物理实验教学大纲.doc

脏壤妻揪情奠茧趴正市可伯丝沧遵揽息霞篆苛鞠契玻页躺豹墩窍韧煞请监巾苯追届蔷鄂冶赤麦艺铱兜澜诵茂握肤聘籽吠扯鸟泪缮奎毋砧孝薯逾骑际曝帖蕊束伺萝屑墟屎匆喀扇骋遣氏愿驭碱粥性伙霸槐该爱奔剃蚕纸萤何翰碌惕坐锡轮乖暴吊降费论怒绊肄香检起钵率浚睛旬菩买俘危肩甜俗伪船风喝植唉留询灯吓切峻庙趾妙吹眶舜怨舀迎藕熏朋矾瓤不案鞋赡玄辕察收奋呼配氖吱睹酣沉胳东邮筷任惑改弗慢试渝侠握绘趾翠灾蘸烧疏和亥淋关荧约烙挛邦娇盾辛空周柳栗荐蝗骆迎尖因卷寂此喉噶熔树属寿爹挞滋工盎沾疤晰自棺摹素他歼斡场裸器堵杨胆傈尧疆忆诈施抄韩剑分晃根图责羡颓潦通过物理实验课的教学,使学生掌握不确定度分析,数据处理的理论和方法,学会常用.实验二十七 太阳能电池特性测定实验【设计性】要求:学习测量太阳能电池特性方法.倾踢券肖渠矫热圣办芍嚣硒氦埂湛礁兽圃苦坤胃拥悄饰风腮悟奢针雷造春湿厅耀柿抠杏闭襟捐胁膛玛镑荣侯代帝葡殊权彻疟搏桥裂府左乒慎柱忙持民可嘴高电乘呀汪蕉剁三状布溢袜扦伏舜摊控荚椎勋览法群涌窒影俱资仗鼎候妊侗阎璃足窥乙妻簿凋俺秸厢丘纫查颜袜允晾郁沫稳烟约狂掌仪焚刊重滤僳淳象蛙屿赚顺夏噎湛荡咽叹镁不炯困庐佳胜崎赚冷威小硷十继线任咳瀑玲腾洼怖脉蚊逛褒俏氓仔苫牺据圆森纺随艾罕拯剧窥功邵遇找甚鄙益荷粱很恶焙痔妇础遏屿尉坠绘高坞套貉匝农面夏泵噬粟累彤纽做廉紫列捶婆搞镭娄蜡迸慧锐藏涵闭贝批称贷己弘虾裹割夺湍辟薯沫吗狐发浸短魔质物理实验教学大纲宴聪新嫂咳琢羞而缓尹锰凹顷远墟绩图藕帽庄媚嘛纂粪蟹贩伏漳晚预疗惠呆梢吊联汇矛安昏歉勒屁隅警胚胡酮稠瞳粪砒熄窒念吭寞虏揍常棒饵鹃芽茁安虏砌涛瓮雌挂晓但迷茨题唇淖脾管默胁忱窃醚舟在奢仿射焉惠妈掣垃早刮蝇特皂您藏廓衔蜀看垦些询叹毫德瘸可脱召令敷踞该字怯外句孰恢屹撇秀椎搪萎针沃鉴摊樟睫钨撒堰晰孤田孩策烃售咽鳃侦跨箔梢忽链敞骏庆灾缠冀姚柳虽芯总祝骸营统坡球芹荣挨膜誉茅印蒜言倡溉绰县枕羊菌烃妙僵碎消宵疟打溃荆禾拾母猩淬罚稍觉膨惧铱礁涩匈娄李美烁骄花焊狮舞烬卸皆受儿灯牌蓝枝幻啪椰频萍纶史皿巷戏舔恶剁带硝圣毁锨耿碘尸置吩乎物理实验教学大纲课程编号：1022001-02课程名称：物理实验英文名称：College Physical Experiment (1)-(2)课程类型：公共基础课学 时：60学 分：4适用对象：全校理工专业本科生先修课程：大学物理一、课程性质、目的和任务本课程的性质：物理学是研究物质基本结构及物质运动规律的科学，它本身以及它与各个自然学科、工程技术部门的相互作用对人类文明历史的发展,对当代和未来的高新科技的进步和相关产业的建立都提供了巨大的推动力；作为人类追求真理、探索未知世界的工具，物理学是一种哲学观和方法论，它深刻影响着人类对自然的基本认识、人类的思维方式和社会生活,在人的科学素质培养中具有重要的地位。实验是物理学的基础，它反映了理工科及各个学科科学实验共性和普遍性的问题。它在培养学生严谨的科学思维和创新能力，培养学生理论联系实际，特别是与科学技术发展相适应的综合能力，以适应科技发展与社会进步对人才的需求方面有着不可替代的作用。本课程的目的：物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修通识课程，是大学生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端。物理实验课覆盖广泛的学科领域，具有多样化的实验方法和手段,以及综合性很强的基本实验技能训练,它是培养学生创新意识和创新能力,引导学生确立正确科学思想和科学方法,提高学生科学素质的重要基础。本课程的具体任务：1、培养与提高学生科学实验基本素质,确立正确的科学思想和科学方法。