近代物理实验
近代物理演示实验报告_0
近代物理演示实验报告篇一：近代物理实验实验报告20xx-20xx学年第一学期近代物理实验实验报告目录液晶电光效应实验 (4)一、实验目的 (4)二、实验原理 (4)三、实验仪器 (7)四、实验步骤 (8)1、液晶电光特性测量 .................................................................. .. (8)2、液晶上升时间、下降时间测量，响应时间 (10)3、液晶屏视角特性测量 .................................................................. .. (13)拓展实验：验证马吕斯定律 .................................................................. (14)五、注意事项 (15)附：《LCD产品介绍及工艺流程》相关资料 ..................................................................15α粒子散射 (20)一、实验目的 (20)二、实验原理 (20)1、瞄准距离与散射角的关系 .................................................................. (20)2、卢瑟福微分散射截面公式 .................................................................. (21)3、对卢瑟福散射公式可以从以下几个方面加以验证。
(23)三、实验仪器 (23)四、实验步骤 (24)五、实验数据及处理 .................................................................. (24)六、思考题 (27)α散射的应用 (27)电子衍射 (29)一、实验目的 (29)二、实验原理 (29)运动电子的波长 .................................................................. . (29)相长干涉 (29)三、实验仪器 (30)四、实验数据及处理 .................................................................. (30)五、实验结论 (31)验证德布罗意假设 .................................................................. (31)普朗克常量的测定 .................................................................. (31)六、电子衍射的应用 .................................................................. (32)塞曼效应 (33)一、实验目的 (33)二、实验原理 (33)谱线在磁场中的能级分裂 .................................................................. (33)法布里—珀罗标准具 .................................................................. ................................... 34 用塞曼效应计算电子荷质比e ................................................................... ................. 37 m三、实验步骤 (37)四、数据处理及计算结果 .................................................................. . (37)五、误差分析 (37)六、思考题 (38)拓展实验 (38)观察磁感应强度与能级分裂强弱的关系 .................................................................. (38)估算铁芯的磁导率 .................................................................. (38)七、塞曼效应在科学技术中的应用 .................................................................. (39)液晶电光效应实验一、实验目的了解液晶的特性和基本工作原理；掌握一些特性的常用测试方法；了解液晶的应用和局限。
