念；

　　6、识记：评估丈量成果的好坏的三个概念；

　　7、简略运用：直接丈量成果的差错估量（差错传递公式的核算）。

　　为了便利学生自学和考试温习，下面给出有些考试题型的详细实例：

　　一、挑选题 (在题干后的括号内填上准确选项前的序号)

　　1905年，给光电效应作出准确解说的是 （ ）

　　A．普朗克；B．爱因斯坦；C．赫兹；D．密立根；

　　二、填空题（在题中横线上填充准确的文字或公式）

　　弗兰克—赫兹试验测出的汞原子榜首激起电位是 。

　　三、判别题（判别正误并阐明理由）

　　G-M计数管保养妥当，可无限次运用。

　　四、简答题

　　运用油分散泵的留意事项？

　　五、核算题

　　测得某一圆的直径 ，求圆的面积和差错。

　　三、有关阐明和施行需求

　　1、运用本纲要的阐明

　　本纲要所列查核内容是通过课程组精心挑选后断定的，教材中的附录有些还介绍了其它一些试验办法，可作为阅览有些，其内容没有列入纲要当中。

　　在老师命题进程中应当重视调查学生对运用教材所涉到的19个试验的试验意图、试验原理、试验办法、试验进程、试验所用仪器的构成和各有些的用处、试验的留意事项等有些的把握。

　　学生在学习近代物理试验时也应将学习的关键放在试验意图、试验原理、试验办法、试验进程、试验所用仪器的构成和各有些的用处、试验的留意事项和考虑题上。

　　2、考试办法：闭卷。

　　3、考试时刻

　　闭卷考试：试题通常为：单项挑选、填空、判别、简答、核算等，题量在45—55小题，考试时刻150分钟；

　　4、学习本课程应具有的常识

　　在学习本课程之前学生应当修读过电磁学、光学、原子物理、数理核算、量子力学和固体物理等课程。

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