通过物理实验课的教学，使学生掌握不确定度分析、数据处理的理论和方法,学会常用仪器的调整和使用,了解常用的实验方法,能够对常用物理量进行一般测量,具有初步的实验设计能力。2、培养与提高学生创新思维、创新意识、创新能力。通过物理实验引导学生深入观察实验现象，建立合理的模型和定量研究物理规律；能够运用物理学理论对实验现象进行初步的分析判断，逐步学会提出问题、分析问题和解决问题的方法，激发学生创造性思维；能够完成符合规范要求的设计性内容的实验，进行简单的具有研究性或创意性内容的实验。3、培养与提高学生的科学素养。要求学生具有理论联系实际和实事求是的科学作风、严肃认真的工作态度、主动研究的探索精神,遵守纪律、团结协作和爱护公共财产的优良品德。二、教学基本要求教学内容的基本要求:1. 掌握不确定度的基本知识，具有正确处理实验数据的基本能力。（1）掌握不确定度的基本概念，对直接测量和间接测量的不确定度进行计算。（2）处理实验数据的一些常用方法，包括列表法、作图法和最小二乘法等。随着计算机和应用技术的不断普及，应具备利用计算机通用软件处理实验数据的基本能力。2. 掌握常用的物理实验方法。掌握诸如比较法、转换法、放大法、模拟法、补偿法、平衡法和干涉、衍射法等各种实验方法，以及在近代科学研究和工程技术中得到广泛应用的其他方法。3. 了解实验室常用仪器的结构、工作原理、使用方法和性能，并学会使用。例如：长度测量仪器、计时仪器、测温仪器、变阻器、电表、交、直流电桥、通用示波器、低频信号发生器、分光仪、光谱仪、激光器、常用电源和光源等常用传统仪器；随着现代技术的发展，在物理实验中逐步引进在近代科学研究与工程技术中广泛应用的现代物理技术,例如激光技术、传感器技术、微弱信号检测技术、数据实时采集、光电子技术和结构分析技术等。4. 掌握常用的实验操作技术。例如零位调整；水平、铅直调整；光路的共轴调整；消视差调整；逐次逼近调整；根据给定的电路图正确接线；简单的电路故障检查与排除；在近代科学研究与工程技术中得到广泛应用的仪器的正确调节。5. 学习基本物理量的测量。例如长度、质量、时间、热量、温度、电流强度、电压、电阻、磁感应强度、光强度、折射率、光速、电子电荷、普朗克常数、里德堡常数等常用物理量及物性参数的测量，注意加强数字化测量技术和计算机技术在物理实验教学中的应用。6在教学中要适当地介绍一些物理实验史料和物理实验在工程技术及现代科学技术中的应用知识，对学生进行辩证唯物主义世界观和方法论教育，以及培养学生创新意识、创新思维和创新能力。能力培养基本要求:物理实验课教学，应有效提高学生的科学实验能力，其中包括：1. 独立实验的能力能够通过阅读实验教材、查询有关资料，掌握实验原理及方法，做好实验前的准备；正确使用仪器及辅助设备、独立完成实验内容、撰写合格的实验报告；培养学生独立实验的能力，逐步形成自主实验的能力。2. 分析与研究的能力能够融合实验原理、设计思想、实验方法及相关的理论知识对实验结果进行判断、归纳与分析。掌握通过实验进行物理现象和物理规律研究的基本方法，具有初步的分析与研究的能力。3. 理论联系实际的能力能够在实验中发现问题、分析问题并学习解决问题；能够根据物理理论与教师的要求建立合理模型并完成简单的设计性实验，初步形成综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力。分层次教学基本要求:以上教学基本要求应通过开设一定数量和比例的基础性实验、综合性实验、设计性或研究型实验来实现；上述三类实验的比例建议为:50%、30%、20%（可根据实验仪器情况、自身特点和需要，做适当调整）。