法拉第磁光效应物理实验研究性报告

基础物理实验研究性报告实验编号：S08法拉第磁光效应实验目录第一部分：实验过程及结果2一：实验重点2二：实验原理21法拉第效应22法拉第效应的唯象解释33磁光调制原理74磁光调制器的光强调制深度9三：仪器介绍10四：实验内容111电磁铁磁头中心磁场的测量（图5.16.6）112正交消光法测量法拉第效应实验（图5.16.7）123磁光调制实验（图5.16.8）144磁光调制倍频法测量法拉第效应实验（图5.16.10）15五：注意事项16六：数据及其处理161电磁铁磁头中心磁场的测量162正交消光法测量法拉第效应实验183磁光调制实验194倍频法测法拉第效应实验（选做实验）22第二部分：实验后讨论分析23一：实验中误差来源与分析23二：磁光效应的应用231 磁光调制器232 磁光隔离器233 磁光传感器244 磁光记录245 磁光环行器24三：实验后收获与感想25 第一部分：实验过程及结果一：实验重点 用特斯拉计测量电磁铁磁头中心的磁感应强度，分析线性范围。 法拉第效应实验：正交消光法检测法拉第旋光玻璃的费尔德常数。 磁光调制实验：熟悉磁光调制的原理，理解倍频法精确测定消光位置。 磁光调制倍频法研究法拉第效应，精确测量不同样品的费尔德常数。二：实验原理1法拉第效应实验表明，在磁场不是非常强时，如图5.16.1所示，偏振面旋转的角度q 与光波在介质中走过的路程d及介质中的磁感应强度在光的传播方向上的分量B成正比，即：q =VBd （5.16.1）比例系数V由物质和工作波长决定，表征着物质的磁光特性，这个系数称为费尔德（Verdet）常数。费尔德常数V与磁光材料的性质有关，对于顺磁、弱磁和抗磁性材料（如重火石玻璃等），V为常数，即与磁场强度有线性关系；而对铁磁性或亚铁磁性材料（如YIG等立方晶体材料），与不是简单的线性关系。图5.16.1 法拉第磁致旋光效应不同的物质，偏振面旋转的方向也可能不同。习惯上规定，以顺着磁场观察偏振面旋转绕向与磁场方向满足右手螺旋关系的称为“右旋”介质，其费尔德常数V0；反向旋转的称为“左旋”介质，费尔德常数V nL时，q 0，表示右旋；当nR 0，表示左旋。假如nR和nL的差值正比于磁感应强度B，由（5.16.5）式便可以得到法拉第效应公式（5.16.1）。式中的为单位长度上的旋转角，称为比法拉第旋转。因为在铁磁或者亚铁磁等强磁介质中，法拉第旋转角与外加磁场不是简单的正比关系，并且存在磁饱和，所以通常用比法拉第旋转q F的饱和值来表征法拉第效应的强弱。式(5.16.5)也反映出法拉第旋转角与通过波长l 有关，即存在旋光色散。微观上如何理解磁场会使左旋、右旋圆偏振光的折射率或传播速度不同呢？上述解释并没有涉及这个本质问题，所以称为唯象理论。从本质上讲，折射率nR和nL的不同，应归结为在磁场作用下，原子能级及量子态的变化。这已经超出了我们所要讨论的范围，具体理论可以查阅相关资料。其实，从经典电动力学中的介质极化和色散的振子模型也可以得到法拉第效应的唯象理解。在这个模型中，把原子中被束缚的电子看做是一些偶极振子，把光波产生的极化和色散看作是这些振子在外场作用下做强迫振动的结果。现在除了光波以外，还有一个静磁场作用在电子上，于是电子的运动方程是 （5.16.6）式中是电子离开平衡位置的位移，m和e分别为电子的质量和电荷， k是这个偶极子的弹性恢复力。上式等号右边第一项是光波的电场对电子的作用，第二项是磁场作用于电子的洛仑兹力。为简化起见，略去了光波中磁场分量对电子的作用及电子振荡的阻尼（当入射光波长位于远离介质的共振吸收峰的透明区时成立），因为这些小的效应对于理解法拉第效应的主要特征并不重要。假定入射光波场具有通常的简谐波的时间变化形式eiwt，因为我们要求的特解是在外加光波场作用下受迫振动的稳定解，所以的时间变化形式也应是eiwt，因此式（5.16.6）可以写成 （5.16.7）式中，为电子共振频率。设磁场沿 +z方向，又设光波也沿此方向传播并且是右旋圆偏振光，用复数形式表示为将式（5.16.7）写成分量形式 （5.16.8） （5.16.9）将式（5.16.9）乘并与式（5.16.8）相加可得 （5.16.10）因此，电子振荡的复振幅为 （5.16.11）设单位体积内有N个电子，则介质的电极化强度矢量。