近代物理实验思考题答案
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。
夫兰克-赫兹实验思考题
弗兰克赫兹实验1、简要解释伏安特性曲线的奇特性？玻尔的原子理论指出：①原子只能处于一些不连续的能量状态E1、E2……，处在这些状态的原子是稳定的，称为定态。
原子的能量不论通过什么方式发生改变，只能是使原子从一个定态跃迁到另一个定态；②原子从一个定态跃迁到另一个定态时，它将发射或吸收辐射的频率是一定的。
如果用Em和En分别代表原子的两个定态的能量，则发射或吸收辐射的频率由以下关系决定：hv＝｜Em－En｜h为普朗克常量。
原子从低能级向高能级跃迁，也可以通过具有一定能量的电子与原子相碰撞进行能量交换来实现。
本实验即让电子在真空中与氩蒸气原子相碰撞。
设氩原子的基态能量为E1，第一激发态的能量为E2，从基态跃迁到第一激发态所需的能量就是E2－E1。
初速度为零的电子在电位差为U的加速电场作用下具有能量eU，若eU小于E2－E1这份能量，则电子与氩原子只能发生弹性碰撞，二者之间几乎没有能量转移。
当电子的能量eU≥E2－E1时，电子与氩原子就会发生非弹性碰撞，氩原子将从电子的能量中吸收相当于E2－E1的那一份，使自己从基态跃迁到第一激发态，而多余的部分仍留给电子。
设使电子具有E2－E1能量所需加速电场的电位差为U0，则eU0＝E2－E1U0为氩原子的第一激发电位（或中肯电位）在充氩的F—H管中，电子由热阴极发出，阴极K和第二栅极G2之间的加速电压UG2K 使电子加速。
第一栅极对电子加速起缓冲作用，避免加速电压过高时将阴极损伤。
在板极P和G2间加反向拒斥电压UpG2 。
当电子通过KG2空间，如果具有较大的能量（≥eUpG2 ）就能冲过反向拒斥电场而达到板极形成板流，被微电流计pA检测出来。
如果电子在KG2空间因与氩原子碰撞，部分能量给了氩原子，使其激发，本身所剩能量太小，以致通过栅极后不足以克服拒斥电场而折回，通过电流计pA的电流就将显著减小。
当UG2K 逐渐增加时，电子在加速过程中能量也逐渐增大，但电压在初升阶段，大部分电子达不到激发氩原子的动能，与氩原子只是发生弹性碰撞，基本上不损失能量，于是穿过栅极到达板极，形成的板流Ip随UG2K 的增加而增大。
近代物理实验（中国石油大学）实验9-3γ射线的吸收与物质吸收系数的测定
实验9-3 γ射线的吸收与物质吸收系数的测定一．【实验目的】1、进一步认识γ射线与物质相互作用的规律。
2、测量不同能量的窄束γ射线在不同物质中的吸收系数。
二．【实验原理】准直成平行束的γ射线，通常称为窄束γ射线。
单能的窄束γ射线在穿过物质时，由于光电效应、康普顿效应和电子对效应三种效应，其强度会减弱，这种现象称为γ射线的吸收。
γ射线强度的衰减服从指数规律，即x x N e I e I I r μσ--==00 （9-3-1）其中I 0和I 分别是穿过吸收物质前、后的γ射线强度，x 是γ射线穿过吸收物质的厚度（单位为㎝），σr 是光电、康普顿、电子对三种效应截面之和，N 是吸收物质单位体积中原子数，μ是吸收物质的线性吸收系数（N r σμ=，单位为㎝-1）。
显然μ的大小反映了吸收物质吸收γ射线能力的大小。
考虑到σr 是光电、康普顿、电子对三种效应截面之和，那么线性吸收系数μ就可以表示为p c ph μμμμ++= （9-3-2）式中ph μ、c μ、p μ分别为光电、康普顿、电了对效应的线性吸收系数，且⎪⎩⎪⎨⎧∝∝∝25Z Z Z p c ph μμμ （9-3-3） 从中可以看出线性吸收系数μ与吸收物质的原子序数Z 之间的复杂关系。
对于线性吸收系数μ与γ射线能量γE 之间的关系也比较复杂，并且随吸收物质的不同而存在显著差别。
图9-3-1给出了铅、锡、铜、铝对γ射线的线性吸收系数μ与γ射线能量γE 之间的关系曲线。
图9-3-1 铅、锡、铜、铝对γ射线的吸收系数和能量的关系实际工作中常用质量吸收系数m μ表示物质对γ射线的线性吸收系数μ，m μ与μ的关系为 ρμμ=m （9-3-4） 其中ρ是吸收物质的密度（单位为3cm g ）。
用m μ表示的γ射线强度的指数衰减规律为m m x e I I μ-=0 （9-3-5）式中的ρx x m =为吸收物质的质量厚度，单位为2/cm g 。
因为()p c ph Ar m AN N σσσρσρμμ++===（9-3-6） 其中N A 是阿佛加德罗常数，A 是原子量数。
近代物理主要知识点及思考题答案
一、光学全息照相1.全息照相原理：全息照相是以物理光学理论为基础的，借助参考光与物光的相互作用，在感光板上以干涉条纹的形式记录下物体的振幅和位相的全部信息。
2.全息照相的过程分两步：（1）造像，设法把物体光波的全部信息记录在感光材料上；（2）建像，照明已被记录下的全部信息的感光材料，使其再现原物的光波。
3.全息照相的主要特点：①立体感强②具有可分割性③同一张全息片上可重叠拍摄多个全息图④全息照片再现时，像可放大缩小⑤全息照片再现时，像的亮度可变化。
4.拍摄系统的技术要求：①对光源的要求：拍摄全息图必须用具有高度空间和时间相干性的光源；②对系统稳定性的要求：需要一个刚性和防震性都良好的工作台；③对光路的要求：参考光和物光两者的光程差要尽量小；两者之间的夹角应小于45°；④对全息干板的要求：需要制作优良的全息图，一定要有合适的记录介质。
二．光电效应法测普朗克常数1.截止电压：光电流随加速电压的增加而增加，加速电压增加到一定值后，当光电流达到饱和值I M，I M，与入射光强成正比。
当U变成负值时，光电流迅速减小，当U<=U0时，光电流为0，这个相对于阴极是负值的阳极电压U0被称为截止电压。
（对于不同频率的光，其截止电压不同）2.为了获得准确的截止电位，实验所用光电管需要满足的条件：①对所有可见光谱都比较灵敏；②阳极包围阴极，当阳极为负电压时，大部分光子仍能射到阳极；③阳极没有光电效应，不会产生反向电流；④暗电流很小。
3. 红限：所谓红限是指极限频率。
以为光从红到紫频率逐渐升高。
发生光电效应的条件是：光的频率大于等于某一极限频率。
也就是比这个频率高的光（比这种光更靠近紫色那一端）能发生光电效应。