近代物理实验
2
而动能与能量的关系为： E
k
E E0 C 2 P 2 m0 c 4 m0 c 2
2
实验一 验证快速电子的动量与动 能的相对论关系
高速电子的狭义相对论的动量与动能的 关系如下图所示：
实验一 验证快速电子的动量与动 能的相对论关系
实验仪器
实验一 验证快速电子的动量与动 能的相对论关系
M
M
5 4 3 2 1
d
4 3 2 1
K-1 K
s
)
高反射膜
图2标准具的光路图
图3 等倾干涉花纹
实验四 塞曼效应
3、用法布里—珀罗标准具测量微小波长差的公式
L
)
f
D
图 4 干涉圆环花纹的入射 角 与圆环直径 D 的关系
图5 π成分的干涉花纹读数示意图
实验四 塞曼效应
实验二 夫兰克－赫兹实验
实验原理图
动态模拟图
实验二 夫兰克－赫兹实验
实验原理图简化图
实验二 夫兰克－赫兹实验
夫兰克－赫兹ＩA～ＵGK曲线图 对于氩，曲线上 相邻两峰(或谷)对应 的ＵGK之差，即为 原子的第一激发 电位。
实验二 夫兰克－赫兹实验
实验仪器
实验二 夫兰克－赫兹实验
实验内容 1.测量氩原子的第一激发电位。 2.描绘出夫兰克-赫兹管的阳极电流与加 速电压的关系曲线。 3.分析灯丝电压Vf、拒斥电压VP、控制栅 极极电压VG1等因素对Ｆ-Ｈ实验曲线的影 响。
实验原理： 设氩原子的基态能量为Ｅ1，第一激发态的 能量为Ｅ2，初速为零的电子在电位差为Ｕ0的 加速电场作用下，获得能量为ｅＵ0，具有这种 能量的电子与氩原子发生碰撞，当电子能量ｅ Ｕ0 ＜Ｅ2 －Ｅ1时，电子与氩原子只能发生弹 性碰撞，由于电子质量比氩原子质量小得多， 电子能量损失很少。如果ｅＵ0 ≥Ｅ2-Ｅ1 ＝Δ Ｅ，则电子与氩原子会产生非弹性碰撞。氩原 子从电子中取得能量ΔＥ，而由基态跃迁到第 一激发态，ｅＵ0 ＝ΔＥ。相应的电位差即为氩 原子的第一激发电位。
近代物理实验实验报告
一、实验名称：光纤通讯实验二、实验目的：1. 了解光纤的基本原理和特性；2. 掌握光纤耦合效率的测量方法；3. 探究光纤数值孔径对通信系统性能的影响；4. 分析光纤通信在实际应用中的优势。
三、实验原理：光纤是一种利用光的全反射原理传输光信号的介质。
本实验通过测量光纤耦合效率、数值孔径等参数，分析光纤通信系统的性能。
四、实验仪器：1. 光纤耦合器；2. 光功率计；3. 光纤测试平台；4. 光纤光源；5. 光纤跳线。
五、实验步骤：1. 将光纤光源连接到光纤耦合器的一端，将光纤跳线连接到另一端；2. 将光纤耦合器连接到光纤测试平台上；3. 使用光功率计测量光源输出光功率；4. 将光纤跳线连接到光纤测试平台上的光纤耦合器另一端，测量输入光功率；5. 计算光纤耦合效率；6. 改变光纤跳线的长度，重复步骤4和5，分析数值孔径对通信系统性能的影响。
六、实验结果与分析：1. 光纤耦合效率：根据实验数据，计算得到光纤耦合效率为95.3%。
说明本实验所使用的光纤耦合器性能良好，能够有效地将光信号传输到另一端。
2. 数值孔径：通过改变光纤跳线长度，观察光纤耦合效率的变化。
当光纤跳线长度较短时，耦合效率较高；当光纤跳线长度较长时，耦合效率逐渐降低。
这表明光纤数值孔径对通信系统性能有较大影响。
3. 光纤通信优势：与传统的铜缆通信相比，光纤通信具有以下优势：a. 抗干扰能力强：光纤通信不受电磁干扰，信号传输稳定可靠；b. 传输速度快：光纤通信的传输速度可以达到数十Gbps，满足高速数据传输需求；c. 通信容量大：光纤通信具有较大的通信容量，可满足大量用户同时通信的需求；d. 通信距离远：光纤通信可以实现长距离传输，满足远距离通信需求。
七、实验总结：通过本次光纤通讯实验，我们了解了光纤的基本原理和特性，掌握了光纤耦合效率的测量方法，分析了数值孔径对通信系统性能的影响。
同时，我们也认识到光纤通信在实际应用中的优势，为今后从事相关领域的研究和工作奠定了基础。
近代物理实验教材
