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综合物理实验

绪论

特点:第一次开课;学生自主实验,教员退居后台;实验前后有半小时面谈时间;配备实验讲义。

时间:周一、二、五下午,6组实验同时开放,实际上时间不受限制,工作日任何时间均可做实验,教员面谈时间可以约定。保证每周最少实验时间为3h,但每个时段不多于4h,实验做不完可以单另预约工作时间。

安排:6组实验,每组实验有2套器材,其中一套为备用器材。面谈时间约30min。大致两周做完一次实验(机动)。实验期间可以相互讨论。前七周完成3个实验,第八周期中考核,第15周期末考核。

课程考核:

  1. 在实验时完成仪器调试、现象观察和数据采集;
  2. 每周试验后带上实验记录与教员面谈;
  3. 前半学期选择一组实验详细探究,完成一个研究报告(第八周之前);
  4. 后半学期选择另一组实验详细探究,提交另一个研究报告(15周交);
  5. 研究报告:论文格式(主流期刊格式)+ppt口头报告,各占一半。论文要注明参考期刊的名称。

成绩评定:

实验室成绩(40):实验时间饱满,态度良好;

面谈成绩(20):每周都有30min面谈,一共12次;

论文成绩(20);

口头报告成绩(20)。

王伟老师:负责实验仪器及安全。

实验内容

实验一:光学成像与光信息处理(张朝晖)

实验二:迈克耳孙干涉仪与光学相关测量(张朝晖)

相关运算。引力波?傅里叶变换光谱仪。OCT(光学相干断层成像)(相衬法?)。

实验三:基于虚拟仪器技术的Franck-Hertz实验(李志)

虚拟仪器=计算机+测量,不是simulation。

两种思路:把计算机装入仪器;把仪器装入计算机(自动化数据采集)。

计算机,接口卡,控制软件(需要编写程序)。

结合网路可以远程控制,软件就是仪器。

语言:LABVIEW。

不同参数对曲线的影响;自由探索的空间。

注意100V高压!

实验四:光力学效应及光镊实验(杨景)

trap stiffness,黏滞阻力测量trap stiffness。(可以探索,仪器还未搭建好)

线偏振->定向

圆偏振->持续旋转

还可以做一些定量测量(比如转动惯量?)

实验五:一维周期弦链系统振动模式的研究(荀坤)

哈密顿量随时间变化:时间晶体

1 dimensional Ising Model?

周期性是否完整?间距的误差?

频谱的特性?反应晶体的特性。

Amplitude-Frequency diagram

delta函数的近似性?

MathCAD数值计算程序,可读性很强。(正版,买了的)

表面态。

端态振动频率与端距的结果、带状振动谱(色散关系,动量-频率,\(p-\omega\))。

只看笔记上记录的东西。

实验六:二维Farady斑图实验观察与研究(周路群)。

需要稀释

用水也能看出来

不同浓度的溶液

大容器的边界效应影响较小,小容器可以讨论边界效应。

90Hz下观察法拉第斑图。

表面张力重力波的色散关系。

法拉第斑图存在的条件。

定于周一上午/下午。


普通物理实验 (I)

测量冰的熔化热

模拟示波器的使用

测量非线性元件的伏安特性

测量薄透镜的焦距

显微镜

测量误差和数据处理

测量金属的杨氏模量

复摆实验

测定介质中的声速

直流电桥测量电阻

非平衡电桥测量铂电阻的温度系数

霍尔效应测量磁场

弗兰克-赫兹实验

分光计的调节和掠入射法测量折射率

光衍射的定量研究

观察光的偏振现象

迈克耳孙干涉仪