河北《近代物理实验(2038)》自学考试大纲　

　　一、课程性质与学习目的

　　近代物理实验是为物理系高年级学生开设的一门综合性实验课。是继《普通物理实验》和《无线电电子学实验》后一门重要的基础实验课程，在物理专业的整个实验教学中起着承上启下的作用。近代物理实验所涉及的物理知识面很广，具有较强的综合性和技术性。

　　学习该门课程的主要目的和要求：

　　通过学习《近代物理实验》这门课对使用教材所涉及到的原子物理、原子核物理、激光、真空技术、电子衍射、磁共振实验、低温等领域的19个实验（其中很多是获诺贝尔奖的著名实验）的学习，了解实验物理在物理学发展过程中的作用，正确认识新物理概念的产生、形成和发展的过程，培养严谨的科学作风，学会近代物理中的一些基本实验技术和方法。

　　二、课程内容及考试目标

　　课程内容：包括氢（氘）原子光谱、钠原子光谱、塞曼效应、弗兰克—赫兹实验、密立根油滴实验、普朗克常数的测定、盖革-米勒计数器特性和放射性衰变的统计规律、用闪烁谱仪测定γ射线的能谱、用X射线法测定多晶体的晶格常数、真空镀膜技术、核磁共振、电子自旋共振、光泵磁共振实验、全息照相、光速的测量光速、光电器件的光谱灵敏度、穆斯堡尔效应、电子衍射实验、釔钡铜氧系列超导体转变温度的测量19个实验和实验误差与数据处理共计20个部分。

　　考核的主要内容：使用教材所涉及的19个实验的实验目的、实验原理、实验方法、实验步骤、实验所用仪器的组成和各部分的用途、实验的注意事项和误差理论，包括教材上的思考题。

　　考核内容一般分为四个层次：识记、理解（或领会）、简单应用和综合应用。

　　下面按照教材章节给出具体的考核内容与目标：

　　实验一、氢（氘）原子光谱

　　1. 简单应用：巴耳末公式的物理意义和用公式进行计算；

　　2. 简单应用：通过氢和氘谱线的波长，计算氢和氘的原子核的质量比MD/MH及里德伯常量RH(RD)；

　　3. 识记：光栅摄谱仪各部分的组成及作用；

　　4. 简单应用：会用“内插法”测量待测谱线的公式进行计算；

　　实验二、钠原子光谱

　　1. 理解：用光栅摄谱仪拍摄钠原子发光光谱的实验方法；

　　2. 识记：实验所用的仪器的名称；

　　3. 理解：实验的主要内容；

　　4. 识记：本实验的注意事项。

　　实验三、塞曼效应

　　1. 综合应用塞曼效应的实验目的和实验原理；

　　2. 识记：塞曼效应能级跃迁的选择定则和偏振规则；

　　3. 识记：汞原子546.1nm谱线的塞曼能级分裂及跃迁图；

　　4. 综合应用：熟练掌握法布里-泊罗标准具的工作原理及性能，包括法布里-珀罗标准具平行度的判断标准，色散范围和标准具的精细常数的计算，使用法布里-珀罗标准具测量谱线波长差的公式的应用；

　　实验四、弗兰克—赫兹实验

　　1. 识记：弗兰克—赫兹实验的实验目的、实验原理，包括实验原理中各公式的物理意义及解释；

　　2. 识记：弗兰克—赫兹实验仪的各组成部分的作用；

　　3. 简单应用：根据弗兰克—赫兹实验的I-UGK曲线计算出汞原子的第一激发电位；

　　4. 简单应用：如何选取合适的实验温度以及如何保护弗兰克—赫兹管；

　　实验五、密立根油滴实验

　　1. 识记：密立根油滴实验的实验目的；

　　2. 识记：密立根油滴实验中，油滴测量的三种方法及所需测量的物理量；

　　3. 识记：密立根油滴实验中，处理实验数据采用的三种方法；

　　4. 识记：密立根油滴仪的各组成部分及作用；

　　5. 简单应用：实验中，选择油滴的标准，喷油时的注意事项，电容器极板水平调节的必要性。

　　实验六、普朗克常数的测定

　　1. 识记：爱因斯坦光电效应方程；

　　2. 识记：光电效应测普朗克常数的原理；

　　3. 识记：实验装置的各组成部分及作用；

　　4. 理解：实验中更换虑色片顺序的原因；

　　5. 理解：改变高压汞灯与光电管暗盒之间的距离，对测量曲线的影响；

　　6. 简单应用：会分析实验中影响测量遏止电压的主要因素。

　　实验七、盖革-米勒计数器特性和放射性衰变的统计规律

　　1. 识记：盖革-米勒计数器的组成、工作原理及正离子鞘何形成的原因；

　　2. 识记：盖革-米勒计数管的坪曲线、分辨时间、死时间、恢复时间的定义以及坪曲线的物理意义和坪斜的计算；

　　3. 识记：盖革-米勒计数实验中，所需要的仪器；

　　4. 识记：盖革-米勒计数管的探测效率和计数管的本底；

　　5. 理解：分辨时间的双源法测量公式及物理意义；

　　6. 识记：实验验证泊松分布和高斯分布的方法和内容。

　　实验八、用闪烁谱仪测定γ射线的能谱

　　1. 识记：γ射线能谱形成和测量的基本原理；

　　2. 识记：NaI(Tl)单道γ能谱仪的组成；

　　实验九、用X射线法测定多晶体的晶格常数（德拜相法）

　　1. 识记：用X射线衍射作晶体分析的节本原理；

　　2. 识记：标识谱的的定义；

　　3. 识记：布拉格公式的物理意义；

　　4. 识记：德拜法的定义。

　　实验十、真空镀膜技术

　　1. 理解：高真空的获得与测量方法；

　　2. 识记：真空镀膜的定义；真空镀膜按方式分的三种方法；

　　3. 识记：蒸发率的公式及物理意义；

　　4. 识记：真空镀膜机的组成部分；

　　5. 识记：机械泵和扩散泵的工作原理，极限真空，使用时的注意事项；

　　6. 识记：复合真空计的组成和工作原理及电力真空计的调节步骤和注意事项；

　　7. 识记：掌握影响镀膜质量的因素；

　　8. 理解：镀膜过程在高真空状态下进行的原因。

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