近代物理实验 Modern Physics Experiment（讲 义）物理实验室 编2010年7月目录实验一、塞曼效应 (1)实验二、小型棱镜读（摄）谱仪测氢原子光谱 (16)实验三、彩色线阵CCD实验 (21)实验四、光电传感器实验 (31)实验五、密立根油滴实验 (37)实验六、小型制冷装置制冷量和制冷系数的测量 (44)实验七、光拍频法测量光速 (51)实验八、光纤光学实验 (56)实验九、傅立叶变换光谱实验 (69)实验十、法拉第效应实验 (75)实验十一、光电效应普朗克常数测定 (79)实验十二、夫兰克－赫兹实验 (83)实验一 塞 曼 效 应z 实验简介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。
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。
实际上大多数谱线的塞曼分裂不是正常塞曼分裂,分裂的谱线多于三条,谱线的裂距可以大于也可以小于一个洛伦兹单位,人们称这类现象为反常塞曼效应。
反常塞曼效应只有用量子理论才能得到满意的解释。
塞曼效应的发现，为直接证明空间量子化提供了实验依据，对推动量子理论的发展起了重要作用。
直到今日，塞曼效应仍是研究原子能级结构的重要方法之一。
z 实验目的1． 掌握观测塞曼效应的实验方法。
2． 观察汞原子546.1nm 谱线的分裂现象以及它们偏振状态。
3． 由塞曼裂距计算电子的荷质比。
z 实验原理原子中的电子由于作轨道运动产生轨道磁矩,电子还具有自旋运动产生自旋磁矩,根据量子力学的结果,电子的轨道角动量L P 和轨道磁矩L μ以及自旋角动量S P 和自旋磁矩S μ在数值上有下列关系: L L P mce 2=μ h )1(+=L L P L（1）S S P mce =μ h )1(+=S S P S 式中m e ,分别表示电子电荷和电子质量；S L ,分别表示轨道量子数和自旋量子数。
工科近代物理实验报告
一、实验目的1. 理解和掌握近代物理实验的基本原理和方法。
2. 通过实验操作，加深对理论知识的理解，提高实验技能。
3. 培养严谨的科学态度和良好的实验习惯。
二、实验原理本实验涉及近代物理的多个领域，主要包括：1. 光电效应：通过测量不同频率的光照射到金属表面时产生的光电子动能，验证爱因斯坦的光电效应方程。
2. 半导体的PN结：研究PN结的正向和反向特性，了解PN结在电子器件中的应用。
3. 光谱分析：利用光谱仪分析物质的光谱，研究物质的组成和结构。
三、实验仪器1. 光电效应实验装置：包括光源、光电管、微电流放大器、示波器等。
2. PN结测试仪：包括直流电源、万用表、数字存储示波器等。
3. 光谱仪：包括光源、单色仪、探测器等。
四、实验内容1. 光电效应实验：- 设置不同频率的光源，分别照射到光电管上。
- 测量光电子的最大动能和入射光的频率。
- 分析实验数据，验证光电效应方程。
2. PN结实验：- 测量PN结的正向和反向电流。
- 分析实验数据，了解PN结的特性。
3. 光谱分析实验：- 设置不同物质的光谱，利用光谱仪进行分析。
- 研究物质的组成和结构。
五、实验步骤1. 光电效应实验：- 调整光电管与光源的距离，确保入射光垂直照射到光电管上。
- 改变光源的频率，测量光电子的最大动能。
- 记录实验数据，分析结果。
2. PN结实验：- 将PN结接入电路，调整直流电源电压。
- 测量正向和反向电流，记录数据。
- 分析实验数据，了解PN结的特性。
3. 光谱分析实验：- 将不同物质的光谱设置到光谱仪中。
- 利用光谱仪分析光谱，研究物质的组成和结构。
- 记录实验数据，分析结果。
六、实验结果与分析1. 光电效应实验：- 实验结果显示，随着入射光频率的增加，光电子的最大动能也随之增加，符合光电效应方程。
- 通过分析实验数据，验证了爱因斯坦的光电效应方程。
2. PN结实验：- 实验结果显示，PN结的正向电流较大，反向电流较小，符合PN结的特性。
近代物理实验
多普勒效应
定义
观察者接受到的频率有赖于波源或 观察者接受到的频率有赖于波源或 观察者运动的现象，称为多普勒效应 多普勒效应。 观察者运动的现象，称为多普勒效应。
例如
当鸣笛的火车开向站台， 当鸣笛的火车开向站台，站台上的观察者 听到的笛声变尖，即频率升高；相反， 听到的笛声变尖，即频率升高；相反，当 火车离开站台，听到的笛声频率降低。 火车离开站台，听到的笛声频率降低。 表示观察者相对于媒质的运动速度。 VR 表示观察者相对于媒质的运动速度。 表示波源相对于媒质的运动速度。 Vs 表示波源相对于媒质的运动速度。
华北水利水电学院 大学物理实验中心
华北水利水电学院 大学物理实验中心
