《应用物理专业实验》课程教学大纲

1、应用物理专业实验College Physics Experiment一、课程基本情况课程类别：学科基础课程课程总学时：64学时实验总学时：64学时学 分：4学分开课学期：第3学期课程性质：必修对应理论课程及性质：专业物理实验适用专业：物理学、应用物理学教 材：陈玉林 等，大学物理实验（第二版），科学出版社，2013年6月开课单位：物理与光电工程学院二、课程性质、教学目标和任务专业物理实验是在物理学基础实验1和物理学基础实验2基础上为物理专业本科生开设的一门学科基础课程，教学目的和任务是扩大学生的知识面、培养学生的创新能力，使学生接触比较近代的测试方法和测试手段，掌握多种实验方法，学会运用综合的

2、方法和手段分析问题并解决问题，达到能力和素质的综合培养。 对学生的基本要求是：学生在教师的指导下，根据实验内容及要求，实验原理、实验器材，独立操作实验，学生能够在实验过程中发现问题，对遇到的问题能够综合所学知识独立进行分析并解决问题。 三、课程的内容和要求序号实验名称所需学时内 容 提 要项目要求实验类型必开选开实验1RLC串联电路的暂态过程3通过研究RL和RC电路的暂态过程，加深对电容和电感特性的认识。通过对RLC电路的暂态过程的研究，加深对阻尼运动规律和理解，学会一种消除系统误差的方法。综合实验2磁化曲线与磁滞回线的研究3观察磁滞回线及基本磁化曲线；测绘-H曲线。 验证实验3单缝衍射的相对

3、光强分布3观察单缝衍射现象，了解其特点；测量单缝衍射时的相对光强分布。验证实验4双棱镜干涉3掌握菲涅耳双棱镜获得双光束干涉的方法；观察双棱镜产生的光的干涉现象和特点，掌握获得双光束干涉的另一种方法，进一步理解产生干涉的条件；用双棱镜测定光波的波长。验证实验5pn结正向压降与温度关系的研究和应用3了解PN结正向压降随温度变化的基本关系式。在恒流供电条件下，测绘PN结正向压降随温度变化的曲线，学习用PN结测温的方法。了解电流大小对pn结温测量的影响。综合实验6测定长直螺线管轴线上的磁感强度3掌握测试霍尔器件的工作特性。学习用霍尔效应测量磁场的原理和方法。学习用霍尔器件测绘长直螺线管的轴向磁场分布。

4、验证实验7双臂电桥测低值电阻3用双臂电桥测1米长铁棒的电阻率，用数字直流电阻测试仪测铁棒的电阻，并与双臂电桥测量的值相比较 验证实验8导热系数的测定3掌握一种测定不良导体导热系数的方法（稳态法）；利用物体的散热速率求传热速率；用作图法求冷却速率。综合实验9驻波法测音叉频率3观察在弦线上形成的驻波，并用实验确定弦线振动时驻波波长与张力的关系；测量音叉的振动频率。验证实验10分压制流电路特性研究3分压电路和制流电路的使用；了解滑线变阻器的两种用途；进一步练习按电路图正确接线。验证实验11光栅衍射3进一步掌握分光计的构造、使用和调节方法；观察水银灯的光线垂直照射光栅时的衍射现象，加深对光栅衍射理论的

5、理解；学会测定光栅常数d和水银灯光谱线的波长。验证实验12测量声波在空气中的传播速度3学习用共振干涉法和相位比较法测量空气中的声速；通过实验了解作为传感器的压电陶瓷的功能并培养综合使用仪器的能力；学习用逐差法处理数据。验证实验13硅光电池特性研究3掌握PN结形成原理及其单向导电性等工作机理；了解LED发光二极管的驱动电流和输出光功率的关系；掌握硅光电池的工作原理及负载特性。综合实验14液晶电光效应实验研究3在掌握液晶光开关的基本工作原理的基础上，测量液晶光开关的电光特性曲线，并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压；测量驱动电压周期变化时，液晶光开关的时间响应曲线，并由时间响应曲线得到液晶

