《近代物理实验》作业及答案
近代物理实验思考题答案
近代物理实验思考题答案【篇一：近代物理实验练习题参考答案】txt>一、填空1.核物理实验探测的主要对象是核衰变时所辐射的度非常小，用最先进的电子显微镜也不能观察到，只能根据射线与物质相互作用产生的各种效应实现探测。
2.用百分比表示的能量分辨率定义为： r?最大计数值一半处的全宽度?v?100％。
能量分辨率值峰位置的脉冲幅度v0越小，分辨能力越强。
3.?有三种，它们是光电效应、康普顿效应和电子对效应。
4.对于不同的原子，原子核的质量不同而使得里德伯常量值发生变化。
5.汞的546.1nm谱线的塞曼分裂是反常塞曼效应。
6.由于氢与氘的能级有相同的规律性，故氢和氘的巴耳末公式的形式相同。
7.在塞曼效应实验中，观察纵向效应时放置1/4波片的目的是将圆偏振光变为线偏振光。
8.射线探测器主要分“径迹型”和“信号型”如核乳胶、固体径迹探测器、威尔逊云室、气泡室、火花室等。
这些探测器大多用于高能核物理实验。
信号型探测器则当一个辐射粒子到达时给出一个信号。
根据工作原理的不同又可以分成气体探测器、闪烁探测器和半导体探测器三种，这是我们在低能核物理实验中最常用的探测器。
9.测定氢、氘谱线波长时，是把氢、氘光谱与铁光谱拍摄到同一光谱底片上，利用线性插值法来进行测量。
10.在强磁场中，光谱的分裂是由于能级的分裂引起的。
11.原子光谱是线状光谱。
12.原子的不同能级的总角动量量子数j不同，分裂的子能级的数量也不同。
13.盖革－弥勒计数管按其所充猝灭气体的性质，可以分为①有机管和②卤素管两大类。
坪特性是评价盖革－弥勒计数管的重要特性指标。
包括起始电压、坪长、坪斜等。
一只好的计数管，其坪长不能过短，对于③有机管，其坪长不能低于150伏，对于④卤素管，其坪长不能低于50伏。
坪斜应在⑤0.1----0.01%每伏___以下。
计数管工作时工作点应选在坪区的⑥左1/3-1/2__处。
14.由于光栅摄谱仪的色散接近线性，所以可以使用线性插值法测量光谱线波长。
大学物理习题详解—近代物理部分.doc
狭义相对论基本假设、洛伦兹变换、狭义相对论时空观 17. 2两火箭A 、B 沿同一直线相向运动，测得两者相对地球的速度大小分别是 =0.9c, v B = 0.8c.则两者互测的相对运动速度大小为：(A) 1.7c ； (B) 0.988c ； (C) 0.95c ；(D) 0.975c.答：B .分析：以 A 为 S ，系，则 w=0.9c, V v =-0.8c,由相对论速度变换关系可知：SAS'爪VB-0.8c-0.9c•0&・・。
.9疽一第十七章相对论17. 1在狭义相对论中，下列说法哪些正确？(1) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速，(2) 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的运动状态而改变的， (3) 在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其它一切惯性系中 也是同时发生的，(4) 惯性系中观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比 与他相对静止的相同时钟走得慢些.(A) (1) (3) (4) ； (B) (1) (2) (4)； (C)(2) (3) (4) ；(D) (1)(2)(3).[]答：B. 分析：(1) 根据洛仑兹变换和速度变换关系，光速是速度的极限，所以(1)正确； (2) 由长度收缩和时间碰撞(钟慢尺缩)公式，长度、时间的测量结果都是随 物体与观察者的运动状态而改变的；同时在相对论情况下，质量不再是守恒量，也 会随速度大小而变化，所以(2)是正确的；(3) 由同时的相对性，在S'系中同时但不同地发生的两个事件，在S 系中观察不是同时的。
只有同时、同地发生的事件，在另一惯性系中才会是同时发生的，故排 除⑶；(4) 由于相对论效应使得动钟变慢，故(4)也是正确的。
所以该题答案选(B)所以选(B)17. 3 —宇航员要到离地球5光年的星球去旅行，如果宇航员希望把这路程缩短为3光年，则他乘的火箭相对于地球的速度为：(A)c/2；(B) 3c/5；(C)4c/5；(D) 9c/10. [ ] 答：C.分析：从地球上看，地球与星球的距离为固有长度L。
近代物理实验期末考试试题及答题要点
近代物理实验期末考试试题及答题要点1.（实验名称：核衰变的统计规律）（1）测量G-M 计数管的坪曲线目的是什么？（2）某学生用G-M 计数管探测到某一放射源放射的粒子，每次测量的时间为30秒，共测量100次，测量数据如下表所示；用χ2检验方法判断测量结果是否服从泊松分布（219.49αχ-=）。
已知泊松分布的概率函数式为： ()P n =!nm m e n - 。
【答题要点】(1) 检验G-M 管是否正常和确定工作电压。
(2) m=2.51，选用皮尔逊统计量作X 2检验，考虑到计算X 2值时每个区间的频数不能太少，于是把5i k >以上的数据合为一个区间，其余数据均可单独作为一个区间。
因,100i i E NP N ==则 02.511 2.51(0)1008.1!0!m k m E k N e e k --===⨯= 12.512 2.51(1)10020.41!E k e -==⨯= 同理可得3(2)25.5E k ==；4(3)21.3E k ==；5(4)13.4E k ==；6(5)11.3E k >=可求得：2621() 2.12i i i i N E E χ=-==∑ 选定显著水平 a=0.05，查X 2分布表得219.49αχ-=。