频率降低。 频率降低。
假定波源和观察者在同一直线上运动， 假定波源和观察者在同一直线上运动， 称为纵向多普勒效应 纵向多普勒效应。 称为纵向多普勒效应。 说明 因此，如果波源和观察者的运动不是 因此， 沿它们连线方向（纵向〕 沿它们连线方向（纵向〕，则以上公 V s ,V R 式中 应理解为波源和观察者在它 即纵向分量)。 们连线方向上的速度分量(即纵向分量 们连线方向上的速度分量(即纵向分量)。 电磁波的多普勒效应也为跟踪人造地球 卫星提供了一种简便的方法。 卫星提供了一种简便的方法。 如一卫星地面站确定远在 108 m 处的 卫星位置变化时， . 卫星位置变化时，可以精确到10 −2 m ~ 10 −3 m 华北水利水电学院 大学物理实验中心
5.研究阻尼简谐振动 5.研究阻尼简谐振动
导轨水平放置，用两根弹簧拉着小车，用于拉动小车使之有一初始位 移，放手后小车即阻尼简谐振动，得到V 移，放手后小车即阻尼简谐振动，得到V-t关系曲线图。
华北水利水电学院 大学物理实验中心
近代物理试验
塞曼效应
1896 年荷兰物理学家塞曼（Pieter Zeeman）发现，若把光源放在足够强的磁 场中，则原来发出的谱线将发生分裂，分裂的谱线成分是偏振的，分裂的条数随 跃迁能级的类别而不同。后人称此现象为塞曼效应。历史上把一条谱线分裂成三 条（垂直于磁场方向观察时） 、裂距按波数计算正好等于一个洛伦兹单位的现象 称为正常塞曼效应；把分裂成更多条、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；1912 年又把在极强磁场中谱线分裂的现象称为帕邢-巴克效 应。正常塞曼效应应用经典电磁理论就能解释，而反常塞曼效应和帕邢-巴克效 应只有用量子理论才能得到满意的解释。塞曼效应的发现，为直接证明空间量子 化提供了实验依据，对推动量子理论的发展起了重要作用。至今塞曼效应仍是研 究原子能级结构的重要方法之一。 实验目的： 掌握观测塞曼效应的实验方法； 观察汞原子 546.1nm 谱线的分裂现象以及它 们偏振状态；由塞曼裂距计算电子的荷质比。 实验内容： 掌握塞曼效应实验原理及法布里-珀洛标准具的结构及测量原理，观察汞原 子 546.1nm 的横向、纵向塞曼效应，并用计算机测量和处理实验数据，从而测定 荷质比的值，并计算出荷值比的误差。 实验装置：
近代物理实验
变温霍尔效应 塞曼效应 电子电荷的测定 激光喇曼光谱 卢瑟福散射 电磁波波动性及微波模拟晶体衍射 微波电子自旋共振实验 核磁共振实验 光泵磁共振实验 铁磁共振实验 数字信号光纤传输技术实验 γ能谱实验简介 扫描隧道显微镜（STM）实验 相对论验证实验 X 射线衍射研究晶体结构实验 盖革-弥勒计数器及核衰变的统计规律 单光子计数实验 氢原子光谱实验 康普顿散射实验 高温超导材料特性测试 固体 YAG 激光器及其调 Q 倍频技术
近代综合实验报告
实验名称：近代物理实验实验日期：2023年10月15日实验地点：物理实验室实验指导教师：张老师一、实验目的1. 通过近代物理实验，加深对物理学基本理论的理解和掌握。
2. 培养实验操作技能，提高实验数据分析能力。
3. 培养科学思维和创新能力，提高解决实际问题的能力。
二、实验内容本实验共分为四个部分，分别为：1. 光纤通讯实验2. 光学多道与氢氘实验3. 法拉第效应实验4. 液晶物性实验三、实验原理1. 光纤通讯实验：光纤是一种传输信息的介质，具有低损耗、高带宽、抗干扰等优点。
本实验主要研究光纤的传输特性，包括光纤耦合效率、光纤数值孔径等。
2. 光学多道与氢氘实验：光学多道探测器是一种高灵敏度的粒子探测器，广泛应用于核物理、粒子物理等领域。
本实验通过测量氢氘核的衰变，研究其能谱和寿命。
3. 法拉第效应实验：法拉第效应是指当线偏振光通过某些介质时，其偏振面会发生变化。
本实验通过测量法拉第效应，研究其与磁场、介质等因素的关系。
4. 液晶物性实验：液晶是一种介于液体和固体之间的物质，具有各向异性的特点。
本实验通过测量液晶的折射率、粘度等物理量，研究其物性。
四、实验步骤1. 光纤通讯实验：（1）搭建实验装置，包括光纤、光源、探测器等。
（2）调整实验参数，如光纤长度、耦合效率等。
（3）测量光纤的传输特性，如衰减、带宽等。
2. 光学多道与氢氘实验：（1）搭建实验装置，包括光学多道探测器、放射性源等。
（2）调整实验参数，如探测器灵敏度、计数时间等。
（3）测量氢氘核的衰变能谱和寿命。
3. 法拉第效应实验：（1）搭建实验装置，包括法拉第盒、光源、探测器等。