由宏观电动力学的物质关系式（c 为有效的极化率张量）可得 （5.16.12）将式（5.16.10）代入式（5.16.12）得到 （5.16.13）令wc=eB/m（wc称为回旋加速角频率），则 （5.16.14）由于，因此 （5.16.15）对于可见光，w 为（2.5-4.7）1015s-1，当B=1T时，wc1.71011s-1 w，这种情况下式（5.16.15）可以表示为 （5.16.16）式中wL= wc/2=(e/2m)B,为电子轨道磁矩在外磁场中经典拉莫尔（Larmor）进动频率。 若入射光改为左旋圆偏振光，结果只是使wL前的符号改变，即有 （5.16.17）对比无磁场时的色散公式 （5.16.18）可以看到两点：一是在外磁场的作用下，电子做受迫振动，振子的固有频率由w0变成w0wL，这正对应于吸收光谱的塞曼效应；二是由于w0的变化导致了折射率的变化，并且左旋和右旋圆偏振的变化是不相同的，尤其在w 接近w0时，差别更为突出，这便是法拉第效应。由此看来，法拉第效应和吸收光谱的塞曼效应是起源于同一物理过程。实际上，通常nL、nR和n相差甚微，近似有 （5.16.19）由式（5.16.5）得到 （5.16.20）将式（5.16.19）代入上式得到 （5.16.21）将式（5.16.16）、式（5.16.17）、式（5.16.18）代入上式得到 （5.16.22）由于，在上式的推导中略去了项。由式（5.16.18）得 （5.16.23）由式（5.16.22）和式（5.16.23）可以得到 （5.16.24）式中l 为观测波长，为介质在无磁场时的色散。在上述推导中，左旋和右旋只是相对于磁场方向而言的，与光波的传播方向同磁场方向相同或相反无关。因此，法拉第效应便有与自然旋光现象完全不同的不可逆性。3磁光调制原理根据马吕斯定律，如果不计光损耗，则通过起偏器，经检偏器输出的光强为 （5.16.25）式中，I0为起偏器同检偏器的透光轴之间夹角a =0或a =p 时的输出光强。若在两个偏振器之间加一个由励磁线圈（调制线圈）、磁光调制晶体和低频信号源组成的低频调制器（参见图5.16.3），则调制励磁线圈所产生的正弦交变磁场B=B0sinwt，能够使磁光调制晶体产生交变的振动面转角q= q0sinwt，q0称为调制角幅度。此时输出光强由式（5.16.25）变为 （5.16.26）由式（5.16.26）可知，当a 一定时，输出光强I仅随q 变化，因为q 是受交变磁场B或信号电流i=i0sinwt控制的，从而使信号电流产生的光振动面旋转，转化为光的强度调制，这就是磁光调制的基本原理。图5.16.3 磁光调制装置根据倍角三角函数公式由式（5.16.26）可以得到 （5.16.27）显然，在的条件下，当q=-q0 时输出光强最大，即 （5.16.28）当q=q0时，输出光强最小，即 （5.16.29）定义光强的调制幅度 （5.16.30）由式（5.16.28）和式（5.16.29）代入上式得到 （5.16.31）由上式可以看出，在调制角幅度q0一定的情况下，当起偏器和检偏器透光轴夹角a=45时，光强调制幅度最大 （5.16.32）所以，在做磁光调制实验时，通常将起偏器和检偏器透光轴成45角放置，此时输出的调制光强由式（5.16.27）知 （5.16.33）当a=90时，即起偏器和检偏器偏振方向正交时，输出的调制光强由式（5.16.26）知 （5.16.34）当a=0，即起偏器和检偏器偏振方向平行时，输出的调制光强由式（5.16.26）知 （5.16.35）若将输出的调制光强入射到硅光电池上，转换成光电流，在经过放大器放大输入示波器，就可以观察到被调制了的信号。当a=45时，在示波器上观察到调制幅度最大的信号，当a=0或a=90，在示波器上可以观察到由式（5.16.34）和式（5.16.35）决定的倍频信号。但是因为一般都很小，由式（5.16.34）和式（5.16.35）可知，输出倍频信号的幅度分别接近于直流分量0或I0。4磁光调制器的光强调制深度磁光调制器的光强调制深度h定义为 （5.16.36）实验中，一般要求在a=45位置时，测量调制角幅度q0和光强调制深度h，因为此时调制幅度最大。