由于221αχχ-<,故可判断观测结果与泊松分布无显著差异。
2.（实验名称：高真空的获得与测量）（1）真空的基本特点：1） 2） 3） 。
（2）衡量真空泵的两个重要指标是： 和 。
（3）某一真空系统当用机械泵抽到1.2×10-1Pa 后打开扩散泵，几分钟后真空度开始下降，直到几十Pa ，后又开始上升直到小于1×10-2Pa 。
请解释这一现象。
【答题要点】（1）真空空间气体分子密度极小，仅为大气压下分子密度的万亿分之一；气体分子或带电粒子的平均自由程极长；气体分子与固体表面碰撞的频率极低。
（2）极限压强; 抽气速率（3）首先是油受热体积膨胀致使压强增大，真空度下降；当油蒸气遇到冷却水冷凝后，压强变小，真空度变大，随着油不断的蒸发和冷凝，上下形成一定的压强差，直到真空度小于1×10-2Pa 。
2020物理高考备考专题《近代物理初步》(附答案解析版)
专题十一 近代物理初步高考对本部分内容考查的重点和热点有以下几个方向：①原子的能级跃迁；②原子核的衰变规律；③核反应方程的书写；④质量亏损和核能的计算；⑤原子物理部分的物理学史和α、β、γ三种射线的特点及应用等．选修命题会涉及有关原子、原子核或量子理论、动量问题，且动量问题一般以计算题的形式，其它问题则以填空或选择性填空形式出现．知识点一、原子结构模型特别提醒:(1)原子的跃过条件:h ν＝E 初－E 终只适用于光子和原子作用而使原子在各定态之间跃迁的情况．(2)至于实物粒子和原子碰撞情况,由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收,所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差,也可以使原子受激发而向较高能级跃迁.知识点二、原子核的变化1．几种变化方式的比较2.各种放射线性质的比较3.三种射线在电磁场中的偏转情况比较图13－1如图13－1所示，在匀强磁场和匀强电场中都是β比α的偏转大，γ不偏转；区别是：在磁场中偏转轨迹是圆弧，在电场中偏转轨迹是抛物线．如图13－1丙图中γ肯定打在O点；如果α也打在O点，则β必打在O点下方；如果β也打在O点，则α必打在O点下方．知识点三、核力与质能方程的理解1．核力的特点(1)核力是强相互作用的一种表现，在它的作用范围内，核力远大于库仑力．(2)核力是短程力,作用范围在1.5×10－15 m之内.(3)每个核子只跟相邻的核子发生核力作用,这种性质称为核力的饱和性.2．质能方程E＝mc2的理解(1)质量数与质量是两个不同的概念.核反应中质量数、电荷数都守恒,但核反应中依然有质量亏损.(2)核反应中的质量亏损,并不是这部分质量消失或质量转化为能量,质量亏损也不是核子个数的减少,核反应中核子的个数是不变的.(3)质量亏损不是否定了质量守恒定律，生成的γ射线虽然静质量为零，但动质量不为零，且亏损的质量以能量的形式辐射出去．特别提醒：在核反应中，电荷数守恒，质量数守恒，质量不守恒，核反应中核能的大小取决于质量亏损的多少，即ΔE＝Δmc2.高频考点一原子结构氢原子光谱例1．图示为氢原子能级图以及从n＝3、4、5、6能级跃迁到n＝2能级时辐射的四条光谱线，已知从n＝3跃迁到n＝2的能级时辐射光的波长为656 nm，下列叙述正确的有()A．四条谱线中频率最大的是HδB．用633 nm的光照射能使氢原子从n＝2跃迁到n＝3的能级C．一群处于n＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时，最多产生3种谱线D．如果Hδ可以使某种金属发生光电效应，只要照射时间足够长，光的强度足够大，Hβ也可以使该金属发生光电效应【答案】AC【解析】频率最大的光子对应的能量最大，即跃迁时能量差最大，故从n＝6跃迁到n＝2的频率最大，选项A正确；原子跃迁过程中，吸收光子的能量应刚好等于两能级的能量差，选项B错误；从n＝3向低能级跃迁时，可以是从3→2、2→1或者是3→1，即有三种频率不同的光子，选项C正确；光电效应与光照的时间无关，Hδ光子的能量最大，故其他光子不一定可以使该金属产生光电效应，选项D错误．【变式探究】下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是()A．γ射线是高速运动的电子流B．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C．太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.21083Bi的半衰期是5天，100克21083Bi经过10天后还剩下50克【解析】γ射线是光子流，故A错误；氢原子辐射光子后，由高能级向低能级跃迁，半径减小，绕核运动的动能增大，故B正确；太阳辐射能量主要来源是太阳中发生的轻核聚变，故C错误；100克21083Bi经过10天即2个半衰期还剩下122×100克＝25克，故D错误．【答案】B【变式探究】(多选)下列说法正确的是()A．玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B．可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施C．