而频率比它更低（也就是更靠近红色那一端）的光不能发生光电效应。
所以就把这个极限频率叫做靠近红端的极限。
简称红限！4.反向电流：入射光照射阳极或从阴极反射到阳极之后都会造成阳极光电子发射。
加速电压U为负值时，阳极发射的电子向阴极迁移形成阳极反向电流。
物理实验报告思考题答案 第二版.doc
2hg 厂 1-6思考题1. 通过用电子称测量质量并代入式（1・3）计算加速度和由所测速度计算出的加速度两者是 否一致？并作解释。
答：不一致。
式（1-3）是在不忽略摩擦力的情况下计算加速度，而实际测量时摩擦力不可 避免，因此实际测量的加速度比由式（1・3）计算得到的加速度小。
2. 分析本实验谋羌的主要原因？计算一下在这种实验条件下滑块受到的平均阻力有多大？ 答：误差的主要原因是摩擦力。
考虑摩擦力时，式（1・3）应为= 其屮 f 为摩擦力,a 为实际测量的加速度。
因此，f=mg-（M+m ）a 03-6思考题1. 根据你学过的大学物理的内容，请你说说转动惯量的物理意义。
答：转动惯量是表征刚体在转动过程屮惯性的大小。
刚体的转动惯量与刚体的形状和质量分 布、转轴有关。
2•请问如何测量出木实验屮所使用的仪器的摩擦力矩？答：根据转动定律物体所受的合外力矩为绳了的拉力的力矩乃”和摩擦力矩M “的和。
质量为加的物体以加速度G 下落时，有T = M （g-a ）。
设从静止开始下落高度为力，所用时间为f,则有h = -at 2 2a = rf32h 由以上各式得到m （g 一a ）r — =丿二r rt"实验过程中保持d g ,贝惰到mgr-M a =J-^ ' rr2h M, 在实验过稈屮，保持不变。
把上式变化为加=丿一百可+」 g 厂广 gr则得到m=K^+cr作m-4关系曲线，求岀截距c,进而求出M “4-6思考题1. 分析书上（4-3）式屮各测量值对测量结果和谋羌的影响大小，测量时必须注意的事项是哪 些？gF答: AL厶（，2-人）厶—厶厶（，2 -人）根据误羞分析，可以得到其绝对误并的形式:Aa - AL> + —、——-AL〕+ —亠—+ —―^—r Ar2厶O2 -片）厶亿一勺）厶（右一（］）从上式各项的系数（即误差传递系数）可以看出：谋羌的主要来源是乙度时铜杆长度的测量厶，其次是八度时铜杆长度的测量厶；而温度心和°的测量所形成的误并是最小的，所以我们要尽量减小谋并，就要减小测最不同温度下铜杆长度的所产生的误差，所以我们是通过光杠杆放大视角的方法来测量的。
物理实验思考题答案
1、电磁感应【Q】在实验中我们发现，旋转的铝盘会对磁铁产生牵引力，发过来磁铁也会对铝盘有一个反作用力〔磁阻尼力〕，这个阻尼力会影响实验精度吗？【A】并不会影响实验精度，且铝盘会以一个恒定的频率在转动！原因：步进电机的工作原理，是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。
因此，在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响。
【Q】大家是否发现在我们这个实验中，铝盘上面挖了六个小孔，你们认为这些小孔会对牵引力产生影响吗？【A】小孔会对牵引力产生影响，牵引力相比没孔的铝盘会变小；每一根铝丝两端都会产生感应电动势，铝盘就相当于多个电源的并联，但是由于小孔的存在，产生的电流可能不稳定，牵引力会有小幅波动，但是小孔并不是改变磁通量的“罪魁祸首【Q】测量磁悬浮力或牵引力时，永磁体的位置对结果有什么影响？比方正对着铝盘圆心与偏离角度的区别；还有永磁体靠近铝盘中心时所受的力与磁体位于铝盘边缘时相比，大小如何？【A】做了几次试验，发现当磁铁在盘内较大距离时力不大，到盘边时较大，远离盘后减小。
可推知力与磁铁到盘中心的距离是一个单峰的函数，有水平渐近线。
【Q】大家想一下，如果那个轴承完全无摩擦，那么它的转速会无限增大吗？【A】【Q】如何改良？？【A】此实验的磁悬浮力和磁牵引力装置应增加一个角度指针，因为我们在做距离和力的大小的关系试验中，每次都要将测力器杆取出，然后重新固定，这当中是不是会因为角度的不同产生较大的误差呢？所以可以增加一个角度小指针，来校正测力杆放置的方向，减免误差我们是准备加一个升降装置的，最好带刻度的。
1.测量磁悬浮传动系统的轴承转速时，测得的转速不是很稳定，而转速的测定时以一定时间内通过轴承的光束的个数为依据的。
所以我建议增加轴承上计数孔的个数，这样测得的数目会增多，可以减小不稳定因素的干扰，所得读数会相对集中一些。
2.我做实验时的传感器支架稳定性不好，每次垫一个垫片测磁牵引力和磁悬浮力时，旋转的铝盘很容易擦到永磁铁。
物理实验思考题答案
一．用牛顿环测透镜曲率半径1．如果将纳光灯换为白光光源,所看到的牛顿还将会有什么特点?所看到的牛顿环中间仍是暗斑,但暗斑往外形成彩纹,由于白光光源有不同波长的单色光组成,所以相干的光程差不同.2为什么说读数显微镜测量的是牛顿环的直径,而不是牛顿环放大像的直径?因为在测量时被放大牛顿环直径时,显微镜内的叉丝(即标尺)也放大,移动叉丝测量的直径为所得直径. 3.为何牛顿环不一样宽,而且随技术增加而减少?怎样可测准D?由于牛顿环上透镜是球面，下透镜是平面，所以靠近中间位置空气膜比较薄，因此光程差小，所以中间条纹宽，而边缘处相反。
牛顿环明环半径r 明 =2)12(入R k ，暗环半径r 暗=入kR从左往右再从右往左测直径D,多次测量取平均值二．迈克尔逊干涉议测光波波长怎么利用迈克尔逊干涉仪测量透明介质的折射率？现就假如已知某透明介质的厚度，要测该透明介质的折射率，我们可以通过以下步骤来实现： ①以钠光为光源调出等倾干涉条纹。
②移动M2镜，使视场中心的视见度最小，记录M2镜的位置；在反射镜前平行地放置玻璃薄片，继续移动M2镜，使视场中心的视见度又为最小，再记录M2镜位置，连续测出6个视见度最小时M2镜位置。