当a=45，q=-q0时，磁光调制器输出最大光强，由式（5.16.33）知 （5.16.37）当a=45，q=+q0 时，磁光调制器输出最小光强，由式（5.16.33）知 （5.16.38）由式（5.16.37）和式（5.16.38）得Imax-Imax =I0sin2q0，Imax+Imax =I0所以有 （5.16.39）调制角幅度q0 为 （5.16.40）由式（5.16.39）和式（5.16.40）可以知道，测得磁光调制器的调制角幅度q0，就可以确定磁光调制器的光强调制深度h，由于q0 随交变磁场B的幅度Bm连续可调，或者说随输入低频信号电流的幅度i0连续可调，所以磁光调制器的光强调制深度i0连续可调。只要选定调制频率f（如f=500Hz）和输入励磁电流i0，并在示波器上读出在a=45状态下相应的Imax和Imin。将读出的Imax和Imin值，代入式（5.16.39）和式（5.16.40），即可以求出光强调制深度h 和调制角幅度q0。逐渐增大励磁电流i0测量不同磁场B0或电流i0下的Imax和Imin值，做出q0 i0和h i0曲线图，其饱和值即为对应的最大调制幅度(q0)max和最大光强调制幅度hmax。三：仪器介绍 FD-MOC-A磁光效应综合实验仪包括：导轨滑块光学部件、两个控制主机、直流可调稳压电源、双踪示波器。光学元件的放置如图5.16.5所示，分别安装有激光器、起偏器、检偏器、测角器（含偏振片）、调制线圈、会聚透镜、探测器、电磁铁。直流可调稳压电源通过四根连接线与电磁铁相连，电磁铁既可以串连，也可以并联，具体连接方式及磁场方向可以通过特斯拉计测量确定。图5.16.4 实验装置图1调零旋钮 2接特斯拉计探头 3调节信号频率 4调节信号幅度 5接示波器，观察调制信号 6激光器电源 7电源开关 8调制信号输出，接调制线圈 9特斯拉计测量数值显示面板图5.16.5(a) 控制主机（特斯拉计）两个控制主机共包括五部分：特斯拉计、调制信号发生器、激光器电源、光功率计和选频放大器。其中特斯拉计及信号发生器的面板如图5.16.5(a)所示，光功率计和选频放大器面板如图5.16.5(b)所示。1琴键换档开关 2调零旋钮 3基频信号输入端，接光电接收器 4倍频信号输入端，接光电接收器 5接示波器，观察基频信号6接示波器，观察倍频信号 7电源开关 8光功率计输入端，接光电接收器 9光功率计表头显示图5.16.5(b) 控制主机（光功率计）四：实验内容1电磁铁磁头中心磁场的测量（图5.16.6） 将直流稳压电源的两输出端（“红”“黑”两端）用四根带红黑手枪插头的连接线与电磁铁相连，注意：一般情况下，电磁铁两线圈并联(应预先判断单个磁极的方向)。 调节两个磁头上端的固定螺丝，使两个磁头中心对准（验证标准为中心孔完全通光），并使磁头间隙为一定数值，如：20mm或者10mm。 将特斯拉计探头与装有特斯拉计的磁光效应综合实验仪主机对应五芯航空插座相连，另外一端通过探头臂固定在电磁铁上，并使探头处于两个磁头正中心，旋转探头方向，使磁力线垂直穿过探头前端的霍尔传感器，这样测量出的磁感应强度最大，对应特斯拉计此时测量最准确。图5.16.6 磁场测量实验装置连接示意 调节直流稳压电源的电流调节电位器，使电流逐渐增大，并记录不同电流情况下的磁感应强度。然后列表画图分析电流中心磁感应强度的线性变化区域，并分析磁感应强度饱和的原因。2正交消光法测量法拉第效应实验（图5.16.7） 将半导体激光器、起偏器、透镜、电磁铁、检偏器、光电接收器依次放置在光学导轨上； 将半导体激光器与主机上“3V输出”相连，将光电接收器与光功率计的“输入”端相连；图5.16.7 正交消光法测量法拉第效应实验装置连接示意 将恒流电源与电磁铁相连（注意电磁铁两个线圈一般选择并联）； 在磁头中间放入实验样品，样品共两种，这里选择费尔德常数比较大的法拉第旋光玻璃样品。 