天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D．观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同【解析】玻尔对氢原子光谱的研究完善了核式结构模型，选项A错误；紫外线有荧光效应，故B 选项正确；天然放射现象中的γ射线不带电，在电场或磁场中不发生偏转，选项C错误；观察者与波源互相远离，由多普勒效应可知接收到的频率变小，故选项D正确．【答案】BD高频考点二天然放射现象核反应核能例2．（2019·天津卷）我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳”2018年获得重大突破，等离子体中心电子温度首次达到1亿度，为人类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。
最新高考物理《近代物理》专题训练附答案
最新高考物理《近代物理》专题训练附答案一、单选题1．如图所示为氢原子能级图，已知可见光的能量范围为1. 62eV～3. 11eV，下列说法正确的是A．氢原子从高能级跃迁到第二能级，辐射的光子均为可见光B．处于基态的氢原子可吸收能量较强的可见光跃迁到高能级C．处于第四能级的大量氢原子，向基态跃迁时只能释放出3种不同频率的光子D．处于第三能级的氢原子可以吸收可见光的能量被电离2．质量为m的粒子原来的速度为v，现将粒子的速度增大为2v，则该粒子的物质波的波长将___________ (粒子的质量保持不变)A．保持不变B．变为原来波长的4倍C．变为原来波长的一半D．变为原来波长的2倍3．如图所示为用某金属研究光电效应规律得到的光电流随电压变化关系的图象，用单色光1和单色光2分别照射该金属时，逸出的光电子的最大初动能分别为E k1和E k2，普朗克常量为h，则下列说法正确的是（）A．E k1>E k2B．单色光1的频率比单色光2的频率高C．增大单色光1的强度，其遏止电压会增大D．单色光1和单色光2的频率之差为4．一个原子核静止在磁感应强度为B的匀强磁场中，当原子核发生衰变后，它放出一个α粒子（），其速度方向与磁场方向垂直。
关于α粒子与衰变后的新核在磁场中做的圆周运动，下列说法正确的是（）A．运动半径之比是B．运动周期之比是C．动能总是大小相等D．动量总是大小相等，方向相反5．1992年1月初，美国前总统老布什应邀访日，在欢迎宴会上，突然发病昏厥。
日本政府将他急送回国，回国后医生用123I进行诊断，通过体外跟踪，迅速查出病因。
这是利用了123I所放出的（）A．热量B．α射线C．β射线D．γ射线6．美国医生使用123I对布什总统诊断，使其很快恢复健康。
可知123I的特性是（）A．半衰期长，并可迅速从体内消除B．半衰期长，并可缓慢从体内消除C．半衰期短，并可迅速从体内消除D．半衰期短，并可缓慢从体内消除7．在历史上,最早证明了德布罗意波存在的实验是 ()A．弱光衍射实验B．电子束在晶体上的衍射实验C．弱光干涉实验D．以上都不正确8．对于带电微粒在辐射和吸收能量时的特点，以下说法不正确的是（）A．以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收B．辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍C．吸收的能量可以是连续的D．辐射和吸收的能量是量子化的9．在人类对微观世界进行探索的过程中，下列说法符合历史事实的是A．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核。
成人教育《近代物理实验》期末考试复习题及参考答案
一、单项选择题1.( A )在包括重力场影响相平衡的情况下，相律的表达式为？A.f = C - F +3B.f = C+ F +3C.f = C - F-3D.f = C - F2.( D )克拉普龙－克劳修斯方程的适用条件为？A.单组分两相平衡，气相体积》液相体积B.气体近似为理想气体，相变热不随温度而变C.单组分两相平衡，气相体积《液相体积，气体近似为理想气体，相变热不随温度而变D.单组分两相平衡，气相体积》液相体积，气体近似为理想气体，相变热不随温度而变3.( D )简单低共熔混合物二组分系统液－固平衡中，低共熔点的自由度f ＝？A.1B.2C.3D.04.( A )单组分系统两相平衡时，平衡压力和平衡温度满足Clapeyron方程？A. B.C. D.5.( A )有2 mol理想气体，从V1 = 15.0 dm3到V2 = 40.0 dm3，在298 K 时，保持外压为100 kPa，做恒外压膨胀所做的功。
A.－2.50 kJB.2.50kjC.-3kjD.3kj6.( A )化学反应等压方程的表达式为？A. B.C. D.7.( A )溶液中溶质的浓度已经超过饱和溶解度而并不从溶液中结晶析出的现象称为？A.过饱和现象B.饱和现象C.未饱和现象8.( A )表面活性物质加入到溶液中，引起溶液表面张力的变化___0。
A.<B.=C.>D.< =9.( A )衡量液滴在平整固体表面润湿程度的接触角θ的Young氏公式为：σl-gcosθ =？A. B.C. D.10.( A )一定温度下描述固体吸附气体的吸附量与平衡压力的关系式称为吸附？A.等温式B.不等温式C.恒温式D.变温式11.( A )一定T下，同一液体的实心液滴、平整液面和凹液面上方的平衡蒸气压的大小为p凸__p平___ P凹。