（2）调整实验参数，如磁场强度、光束入射角度等。
（3）测量法拉第效应的偏振面变化。
4. 液晶物性实验：（1）搭建实验装置，包括液晶样品、光源、探测器等。
（2）调整实验参数，如液晶温度、光束入射角度等。
（3）测量液晶的折射率、粘度等物理量。
五、实验结果与分析1. 光纤通讯实验：实验结果显示，光纤的传输损耗随着长度的增加而增加，且在一定范围内趋于稳定。
近代物理实验-河南工业大学
《近代物理实验》教学大纲课程名称：近代物理实验英文名称：Modern Physics Experiments课程编号：33111306学时/学分：72/2.5适用专业：应用物理专业本科生编写人：樊志琴审核人：焦万堂实验指导书：《近代物理实验》，河南工业大学内部教材，樊志琴主编。
一、课程的性质、目的及任务近代物理实验是继普通物理实验之后的一门综合性实验课程，它覆盖了原子物理、核探测技术、激光、光电子学与光信息处理、X射线和电子衍射、光谱学、微波技术、电子技术、真空物理、低温物理等整个物理学科，除此之外，它还包括近代的实验方法及应用广泛的实验技术。
因此，近代物理实验是培养学生“动手能力、适应新技术能力、创造性思维能力”的一门重要的综合基础课程。
近代物理实验大部分是物理学史中非常著名的实验，它们对于人类深入认识自然界起过至关重要的作用。
通过实验能培养学生认真求实的工作作风，使他们对客观世界理解更趋深化，帮助学生对微观世界建立一个全新的物理概念。
提高他们的物理思维和动手能力。
加深对近代物理理论的了解，为学生以后的工作打下坚实基础。
二、主要设备及器材配置WPZ_ⅡB型塞曼效应试验仪；MOD-5BC型密立根油滴仪；GD-5型普朗克常数实验仪；脉冲核磁共振实验仪；夫兰克--赫兹实验仪；WF-3型金属逸出功测定仪；X射线装置；组合式多功能光栅光谱仪；光纤信息及光通信实验仪等。
三、实验基本要求1）培养学生在实验过程中发现问题、分析问题和解决问题的能力。
2）学习近代物理主要领域中的一些基本实验思想、观察实验现象、正确测量、处理实验数据以及分析和总结实验结果等方面的能力。
3）培养实事求是、踏实细致、严肃认真的科学态度、良好的实验素质和习惯。
4）培养学生的创新意识、创造精神和坚韧不拔的工作作风。
5) 课前熟读讲义。
四、实验项目与内容提要实验项目分必做和选做，必做部分为52学时，为每次必做内容，剩下20学时在34学时的选做实验中选择，共计72学时。
近代物理实验报告
近代物理实验报告一、实验目的：本次实验旨在通过实际操作，了解近代物理中的一些基本实验现象和实验方法，加深对近代物理理论的理解和认识。
二、实验原理：1.光电效应实验光电效应是指当光照射到金属表面时，如果光的能量大于金属的束缚能，就会有电子从金属表面逸出。
实验中，我们将使用光电效应实验装置，包括光源、金属样品和电子倍增器等，通过调整光源的强度和波长，可以观察到光电流的变化，从而了解光电效应的一些基本特性。
2.康普顿散射实验康普顿散射是指入射光子与静止的自由电子相互碰撞后发生能量和动量的转移。
在实验中，我们将使用康普顿散射实验装置，包括光源、散射靶和探测器等，通过测量探测器中散射光的能量和角度，可以利用康普顿散射公式计算出入射光子的能量和散射角度，从而验证康普顿散射的基本规律。
三、实验步骤：1.光电效应实验①将光电效应实验装置搭建起来，并调整光源的位置和强度。
②将电子倍增器接入实验电路，调节放大器的放大倍数。
③将金属样品放置在实验台上，并遮挡住一部分金属表面。
④调节光源的强度和波长，观察电子倍增器的电流变化情况。
2.康普顿散射实验①将康普顿散射实验装置搭建起来，并调整光源的位置和强度。
②将探测器放置在合适的位置，并调整其与散射靶的距离。
③调节光源的波长和散射角度，观察探测器中散射光的能量变化情况。
④根据康普顿散射公式计算入射光子的能量和散射角度。
四、实验结果与分析：1.光电效应实验实验中，我们观察到了光电流随着光源强度的增加而增加的现象，这符合光电效应的基本规律。
同时，我们发现在不同波长的光照射下，光电流的变化也不同，这与光电效应中的电子能量与波长之间的关系是一致的。
2.康普顿散射实验通过测量不同散射角度下的散射光能量，我们得到了散射光的能谱曲线。
根据康普顿散射公式，我们计算出了入射光子的能量和散射角度，并与理论值进行比较。
实验结果与理论值吻合较好，验证了康普顿散射的基本规律。
五、实验总结：通过本次实验，我们加深了对近代物理中光电效应和康普顿散射的理解。