调节激光器，使激光依次穿过起偏器、透镜、磁铁中心、样品、检偏器，并能够被光电接收器接收；连接光路和主机，先拿去检偏器，调节激光器，使激光斑正好入射进光电探测器（可以调节探测器前的光阑孔的大小，使激光完全入射进光电探测器），转动起偏器，使光功率计输出数值最大（可以换档调节），这样调节是因为，半导体激光器输出的是部分偏振光，所以实验前应该使起偏器的起偏方向和激光器的振动方向较强的方向一致，这样输出光强最大，以后的实验中就可以固定起偏器的方向。 由于半导体激光器为部分偏振光，可调节起偏器来调节输入光强的大小；调节检偏器，使其与起偏器偏振方向正交，这时检测到的光信号为最小，读取此时检偏器的角度q1； 打开恒流电源，给样品加上恒定磁场，可看到光功率计读数增大，转动检偏器，使光功率计读数为最小，读取此时检偏器的角度q2，得到样品在该磁场下的偏转角q=q2-q1； 关掉半导体激光器，取下样品，用高斯计测量磁隙中心的磁感应强度B，用游标卡尺测量样品厚度d，根据公式：q=VBd，可以求出该样品的费尔德常数V。3磁光调制实验（图5.16.8）图5.16.8 磁光调制实验装置连接示意 将激光器、起偏器、调制线圈、检偏器、光电接收器依次放置在光学导轨上； 将主机上调制信号发生器部分的“示波器”端与示波器的“CH1”端相连，观察调制信号，调节“幅度”旋钮可调节调制信号的大小，注意不要使调制信号变形(即不失真),调节“频率”旋钮可微调调制信号的频率； 将激光器与主机上“3V输出”相连，调节激光器，使激光从调制线圈中心样品中穿过，并能够被光电接收器接收； 将调制线圈与主机上调制信号发生器部分的“输出”端用音频线相连； 将光电接收器与主机上信号输入部分的“基频”端相连；用Q9线连接选频放大部分的“基频”端与示波器的“CH2”端； 用示波器观察基频信号，调节调制信号发生器部分的“频率”旋钮，使基频信号最强，调节检偏器与起偏器的夹角，观察基频信号的变化； 调节检偏器到消光位置附近，将光电接收器与主机上信号输入部分的“倍频”端相连，同时将示波器的“CH2”端与选频放大部分的“倍频”端相连，调节调制信号发生器部分的“频率”旋钮，使倍频信号最强，微调检偏器，观察信号变化，当检偏器与起偏器正交时，即消光位置，可以观察到稳定的倍频信号。4磁光调制倍频法测量法拉第效应实验（图5.16.10） 将半导体激光器、起偏器、透镜、电磁铁、调制线圈、有测微机构的检偏器、光电接收器依次放置在光学导轨上； 在电磁铁磁头中间放入实验样品，将恒流电源与电磁铁相连，将主机上调制信号发生器部分的“示波器”端与示波器的“CH1”端相连；将激光器与主机上“3V输出”相连，调节激光器，使激光依次穿过各元件，并能够被光电接收器接收；将调制线圈与主机上调制信号发生器部分的“输出”端用音频线相连；将光电接收器与主机上信号输入部分的“基频”端相连；用Q9线连接选频放大部分的“基频”端与示波器的“CH2”端； 用示波器观察基频信号，旋转检偏器到消光位置附近，将光电接收器与主机上信号输入部分的“倍频”端相连，同时将示波器的“CH2”端与选频放大部分的“倍频”端相连，微调检偏器的侧微器到可以观察到稳定的倍频信号，读取此时检偏器的角度q1； 打开恒流电源，给样品加上恒定磁场，可看到倍频信号发生变化，调节检偏器的侧微器至再次看到稳定的倍频信号，读取此时检偏器的角度q2，得到样品在该磁场下的偏转角q=q2-q1；图5.16.10 倍频法测量法拉第效应实验装置连接示意五：注意事项 实验时不要将直流的大光强信号直接输入进选频放大器，以避免对放大器的损坏。 起偏器和检偏器都是两个装有偏振片的转盘，读数精度都为1，仪器还配有一个装有螺旋测微头的转盘，转盘中同样装有偏振片，其中外转盘的精度也为1，螺旋测微头的精度为0.01mm，测量范围为8mm，即将角位移转化为直线位移，实现角度的精确测量。 实验仪的电磁铁的两个磁头间距可以调节，这样不同宽度的样品均可以放置于磁场中间，并且实验中可以将手臂形特斯拉计探头固定架测量中心磁场的磁感应强度。 实验结束后，将实验样品及各元件取下，依次放入手提零件箱内。注意不要用手触摸样品的透光面。 样品及调制线圈内的磁光玻璃为易损件，人为损坏不在保修范围内，使用时应加倍小心。 实验时应注意直流稳压电源和电磁铁不要靠近示波器，因为电源里的变压器或者电磁铁产生的磁场会影响电子枪，引起示波器的不稳定。 用正交消光法测量样品费尔德常数时，必须注意加磁场后要求保证样品在磁场中的位置不发生变化，否则光路改变会影响到测量结果。 