A.> 、>B.< 、<C.> 、<D.=、>12.( A )衡量弯曲液面的附加压力的Laplace公式是：ps=？A. B.C. D.13.( A )一定温度和一定压力下，物质的比表面Gibbs函数定义为：σ =？A. B.C. D.14.( A )100 kPa下，液态苯与苯蒸气成平衡，系统的自由度为？A.0B.1C.2D.315.( A )相律的一般表达式f = C - F +2中的2代表？A.2代表影响相平衡的外界条件为T和p两个因素B.2代表影响相平衡的外界条件为T因素C.2代表影响相平衡的外界条件为p因素D.2代表影响相平衡的外界条件为T和e两个因素16.( A )人工降雨的基本原理是为云层中的______提供凝聚中心（如AgI颗粒）而使之成雨滴落下。
近代物理实验思考题
差是多少？
弗兰克赫兹：
• 1.描述试验中各个参量的意义 • 2.试验中取不同的灯丝电压，曲线 Ip-Vg2 应有何变化 • 3. 传统的弗兰克-赫兹管和第二代弗兰克-赫兹管之间的区别是什么 • 4.在弗兰克-赫兹管的 Ip-Vg2 曲线上第一个峰的位置，是否对应于汞原子的第一激发
光速测量：
预习思考题：
1.何谓振动和波的拍，拍具有什么特性？
2.若有角频率为ω1 和ω2（频差ω1－ω2 较小），叠加后其振动 角频率为多少？拍频为多少？
3.本实验如何测量光速？ 复习思考题：
1.本的方法。 椭偏仪： 【预习思考题】 1. 写出椭偏方程及各参数的物理意义？ 2. 1/4 波片的作用是什么？ 3. 入射光为什么为等幅偏振光，实验中如何获得？ 4. 反射光为什么为线偏振光，实验中如何获得？ 【复习思考题】 1）简述椭偏法的测量原理，各主要光学部件的作用是什么？ 2）简述椭偏仪测量薄膜厚度的实验步骤。
微弱信号测量： 预习思考题 1．噪声有哪几种类型，各有什么特点？ 2．测量淹没在噪声中的信号通常用哪些方法？ 3．锁相放大器有哪些电路组成，这些电路各有什么作用？ 4. 导体的热噪声是什么原因引起的，它的大小与哪些因素有关？ 复习思考题
1．用锁相放大器测量信号时为什么需要参考信号输入？ 2．锁相放大器的高低通滤波器截止频率应该如何设置？ 3．锁相放大器上显示的 Vx、Vy、Vr 各代表什么信号分量？ 4．锁相放大器上显示的 Vn 代表什么信号？ 核磁共振与电子自旋共振 预习题： 什么是核磁共振，产生核磁共振的条件是什么？ 什么是电子自旋共振，产生电子自旋共振的条件是什么？ 思考题： 1.电子自旋共振实验中为什么只有当所有共振信号之间的间距相等 时，对应的射频频率才是共振频率？ 2.核磁共振实验中样品应位于什么位置？ 3.核磁共振实验中扫描电压的作用是什么？ 电光效应 预习题： 什么是电光效应？ 电光效应有哪些分类？ 思考题： 1.工作点选定在线性区中心，信号幅度加大时怎样失真，为什么失 真？ 2.起偏器和检偏器既不正交又不平行，会出现何种情况？
物理近代物理实验与技术考核试卷
B.光电效应中，光电子的最大动能与入射光的强度成正比
C.光电效应的实验证明了光具有粒子性
D.只有在光照条件下，电子才能从金属表面逸出
2.下列哪种物理现象表明了原子结构的复杂性？（）
A.玻尔能级
B.电子的康普顿散射
C. β衰变
D. α粒子散射
3.关于黑体辐射，以下哪个说法是正确的？（）
A.光子具有静止质量
B.光子是电磁波的一种
C.光子是电中性的
D.光子可以被加速
7.以下哪些是相对论的基本原理？（）
A.狭义相对论中的光速不变原理
B.广义相对论中的等效原理
C.狭义相对论中的时间膨胀
D.广义相对论中的空间弯曲
8.以下哪些因素会影响光电效应的发生？（）
A.入射光的频率
B.入射光的强度
C.金属表面的温度
10.粒子对撞机是利用粒子在相反方向加速并碰撞，以研究基本粒子的性质。（）
五、主观题（本题共4小题，每题10分，共40分）
1.请简述光电效应的基本原理，并解释为什么光电效应证明了光具有粒子性。
2.描述量子隧穿现象，并给出至少两个量子隧穿在实际应用中的例子。
3.什么是超导现象？请列举超导体的两个主要特性，并解释超导现象在现代技术中的应用。
7.电荷
8.扫描隧道显微镜
9.高速
10.导向
四、判断题
1. ×
2. ×
3. √
4. √
5. √
6. ×
7. √
8. √
9. ×
10. √
五、主观题（参考）
1.光电效应指当光照射到金属表面时，金属会发射电子。这一现象证明了光具有粒子性，因为只有当光的能量以粒子的形式传递给电子时，电子才能获得足够的能量逸出金属表面。
智慧树《近代物理实验》2021章节测试(附答案)
智慧树《近代物理实验》2021章节测试（附答案）1、一个完整的格子Boltzmann模型通常由三部分组成：格子、平衡态分布函数及（）A.格子B.平衡态分布函数C.分布函数的演化方程D.边界条件正确答案：C2、对于同一个系统，格子划分得越密，则计算结果精度（）A.变高B.变低C.不变D.与格子划分无关正确答案：A3、每个节点上的全部分布函数的和为该节点的（）A.实际密度B.系统密度C.格子密度D.液体密度正确答案：C4、网格步长和时间步长通常取相等，两者的比值称为（）A.声速B.流速C.光速D.格子声速正确答案：D5、宏观格子压力可以由格子密度和两个物理量计算得出（）A.格子密度B.格子声速C.流体密度D.流体声速正确答案：B6、常用的离散速度模型有二维的D3Q9模型。
（）A.正确B.错误正确答案：B7、对于连续介质，应该使用Navier-Stokes方程组进行描述，当系统比较复杂时，求解此方程组变得很困难，可以使用格子玻尔兹曼方法求解。