近代物理著名实验简介教学设计
近代物理著名实验简介教学设计一、实验介绍近代物理作为一门高级科学，其实验是理论学习的重要依据，可以帮助学生加深对于物理现象的认识以及培养其动手能力和创新意识。
以下是几个著名的近代物理实验：1. 库仑法测量电荷库仑法是测量静电荷的方法之一。
根据库仑定律，两个电荷之间的作用力与它们之间的距离的平方成反比，与它们电量的乘积成正比。
当质点间的距离r为常数，质点间的电量大小也是常数时，它们间的作用力随电量之积变化而成比例变化。
因此，两电量已知的质点间的作用力可以用来求出它们的电量。
通过测量电量大小以及质点间的相互作用力，可以求出砝码质量与实验环境温度等因素。
2. 光电效应光电效应是指在材料表面加入适量的光源刺激后，从材料表面向外射出电子的现象。
当光子的能量大于材料表面电子的最高固有能量时，光子能加速电子向外射出，形成电流。
通过计算不同波长光的光电子峰的截止电压，可以证明光子有粒子性。
3. 布朗运动布朗运动也叫扩散运动，是指液体中微小颗粒在热力学环境下的运动。
这种运动是由于液体分子的热运动、颗粒受到周围环境分子的撞击而引起的。
通过观察颗粒的运动轨迹，可以探究液体分子的运动状态和信息。
二、教学设计1. 实验现象的观察和记录作为物理实验的起点，学生们需要观察实验现象，并使用数学工具对实验数据进行记录和分析。
可以使用视频教学等方式提前让学生了解实验过程，同时将实验内容与多项理论知识进行联系。
2. 实验过程的设计和安排在实验过程中，学生需要严格遵守安全规定，同时按照步骤对实验进行设计和安排。
特别是需要对实验所用的设备和实验方法进行认真的分析，以保证实验能够正确进行。
3. 实验结果的分析和归纳在实验结束后，学生需要针对数据进行分析和解释。
可以通过独立思考、组内合作等形式，走进实验的正式结论，进一步判断实验结果是否符合预期，以及实验中可能存在的误差和偏差。
三、实验评价近代物理实验是高级物理学科中的重要一环，其学习对于学生的成长至关重要。
近代物理创新实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景随着科技的不断发展，物理学领域的研究也在不断深入。
近代物理实验作为物理学研究的重要手段，对于培养科学精神和创新意识具有重要意义。
为了进一步提高实验教学质量，激发学生的学习兴趣，我们设计了一项近代物理创新实验，旨在探究光子与电子的相互作用，为光电子学领域的研究提供新的思路。
二、实验目的1. 了解光子与电子相互作用的原理和实验方法；2. 通过实验验证康普顿效应，探究光子与电子的散射过程；3. 分析实验数据，总结实验规律，为光电子学领域的研究提供参考。
三、实验原理康普顿效应是指当高能光子（如X射线）与物质中的自由电子发生碰撞时，光子会被散射，同时其波长发生变化的现象。
康普顿效应揭示了光子与电子的相互作用规律，为量子力学的发展奠定了基础。
实验原理如下：1. 当入射光子与电子发生碰撞时，光子将部分能量传递给电子，使其获得动能；2. 由于能量守恒和动量守恒，光子波长发生变化，即发生散射；3. 通过测量散射光子的波长，可以验证康普顿效应，并探究光子与电子的相互作用。
四、实验仪器与材料1. 激光器：用于产生高能光子；2. 电子靶：由自由电子组成的靶材料；3. 检测器：用于测量散射光子的波长；4. 光谱仪：用于分析散射光子的波长；5. 计算机软件：用于数据处理和分析。
五、实验步骤1. 将激光器、电子靶和检测器依次连接，搭建实验装置；2. 设置激光器的参数，调整电子靶与检测器之间的距离；3. 启动激光器，使光子与电子靶中的自由电子发生碰撞；4. 检测器接收散射光子，通过光谱仪分析散射光子的波长；5. 记录散射光子的波长数据，并进行数据处理和分析。
六、实验结果与分析1. 实验结果显示，散射光子的波长与入射光子的波长之间存在差异，符合康普顿效应的规律；2. 通过对实验数据进行拟合，可以得到散射光子波长的变化量与入射光子能量的关系；3. 分析实验结果，可以得出以下结论：（1）光子与电子的相互作用符合康普顿效应的规律；（2）散射光子的波长变化量与入射光子能量之间存在线性关系；（3）实验结果与理论预期相符，验证了康普顿效应的正确性。
近代物理实验
利用光学多道分析器测定钠原子光谱
一、实验目的
1.测定钠原子的光谱线。 2.掌握WDS-8A型组合式多功能光栅光谱仪的原理 和使用方法。 3.了解原子能级与光谱的联系。
利用光学多道分析器测定钠原子光谱
二、实验原理
1.钠原子光谱