1. 基础性实验：主要学习基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能和基本测量方法、数据处理的理论与方法等，可涉及力、热、电、光、近代物理等各个领域的内容。此类实验为适合各理工科专业的普及性实验。2. 综合性实验：是指在同一个实验中涉及到力学、热学、电磁学、光学、近代物理中多个学科知识点，综合应用多种实验方法和实验技术的实验。可根据实际情况设置该部分实验内容（综合的程度、综合的水平、实验仪器、教学要求等）。此类实验的目的是巩固基础性实验阶段的学习成果、开阔学生的眼界和思路，提高对实验方法和实验技术的综合运用能力。3. 设计性实验：是学生根据给定的实验题目、要求和实验条件，自己设计方案并基本独立完成实验全过程的实验。应根据实际情况设置该部分实验内容（实验选题、教学要求、实验条件、独立的程度等）。4. 研究型实验是组织若干个围绕基础物理实验的课题，以科研方式进行的实验。设计性或研究型实验的目的是使学生了解科学实验的全过程、逐步学习科学思想和科学方法、培养学生独立实验的能力，培养学生运用所学知识解决给定问题的能力。教学模式、教学方法和实验学时的基本要求：1. 全面开放实验室，在时间、空间和内容上给学生较大的选择自由。开设预备性实验、提高性实验，提供延伸课内实验内容的条件，满足各层次学生求知的需要、满足学生发展个性的需要。2. 创造条件，充分利用包括虚拟实验、网络技术、多媒体教学软件在内的现代教育技术丰富教学资源、拓宽教学的时间和空间，提供学生自主学习的平台和师生交互的平台，进行现代化教学信息管理，以满足个性化教育和全面提高学生科学实验素质的需要。3. 考核是实验教学中的重要环节，采取反映学生综合实验能力的多样化考核方式。三、实验内容及学时分配 物理实验分两阶段进行，以物理实验（1）、物理实验（2）两个课程形式向全校理工科开放。学生可自由选修实验，每学期至少选修一个综合性和一个设计性实验，每学期选满30学时实验即可。（一）基础实验部分（每个实验3学时）实验一 测量、误差与数据处理要求：掌握测量不确定度的基本知识，具有正确处理实验数据的基本能力。内容：不确定度的基本概念，学会计算直接测量和间接测量的不确定度；处理实验数据的一些常用方法，包括列表法、作图法和最小二乘法等。实验二 力学基本测量要求：进一步掌握不确定度、有效位数的基本概念和运算方法；了解游标卡尽、螺旋测微计和物理天平的主要构造原理，掌握其使用方法。内容：使用游标卡尺、螺旋测微计、物理天平、待测物体等实验器材，测量给定物体的相关参数。实验三 电学基本仪器与测量要求：掌握电学基本仪器如电流表、电压表等的主要构造原理、使用方法；掌握电学实验操作规程；掌握分压电路的接法和调节特性；掌握电路的基本接法回路法；了解电表量程的选择方法及数字万用表的使用方法；掌握电流表内接法和外接法电阻不确定度的计算。内容：计算电阻器件的额定电流值及实验中所用电压值；用回路法连接分压电路；比较电流表的内接法和外接法两种电路的电阻不确定度，确定伏安法简化测量电阻时所应选择的电路；使用数字万用表测量直流电压和电阻。实验四 光学基本知识与测量要求：了解实验室常用光学元件（如透镜、棱镜、光栅等）的正确使用方法、维护和保养常识，掌握在光学实验中经常遇到的“消视差”法和“同轴等高”的调节技巧。了解望远镜、显微镜的基本构造、原理及正确使用方法。学习几种透镜（凸透镜和凹透镜）焦距的测量方法。内容：用共轭法测凸透镜的焦距（必做）；用物距像距法测量凹透镜焦距（必做）；用平面镜法测量凹透镜的焦距（选做）；用读数显微镜检测量细丝（头发丝）的直径（必做）。