（）A.正确B.错误正确答案：A8、对于非连续介质，或者宏观方程不适用的系统，一般采用玻尔兹曼方法进行描述。
（）A.正确B.错误正确答案：B9、在顶盖驱动流中，雷诺数的定义为方腔的尺寸和顶盖的移动速度的乘积除以流体的运动黏度。
（）A.正确B.错误正确答案：A10、Born-Oppenheimer近似认为（）A.每个电子都在各核和其他电子组成的平均作用势场中独立地运动B.同一轨道上的电子在各核和其他电子组成的平均作用势场中运动C.自旋量子数相同的电子在各核和其他电子组成的平均作用势场中运动D.轨道量子数相同的电子在各核和其他电子组成的平均作用势场中运动正确答案：A11、在某时刻，在空间某点处某一速度间隔内的分子数，称为速度分布函数。
（）A.正确B.错误正确答案：A12、HF方法中考虑了（）A.仅考虑了电子之间的关联效应B.仅考虑了电子之间的交换效应C.既考虑交换效应又考虑关联效应D.既未考虑交换效应又未考虑关联效应正确答案：B13、实验中Gaussian09的用途是（）A.计算分子波函数B.计算分子中各原子间的键长C.计算分子轨道能量D.计算分子轨道电子密度正确答案：ABCD14、密度泛函理论计算分子结构时，必须指定的是（）A.交换泛函B.关联泛函C.基组D.分子坐标正确答案：ABCD15、CF2Cl2分子的轨道类型为（）A.a1，a2，b1，b2B.a1，a2，E1，E2C.b1，b2，E1，E2D.b1，b2，σ1，σ2正确答案：A16、在计算轨道波函数时需要指定分子坐标。
(完整word版)《近代物理》模拟试题及答案
一、填空题1． 电介质的极化有两种，一是位移极化,二是取向极化.2． 在硅基体中掺进了3价元素锑，则形成了P 型半导体，其杂质能级叫受主能级.3． 频率为的光子的能量 = h ν，动量p = h ν/c ，静质量m 0 =0。
4．在下列给出的条件中那些是产生激光的条件，将其标号列出(2)（3）（5）。
（1）自发辐射（2）受激辐射(3)粒子数反转（4)两能级系统（5）谐振腔5． 在太阳能电池中，本征半导体锗的禁带宽度是0.67eV ，它能吸收的辐射的最大波长是1.85×10—6m .6． 放射性衰变的三种形式是γβα、、.7． 光电效应中从铝中逸出一个电子最少需要4。
2eV 的能量，铝的红限波长为295。
98 nm 。
8． 在布喇菲晶体点阵分类中，三维晶格的布喇菲胞共有 14种.。
9。
氢原子中的电子处于量子数为n =4，l =3的量子态，则该电子角动量L 的值为12。
1、爱因斯坦狭义相对论的两条基本原理是（1)狭义相对性原理:所有物理定律在一切惯性系中都具有形同的数学表达形式； （2）光速不变原理：光在真空中的传播速率在一切惯性系中都具有相同的值。
2、狭义相对论中动能不能用221mv 表示，应是202c m mc E k -=3、玻尔氢原子模型的三点假设是: 定态假设 、频率条件、角动量量子化假设。
4、一维无限深势阱模型的基本内容是阱壁势能无限大，阱内为零或()⎩⎨⎧≥≥∞<<=a x x a x x V ,000。
（用文字表述、或用数学形式、或用图形表示均可）。
5、已知粒子在一维无限深势阱中的波函数为()2n x x a a πψ=()0x a <<，则粒子的第一激发态在16x a=处出现的概率密度为a 23.6、在NaCl 晶体中，每一个离子周围有6个最近邻异（同，异）性离子，最近邻原子间距为12a.（设NaCl 晶体其立方边长为a)7、固体中3p 能带可容纳6N 个电子.(N 个原子组成的固体） 8、本征半导体的本征载流子为电子、空穴对,在本征半导体中掺入3+价元素，可变为P 型半导体， 在P 型半导体中,空穴是多子（多子，少子）。
近代物理实验习题
近代物理实验习题本习题包括22个实验，根据设备情况和学生特点从中选定必修实验。
考试时从学生做过的实验中选择考试内容。
期末考试为面试，在所做过的实验中抽签考基本知识和操作，并且以操作为主。
下列考试内容已编入新出版的《近代物理实验》课本，其中既包括基本知识，也包括基本操作。
学生掌握了这些内容就达到了近代物理实验课的基本要求。
1.光谱的定性分析（一、二）1).用于识谱的仪器是什么？2)．为在谱片上得到不同高度的谱线，采用哪种方法？3)．对拍摄好的谱片进行识谱后，用哪种仪器进行测定，从而求出各条谱线的波长？4)．由于分光元件的不同，摄谱仪可分为哪几种？5)．为进行谱线波长的比较和测定，需要并排摄下什么物质的像？6)．物质的发射光谱有几种？各是如何产生的？7)．测未知谱线波长时，如果使用线性内插法，则应尽量选用与未知谱线较近的两条Fe谱线，为什么？8)．光谱分析的基础是什么？9)．光谱定性分析有哪几种方法，并简述之。
10)．简述光谱分析中光源的职能。
11)．光谱分析的过程有几步。
12)．如何确定未知谱线的波长？13)．本实验中的主要实验仪器有哪些？各起什么作用？14)．光谱分析的基本特点有哪些？15)．光栅光谱级次重叠是如何产生的？16)．消除光栅光谱级次重叠的方法有哪些？17)．选择光源时应考虑哪些方面的问题？18)．简述棱镜分光及光栅分光原理。
19)．如何正确使用阿贝比长仪读数？20)．简述哈特曼光阑的作用。
2.塞曼效应1).什么叫塞曼效应、正常塞曼效应、反常塞曼效应？2).试画出汞的435.8nm光谱线（31-3p1）在磁场中的塞曼分裂图。
3).垂直于磁场观察时，怎样鉴别分裂谱线中的成分和成分？4).画出观察塞曼效应现象的光路图，叙述各光学器件所起的作用。