6、的上升时间和下降时间。综合实验15玻尔共振3研究波尔共振仪中弹性摆轮受迫振动的幅频特性和相频特性；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，例相位差。综合实验16多普勒效应综合实验3加深了解多普勒效应的物理原理及其应用；研究接收器的信号频率与波源运动速度的关系；学会用多普勒效应测量声速等物理量。综合实验17单摆法测重力加速度的研究3培养简单实验的设计能力和根据测量要求选择测量方案；学会正确估算随机误差，加深对随机误差统计规律的认识。综合实验18电表的扩程与校准3将电流计改装成两个量程直流电压表、两个量程直流电流表；校准改装后的电流表（或电压表），测量电表

7、的内阻。设计实验19碰撞打靶3研究两球碰撞、碰撞后的平抛运动的规律；讨论不同材质的球体之间碰撞中的动量和能量的转换与守恒；比较实验值和理论值的差异，分析实验现象。设计实验20线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线3测绘电阻的伏安特性曲线，学会用图线来表示实验结果；了解晶体管的单向导电性。验证实验21光纤特性研究3了解光纤通信的原理及基本特性；测量半导体激光器的伏安特性、电光转换特性。综合实验22光纤传输实验3基带（幅度）调制传输实验；频率调制传输实验；音频信号传输实验；数字信号传输实验。综合实验23薄透镜焦距的测量3学会光学元件的等高共轴调节；测定薄透镜的焦距；观察和验证薄凸透镜成像的规律。验证实

8、验24杨氏双缝干涉实验3观察杨氏双缝干涉图样，了解双缝间距变化引起衍射图样变化的规律；利用双缝干涉现象测量双缝间距，学习另外一种微小尺度的测量方法。验证实验25干涉法测空气折射率3掌握迈克尔逊干涉光路的原理和调节方法；掌握用迈克尔逊干涉仪测量气体折射率的原理及其方法；在观察干涉条纹随气压变化的现象和规律的基础上，设计基于迈克尔逊干涉仪测量空气折射率的方法。设计实验26整流滤波电路3熟悉单相整流、滤波电路的连接方法；学习单相整流、滤波电路的测试方法；加深理解整流、滤波电路的作用和特性。验证实验27激光双光栅法测微小位移3熟悉一种利用光的多普勒频移形成光拍的原理；精确测量微弱振动位移的方法；作出外

9、力驱动音叉时的谐振曲线。综合实验28阿贝折射原理及应用3了解阿贝折射仪的结构及测量原理；掌握其使用方法，测量透明、半透明溶液的折射率。综合实验29LED基本特性研究3了解LED的发光原理；测量LED的伏安特性测量LED的电光转换特性；测量LED输出光空间分布特性。验证实验30LED热特性研究及应用3了解电学参数法测量LED结温的理论基础；学会筛选合适的脉冲电流源；了解结温对LED正向伏安特性曲线的影响；理解并掌握各电流下LED的电压与结温关系；了解结温对LED发光性能的影响；测量LED的稳态热阻。综合考核实验操作考核2实验笔试考核2四、课程考核（1）实验实习报告的撰写要求：报告内容权重等级标准

10、优秀合格不合格实验名称40%完整有无实验目的完整准确有，但不完整无实验原理简洁准确，概括性强，必要时有图、公式等。抄袭书本，无概括性。无，或表达不清。仪器设备完整准确有，但不完整无实验内容实验步骤描述清晰完整，数据记录清楚，表格设计规范合理。实验步骤描述不清晰，有原始数据，但记录不规范。无数据处理50%数据处理方法正确，过程详细，结果正确，不确定度计算过程详细正确。给出明确的计算结果。数据处理方法正确，但过程简略，不确定度的计算过程不详细。方法错误，过程简略，结果不正确。实验结论和讨论（无讨论不扣分）实验结果明确，现象分析合理，对实验方法和仪器给出合理建议。实验结果明确，能记录实验现象。无明确实验结果。思考题10%思路清晰，逻辑合理，回答正确。思路基本清晰，回答不够全面。回答错误。（2）实验实习报告： 20次（3）考核及成绩评定： 平时实验技能考核10%，实