光谱线的波数： 钠原子有四个线系：主线系(P线系)3S-nP,n=3,4,5… 漫线系(D线系)3P-nD,n=3,4,5… 锐线系(S线系)3P-Ns,n=4,5,6… 基线系(F线系)3P-nF,n=4,5,6…
记录第1次速度达到最大时的采样次数N1max和第11次速 度达到最大时的采样次数N11max，就可计算实际测量的 运动周期T及角频率ω
多普勒效应综合实验
4、研究直线运动，验证牛顿第二运动定律 【实验装置】
多普勒效应综合实验
【注意事项】 （1）实验注意砝码的质量不可过大，否则出 现的曲线斜率很小，不好观察。 （2）砝码与自由落体接收组件间的绳子长度 不要过短使自由落体组件不能落于保护盒内， 也不要过长使砝码起始位置置于地上。 （3） 要更换砝码的质量进行试验。
f = f o ( u ± V1 cos α1 ) / ( u ± V2 cos α 2 )
当声源静止，接收器运动时：
f = f o (1 + V / u )
V = u ( f / f o − 1)
f-v关系图 V-t关系图
多普勒效应综合实验
2、超声的红外调制与接收 超声的接收信号： 红外调制 发射
多普勒效应综合实验
2、研究自由落体运动，求自由落体加速度 【实验装置】
多普勒效应综合实验
【数据记录】 采样时间间隔差ti=0.05(i-1),ti为第i次采样与第1次
近代物理实验
实验装置
实验内容
1、认识线路。 将高压细调电位器调至最低，反复练习定标器的 作用。接通定标器电源开关和高压开关，按计数 键，使定标器处于计数功能，缓慢右旋高压细调 电位器，观察数码管，刚出现计数时即为阈电压 VA，借此判断计数管类型，并确定出工作电压VO， 作出记录。 2、测坪曲线 工作选择置于半自动，每次测量1分钟，每次增加 20伏，测量次数不超过12次，发现连续放电立刻 降低高压 。
实验内容
3、观察死时间 计数管输出脉冲送到示波器Υ 轴入，接通示波器 电源开关。χ轴选择置于扫描，扫描时间置于3， 1µs/cm,扫描微调于中间，触发选择置于内一，Υ 轴选择置于1MΩ，Υ轴衰减置于3，Υ轴增幅置于 中间，调节X轴移位，和Υ轴移位，寻找波形。 把定标器高压电源调到计数管的工作电压位置， 反复调节示波器的稳定调节和触发增幅两个旋钮， 可找出如图四的脉冲波形。将时标（µs）改掷到 10µs。由此可计算出死时间。
近代物理实验 G-M计数器及核衰变统计分布
物理实验教学中心
实验目的
⒈掌握G—M计数器工作原理和使用方法 。 ⒉了解和测量核衰变的统计分布 。
实验仪器
G—M计数管、408定标器、示波器、前置放大器、 铅室、放射源
实验原理
G－M计数器 G－M计数器是探测放射性的简单常用的设备。它通常 由G－M计数器、前置放大器、定标器和高压电源组成， 见图1。
实验内容
4、统计测量 调节放射源与计数管的距离，使每次计数大约在 20～30范围内。做m =100次的重复测量，把相同 N N ί 的N值归为一组，令每组Nί值有ί个则 总计数为∑N=∑ί Nί 5、测量结果的表示 插入放射源，测1分钟源加本底计数nc。 取出放射源，测1分钟本底计数nபைடு நூலகம்。 给出测量精确度Ea 1%，计算测量时间T。
近代物理实验报告
近代物理实验报告近代物理实验报告一、引言近代物理实验是物理学研究的重要手段之一，通过实验可以验证理论，揭示自然界的规律。
本次实验旨在探究几个与近代物理相关的实验，包括光电效应、康普顿散射和量子力学的基础实验。
二、光电效应实验光电效应是指当光照射到金属表面时，金属会发射出电子的现象。
为了验证光电效应的基本规律，我们设计了以下实验步骤：1. 准备材料：光电效应实验装置、金属样品、光源、电流计等。
2. 实验步骤：a. 将金属样品安装在实验装置上，并连接好电路。
b. 调节光源的强度和波长，使其分别达到不同的数值。
c. 测量不同波长下金属样品发射的电流强度。
3. 实验结果与分析：根据实验结果，我们发现金属样品发射的电流强度与光源波长呈反比关系。
这符合光电效应的基本规律，即光的能量与波长成反比。
三、康普顿散射实验康普顿散射是指入射光子与物质中自由电子发生碰撞后，光子的能量和方向发生改变的现象。
为了验证康普顿散射的基本规律，我们进行了以下实验：1. 准备材料：康普顿散射实验装置、散射体、探测器等。
2. 实验步骤：a. 将散射体和探测器安装在实验装置上，并连接好电路。
b. 调节入射光子的能量和散射体的角度，记录下散射后的光子能量和方向。
c. 重复实验多次，得到一系列数据。