③用逐差法求光程差Δ d 的平均值，再除以该透明介质得厚度，就是折射率 等倾干涉：干涉条纹是一系列与不同倾角θ（出或入射角）相对应的明暗相间的同心圆环条纹等厚干涉：干涉条纹是明暗相间的直条纹1.原理：P96图形调节M1向前或后平移λ/2距离时，可观察到干涉条纹平移过一条，所以，视场中移动的条纹数目ΔN 与M1移动的距离有以下关系：Δd=ΔN λ/2,由移动数ΔN 及M1移动距离Δd ，可得λ=2Δd/ΔN.2.怎样得到等厚干涉条纹？仔细调节平面镜，使其稍许倾斜，转动螺旋，使弯曲条纹向圆心方向移动，可观察到陆续出现一些直条纹，即等厚干涉条纹。
三．光栅衍射光谱及光波波长的测定1. 试分析光栅衍射光谱变化的特点和规律当入射光线为平行单色光是，得到明暗相同的衍射条纹,明条纹很窄,相邻明条纹见的暗区间的暗区很宽,当入摄光为白光时,中央零放明纹们为白光.其两册则形成各种颜色条纹的光谱,不同波长由短到长的次序自中央向外侧依次分开排列,形成由紫到红对称排列的彩色光带.2.实验中狭缝太宽或太窄时将会出现什么现象?为什么?狭缝太宽最终也只会形成白光,由衍射形成条件,当光波波长比缝大得多才能明显衍射;由光栅公式(a+b)sinφ=kλ可知狭缝太窄则给人一种形成单色光的感觉,因为光强太弱,而没有射条纹.四．偏振光分析1.研究光的偏振物性有何意义?有哪些实际应用?研究光的偏振性质可以把它用于各个领域,例如利用偏振光读出光盘记录的信息;利用偏振光放立体电影和做糖度计;利用偏振光分析物质内部产生的应力的光弹性学;利用偏振光的反射研究表面状态等.由于偏振光具有包括偏振方向在内的更多的信息,偏振光可作为高效信息的传输和测试手段,而用计算机进行控制处理,又能将复杂的偏振光通过计算机界面直观地显示出来2.如果在互相正交的偏振片P1.P2中间插入一块λ/2片,使其光轴与起偏器P1的偏振化方向平行,那么,透过检偏器P2的光是亮的还是暗的?为什么?将检偏器P2转动90度后光是亮的还是暗的?为什么?a 暗的，没有设变振的方向b 暗的，相当于180度夹角，振动方向还是一样。
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。
近代物理实验十七 全息照相
实验十七 全息照相全息照相原理是由伽博（D.Gabor ）于1948年首先提出来的,但由于当时缺乏相干性好的光源,因此开发研究进展缓慢。
直到1960年，激光的出现提供了高度相干光源，特别是在1964年利思和乌帕特尼克斯成功地获得了三维全息图像后，全息照相术才有了长足进展，成为科学技术上一个崭新的领域。
一、 实验目的（1）了解全息照相的基本原理。
（2）学习静物全息照相的拍摄方法。
（3）了解再现全息物像的性质和方法。
二、 实验原理普通照相只记录了物体各点的光强信息（反映在振幅上），丢掉了位相信息，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，被记录进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。
记录了干涉条纹的全息照片可以看作是个复杂的衍射光栅，当用与原参考光波相同的光再照射该光栅时，其衍射波能重现原来的物光波，在照片后原物的位置就可以观察到物的三维图像。
1． 全息照相记录过程以利思乌帕特尼克斯光路图（图1-1）为例说明该光路记录强度信息和位相信息的原理。
设x-y 平面为干涉场中照相底版所在平面，物光波0和参考光波R 均为平面波，令：(,)(,)exp[(,)]o o o x y o x y i x y =ψ 1(,)(,)exp[(,)]o R R x y R x y i x y =ψ 2根据叠加原理，底版上的总场为：(,)(,)(,)U x y O x y R x y =+e x p [(,)]e x p [(o o R i x y R i x y=ψ+ψ 3它们在底版上的光强是它们合振幅的平方，即：22(,)()exp[()]exp[()]o o o o o R o o o R I x y O R O R i O R i =++ψ-ψ+-ψ-ψ 4 式中22,o oO R 分别是物光波与参考光波各自独立照射底版时的光强度；第三、四项为物光与参考光之间的相干项。
大学物理实验思考题答案及解析.
实验四、波器及其应用1．在示波器状况良好的情况下，荧光屏看不见亮点，怎样才能 找到亮点？显示的图形不清晰怎么办？首先将亮点旋钮调至适中位置,不宜过大,否则损坏荧光屏，也不宜聚焦。
在示波器面板上关掉扫描信号后（如按下x－y键），调节上下位移键或左右位移键。
调整聚焦旋钮，可使图形更清晰。
2．如果正弦电压信号从Y轴输入示波器，荧光屏上要看到正弦波，却只显示一条铅直或水平直线，应该怎样调节才能显示出正弦波？如果是铅直直线，则试检查x方向是否有信号输入。
如x－y键是否弹出，或者（t/div）扫描速率是否在用。
如果是水平直线，则试检查y方向是否信号输入正常。
如（v/div）衰减器是否打到足够档位。
3.观察正弦波图形时，波形不稳定时如何调节？调节（t/div）扫描速率旋钮及（variable)扫描微调旋钮，以及（trig level)触发电平旋钮。
4.观察李萨如图形时，如果只看到铅直或水平直线的处理方法？因为李萨如图形是由示波器x方向的正弦波信号和y方向的正弦波信号合成。
所以，试检查CH1通道中的（v/div)衰减器旋钮或CH2通道中的（v/div)衰减器旋钮。
5.用示波器测量待测信号电压的峰－峰值时，如何准确从示波器屏幕上读数？在读格数前，应使“垂直微调”旋到CAL处。
建议用上下位移（position)旋钮将正弦波的波峰或波谷对齐某一横格再数格数，就不会两头数格时出现太大的误差。
6.用示波器怎样进行时间（周期）的测量？在读格数前，应使“垂直微调”旋到CAL处。
根据屏幕上x轴坐标刻度，读得一个周期始末两点间得水平距离（多少div),如果t/div档示值为0.5ms/div，则周期＝水平距离（div）×0.5ms/div。
7.李萨如图形不稳定怎么办？调节y方向信号的频率使图形稳定。
实验六、霍尔效应（Hall Effect）1、实验过程中导线均接好，开关合上，但Vh无示数，Im和Is示数正常,为什么?（1） Vh组的导线可能接触不良或已断。
大学物理第14章 近代物理学习题及答案
第14章 近代物理学一、简答题1、简述狭义相对论的两个基本原理。
