物理实验课程

教学大纲 | 一级物理实验 | 二级物理实验 | 三级物理实验 | 四级物理实验

 

大学物理实验课目录

物理学在人的科学素质培养中具有重要的地位,实验为物理学的基础,它反映了理工科实验的共性和普遍性问题,在人才科学素质培养中起着不可替代的重要作用。20世纪中叶以来,以计算机信息科学技术、生命科学、空间科学、材料科学等为代表的新的科学技术革命,极大地加速了科学技术的发展和各学科之间的相互交叉和渗透,新的综合化趋势已成为科学发展的主流。因此,物理实验课程体系,教学内容和教学方法、手段必须由封闭型向开放型转变。大学物理实验作为大学生在进校后的第一门科学实验课程,不仅应让学生受到严格的、系统的实验技能训练,掌握科学实验的基本知识、方法和技巧,更主要的是要培养学生严谨的科学思维能力和创新精神,培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力,特别是与科学技术的发展相适应的综合能力,适应时代的发展,科技进步的创新能力。

新实验课程的组成部分为:基本实验、综合性实验、设计性实验、科学小实验等,形成从低到高、从基础到前沿、从接授知识到培养综合能力,逐级提高的一、二、三、四级基础物理实验课程新体系。每一级物理实验用一个学期的时间完成,不同的级标志着不同实验技能和科学思维水平。使学生从较高起点上进入大学物理实验,逐级提高地走向科学的高峰。

 

一级物理实验(基础物理实验):

主要为基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能的训练和基本测量方法与误差分析等,涉及到力、热、电、光、近代和物理各个学科,是大学物理实验的入门实验,也是适合于各专业的普及性实验。 实验题目如下:

用示波器测量时间
用天平测量质量
直流电表和直流测量电路
用热敏电阻测量温度
半导体温度计的设计与制作
直线运动中速度的测量
碰撞过程中守恒定律的研究
单摆的设计与研究

表面张力系数的测定
液体粘度的测定
   落球法测定液体粘度
   转筒法测定液体粘度
钢丝杨氏模量的测量
切变模量的测量
固体比热容的测量
交流电及整流滤波电路

测量螺线管的磁场
透镜参数的测量
分光计的调节与使用
用密立根油滴实验测电子电荷
光电效应法测普朗克常量
干涉法测几何量

 

二级物理实验(综合性、设计性实验):

本级实验涉及到力、热、电、光和近代物理技术的综合应用,培养学生综合思维和综合应用知识和技术的能力。在实验方法上,强调设计性实验。由以前教师排好实验、准备好仪器、学生来做实验的状态,过渡到学生在教师指导下,自己设计方案来完成实验,从而培养学生的综合思维和创造能力。学生通过做设计实验,从成功与失败中受到训练,得到素质的提高。 实验题目如下:

用凯特摆测量重力加速度
声速的测量
热导系数的测量
检流计的特性
双臂电桥测低电阻
用直流电位差计精确测量电压

弗兰克-赫兹实验
交流谐振电路
交流电桥
通过霍尔效应测量磁场
迈克尔逊干涉仪
棱镜摄谱和光谱分析

偏振光的研究
低真空的获得和测量
传感器系列实验(1)
G-M计数管特性的研究
物质对β射线的吸收

 

三级物理实验(现代物理实验技术):

以现代物理实验技术为主的综合、设计实验,学生在本级物理实验中将学习现代物理实验技术的思想,方法,技术和应用。

本级物理实验涉及广泛的应用技术领域,例如,计算机技术、光纤技术、光声谱技术、磁共振技术、核物理技术、光谱技术等。 实验题目如下:

全息光栅
全息照相
激光散斑
单色仪的调整与使用
付立叶光学实验(1)
椭偏仪
卢瑟福散射实验

用闪烁晶体测量γ射线能谱
核磁共振
铁磁共振
X射线实验:
   德拜照相, 物相分析,劳厄照相
电子自旋共振实验

钠原子光谱
氢氘原子光谱(1)
塞曼效应实验(1)
传感器系列实验(2)
高真空的获得和测量
穆斯堡尔谱

 

四级物理实验(研究型实验):

组织若干个围绕物理实验的课题,以科研方式进行实验,学生在教师指导下,在自行调研的基础上选择课题、写出调研报告、实验方案、完成课题。考核方法:学生发表小论文、演讲和参加答辩。本级物理实验引导学生综合应用实验方法和技术并拓宽到科研和国民经济应用领域。学生将学习科研的思维和方法,培养他们的创新思维、能力及合作精神。 实验题目如下:

X射线系列实验
   德拜照相
   物相分析
   劳厄照相
   X射线荧光
   X射线衍射
电子显微技术系列实验
射线成像实验的研究

核物理实验与方法的研究:
   穆斯堡尔谱实验及应用
   测量高速运动的电子的动量与能量 间的关系
扫描隧道显微镜实验及应用
光学信息处理
激光器系列实验
等离子体特性实验及应用

薄膜制备技术及性能测试:
   蒸发法真空镀膜
   薄膜测量
光谱系列实验及应用:
   氢氘原子光谱(2)
   塞曼效应实验(2)
   喇曼光谱及应用
非线性光学系列实验

 

中国科学技术大学 2003 by USTC

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