完成实验时，注意测量环境不要有大的振动，外界不要有大的光源光强变化。最好在暗室内完成相关实验。六：数据及其处理1电磁铁磁头中心磁场的测量分别取磁头间隙为10cm和20cm，测出励磁电流I与中心磁场磁感应强度B的关系式，实验数据如下：I(A)0.000.200.400.600.801.001.201.401.60D1=10(mm)B1(mT)0.00285786117132155180201D2=20(mm)B2(mT)0.00918263645536270I(A)1.802.002.202.402.602.803.003.203.40D1=10(mm)B1(mT)223241256269277286293299305D2=20(mm)B2(mT)7884909599102104107109利用excel绘制出图像：估测其线性范围大致为0-2.4A，截取该区间做线性拟合（一元线性回归法）得到图像和表达式为：其中，令y=B/mT, x=I/A;得到两个形如y=a+bx的表达式：D1=10mm y1=13.89+113.1x D2=20mm y2=2.4396+40.659x 计算一元线性回归中y1与y2的不确定度分别为：2正交消光法测量法拉第效应实验测量法拉第旋光玻璃的费尔德常数V并计算不确定度，测得三组数据如下：173.061.057.0281.570.065.58.509.008.50测量过程中输出电流强度I=1.60A，由关系式计算得到:B=194.85mT,同时实验给定的旋光玻璃的长度为d=7.96mm，依据以上数据有：3磁光调制实验实验中得到的调制波形及相关讨论如下：A调制波形最大振幅此时起偏器与检偏器夹角为45度，依据公式，将a=45度带入，光强调制幅度最大为B中间部分这个角度没有明显特征，既没出现倍频，调制振幅大小也居中。C最小振幅处此时调制幅度接近0，但其实出现了倍频情况，因为起偏器与检偏器夹角为0度，调制光强大小为： D倍频处E李萨如图4倍频法测法拉第效应实验（选做实验）倍频法测量偏转角和中心磁场磁感应强度之间关系曲线，计算冕玻璃的费尔德常数。因为时间原因，我只测了一组数据，如下表所示Id1.61A19.36mm通过第一个实验得到的公式y2=2.4396+40.659x，将I=1.61A带入其中得到B=67.90mT正交消光法测量法与磁光调制倍频法测量法的比较正交消光法测量法最简单的一种测量方法，它是根据马吕斯定律直接进行测量 ,然而这种方法需要肉眼进行光强的极值判断,精确度无法保证.而磁光调制倍频法 ,通过在光路中加入调制线圈,实现了将肉眼对光强极值的判断转变为对条纹倍频位置的判断,提高了测量精度.第二部分：实验后讨论分析一：实验中误差来源与分析在实验一电磁铁磁头中心磁场的测量中，实验仪器和不正确的实验操作都可能产生实验误差，其中如果将直流稳压电源的输出端的红黑插头和电磁铁的插口方向插错，结果与理论值相差甚远。此外，如果在特斯拉计探头还没有正对在磁头中心就测量的话，测量B值也会小于理论值。对于2，3，4实验，误差主要来源于光导轨上各个器件位置是否摆放恰当，激光点是否水平通过与各个器件，这对于实验结果至关重要。二：磁光效应的应用随着磁光理论的逐步完善和大量的磁光材料被研究合成，许多磁光器件被研制出来，如磁光调制器、磁光隔离器、磁光传感器、磁光环行器和磁光盘存储器等。1 磁光调制器磁光调制器是利用偏振光通过磁光介质，透射光的偏振面发生旋转来调制光束。磁光调制器的应用非常广泛，可作红外检测器的斩波器，可制成红外辐射高温计、高灵敏度偏振计等。磁光调制器的原理是将电信号先转换成与之对应的交变磁场，由磁光效应改变在介质中传输的光波的偏振态，从而达到改变光强等参的目的。2 磁光隔离器随着光纤通信、光信息处理和磁光记录等技术的高速发展，光源的稳定性就显得至关重要。各种反射光都会严重干扰光源的正常输出，从而影响了整个系统的正常工作。磁光隔离器就是防止反向传输的干扰光对光源的影响，提高系统的工作稳定性。光隔离器的工作原理：当光正向入射时，通过起偏器后成为线偏振光，再通过磁光介质与外磁场使光的偏振方向右旋45 度，并恰好能通过与起偏器成45 度放置的检偏器。