答：爱因斯坦相对性原理: 所有的惯性参考系对于运动的描述都是等效的。
光速不变原理： 光速的大小与光源以及观察者的运动无关，即光速的大小与参考系的选择无关。
2、简述近光速时粒子的能量大小以及各部分能量的意义。
答：总能量2E mc = 2,静能量20E c m =,动能为()20k -m E c m =表示的是质点运动时具有的总能量，包括两部分，质点的动能k E 及其静动能20c m 。
3、给出相对论性动量和能量的关系，说明在什么条件下，cp E =才成立? 答：相对论性动量和能量的关系为：22202c p E E +=，如果质点的能量0E E >> ,在这种情况下则有cp E =。
4、爱因斯坦相对论力学与经典力学最根本的区别是什么? 写出一维情况洛伦兹变换关系式。
答案：经典力学的绝对时空观与相对论力学的运动时空观。
相对论力学时空观认为：当物体运动速度接近光速时，时间和空间测量遵从洛伦兹变化关系：()vt x -='γx ⎪⎭⎫ ⎝⎛-='x cv t 2t γ 5、写出爱因斯坦的质能关系式，并说明其物理意义。
答：2E mc = 或2E mc ∆=∆物理意义：惯性质量的增加和能量的增加相联系，能量的改变必然导致质量的相应变化，相对论能量和质量遵从守恒定律。
6、什么是光的波粒二象性?答：光的波粒二象性指的是光即有粒子性又具有波动性，其中，粒子的特性有颗粒性和整体性，没有“轨道性”；波动的特性有叠加性,没有“分布性”。
一般来说，光在传播过程中波动性表现比较显著，当光与物质相互作用时，粒子性表现显著。
光的这种两重性，反映了光的本质。
二、选择题1、一观察者测得一沿米尺长度方向匀速运动着的米尺的长度为m 8.0。
则此米尺的速度为(真空中的光速为s m 8103⨯) ( B )：(A) s m 8102.1⨯ (B) s m 8108.1⨯ (C) s m 8104.2⨯ (D) s m 8103⨯ 2、一宇航员要到离地球5光年的星球去旅行，如果宇航员希望将路程缩短为3光年，则他所乘坐的火箭相当于地球的速度应为光速的几倍( C )： (A) 0.5(B) 0.6(C) 0.8(D) 0.93、一静止质量为0m 的物体被加速到02m ，此时物体的速度为光速的几倍( D )： (A) 1 (B) 0.5 (C) 0.707 (D) 0.8664、在惯性系S 中，有两个静止质量都是0m 的粒子A 和B ，分别以速度v 沿同一直线相向运动，碰后合在一起成为一个粒子，则合成粒子静质量0M 的值为(c 表示真空中光速) ( D )：(A)02m (B) ()2012c vm -(C)()212c vm - (D)()2012c vm -5、质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的4倍时，其质量为静止质量的几倍? ( B )： (A) 4(B) 5(C) 6(D) 86、k E 是粒子的动能，p 是它的动量，那么粒子的静能等于( A )：(A)()kk 2E E -c p 222 (B)()kk 2E E -cp 22(C) ()222E -c p k(D)()kk 2E E -pc 27、一个光子和一个电子具有同样的波长，则( C )： (A) 光子具有较大的动量； (B) 电子具有较大的动量； (C) 它们具有相同的动量； (D) 光子没有动量。
近代物理实验(中国石油大学)实验9-4 β射线的吸收
实验9-4 β射线的吸收和γ射线相比，β射线与物质的相互作用要复杂得多。
β射线在吸收物质中的强度衰减也只近似符合指数规律。
通过研究β射线的吸收规律，测量吸收物质对β射线的阻止本领，可以指导β辐射防护的选材及确定厚度。
另外，通过测量物质对β射线的吸收系数，或β射线在吸收物质中的射程，可以估算β射线的最大能量，这是鉴别放射性核素的有效办法。
【实验目的】1、了解β射线与物质相互作用的机理。
2、学习测量β射线最大能量的方法。
3、测量吸收物质对β射线的阻止本领。
【实验原理】一、β衰变与β能谱的连续性放射性核素的原子核放射出β粒子而变为原子序数差1、质量数A 相同的核素称为β衰变。
β衰变时，在释放出高速运动电子的同时，还释放出中微子，两者分配能量的结果，使β射线具有连续的能量分布，如图9-4-1所示。
图9-4-1 β射线能谱 图9-4-2 Y Sr 90399038 源衰变图二、β射线与物质的相互作用β射线与物质相互作用时主要通过电离效应、辐射效应和多次散射等方式损失能量。
β射线与物质原子核外电子发生非弹性碰撞，使原子激发或电离，因而损失其能量，此即电离能量损失。
电离损失是β射线在物质中损失能量的主要方式。
当β射线与物质原子核的库仑场相互作用时，其运动速度会发生很大变化。
根据电磁理论，当带电粒子有加速度时，会辐射电磁波即轫致辐射，这就是辐射能量损失。
此外，β射线也可以与物质原子核发生弹性散射，不损失能量，只改变运动方向。
因为β粒子的质量很小，所以散射的角度可以很大，而且会发生多次散射，最后偏离原来的方向，使入射方向上β射线强度减弱。
当β射线穿过物质时，由于β射线与物质发生相互作用，使β射线强度减弱的现象称为β射线的吸收。
三、β射线最大能量的测量常用的测量方法有吸收法和最大射程法两类。
图9-4-3 β吸收曲线实验表明，对于一束单能电子（如内转换电子）穿过吸收物质层时，其强度随吸收物质层厚度的增加而减弱，并符合指数衰减规律。
近代物理实验思考题答案