5).简述F-P标准具的结构和工作原理。
6).如何判断F-P标准具已调好？7).什么叫成分、成分？在本实验中哪几条是线？哪几条是线？8).叙述测量电子荷质比的方法。
2020年高考物理《近代物理》专题训练卷及答案解析
2020年高考物理专题训练卷近代物理选择题1.关于下列物理史实与物理现象，说法正确的是A．光电效应现象由德国物理学家赫兹发现，爱因斯坦对其做出了正确的解释B．只有入射光的频率低于截止频率，才会发生光电效应C．根据爱因斯坦的光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D．光电效应现象证明光是一种波解析1887年德国物理学家赫兹发现了光电效应现象，爱因斯坦对光电效应的实验规律做出了正确的解释，故A正确；每种金属都有一个截止频率，只有入射光的频率高于截止频率，才会发生光电效应，故B错误；爱因斯坦的光电效应方程E k＝hν－W0，光电子的最大初动能与入射光的频率不成正比，故C错误；光电效应现象证明光具有粒子性，故D错误；故选A。
答案 A2.在核反应方程42He＋14 7N→17 8O＋X中，X表示的是A．质子B．中子 C．电子D．α粒子解析由核反应中电荷数和质量数均守恒，可知X为11H，选项A正确。
答案 A3.氢原子能级示意图如图所示。
光子能量在1.63 eV～3.10 eV的光为可见光。
要使处于基态(n＝1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为A．12.09 eV B．10.20 eV C．1.89 eV D．1.51 eV解析因为可见光光子的能量范围是1.63 eV～3.10 eV，所以氢原子至少要被激发到n ＝3能级，要给氢原子提供的能量最少为E＝(－1.51＋13.60) eV＝12.09 eV，即选项A正确。
答案 A4.1934年，约里奥－居里夫妇用α粒子轰击铝核1327Al，产生了第一个人工放射性核素X：α＋1327Al→n＋X。
X的原子序数和质量数分别为A．15和28 B．15和30C．16和30 D．17和31解析本题考查核反应方程。
在核反应过程中，质量数和电荷数分别守恒，则X的原子序数为2＋13－0＝15，X的质量数为4＋27－1＝30，选项B正确。
近代物理实验笔试试题
近代物理实验笔试试题试卷说明：误差及数据处理部分为必答题；实验部分根据各人实验安排情况选答。
一、 误差及数据处理部分（必答）1. 测量某物理量10此，数据分别为：101.2；101.7；101.3；101.0；101.5；101.3；101.2；101.4；101.3；101.1；请用肖维涅判据去除粗大误差，分别用正则分布（置信度分别取68.3%和95.4%）和t 分布（置信度分别取70%和95%）报告测量结果。
2. 已知某同学做塞曼效应实验，对下图所示的干涉环测得各i x 的数值如下：1x ：0.245； 2x ：4.308；3x ：5.275； 4x ：6.036； 5x ：6.598；已知干涉环的级数m 与直径D 的关系为：bm a D +=2，请用最小二乘法求此关系式。
3. 用2x 分布作下列数据分布检验，是否符合正则分布（1.02=p ）总次数113=N ，=x __________；=δ__________。
要求标出表中空格内数据，并作整体分布检验。
附表1：肖维涅判据N 与对应δa K =值452 KG 附表2：t分布表附表3：2x分布数表二、实验部分（选答）1.采用夫兰克—赫兹实验装置，测量了运动电子与汞蒸汽原子（150℃左右）碰2KGV间的关系曲线如图：(1)请结合波尔理论，说明为什么相邻各极大值（极小值）电流间的电压差为汞原子的第一激发电势。
(2)请解释为什么随2KGV的增加，本底电流会越来越大。
(3)为什么在此温度下不易测到汞的更高激发电势？2.(1)简述G-M计数管结构原理，并画出用G-M计数管测量和衰变规律的实验示装置意图；(2)怎样测量计数管的坪曲线，测量中应注意什么问题？测得坪曲线后又如何选择工作电压？3.结合卢瑟福散射实验装置及步骤，分析引起实验误差的原因，并谈一谈你对该实验在物理学发展史上的地位的看法。
4. (1)做高真空的获得与测量实验时，应注意哪些问题？常用的外排型真空泵有哪几种？简述其一抽真空的原理。
近代物理实验B参考答案
咸宁学院信息工程学院物理系2007学年春季学期2004级物理学本科《近代物理实验》期末考查试卷（B 卷）试题答案及评分标准一、填空题（每小题3分，共3０分）1.振幅型，位相型，衍射效率2.物光波，参考光波，干涉条纹3.电流为零，遏止4.静态平衡法，动态平衡法5.第一激发电位，量子化能级6. 电压平衡7.截止，h=ek8.波尔氢原子理论中定态能级的存在9.电场力与重力不在一条直线上10. 扫频法，扫场法二、箭答题（1-4每题5分，5-9每题10分，共70分）１．（1）普通照相只记录了物体各点的光强信息（反映在振幅上），丢掉了位像信息，得到的是一个二维平面图像，毫无立体感。
全息照相是利用相干光叠加而发生干涉的原理，借助于所谓参考光波与原物光波的相互作用，记录下二种光波在记录介质上的干涉条纹，这种干涉条纹不仅保存了物光波（从物体反射的光波）的振幅信息，同时还保存了物光波的位相信息，它只有在高倍显微镜下才能观察得到。
（2分）（2）全息照片底版上的任何一小部分都记录着所有物点的信息，因此，通过全息照片的一块碎片也能看到整个物体的像。