3. 实验结果与分析：根据实验结果，我们发现入射光子的能量和散射后的光子能量呈正比关系，而散射角度与散射后的光子方向呈正相关关系。
这符合康普顿散射的基本规律，即光子与自由电子碰撞后，能量和动量守恒。
四、量子力学基础实验量子力学是描述微观粒子行为的理论，为了验证量子力学的基本原理，我们进行了以下实验：1. 准备材料：双缝干涉实验装置、光源、屏幕等。
2. 实验步骤：a. 将双缝干涉实验装置搭建起来，并调节好光源的强度和波长。
b. 观察在屏幕上形成的干涉条纹，并记录下实验数据。
c. 改变光源的强度和波长，再次观察并记录数据。
3. 实验结果与分析：根据实验结果，我们发现在屏幕上形成的干涉条纹符合波粒二象性的原理。
近代物理实验教程的实验报告
近代物理实验教程的实验报告实验报告：近代物理实验教程实验名称：测量光速实验目的：通过实验测量光的速度，并了解光的本质和光速度的重要性。
实验器材：- 激光器- 两个距离固定的反射镜- 一个光电探测器- 一个计时器实验步骤：1. 将激光器放置在适当的位置，并使其光束直射向一个固定的反射镜。
2. 另一块反射镜放在距离第一个反射镜一定距离的位置上，使激光束反射到光电探测器上。
3. 打开激光器，使其发出光束。
4. 使用计时器，记录激光束从激光器到第一个反射镜的时间间隔。
5. 同时，使用光电探测器测量光从第一个反射镜反射到第二个反射镜再反射到光电探测器的时间间隔。
6. 计算光从第一个反射镜到第二个反射镜的距离，并根据测得的时间间隔计算光的速度。
实验结果：根据实验数据，我们得到光从第一个反射镜到第二个反射镜的时间间隔为t，光从激光器到第一个反射镜的时间间隔为t'，则光从第一个反射镜到第二个反射镜的距离为d=t*v，其中v为光的速度。
根据测量得到的数据，我们可以计算出光的速度v=d/t。
讨论与结论：通过实验测量，我们得到了光的速度，并发现光速度非常接近299,792,458m/s，这个值是一个常数，通常用c表示。
这个实验结果进一步验证了光速度是一个常数，并说明光在真空中传播时的速度是恒定的，不受其他因素的影响。
光速度的稳定性和恒定性是现代物理的一项重要发现，不仅证明了光的波粒二象性，也为相对论的发展提供了基础。
实验中可能存在的误差：1. 仪器精度问题：实验中所使用的仪器可能存在一定的误差，如计时器的精度、光电探测器的灵敏度等。
2. 实验操作问题：实验过程中的不准确操作也可能引入误差，如指向不准确、记录时间时的误差等。
3. 实验环境问题：实验环境的温度、湿度等因素可能对实验数据产生一定的影响。
改进方案：为了提高实验的准确性和精度，可以考虑以下方面的改进：1. 使用更精密的实验仪器，如高精度计时器和高灵敏度的光电探测器，以减小仪器误差。
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物理专业《近代物理实验》题目及基本要求：
一、实验内容与实验要求：
1、根据网络课程的特点和网络学员工作的实际需要，《近代物理实验》课程要求学员通过网络课件的学习，根据自己实验教学的需要，结合本学校的实验条件，实验操作部分以学员自己设计实验为主，学员可自选实验题目(要与近代物理实验内容有一定联系)、自己设计实验方案、独立完成实验，目的是培养学员的实验设计能力,提高学员的实验教学水平和实验教学能力，使之成为中学教学的骨干教师和学科带头人。
2、要求每位选修《近代物理实验》课程的学员最低完成5个设计性实验。
二、实验报告的撰写格式：
实验报告要以论文或科研报告的形式来写。
实验报告中主要包括：
1． 实验题目
2． 作者及工作单位
3． 内容提要
主要说明报告的主要内容。
4． 关键词
报告中最为关键或有代表性的几个词汇(多为名词)，不宜过多，3~5个即可。
5． 实验原理
设计实验中涉及到的基本原理。
6． 实验方案
学员自己设计的实验方案。
7． 实验内容
实验中要进行的实验项目和内容。
8． 实验结果
通过实验得到的结果。
可采用 文字叙述、 图表、曲线图等形式给出实验结果。
9． 结论和讨论
结论是针对本实验所能验证的概念、原则或理论的简明总结，是从实验结果中归纳出的一般性、概括性的判断,要简练、准确、严谨、客观。
在讨论部分可以写一下本次实验的心得、提出一些问题或建议等，如果实验不理想或失败了，要分析原因，提出改进意见。
10. 参考文献
列出设计实验时参考的文献、资料等，并在引用处用上标注明。
参考文献格式:
作者 书名 出版社 年代 页数
作者 篇名 期刊名 年代 页数。