而对于反向光，由检偏器射入的线偏振光经过放置介质时，偏转方向也右旋转45 度，从而使反向光的偏振方向与起偏器方向成90 度，无法通过起偏器，从而实现正向通过，反向隔离的目的。3 磁光传感器现代工业的高速发展，对电网的输送和检测的要求更高。如今电测技术日趋成熟，由于电测技术具有精度高、便于微机相连实现自动实时处理等优点，已经广泛应用在电气量和非电气量的测量中。光纤电流传感器具有很好的绝缘性和抗干扰能力以及较高的测量精度，容易小型化。磁光效应传感器就是利用激光技术发展而成的高性能传感器。光纤电流传感器是根据法拉第效应原理，当一束线偏振光通过置于磁场中的磁光材料时，光的偏振方向发生改变来实现传感器的功能。磁光效应传感器作为一种特定用途的传感器，能够在特定的环境中发挥自己的功能，也是一种非常重要的工业传感器。4 磁光记录磁光记录是近年来发展起来的高新技术，是存储技术的一大飞跃发展。磁光记录是目前最先进的信息存储技术，它兼有磁记录和光记录两者的优点，磁光记录兼有光记录的大容量和磁记录的可重写性。磁光存贮是通过激光的热效应，改变稀土非晶合金薄膜的磁化矢量的取向，产生磁化矢量垂直于膜面的磁畴，利用该磁畴进行信息的写入。改变施加的磁场方向，经过同一激光的作用后就可逐点擦除已被记录的信息。磁光记录的读出是利用磁光克尔效应对记录信号进行读出。5 磁光环行器随着光纤通信技术在通信领域的应用，具有光的非互易性和自光行进方向耦合端循环的磁光环行器被广泛应用于光纤通信技术中。利用环行器可在一根光纤内传输两个不同方向的信号，从而大大减小了系统的体积和成本。磁光环行器一般为四端环行器，光从端口12341 进行传输。四端环行器由一对偏振光分束器、全反射棱镜、45 度石英旋转器、45 度法拉第旋转器组成。随着时代的进步、科学技术的发展，对磁光特性的研究必将日益深入，新的磁光材料也会不断被发现，磁光学必将获得更大的发展，磁光材料、器件和测量技术将会展现出更广阔的应用空间。三：实验后收获与感想 此次实验进行的还是非常顺利的，因为之前对前三个必做实验预习的比较充分，因而做的时候得心印手。做的过程中我感觉最重要的就是光路的调节，只要光路调节好了，后面的实验现象很容易得到，同时它也是一个难点，需要按步骤一步步来。在测电磁铁磁头中心磁场时，由于特斯拉探头固定架不紧固，实验中无法保证严格探头处于电磁铁中心，但对测得的数据影响不大，我也没有纠结这个问题，但这却是不符合物理实验一丝不苟的精神。然后是最后的选作实验，之前没想过要做这个实验而没有充分预习，做完必做后试着去做，没有理解实验要求，因此只测了一组数据没能绘出关系曲线，以后需要吸取教训。本科毕业论文（设计）要求毕业论文（设计）是本科教学计划的重要组成部分，是实现本科培养目标的重要教学环节，是培养学生综合运用所学知识进行科学研究工作的初步训练，是使学生掌握科学研究基本方法，提高分析和解决问题能力的教育过程，同时也是对学生专业能力和综合素质的全面检验。做好毕业论文（设计）工作对提高本科教学质量具有重要意义，全校各院、系务必高度重视，精心组织，加强指导。为搞好毕业论文（设计）工作特制定如下要求。 一、毕业论文（设计）的选题1选题要符合本专业的培养目标、专业方向。要在能综合本专业课程基础理论、基本知识的前提下，从本专业某些基础理论和学术问题或从科技、生产、教学和社会生活的实际问题中选定。鼓励学生选做教材、教法研究等方面的课题，鼓励学生选做结合学校科研项目方面的课题，鼓励和支持学生选做有创新特色的课题。2选题要考虑学生的专业基础和实际水平，题目大小适中，使学生在一定时间内经努力可完成或可独立地做出阶段性成果。3论文（设计）题目由指导教师拟定，经教研室集体审定报系主任批准，向学生公布。学生也可自定课题，经教研室主作审定后由系主任批准。4学生确定论文（设计）选题后，填写学士学位论文开题报告，说明选题的来源、研究的目的和意义、在国内外研究现状和发展要求认真趋势。5学生选题要做到一人一题。二、毕业论文（设计）的指导1毕业论文（设计）的指导教师须有中级以上职称的教师担任。如确有需要，经院系行政批准学生到校外科研单位做毕业论文，可聘请该单位相当讲师以上科技人员进行指导，院系应派人联系，定期了解情况。