一、 夫兰克—赫兹实验 1解释曲线I p －V G2形成的原因答；充汞的夫兰克-赫兹管,其阴极K 被灯丝H 加热,发射电子;电子在K 和栅极G 之间被加速电压KG U 加速而获得能量,并与汞原子碰撞,栅极与板极A 之间加反向拒斥电压GA U ,只有穿过栅极后仍有较大动能的电子,才能克服拒斥电场作用,到达板极形成板流A I ;2实验中,取不同的减速电压V p 时,曲线I p －V G2应有何变化为什么答；减速电压增大时,在相同的条件下到达极板的电子所需的动能就越大,一些在较小的拒斥电压下能到达极板的电子在拒斥电压升高后就不能到达极板了;总的来说到达极板的电子数减小,因此极板电流减小;3实验中,取不同的灯丝电压V f 时,曲线I p －V G2应有何变化为什么答；灯丝电压变大导致灯丝实际功率变大,灯丝的温度升高,从而在其他参数不变得情况下,单位时间到达极板的电子数增加,从而极板电流增大;灯丝电压不能过高或过低;因为灯丝电压的高低,确定了阴极的工作温度,按照热电子发射的规律,影响阴极热电子的发射能力;灯丝电位低,阴极的发射电子的能力减小,使得在碰撞区与汞原子相碰撞的电子减少,从而使板极A 所检测到的电流减小,给检测带来困难,从而致使A GK I U 曲线的分辨率下降；灯丝电压高,按照上面的分析,灯丝电压的提高能提高电流的分辨率;但灯丝电压高, 致使阴极的热电子发射能力增加,同时电子的初速增大,引起逃逸电子增多,相邻峰、谷值的差值却减小了; 二、 塞曼效应1、什么叫塞曼效应,磁场为何可使谱线分裂答；若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;原子中电子的轨道磁矩和自旋磁矩合成为原子的总磁矩;总磁矩在磁场中受到力矩的作用而绕磁场方向旋进从而可以使谱线分离2、叙述各光学器件在实验中各起什么作用答；略3、如何判断F-P标准具已调好答；实验时当眼睛上下左右移动时候,圆环无吞吐现象时说明F-P标准具的两反射面平行了;4、实验中如何观察和鉴别塞曼分裂谱线中的π成分和σ成分如何观察和分辨σ成分中的左旋和右旋偏振光答；沿着磁场方向观测时,M∆=-1时为左旋偏振光;在实∆=+1为右旋圆偏振光,M验中,+σ成分经四分之一玻片后,当偏振片透振方向在一、三象限时才可观察到,因此为相位差为π2的线偏振光,所以+σ成分为右旋偏振光;同理可得-σ成分为左旋偏振光;三、核磁共振1、什么叫核磁共振答；自旋不为零的粒子,如电子和质子,具有自旋磁矩;如果我们把这样的粒子放入稳恒的外磁场中,粒子的磁矩就会和外磁场相互作用使粒子的能级产生分裂,分裂若发生在原子核上则我们称为,核磁共振;2、观测NMR吸收信号时要提供哪几种磁场各起什么作用各有什么要求答两种;第一种恒磁场B0使核自旋与之相互作用核能级发生塞曼分裂分裂为两个能级第二种垂直于B0的B1使原子核吸收能量从低能级跃迁到高能级发生核磁共振; 共振条件足条件003、 NMR 稳态吸收有哪两个物理过程实验中怎样才能避免饱和现象出现 答；需要稳态吸收和弛豫两个过程;4、 怎样利用核磁共振测量回磁比和磁场强度 答；有共振条件0000,)(B B h g v N N ⋅=⋅=γϖμ即测出0ϖ带入就可求出回磁比将理论的回磁比带入就可求出磁场;四、电子顺磁共振1电子顺磁共振的原理是什么答；将原子磁矩不为零的顺磁物质置于外磁场B 0中,则原子磁矩与外磁场相互作用能为4那么,相邻磁差0hB E γ-=∆ 5如果垂直于外磁场B 0的方向上加一振幅值很小的交变磁场2B 1cosωt,当交变磁场的角频率ω满足共振条件0hB E h γω-=∆=6时,则原子在相邻磁能级之间发生共振越迁这就是自旋共振的基本原理; 2微波段电子顺磁共振的主要装置有哪些各起什么作用答；略五、用光栅光谱仪测钠光光谱解释光谱的物理意义,以及从形状上区别光谱的种类六、密立根油滴实验1、 加上电压后,油滴可能出现哪些运动请分别说明原因;答；匀速运动或静止；油滴保持匀速运动或者静止时才受力平衡,才符合我们的实验原理,才能用已知公式进行计算;2为什么不挑选带质量很大的油滴测量3,如果电容器两极板不水平,即极板间电场方向与重力场方向不平行,这对测量结果有何影响七、傅立叶分解与合成1、 写出方波和三角波的傅里叶分解式; 答；方波)7sin 715sin 513sin 31(sin 4)( ++++=t t t t ht f ωωωωπ =∑∞=--1])12sin[()121(4n t n n h ωπ 三角波)7sin 715sin 513sin 31(sin 8)(2222 +-+-=t t t t ht f ωωωωπ =∑∞=----1212)12sin()12(1)1(8n n t n n h ωπ 2、 实验中使用什么电路对方波或三角波进行频谱分解答；用RLC 串联谐振电路作为选频电路,对方波或三角波进行频谱分解; 3、 将1KHz,3KHz,5KHz,7KHz 四组正弦波的初相位和振幅调节到什么条件输入到加法器叠加后,可以分别合成出方波波形答；波振幅比为1:31:51:71,初相位为同相;八、光拍法测量光速1、“拍”是怎么形成的它有什么特性答；根据波的叠加原理,两束传播方向相同、频率相差很小的简谐波相叠加,将会形成拍2、声光调制器是如何形成驻波衍射光栅的什么叫声光效应答；使声光介质的厚度为超声波半波长的整数倍,使超声波产生反射,在介质中形成驻波场,从而产生驻波衍射光栅；功率信号输出角频率为Ω的正弦信号加在频移器的晶体压电换能器上,超声波沿方向通过声光介质,使介质内产生应变,导致介质的折射率在空间和时间上发生周期性变化,形成一个相位光栅,使入射激光发生衍而传播方向,这种衍射光的频率产生了与超声波频率有关的频率移动这种现象叫声光效应;3、斩光器的作用是什么答；,可在示波器上同时观察到远、近程光信号的图形,适当微调光路和光电接收管的位置调节螺丝,使示波器上显示的二路光信号均有一定的幅度;4、获得光拍频波的两种方法是什么本实验采取哪一种答；光拍法和；光拍法九、全息照相1、怎样理解全息图每点都记录了物体上各点光的全部信息像面全息也是这样的吗为什么答；全息照相是将物光波中的振幅和位相信息以干涉条纹的反差和明暗变化的形式记录下来,形成的干涉条纹,感光后的全息干板,经显影、定影等处理得到的全息照片,相当于一个“衍射光栅”;全息图的观察是衍射光线逆光线,部分的“衍射光栅”激光照射下也会产生衍射光线,故部分全息图可以再现完整物体,只是衍射光强减弱,光信息容量减小,看到的像变暗或相对模糊;拍摄全息图时,光路布置要注意些什么答；1,要求光路中的物光与参考光的光程尽量相等；2光学元件安置要牢靠;十、混沌实验与实验十一合并解释倍周期分岔、混沌、奇怪吸引子概念的物理意义;十一、PN结物理特性测定实验与实验十合并1、解释在实际测量中用二极管的正向I－U关系求得的玻尔兹曼常数偏小的原因;答；通过二极管的电流不只是扩散电流,还有其他电流;2、该实验装置中如何