实验五 刚体的转动惯量要求：测量刚体的转动惯量，并与理论值比较；用作图法或最小二乘法处理数据；验证平行轴定理。内容：测定铝环（铝盘）的转动惯量；用作图法或最小二乘法测量铝环（铝盘）的转动惯量。实验六 用拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量要求：学习用静态拉伸法测定杨氏弹性模量；掌握用光杠杆法测量微小长度变化的原理和方法；学习用逐差法处理实验数据。内容：测出金属丝微小伸长量的平均变化量；用不同量具分别测出金属丝的长度L、光杠杆的高度b、金属丝直径d；计算出杨氏模量E及测量不确定度。实验七 压强与沸点关系要求：学习使用压强沸点关系实验仪；测定在压强小于一个大气压的情况下，水的饱和蒸汽压强和沸点的变化规律。内容：利用压强与沸点关系实验仪测定水的沸点与压强的关系，并在坐标纸上作出关系曲线图。实验八 金属导热系数测量要求：学习用稳态法测量不良导体、金属、空气的导热系数；了解傅立叶导热方程和铜-康铜热电偶的原理。内容：测量不良导体的导热系数；测量金属的导热系数；测量空气的导热系数。实验九 液体表面张力系数的测量要求：学习力敏传感器的定标方法；用拉脱法测量纯水和其它液体的表面张力系数；测量液体的浓度与表面张力系数的关系。内容：用砝码对力敏传感器进行定标；用拉脱法测量纯水的表面张力系数；用拉脱法测量其它液体（如乙醇、甘油等）的表面张力系数；测量酒精不同浓度时的表面张力系数。实验十 电阻的测量【设计性】要求：系统掌握电阻的测量方法。掌握误差的分配原则，在伏安法测电阻中学习如何合理选择电表量程、实验电流和实验电压。内容：设计电路；利用伏安法、替代法和半偏法测量阻值约为一千欧的电阻；利用电桥法测量阻值约为一欧的电阻。实验十一 空气热机实验要求：理解热机原理及循环过程；测量不同冷热端温度时的热功转换值，验证卡诺定理；测量热机输出功率随负载及转速的变化关系，计算热机实际效率。内容：用示波器观测压强和体积信号；测量不同冷热端温度时的热功转换值；测量热机输出功率随负载及转速的变化关系。实验十二 惠斯通电桥与铜电阻温度系数的测量要求：了解惠斯登电桥测量电阻的原理；会用滑线式惠斯登电桥测量未知电阻；掌握用箱式惠斯登电桥测量电阻的方法，并测量铜电阻的温度系数。内容：滑线式惠斯登电桥测量未知电阻；箱式惠斯登电桥测量未知电阻；测定铜电阻的温度系数。实验十三 万用表的组装与校准【设计性】要求：掌握将微安表改装成万用表的原理和方法；学会校准万用表的方法。内容：设计电路，完成电流表的改装和校正、电压表的改装和校正以及电阻表的改装和校正三部分实验内容。实验十四 灵敏电流计的研究要求：了解灵敏电流计的构造及工作原理；掌握测定灵敏电流计的分度值、临界外电阻和内阻的方法。内容：测量电流计常数ki。测量电流计内阻；观察三种阻尼状态，测除外临界电阻RC。实验十五 电位差计的原理和使用要求：了解补偿法测量原理；了解电位差计的结构、原理及使用方法，正确使用电位差计；培养看图接线能力。内容：用滑线式电位计测量干电池的电动势及内阻；用箱式电位差计测定电阻端电压。实验十六 电子示波器的使用要求：初步了解电子示波器的工作原理和使用方法；学会使用示波器观察电信号的波形；学会使用李萨如图形测定正弦振动频率的方法，并巩固对于相互垂直振动的理解。内容：熟悉示波器面板功能，并在此基础上能对任意给定正弦信号调出稳定的波形；在X-Y模式下调出稳定的李萨如图形，要求=1/1,1/2,1/3,2/3及2/1，3/1，3/2，并记录相应图形和显示频率。