2论文指导教师应履行以下职责：根据专业教学要求指导学生选题。向学生讲清课题意义、任务，提出明确要求，介绍主要参考文献，资料目录。指导学生拟订论文写作提纲，审阅学生调研计划和实验设计方案。定期检查学生论文进展情况，深入调查科研或实习现场，了解学生工作进程并指导学生解决理论上的难点和实践中的关键性问题。通过毕业论文指导培养学生的科学思想、科学精神、科学态度和勇于创新的进取精神。对所指导论文写出评语，推荐优秀论文，指导学生做好答辩准备工作。三、毕业论文的要求1本科毕业班学生都应撰写毕业论文（设计）。毕业论文成绩合格以上者取得4学分，有创新的优秀毕业论文可获得2学分奖励。2论文撰写包括确定课题、填写开题报告、查阅整理材料、调查研究、实验设计、数据处理、论文撰写、论文答辩和存档等各环节。3论文要求观点明确，论据充实，数据可靠，条理清楚。每篇理科论文不少于六千字，文科论文不少于五千字。4论文应通过答辩，方可取得成绩。论文答辩由系学位委员会组织答辩小组主持，答辩小组一般由3-5人组成，组长一人。四、成绩评定1学生毕业论文成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级。一般优秀率不大于15%；每届都要评选优秀毕业论文，比例不大于3%。各院系要将学生毕业论文存档。2成绩评定工作流程：每篇毕业论文由两名评阅人（本专业具有中级以上职称的教师）评阅后，写出评阅意见（通过或不通过）；每篇毕业论文由指导教师写出评语，给出论文等级；系答辩小组组织论文答辩，确定论文最终成绩。3论文成绩不及格者必须重作，及格才能获得学分。五、毕业论文的组织与时间安排1本科生毕业论文工作由主管教学的副校长领导，学校教务处主管。教务处负责全校毕业论文工作的计划安排、进度检查、情况交流、编印优秀毕业论文选等。2各院、系主管教学的副主任负责本单位各专业毕业论文工作计划的审定、指导教师的配备、组织选题、开题、中期检查、答辩及成绩考核、存档、推荐优秀论文等工作。3毕业论文的撰写一般应安排在第十一、第十二学期进行。毕业论文的指导教师的配备和选题应在第十一学期前结束。第十二学期的前三周应落实毕业论文指导工作及日程安排。毕业论文须在5月上旬全部结束。本科毕业论文（设计）评分要求及标准一、指导教师、评阅人、答辩委员会（小组）成员在评分中要坚持严格要求和实事求是的原则，根据学生在毕业论文（设计）中独立完成的实际情况和评分标准做出评定。二、毕业论文（设计）的成绩采用五级计分（优秀、良好、中等、及格、不及格）。三、评分标准：（一）理工、艺术类：优秀：按期圆满完成任务书规定的任务。能熟练地综合运用所学理论和专业知识，并在某些方面有独特的见解与创新。毕业论文（设计）立论正确、内容完整，计算与分析论证可靠、严密，结论合理，完成的软、硬件达到甚至优于规定的性能指标且文档齐全、规范；独立工作能力强，科学作风严谨。文字条理清楚、书写工整，说明书论述充分，文字通顺，符合技术用语要求，符号统一，编号齐全；图纸完备、整洁、正确、符合规范。答辩时思路清晰，论点正确，回答问题有理论根据，基本概念清楚，对主要问题回答正确、深入。良好：按期圆满完成任务书规定的任务。能较好地运用所学理论和专业知识。毕业论文（设计）立论基本正确，内容完整，计算与分析论证可靠，结论合理，完成的软、硬件基本达到规定的性能指标且文档齐全、规范。独立工作能力较强。文字条理清楚、书写工整，说明书论述充分，文字通顺，符合技术用语要求，图纸完备、整洁、正确、符合规范。答辩时思路清晰，论点基本正确，能正确回答主要问题。中等：按期完成任务书规定的任务。在运用所学理论和专业知识上基本正确，但在非主要内容上有欠缺和不足。毕业论文（设计）内容基本完整，计算与论证无原则性错误，结论基本合理。完成的软、硬件尚能达到规定的性能指标，文档基本齐全，基本符合规范，工作能力一般。说明书文理通顺，但论述有个别错误或表达不清楚，书写不够工整。图纸完备，基本正确，但质量一般或有小的缺陷。答辩时对主要问题的回答基本正确，但分析不够深入。及格：基本完成任务书规定的任务。在运用理论和专业知识中没有大的原则性错误。毕业论文（设计）质量一般，只存在个别非原则性错误。