实现弱电流的测量能测量的最小电流值为多少答；采用光点反射式检流计与高输入阻抗集成运算放大器实现,能测量的最小电流值为-11110A十二、高温超导转变温度的测量1、高温超导体和低温超导体的区别是什么答；低温超导材料具有低临界转变温度Tc＜30K,在液氦温度条件下工作的超导材料;低温超导材料由于Tc低,必须在液氦温度下使用,运转费用昂贵,故其应用受到限制;高温超导材料具有高临界转变温度Tc能在液氮温度条件下工作的超导材料;因主要是氧化物材料,故又称高温氧化物超导材料;高温超导材料不但超导转变温度高,而且成分多是以铜为主要元素的多元金属氧化物,氧含量不确定,具有陶瓷性质;氧化物中的金属元素如铜可能存在多种化合价,化合物中的大多数金属元素在一定范围内可以全部或部分被其他金属元素所取代,但仍不失其超导电性;除此之外,高温超导材料具有明显的层状二维结构,超导性能具有很强的各向异性;高温超导材料的上临界磁场高,具有在液氦以上温区实现强电应用的潜力;2、什么叫超导现象超导材料有什么主要特性答；超导现象是指材料在低于某一温度时,电阻变为零的现象,而这一温度称为超导转变温度Tc;超导现象的特征是零电阻和完全抗磁性;超导材料是存在电阻为零的超导态的材料,当其处于超导态时,能够无损耗地传输电能;超导体主要具有三个特性:零电阻性超导材料处于超导态时电阻为零,如果用磁场在超导环中引发感生电流,这一电流可以毫不衰减地维持下去;这种“持续电流”已多次在实验中观察到;完全抗磁性超导材料处于超导态时,只要外加磁场小于临界磁场,磁场不能透入超导体内,超导材料内部的磁场恒为零;超导悬浮,就是利用超导体的完全抗磁性;约瑟夫森效应当两超导体之间有一薄绝缘层厚度约1nm而形成低电阻连接时,会有电子对穿过绝缘层形成电流,而绝缘层两侧没有电压,即绝缘层也成了超导体;当电流超过一定值后,绝缘层两侧出现电压U也可加一电压U,同时,直流电流变成高频交流电,而且频率与电压成正比;3、从实验中如何判断样品进入超导态了4、解释零电阻现象和迈斯纳效应现象的物理本质;答；产生迈斯纳效应的原因是：当超导体处于超导态时,在磁场作用下,表面产生一个无损耗;这个电流产生的磁场恰恰与外加磁场大小相等、方向相反,因而在深入超导区域总合成磁场为零;换句话说,这个无损耗感应电流对外加磁场起着作用,因此称它为抗磁性屏蔽电流;十三、铁磁材料居里温度的测试1、铁磁物质的三个特性是什么2、用磁畴理论解释样品的磁化强度在温度达到局里点时发生突变的微观机理是什么答：样品的磁化强度在温度达到居里点时发生突变的微观机理是,铁磁性物质的磁化与温度有关,存在一临界温度Tc称为居里温度也称为居里点;当温度增加时,由于热扰动影响磁畴内磁矩的有序排列,但在未达到居里温度Tc时,铁磁体中分子热运动不足以破坏磁畴内磁矩基本的平行排列,此时物质仍具有铁磁性,仅其自发磁化强度随温度升高而降低;如果温度继续升高达居里点时,物质的磁性发生突变,磁化强度M实为自发磁化强度剧烈下降,因为这时分子热运动足以使相邻原子或分子之间的交换耦合作用突然消失,从而瓦解了磁畴内磁矩有规律的排列,此时磁畴消失,铁磁性变为顺磁性;3、测出的V-T曲线,为什么与横坐标没有交点答；在εeffB～T曲线斜率最大处作切线,与横坐标轴温度相交的一点即为居里温度Tc,这是因为温度升高到居里点时,铁磁材料的磁性才发生突变,所以要在斜率最大处作切线;又因为在居里点附近时,铁磁性已基本转化为顺磁性虽然μ值较小,但仍大于0,故εeffB～T曲线不可能与横坐标相交,所以不是由曲线与温度轴的交点来确定Tc;。
近代物理实验复习题答案
近代物理实验复习题答案一、选择题1. 在迈克尔逊-莫雷实验中，两束光分别沿垂直方向传播，如果以太风存在，那么两束光的传播时间将会：A. 相等B. 不相等C. 无法确定D. 取决于光的频率答案：B2. 根据狭义相对论，当物体的速度接近光速时，其质量将：A. 保持不变B. 增加C. 减少D. 变为零答案：B3. 光电效应实验表明，光具有：A. 波动性B. 粒子性C. 既具有波动性也具有粒子性D. 无法确定答案：B二、填空题4. 根据普朗克的量子假说，能量的传递是________的。
答案：量子化5. 爱因斯坦的质能方程是________。
答案：E=mc²6. 根据海森堡不确定性原理，我们不能同时准确知道粒子的________和________。
答案：位置；动量三、简答题7. 简述德布罗意波的概念及其物理意义。
答案：德布罗意波是法国物理学家路易·德布罗意于1924年提出的理论，它表明所有物质都具有波动性。
这一概念的物理意义在于，它为量子力学的发展奠定了基础，揭示了物质的波粒二象性。
8. 解释什么是量子纠缠，并举例说明其在量子通信中的应用。
答案：量子纠缠是量子力学中的一种现象，指的是两个或多个量子系统之间存在一种特殊的关联，即使它们相隔很远，对其中一个系统的状态进行测量会即刻影响到另一个系统的状态。
在量子通信中，量子纠缠可以用于实现量子隐形传态，即在不传输物理粒子的情况下，将一个量子系统的状态传送到另一个系统。
四、计算题9. 假设一个电子以接近光速的速度运动，计算其相对论性质量增加的比例。
设电子静止质量为9.109×10⁻³¹ kg，速度为光速的99.999%。
答案：首先计算相对论因子γ，γ = 1 / √(1 - v²/c²)，其中v是电子的速度，c是光速。
代入数据计算得γ，然后相对论性质量m = γm₀，其中m₀是静止质量。
计算结果得到相对论性质量增加的比例。
物理实验思考题答案
光学实验思考题集一、 薄透镜焦距的测定⒈远方物体经透镜成像的像距为什么可视为焦距？ 答：根据高斯公式v f u f '+＝1，有其空气中的表达式为'111fv u =+-，对于远方的物体有u ＝－∞，代入上式得f ´＝v ，即像距为焦距。
⒉如何把几个光学元件调至等高共轴？粗调和细调应怎样进行？答：对于几个放在光具座上的光学元件，一般先粗调后细调将它们调至共轴等高。
⑴ 粗调将光学元件依次放在光具座上，使它们靠拢，用眼睛观察各光学元件是否共轴等高。
可分别调整：1) 等高。
升降各光学元件支架，使各光学元件中心在同一高度。
2) 共轴。