（1分）（3）全息照相具有多次记录性，用几束不同方向的参考光可以在同一张底版上分别记录几个不同的物体，用相应方向的参考光可以分别再现各自独立、互不干涉的图像。
(1分)（4）把制作好的全息片放回原来位置(药面仍对着光), 遮住物光束，只让参考光照明全息片，在全息片后面原物所在的方位可以观察到物的虚像。
(1分)２． 行波法和驻波法。
（3分）驻波法（2分）３．1896年塞曼(Zeeman)发现当光源放在足够强的磁场中时,原来的一条光谱线分裂成几条光谱线,分裂的谱线成分是偏振的,分裂的条数随能级的类别而不同。
后人称此现象为塞曼效应。
（1分）早年把那些谱线分裂为三条,而裂距按波数计算正好等于一个洛伦兹单位的现象叫做正常塞曼效应(洛伦兹单位mc eB L π4/=)。
正常塞曼效应用经典理论就能给予解释。
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17、如何判定标准具两个内表面是严格平行？ 答：当用单色光照明标准具时，从它的透射方向可以观察到一组同心
9、解释什么是同位素效应？ 答：同一元素的不同同位素由于原子核质量不同而使它们的光谱随着原 子核质量的增大向波数增大的方向出现一个位移，这种现象称为同位素 效应。
10、什么是放射性计数的统计性？ 答：由于放射性衰变存在统计涨落，当我们做重复的放射性测量时，即 使保持完全相同的实验条件，每次测量的结果也不会相同，而是围绕其 平均值m上下涨落，有时甚至有很大的差别，这种线性称之为放射性计 数的统计性。 11、光致双折射效应是如何产生的？ 答：当有光照射到偶氮染料样品上时，染料分子吸收光能由反式分子变 为顺式分子，由于顺式分子不稳定，它很快释放能量变为反式分子，在 泵浦光的持续照射下，出现反-顺-反的异构化循环过程，可以使介质产 生从玻璃态到液晶态的转变，使介质出现光的各向异性，即双折射效 应；另外，如果泵浦光是线偏振光，受线偏振光电场矢量的调制，分子 被重新取向，形成取向有序性，产生了光致各向异性，即光致双折射效 应。
答：如果测量要求测量精度小于1％，则根据可知， N应该大于等于10000，此时可以先选择一个测量时间，比如10
秒，测量一个数据，计算出单位时间的计数，然后用10000除以得到 的计数率，即可以得到测量所需的时间。
23、什么是塞曼效应？
答：光放在足够强的磁场中，原子光谱中的每条谱线都将分裂为数 条偏振化的谱线，分裂的条数随能级类别不同而不同，这种光谱线的分 裂现象称为塞曼效应。
8、在测量未知源射线的能量时为什么要对谱仪进行刻度？如何刻度？ 答：用谱仪测量未知源射线的能量属于相对测量方法。 根据谱仪测量原理可知，谱仪测量的实际上是射线与探测物质相 互作用后所产生的次级电子能量的分布情况。在相同的放大条件 下，每个脉冲幅度都对应射线损失的能量，在一定能量范围内， 谱仪输出的脉冲幅度与次级电子能量之间呈现一定的线性关系。 为确定该线性关系，需对谱仪进行能量刻度。 刻度方法是首先利用一组已知能量的放射源，在相同的放大条 件下，测出它们的射线在谱中相应的光电峰位置，然后做出射线 能量对脉冲幅度的能量刻度曲线，这样每个脉冲幅度就对应不同 的能量。实验中通常选用137Cs（0.662MeV）和60Co（1.17 MeV， 1.33 MeV）来进行刻度。
12、何为光折变效应？ 答：由于分子的光致异构周期性排列而导致介质的折射率出现周期性的 变化，这种现象叫光折变效应 13、发生塞曼分裂时，谱线跃迁时M的选择定则是什么？
答：选择定则是：=M2-M1=0，1（当=0时=0的跃迁是禁戒
的）。
14、单道闪烁谱仪主要由哪几部分组成？射线图谱测的是什么粒子的能 量？ 答：单道闪烁谱仪的组成如下图所示：
通常把一条谱线分裂为三条且裂距正好等于一个洛伦兹单位的现象称 为正常塞曼效应，而把分裂的谱线多于三条且裂距大于或小于一个洛伦 兹单位的现象称为反常塞曼效应。
三、核磁共振条件是什么？如何调节才能出现较理想的核磁共振信号？ 答：核磁共振条件是：。
调节：1、加大调制场。2、调节边振调节使振荡器处于边缘振荡状 态。3、通过扫场（或扫频）调出核磁共振信号。4、调节样品在磁场中 的位置。
也不同。
13、盖革－弥勒计数管按其所充猝灭气体的性质，可以分为①有机管
和②卤素管两大类。坪特性是评价盖革－弥勒计数管的重要特性指
标。包括起始电压、坪长、坪斜等。一只好的计数管，其坪长不能过
短，对于③有机管，其坪长不能低于150伏，对于④卤素管，其坪长不
能低于50伏。坪斜应在⑤0.1----0.01%每伏___以下。计数管工作时工 作点应选在坪区的⑥左1/3-1/2__处。 14、由于光栅摄谱仪的色散接近线性，所以可以使用 线性插值法 测量光谱线波长。 15、必须把 光源 放在足够强磁场中，才能产生塞曼分裂。 二、简答题 1.如何区分盖革－弥勒计数管的正负极？ 答：盖革－弥勒计数管的结构通常有两个电极，其中和外部阴极筒相连 的电极是阴极（负极），和中间阳极丝相连的是阳极（正极）。
光；偏振片P2是检偏器，这是用来检验入射光是否是线偏振光。
6、何为真空系统？ 答：真空系统是由真空获得设备（真空泵）、真空测量设备（真空
计）、被抽容器和真空管道及真空法门等组成。真空系统的简单与复 杂，是根据需要设计的。 7、何为光致双折射效应？ 答:当光照射到具有光折变特性的材料表面时,原本各向同性的光学材料 却产具有了各高异性的光学性质,这种现象称为光致双折射效应。
十一、核磁共振实验中使用的振荡器用什么特点？核磁共振法测磁场的 原理和方法是什么？