完成的软硬件性能一般。说明书、图纸尚完整，答辩时讲述大致清楚，回答问题存在不确切之处。不及格：未完成任务书规定的任务。工作态度不认真，在运用理论和专业知识中出现不应有的原则性错误。毕业论文（设计）有原则性错误。完成的软硬件性能差。说明书、图纸质量较差，答辩时概念不清，回答问题不正确。（二）人文社科、外语、教育、经管类：优秀：能按期圆满完成任务书规定的任务。能运用马克思主义基本观点指导课题研究并有所见解，或在资料方面有新发现和重大订正。毕业论文有较强的现实意义，立论明确，观点新颖。结构合理，内容完整，条理清晰，重点突出，资料翔实，论证有力，语言流畅，引文规范，表明作者有较强的研究能力和创新意识。答辩时概念清楚，回答问题正确。良好：能较圆满完成任务书规定的任务，能运用马克思主义的基本观点指导论文写作，在理论或实际问题的分析上有一定深度或在资料整理方面有一定价值。毕业论文能联系实际，立论正确，结构合理，内容完整，资料翔实，语言通顺，条理清楚，引文规范，答辩时概念较清楚，回答问题基本正确。中等：完成任务书规定的任务，论文观点尚正确。毕业论文内容基本完整，条理清楚，文字通畅。引文较规范，答辩时能回答所提出的主要问题，且基本正确。及格：基本完成任务书规定的任务。论文观点无大的原则性错误。毕业论文质量一般，在结构、内容、引文等方面有个别错误。答辩时所回答的少数问题不够清楚，有若干错误。不及格：未完成任务书规定的任务。论文观点有重大错误，工作态度不认真，毕业论文有结构、内容上有较大缺陷和错误。答辩时概念不清楚，回答问题不正确。本科毕业论文（设计）撰写规范毕业论文（设计）是本科教学过程的重要环节，它是对学生素质与综合能力的一次全面检验。为提高我校本科毕业生论文（设计）的质量，对本科生毕业论文进行统一规范化管理，特制定本科生毕业论文（设计）撰写规范。一、毕业论文（设计）文本内容组成：1封面2中文摘要与关键词3正文4注释（尾注）5参考文献6外文摘要及关键词7评语页二、毕业论文（设计）打印格式1毕业论文（设计）要用A4纸打印。2标题：用三号黑体字3摘要与关键词： 中文摘要用五号楷体字，字数150字左右。关键词用五号楷体字另起一行，3个词左右，每两个关键词之间空两格，不用标点分隔。4正文要求章节题目采用小四号黑体字，正文内容采用五号宋体字。章节题目间、每节题目与正文间空一个标准行。页面设置采用Word文档的默认值。（上3 cm，下3 cm，左3.5cm，右3.5 cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm）5注释与参考文献的编写格式：期刊序号作者：题名刊名，出版年，期号。专著序号作者：书名，出版单位，出版年份。会议文献序号作者：题名，会议名（论文集），出版单位，出版年份，卷号。网上文件序号作者：题名，网址，日期。6英文摘要及关键词书写格式题目Times New Roman 三号，加黑，居中，大写作者姓名翻译成汉语拼音。姓：全大写。名：第一个字母大写，如果名字是两个字，那么名字之间用“-”连接。如：张三峰ZHANG San-feng 宇文姗姗 YUWEN Shan-shanAbstractAbstract：Times New Roman 五号，加黑，半角空四格。内容：Times New Roman 五号Key wordsKey words：Times New Roman 五号，加黑，半角空四格。内容：Times New Roman 五号，词与词之间用分号间隔。7毕业论文应以学生为单位装订成册，使用学校统一封面。8毕业论文（设计）打印完成后，拷入3.5英寸软盘，文件类型为word文档，软盘标签上注明毕业论文（设计）名称、系别、专业、年级、班级、学号、学生姓名及文件名等，软盘和纸质文本各交一份留系保存。毕业论文（设计）整理装订要求根据关于开展本科教学工作水平自评估的决定，现对毕业论文（设计）的整理装订工作提出如下要求：1各院（系）按照学校下发的毕业论文（设计）要求、本科生毕业论文（设计）评分要求及标准、本科生毕业论文（设计）撰写规范，要求本专业的学生完成毕业论文（设计）。2各院（系）将本专业学生的毕业论文以每名学生为单位进行装订，顺序为：装订封面开