调整各光学元件支架底座的位移调节螺丝，使支架位于光具座中心轴线上，再调各光学元件表面与光具座轴线垂直。
⑵细调（根据光学规律调整）利用二次成像法调节。
使屏与物之间的距离大于４倍焦距，且二者的位置固定。
移动透镜，使屏上先后出现清晰的大、小像，调节透镜或物，使透镜在屏上成的大、小像在同一条直线上，并且其中心重合。
⒊能用什么方法辨别出透镜的正负？答：方法一：手持透镜观察一近处物体，放大者为凸透镜，缩小者为凹透镜。
方法二：将透镜放入光具座上，对箭物能成像于屏上者为凸透镜，不能成像于屏上者为凹透镜。
⒋测凹透镜焦距的实验成像条件是什么？两种测量方法的要领是什么？答： 一是要光线近轴，这可通过在透镜前加一光阑档去边缘光线和调节共轴等高来实现；二是由于凹透镜为虚焦点，要测其焦距，必须借助凸透镜作为辅助透镜来实现。
物距像距法测凹透镜的要领是固定箭物，先放凸透镜于光路中，移动辅助凸透镜与光屏，使箭物在光屏上成缩小的像（不应太小）后固定凸透镜，记下像的坐标位置（P ）；再放凹透镜于光路中，并移动光屏和凹透镜，成像后固定凹透镜（O 2），并记下像的坐标位置（P ´）；此时O 2P ＝u ，O 2P ´＝v 。
用自准法测凹透镜焦距的要领是固定箭物，取凸透镜与箭物间距略小于两倍凸透镜的焦距后固定凸透镜（O 1），记下像的坐标位置（P ）；再放凹透镜和平面镜于O 1P 之间，移动凹透镜，看到箭物平面上成清晰倒立实像时，记下凹透镜的坐标位置（O 2），则有f 2 ＝O 2P 。
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一、 夫兰克—赫兹实验 1解释曲线I p －V G2形成的原因答；充汞的夫兰克-赫兹管，其阴极K 被灯丝H 加热，发射电子。
电子在K 和栅极G 之间被加速电压KG U 加速而获得能量，并与汞原子碰撞，栅极与板极A 之间加反向拒斥电压GA U ，只有穿过栅极后仍有较大动能的电子，才能克服拒斥电场作用，到达板极形成板流A I 。
2实验中，取不同的减速电压V p 时，曲线I p －V G2应有何变化？为什么？答；减速电压增大时，在相同的条件下到达极板的电子所需的动能就越大，一些在较小的拒斥电压下能到达极板的电子在拒斥电压升高后就不能到达极板了。
总的来说到达极板的电子数减小，因此极板电流减小。
3实验中，取不同的灯丝电压V f 时，曲线I p －V G2应有何变化？为什么？答；灯丝电压变大导致灯丝实际功率变大，灯丝的温度升高，从而在其他参数不变得情况下，单位时间到达极板的电子数增加，从而极板电流增大。
灯丝电压不能过高或过低。
因为灯丝电压的高低，确定了阴极的工作温度，按照热电子发射的规律，影响阴极热电子的发射能力。
灯丝电位低，阴极的发射电子的能力减小，使得在碰撞区与汞原子相碰撞的电子减少，从而使板极A 所检测到的电流减小，给检测带来困难，从而致使A GK I U -曲线的分辨率下降；灯丝电压高，按照上面的分析，灯丝电压的提高能提高电流的分辨率。
但灯丝电压高, 致使阴极的热电子发射能力增加，同时电子的初速增大，引起逃逸电子增多，相邻峰、谷值的差值却减小了。
二、 塞曼效应1、什么叫塞曼效应，磁场为何可使谱线分裂？答；若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。
原子中电子的轨道磁矩和自旋磁矩合成为原子的总磁矩。
总磁矩在磁场中受到力矩的作用而绕磁场方向旋进从而可以使谱线分离2、叙述各光学器件在实验中各起什么作用答；略3、如何判断F-P 标准具已调好？答；实验时当眼睛上下左右移动时候，圆环无吞吐现象时说明F-P 标准具的两反射面平行了。
4、实验中如何观察和鉴别塞曼分裂谱线中的π成分和σ成分？如何观察和分辨σ成分中的左旋和右旋偏振光？答；沿着磁场方向观测时，M ∆=+1为右旋圆偏振光，M ∆=-1时为左旋偏振光。
在实验中，+σ成分经四分之一玻片后，当偏振片透振方向在一、三象限时才可观察到，因此为相位差为π2的线偏振光，所以+σ成分为右旋偏振光。
同理可得-σ成分为左旋偏振光。
三、核磁共振1、 什么叫核磁共振？答；自旋不为零的粒子，如电子和质子，具有自旋磁矩。
如果我们把这样的粒子放入稳恒的外磁场中，粒子的磁矩就会和外磁场相互作用使粒子的能级产生分裂，分裂若发生在原子核上则我们称为，核磁共振。
2、 观测NMR 吸收信号时要提供哪几种磁场？各起什么作用？各有什么要求？答两种。
第一种恒磁场B0使核自旋与之相互作用核能级发生塞曼分裂分裂为两个能级第二种垂直于B0的B1使原子核吸收能量从低能级跃迁到高能级发生核磁共振。
共振条件足条件003、 NMR 稳态吸收有哪两个物理过程？实验中怎样才能避免饱和现象出现？答；需要稳态吸收和弛豫两个过程。
4、 怎样利用核磁共振测量回磁比和磁场强度？ 答；有共振条件0000,)(B B h g v N N ⋅=⋅=γϖμ即测出0ϖ带入就可求出回磁比将理论的回磁比带入就可求出磁场。
四、电子顺磁共振1电子顺磁共振的原理是什么？答；将原子磁矩不为零的顺磁物质置于外磁场B 0中，则原子磁矩与外磁场相互作用能为（4）那么，相邻磁差0hB E γ-=∆ （5）如果垂直于外磁场B 0的方向上加一振幅值很小的交变磁场2B 1cos ωt ，当交变磁场的角频率ω满足共振条件0hB E h γω-=∆=（6）时，则原子在相邻磁能级之间发生共振越迁这就是自旋共振的基本原理。
2微波段电子顺磁共振的主要装置有哪些？各起什么作用？答；略五、用光栅光谱仪测钠光光谱解释光谱的物理意义，以及从形状上区别光谱的种类六、密立根油滴实验1、 加上电压后，油滴可能出现哪些运动？请分别说明原因。
答；匀速运动或静止；油滴保持匀速运动或者静止时才受力平衡，才符合我们的实验原理，才能用已知公式进行计算。
2为什么不挑选带质量很大的油滴测量？3，如果电容器两极板不水平，即极板间电场方向与重力场方向不平行，这对测量结果有何影响？七、傅立叶分解与合成1、 写出方波和三角波的傅里叶分解式。