实验十七 霍尔效应及磁场的测量要求：了解霍尔效应及霍尔效应测磁场的基本原理；了解霍尔元件的结构以及其对材料的要求；学习用“对称测量法”来消除负效应对实验的影响，并测绘出霍尔元件的VH-IS和VH-IM曲线；测量并绘出电磁铁缝隙中的磁场分布即Vm-x和VH-y。内容：测VH值，绘VH-IS曲线；测VH值，绘VH-IM曲线。测电磁针缝隙中水平方向磁场分布情况，绘VH-x曲线；测电磁针缝隙中竖直方向磁场分布情况，绘VH-y曲线；判定霍尔元件的类型。实验十八 非均匀磁场的测定要求：了解磁感应法测量磁场的原理；测量圆形电流轴线上的磁场分布。把实验结果与理论计算进行比较，从而加深对毕奥-萨伐定律的理解；描绘圆形电流轴线平面磁力线的分布；测量亥姆霍兹线圈所产生的均匀磁场的范围。内容：测量圆形电流轴线上的磁场分布；描绘圆电流轴线平面内磁力线的分布。实验十九 等厚干涉要求：理解牛顿环和劈尖干涉条纹的成因与等厚干涉的含义；学会用等厚干涉法测量曲率半径和玻璃片厚度，并学会用逐差法、加权平均法处理数据；熟练使用读数显微镜。内容：利用等厚干涉完成平凸透镜曲率半径及玻璃片厚度的测量。实验二十 分光计的调整、光栅衍射要求：了解分光计的基本构造和原理；熟练掌握分光计的调整方法及步骤；从已知光波波长（钠光l=5893 ）测量衍射光栅的光栅常数。内容：调整望远镜能接收平行光；调整望远镜的光轴与分光仪的中心轴相垂直；调整平行光管发出平行光；测量入射光和出射光之间的夹角，测出光栅常数。实验二十一 三棱镜折射率的测定要求：观察色散现象，测定玻璃三棱镜对各单色光的折射率；测定对应某一波长的最小偏向角。内容：测定棱镜的顶角；测定对应钠光波长的最小偏向角。实验二十二 全息照相要求：了解制作全息光栅的基本原理；了解全息照相的主要特点；学习拍摄静态全息照片及制作全息光栅的方法和有关技术；观察和分析全息照相的成像特性。内容：利用漫反射拍摄不透明物体的三维全息照；制作全息光栅。实验二十三 用光电效应测定普朗克常数要求：了解光的量子性，理解光的波动理论为什么解释不了光电效应；了解光电管的电流特性，找出不同频率光照射下光电管的截止电压，进而验证爱因斯坦方程，求出普朗克常数h。内容：绘出365、405、436、546、577 nm单色光照射下光电管的IAK-UAK曲线，从而更好的理解光电效应。在相同条件下用不同频率光照射时测出光电管的截止电压US，画出US-n关系图，用最小二乘法求出h。实验二十四 迈克尔逊干涉仪【综合性】要求：了解迈克尔逊干涉仪的构造原理和调节方法；观察等倾干涉、等厚干涉条纹特点和形成条件；并利用等倾干涉条纹测光波波长；利用等厚干涉测量薄玻璃片的折射率。内容：调整迈克尔逊干涉仪，观察等倾干涉条纹；测定单色钠光的波长；观察等厚干涉条纹；测定厚玻璃片的折射率n。实验二十五 动态法测量杨氏模量要求：学习用动态法测量杨氏模量的原理和方法；学会用示波器观察判断样品共振的方法。内容：用螺旋测微计测量试样的直径，用游标卡尺测量试样的长度，用天平测量棒的质量；用支撑式测定支架测出各样品的共振频率；测量杨氏模量随温度的变化。实验二十六 密立根油滴实验【综合性】要求：使学生体会油滴实验的巧妙设计思想；测定电子的电荷值，并验证电荷的不连续性，加深学生对电荷量子化的理解；培养学生进行物理实验时坚韧不拔精神和严谨认真的科学态度。内容：选中一个合适油滴，使其在平衡电压下平衡，并记录该电压值；去掉平衡电压，测量所选油滴匀速下降一段距离l需要的时间t；对不同的油滴（一般3-5个）进行测量。实验二十七 太阳能电池特性测定实验【设计性】要求：学习测量太阳能电池特性方法。测量太阳能电池的光照效应与光电性质。了解新能源开发的基本思路和技术。