答：核磁共振实验中使用的振荡器处于边缘振荡状态。
核磁共振法测磁场的原理和方法是：可选用一个已知旋磁比的样 品，利用扫场或扫频，找出核磁共振信号，并且将信号调到等间距，此 时满足核磁共振条件：。则可根据测出的共振频率和样品的旋磁比计算 出磁场。
跟随器
光电倍增管
线性放大器 单道分析器 定标器 线性率表 高压电源 NIM机箱 低压电源 示波器
由探头、线性放大器、单道、定标器、线性率表、示波器、低压 电源和高压电源组成。 根据单道闪烁谱仪的探测原理，谱仪测量得到的图谱实际上是射 线与NaI晶体相互作用产生的次级电子能量的分布谱。因而其实质 测量的是次级电子的能量。 核磁共振实验中使用的振荡器有什么特点？核磁共振法测磁场的原理和 方法是什么？
十二、真空蒸发镀膜的质量与哪些因素有关？ 答：与系统中真空度、被镀物的清洁程度、蒸发物的纯度、蒸发器的纯 度、蒸发速度有关。 十三、什么是波导波长？如何由波导波长求自由空间波长？如何测量波 导波长？ 答：微波在波导管中传输时的波长为波导波长。
《近代物理实验》练习题及答案
1、 填空
1、 核物理实验探测的主要对象是核衰变时所辐射的射线、射线
和中子。因为这些粒子的尺度非常小，用最先进的电子显微
镜也不能观察到，只能根据射线与物质相互作用产生的各种
效应实现探测。
2、 探测器的能量分辨率是指探测器对于能量很接近的辐射粒子
加以区分的能力。用百分比表示的能量分辨率定义为： 。能
的形式相同。
7、在塞曼效应实验中，观察纵向效应时放置1/4波片的目的是 将圆
偏振光变为线偏振光 。
8、 射线探测器主要分“径迹型”和“信号型”两大类。径迹型探测器能
给出粒子运动的轨迹，如核乳胶、固体径迹探测器、威尔逊云
室、气泡室、火花室等。这些探测器大多用于高能核物理实验。
信号型探测器则当一个辐射粒子到达时给出一个信号。根据工作
2、 在单道闪烁谱仪实验中，为什么要先粗测谱型？ 答：这是因为单道有一定的分析范围，在本实验中所使用的单道，其分 析范围为0－10V。在实验中我们先通过示波器观察，将核信号输出的 脉冲高度调至8伏左右，由于示波器只是定性观察的仪器，并不能精确 保证光电峰的位置也在8伏左右，因而为保证所有的信号脉冲都能够落 在单道的分析范围以内，防止只测到半个光电峰的情况出现，需要用线 性率标或者定标器粗测谱型。 3、氢原子光谱含有几个独立的光谱线系，它们的名称是什么？其中哪 个线系位于可见区？ 答：氢原子光谱含有5个独立的光谱线系，它们分别是：赖曼系、巴尔 末系、帕邢系、布拉开系、普丰特系。其中，巴尔末系位于可见光区。 4、在光存储实验中为什么选择波长为532ｎｍ的半导体激光作为写入 光？ 答：根据偶氮染料的吸收光谱曲线可知，它的光谱吸收范围为350ｎ ｍ-350ｎｍ，半导体激光的波长为532ｎｍ，在偶氮染料的吸收光谱吸 收范围内，所以我们选择其作为写入光。 5、光致双折射实验中的偏振片P1和偏振片P2各有什么作用？ 答：在光致双折射实验中，偏振片P1是起偏器，它的作用是产生线偏振
干涉圆环，如果让观察的眼睛上下左右移动，而看到的花纹大小不随眼 睛的移动而变化，说明标准具两个内表面是严格平行的。 18、读出光和写入光各有什么作用？ 答：写入光是把信息存储到介质中，而读出光是把存储在介质中的信息 读取出来。 20、取向相位光栅是如何形成的？ 答：两束写入光在样品表面发生干涉，产生明暗相间的干涉条纹，使照 射到样品表面上的光强出现周期性变化，偶氮分子吸收光能由反式结构 变为顺式分子后，分子受到线偏振光的电场矢量的作用，使其方向沿着 电场方向重新排列，由于光强是周期性变化的，所以沿电场方向排列的 分子数目也是周期性变化的，从而导致样品的折射率出现周期性变化， 形成取向相位光栅。 21、泵浦光和探测光各有什么作用？ 答：在光致双折射实验中，泵浦光的作用是使介质吸收光能后光学性质 由各向同性变为各向异性，探测光的作用是检测介质的光学性质是否变 为各向异性。 22、在G-M实验中，如果要求测量过程中的测量精度小于1％，如何确 定测量所需要的时间？
量分辨率值越小，分辨能力越强。
3、 射线与物质相互作用时，其损失能量方式有两种，分别是电
离和激发。其中激发的方式有三种，它们是光电效应、康普
顿效应和电子对效应。
4、对于不同的原子，原子核的质量 不同
而使得里德伯常量
值发生变化。
5、汞的546.1nm谱线的塞曼分裂是 反 常塞曼效应。
6、由于氢与氘的 能级 有相同的规律性，故氢和氘的巴耳末公式
八、塞曼效应的偏振定则是什么？
答：偏振定则
观察方 垂直于磁场方 平行于磁场方
向
向
向
=0 线偏振、π线
无光
=+1 线偏振、σ线 右旋圆偏振、 σ线
=-1 线偏振、σ线 左旋圆偏振、 σ线
九、真空镀膜实验中如何提高薄膜质量？ 答：实验中要保证真空度10－2帕以上，被镀物清洗干净，蒸发物清洗干 净、选择纯度高的蒸发物蒸发器，镀膜时速度越快越好。 十、画图说明光致双折射实验的测量原理。 答：光致双折射实验的测量光路如图所示。把样品放在两个透振方向互 相垂直的偏振片之间，实验使时半导体激光器发出的波长为532ｎｍ的 绿光(泵浦光)与氦-氖激光器发出的波长为633ｎｍ的红光(探测光)照射 到样品的同一点上，当关闭泵浦光时，样品是各向同性的，P1产生的线 偏振光被P2栏掉，系统没有光通过P2；当打开泵浦光时，样品变为各向 异性的，产生双折射效应，P1产生的线偏振光通过样品后，不再是原来 的线偏振光，它在P2的透振方向上有振动分量，则有光通过P2.