答；方波)7sin 715sin 513sin 31(sin 4)(ΛΛ++++=t t t t h t f ωωωωπ =∑∞=--1])12sin[()121(4n t n n h ωπ 三角波)7sin 715sin 513sin 31(sin 8)(2222ΛΛ+-+-=t t t t ht f ωωωωπ=∑∞=----1212)12sin()12(1)1(8n n t n n hωπ 2、 实验中使用什么电路对方波或三角波进行频谱分解？答；用RLC 串联谐振电路作为选频电路，对方波或三角波进行频谱分解。
3、 将1KHz ，3KHz ，5KHz ，7KHz 四组正弦波的初相位和振幅调节到什么条件输入到加法器叠加后，可以分别合成出方波波形？答；波振幅比为1:31:51:71，初相位为同相。
八、光拍法测量光速1、“拍”是怎么形成的？它有什么特性？答；根据波的叠加原理，两束传播方向相同、频率相差很小的简谐波相叠加，将会形成拍2、声光调制器是如何形成驻波衍射光栅的？什么叫声光效应？答；使声光介质的厚度为超声波半波长的整数倍，使超声波产生反射，在介质中形成驻波场，从而产生驻波衍射光栅；功率信号输出角频率为Ω的正弦信号加在频移器的晶体压电换能器上，超声波沿方向通过声光介质，使介质内产生应变，导致介质的折射率在空间和时间上发生周期性变化，形成一个相位光栅，使入射激光发生衍而传播方向，这种衍射光的频率产生了与超声波频率有关的频率移动这种现象叫声光效应。
3、斩光器的作用是什么？答；，可在示波器上同时观察到远、近程光信号的图形，适当微调光路和光电接收管的位置调节螺丝，使示波器上显示的二路光信号均有一定的幅度。
4、获得光拍频波的两种方法是什么？本实验采取哪一种？答；光拍法和；光拍法九、全息照相1、 怎样理解全息图每点都记录了物体上各点光的全部信息？像面全息也是这样的吗？为什么？答；全息照相是将物光波中的振幅和位相信息以干涉条纹的反差和明暗变化的形式记录下来，形成的干涉条纹，感光后的全息干板，经显影、定影等处理得到的全息照片，相当于一个“衍射光栅”。
全息图的观察是衍射光线逆光线，部分的“衍射光栅”激光照射下也会产生衍射光线，故部分全息图可以再现完整物体，只是衍射光强减弱，光信息容量减小，看到的像变暗或相对模糊。
拍摄全息图时，光路布置要注意些什么？答；1，要求光路中的物光与参考光的光程尽量相等；2光学元件安置要牢靠。
十、混沌实验（与实验十一合并）解释倍周期分岔、混沌、奇怪吸引子概念的物理意义。
十一、PN 结物理特性测定实验（与实验十合并）1、 解释在实际测量中用二极管的正向I －U 关系求得的玻尔兹曼常数偏小的原因。
答；通过二极管的电流不只是扩散电流，还有其他电流。
2、 该实验装置中如何实现弱电流的测量？能测量的最小电流值为多少？答；采用光点反射式检流计与高输入阻抗集成运算放大器实现，能测量的最小电流值为-11110A ⨯十二、高温超导转变温度的测量1、 高温超导体和低温超导体的区别是什么？ 答；低温超导材料具有低临界转变温度（Tc＜30K），在液氦温度条件下工作的超导材料。
低温超导材料由于Tc低，必须在液氦温度下使用，运转费用昂贵，故其应用受到限制。
高温超导材料具有高临界转变温度（Tc）能在液氮温度条件下工作的超导材料。
因主要是氧化物材料，故又称高温氧化物超导材料。
高温超导材料不但超导转变温度高，而且成分多是以铜为主要元素的多元金属氧化物，氧含量不确定，具有陶瓷性质。
氧化物中的金属元素（如铜）可能存在多种化合价，化合物中的大多数金属元素在一定范围内可以全部或部分被其他金属元素所取代，但仍不失其超导电性。
除此之外，高温超导材料具有明显的层状二维结构，超导性能具有很强的各向异性。
高温超导材料的上临界磁场高，具有在液氦以上温区实现强电应用的潜力。
2、什么叫超导现象？超导材料有什么主要特性？答；超导现象是指材料在低于某一温度时，电阻变为零的现象，而这一温度称为超导转变温度（Tc）。
超导现象的特征是零电阻和完全抗磁性。
超导材料是存在电阻为零的超导态的材料，当其处于超导态时，能够无损耗地传输电能。
超导体主要具有三个特性:零电阻性超导材料处于超导态时电阻为零,如果用磁场在超导环中引发感生电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。
这种“持续电流”已多次在实验中观察到。
完全抗磁性超导材料处于超导态时，只要外加磁场小于临界磁场，磁场不能透入超导体内，超导材料内部的磁场恒为零。
超导悬浮，就是利用超导体的完全抗磁性。
约瑟夫森效应当两超导体之间有一薄绝缘层（厚度约1nm）而形成低电阻连接时，会有电子对穿过绝缘层形成电流，而绝缘层两侧没有电压，即绝缘层也成了超导体。
当电流超过一定值后，绝缘层两侧出现电压U（也可加一电压U），同时，直流电流变成高频交流电，而且频率与电压成正比。
3、从实验中如何判断样品进入超导态了？4、解释零电阻现象和迈斯纳效应现象的物理本质。
答；产生迈斯纳效应的原因是：当超导体处于超导态时，在磁场作用下，表面产生一个无损耗感应电流。
这个电流产生的磁场恰恰与外加磁场大小相等、方向相反，因而在深入超导区域总合成磁场为零。
换句话说，这个无损耗感应电流对外加磁场起着屏蔽作用，因此称它为抗磁性屏蔽电流。
十三、铁磁材料居里温度的测试1、铁磁物质的三个特性是什么？2、用磁畴理论解释样品的磁化强度在温度达到局里点时发生突变的微观机理是什么？答：样品的磁化强度在温度达到居里点时发生突变的微观机理是，铁磁性物质的磁化与温度有关，存在一临界温度Tc称为居里温度（也称为居里点）。
当温度增加时，由于热扰动影响磁畴内磁矩的有序排列，但在未达到居里温度Tc时，铁磁体中分子热运动不足以破坏磁畴内磁矩基本的平行排列，此时物质仍具有铁磁性，仅其自发磁化强度随温度升高而降低。
如果温度继续升高达居里点时，物质的磁性发生突变，磁化强度M（实为自发磁化强度）剧烈下降，因为这时分子热运动足以使相邻原子（或分子）之间的交换耦合作用突然消失，从而瓦解了磁畴内磁矩有规律的排列，此时磁畴消失，铁磁性变为顺磁性。
3、测出的V-T曲线，为什么与横坐标没有交点？答；在εeff(B)～T曲线斜率最大处作切线，与横坐标轴（温度）相交的一点即为居里温度Tc，这是因为温度升高到居里点时，铁磁材料的磁性才发生突变，所以要在斜率最大处作切线。