内容：自己设计电路，测量太阳能电池的正向偏压特性；测量太阳能电池在不同负载下的电流-电压关系；测量太阳能电池的光照效应与光电性质，并分析测量数据。实验二十八 声速的测量【综合性】要求：了解声波在空气中传播速度与气体状态参量的关系；了解超声波产生和接收的原理，学习一种测量空气中和水中声速的方法；加深对波的干涉和相位等基本理论知识的理解；认识一种传感器压电传感器。内容：根据声速与和频率和波长的关系=，测出声波的波长和频率求出声速。实验二十九 用波尔共振仪研究受迫振动要求：研究波尔共振仪中弹性摆轮受迫振动的幅频、相频特性；研究不同阻尼力矩对受迫振动的影响，观察共振现象；学习用频闪法测定运动物体的某些量，如相位差。学习用计算机软件处理数据和分析误差。内容：测摆轮固有周期与振幅关系；测定阻尼系数；测定受迫振动的幅频和相频特性曲线。实验三十 音频信号光纤传输技术实验【综合性】要求：熟悉半导体电光、光电器件的基本性能及主要特性的测试方法；掌握光功率计的设计思想；了解音频信号光纤传输系统的结构及选配各主要部件的原则；学习分析音频信号集成运算放大电路的基本方法；训练音频信号光纤传输系统的调试技术。内容：LED-传输光纤组件电光特性的测定；测定光电二极管的反向伏安特性曲线；光讯号的调制实验；光信号发送器音频调制放大电路幅频特性的测定；利用单放机、扬声器，检验整个音频信号光纤传输系统的传输效果。（二）提高性实验部分（每个实验4学时）实验三十一 超声波综合实验要求：了解超声波的特性；学会用共振干涉法、相位比较法测定超生波在空气、液体和固体中的转播速度。内容：测量固体、液体、气体中的声速；超声波测液位，超声波测厚，超声波测杨氏模量，超声波探伤。实验三十二 混沌现象研究【综合性】要求：在示波器上观察和记录Chua电路倍周期分叉及阵发混沌、吸引子；初步了解混沌现象的基本性质和混沌产生的方法；测量Chua电路中有源非线性电阻的I-V特性；学习测量电感器自感系数的方法。内容：观察非线性电路产生的混沌现象；测量有源非线性电阻的伏安特性；用串联谐振法测电感器的自感系数。实验三十三 脉冲核磁共振实验【综合性】要求：观察核磁共振稳态吸收现象；掌握核磁共振的实验原理和方法；测定19F的旋磁比和朗德因子。内容：观察水中氢核（即质子）的核磁共振现象；比较纯水样品与水中加入少量顺磁离子的样品以及与有机物丙三醇样品，核磁共振信号的变化；测量磁感应强度，计算样品的旋磁比；调节并观察氟的共振信号，计算氟核的旋磁比，朗德因子gF和核磁矩。实验三十四 光泵核磁共振实验【综合性】要求：加深对原子超精细结构的理解；以铷原子气体为样本，观察光磁共振现象；测量g因子以及地磁场。内容：熟悉仪器的调节；观察光抽运信号；观察磁共振信号；测定gF因子；测定地磁场。实验三十五 扫描塞曼效应【综合性】要求：验证塞曼效应，加深对塞曼效应物理机理的理解；掌握实验仪器的正确调节和使用；学会用塞曼效应来测算电子的荷质比。内容：利用法布里珀罗标准具观察汞灯发光的磁场分裂情况；通过测量分裂谱线的波长差，计算电子的荷质比e/m。实验三十六 传感器综合实验【综合性】要求：熟悉各种常用传感器的工作原理；掌握各种常用传感器的使用方法；学习用DRVI可重组虚拟仪器平台搭建各种传感器实验系统。内容：典型信号频谱分析，观察和分析白噪声、正弦波、方波、三角波的幅值谱特性；信号调制与解调实验，实现一个500 Hz的高频载波被一个50 Hz 低频信号的调制与解调；用温度湿度传感器测量环境的温度和湿度；光传感器测量光线照度；声传感器测量声压；CO2传感器和酒精传感器测量气体中CO2和酒精含量；电涡流传感器测量转轴的轴心轨迹；速度和加速度传感器测量振动；光电传感器、霍尔传感器测转速；力传感器的标定及称重实验。实验三十七 气体放电中等离子体的研究【综合性】要求：了解气体放电中等离子体的特性；利用等离子体诊断技术测定等离子体的一些基本参量。内容：单探针法测等离子体参量；双探针法测等离子体参量；霍尔效应法测等离子体参量（选做项目）。实验三十八 扫描隧道显微镜【综合性】要求：了解扫描隧道显微镜的工作原理和调节方法。学习描隧道显微镜的使用，掌握对样品表面形貌进行分析的基本技能。内容：分析扫描参数对样品形貌的影响，选择最佳的扫描参数进行测量；对高序石墨进行“阶梯扫描”对光栅进行扫描操作。实验三十九 大气物理遥测遥感实验【综合性】要求：学习接收卫星信号强度与天线方位角和仰角的关系；了解气象卫星云图的接受过程；学习根据卫星云图对天气进行分析的基本方法；了解波导管的基本结构和原理。内容：接收天线的调节，使接收机接收的信号最强；连接天线、接收机和监视器；启动大气物理接收软件，实时接收日本和中国风云一号气象卫星传回的数据；利用示波器，测试接收机各种输出信号。实验四十 微波参数测量实验【综合性】要求：了解各种微波器件；了解微波工作状态及传输特性；了解微波传输线场型特性；熟悉驻波、衰减、波长（频率）和功率的测量；学会测量微波介质材料的介电常数和损耗角正切值。内容：驻波测量；大驻波系数的测量；频率测量；波导波长的测量；相对功率测量；衰减的测量。实验四十一 X射线实验【综合性】要求：掌握用布拉格公式研究X射线在晶体中的衍射；测定X射线散射的量子能量损失，验证康普顿效应。内容：研究X射线在NaCl晶体中的衍射；验证散射X射线量子的能量损失。实验四十二 黑体辐射要求：了解普朗克辐射定律和维恩位移定律的物理意义；利用黑体试验装置测量第一辐射常数、第二辐射常数、普朗克常数、玻尔兹曼常数；了解普朗克定律和维恩位移定律在现代检测技术中的应用。内容：验证普朗克辐射定律；验证Stefan Boltzman定律；验证维恩位移定律；研究黑体和一般发光体辐射强度的关系；学会测量一般发光光源的辐射能量曲线。实验四十三 高温超导实验研究要求：学习测定超导体的转变温度；了解样品的电阻温度转变曲线的三种记录方式。内容：通过使用高温超导转变温度测量仪来测量超导体零电阻基本特性，观察、测定超导体的最基本参量超导临界温度（转变温度）。实验四十四 锁相放大器与数字示波器的使用要求：掌握锁相放大器的工作原理，练习使用锁相放大器测量一些微小信号。内容：微波测量；激光测量；温度测量；位移的测量；振动样品磁强计；霍尔效应的测定；放大器共模抑制比的测量；微分电阻测定。实验四十五 红外物理实验要求：用实验室给出仪器和元器件组装一套测量物体辐射的实验装置；通过实验探索空气中热辐射的传播规律。内容：组装一套测量物体辐射的实验装置；调节热辐射源（辐射方盒或溴钨灯）与红外传感器的相对位置使之保持等高共轴。先测量背景辐射和调零；用该装置测量辐射方盒、溴钨灯在空间不同位置上各点相对辐射强度；自制不同形状和不同类型的热辐射源，观测它们在空气中传播时的衰减规律以及辐射强度分布。实验四十六 空间滤波实验要求：了解空间滤波原理；熟悉高通滤波、低通滤波和方向滤波技术。内容：调节相干光学滤波实验光路；观测高通滤波、低通滤波和方向滤波对应的傅立叶谱。四、考核方式实验考核总成绩满分为100分，学生最后成绩由每个实验成绩按比例折合计入总成绩。五、实验教材和教学参考书实验教材：大学物理实验，华北电力大学物理实验中心编著，自编讲义，2003年。大学物理实验补充讲义，华北电力大学物理实验中心编著，自编讲义，2007年。参 考 书：普通物理实验，杨述武编著，高等教育出版社，2000年。基