近代物理实验课程的研究性教学方式实践探索 - 复旦大学物理教学实验 ...
创新性物理实验模式初探

仅仅开展综合性 、 设计性、 研究性物理实验教学 , 还 不足 以完全调动学生的主动性 、 积极性和创造性 , 激
综合设计性实验为主体 ,五个层次”预备引导、 “ ( 实
一
3 4
一
20 0 8年 第 l 0期
物理 通报
实验教 学研 究
发学 生 的创新 思维 和 创 新 意 识 . 育 部 又 推 出 了 以 教 问题 和课 题 为核 心 的教 学模 式 —— 创新性 实 验 , 该
近年来 国内各 高校实行综合性 、 设计性、 研究 性实验模式给传统 的物理 实验教 学注入 了新 的活 力, 使其从传统呆板的灌输式的教学模式 中走 出来 . 在实验教学 中融入了一种创造性、 主体性、 探索性的 特色 , 在培养学生的动手能力和创新意识方面越来
越 呈现 出独 特 的教育 功 能 . 比如西 安交 通大 学 的物理 实验 室打 破 了传统 的 理 科 与工科 物理 实验 的界 限和普通 物理 实验 与近代
学生 的 主动性 、 积极 性 和创造 性 , 激发 学生 的创 新思
验基础 、 综合性实验 、 设计性实 验、 研究 创新实验)
为框 架 的物理实 验课 程新 体 系 . 复旦 大学 的物理 实验 教学 中心 研究 和开 发 的实 验 内容 在结 构上 注 重 了选 题 的层 次性 : 一 类 实验 第
实验 是学 生在 兴趣 的驱 动 下 自主进 行 实 验 , 注重 学
实验改变 了传统实验教学模式单一 , 教学 内容陈旧,
教学 方法 死板 等缺 点 , 实 验 过 程 中强 调 学 生 的 自 在 主性 和实 际动 手操 作 , 师 不 再 是 主 宰 学 生 的学 习 教 而是 成为 学生 学 习 的引 导 者 , 生 可 以 自由地 和教 学 师交 流想 法和 意见 . 了更 进 一 步 增 强 学 生 创新 意 为 识 、 高 学生 多方 面能力 的创 新性 实 验应运 而 生 . 提 以
利用X光研究GM计数器的原理和计数特性-复旦大学物理教学试验

利用X光研究G-M计数器的原理和计数特性王烁1,乐永康2(1复旦大学力学与工程科学系,2复旦大学物理学系,上海200433)盖革-穆勒计数器(G-M计数器)是一种在早期核物理实验中使用最广泛的粒子探测器。
由于G-M计数器具有造价低廉、灵敏度高、输出脉冲幅度大等优点,至今仍被普遍用于核物理学和工业领域。
但G-M计数器也有着死时间过长,不能进行快速计数的缺点,在高照射率下的计数结果将严重失真。
在实验教学中,G-M计数器常被用作各种电离辐射的探测器[1-2]。
G-M计数器工作特性的研究和用G-M计数管研究核辐射的统计规律等都是近代物理实验教学的经典内容。
当有电离辐射进入G-M管,由于管内雪崩放电后阳离子鞘的漂移速度很慢,G-M计数器有一个100μs量级的死时间。
测量死时间的一种常用方法是双源法,但该方法只适用于低照射率情形(nτ<<1,n为每秒辐射数,τ为死时间),而且在实验中往往无法保证两个放射源在单独和同时测量时几何位置和周围环境都相同,所以测量的精度有限。
在实验室的电离辐射源中,X光机具有辐射集中、污染小、强度可调等优点,且照射率和X光的工作电流成很好的线性关系。
本文用X光机作为连续可调的辐射源研究了G-M计数器的输出脉冲波形和死时间,并尝试用校正公式拓展G-M计数器的有效工作范围。
在低照射率下,我们用示波器观察了G-M计数器的完整输出脉冲波形,并从理论上对脉冲的特性作出解释:在不同工作电压时,脉冲幅度和工作电压近似线性关系;脉冲宽度由电路时间常数决定,选择合适的采样电阻可以在脉冲幅度和脉冲宽度的选择上得到较优的结果,从而适当拓展G-M计数器的有效工作范围。
通过改变X光机的工作电流,记录G-M计数器在不同照射率下的计数结果,根据死时间对计数率的影响规律我们可以拟合出死时间,并得到计数率的校正公式。
基于这个校正公式,我们成功地将G-M的计数器的最大有效计数率从1500/s拓展至4000/s。
实验中的分析与思考

实验中的分析与思考本学期我选修了近代物理实验,收获是非常丰富的:不仅学习了很多物理知识,更加重要的是加深了对许多物理定律的理解,对世界本质的认识.而且这个期间锻炼了我的实验能力,思考能力,提出问题和解决问题的能力.所以,此文将从分析与思考的角度出发,提出问题与解决问题的方式重点叙述<冉绍尔-汤森效应>实验.主要因为这是我本学期最后一个实验,可以较好的反应出通过本学期的实验后我的各方面的提高,当然,如果能够通过此文总结出实验中存在的不足,我将来会注意并且改正,这也是我将来走上物理研究的道路所必须的.预习实验前的预习是非常重要而且必须的,它不仅让你了解实验的原理,对实验有一个总体的认识,更重要的是:我不是为了做实验而做实验!每次实验前,我都会问自己,假如我就处在当时的环境中,我会怎样去处理这个问题?因此之后的预习变得奇妙而有趣,那些聪明的方法以及深刻的物理思维,总让我惊叹.关于<冉绍尔-汤森效应>的预习部分在此省略.预习中的思考了解书上的内容相信是可以完成实验了,但是这并不够,我预习时还进行许多扩展思考:1.这个实验的误差有多大?虽然当时对经典物理已经提出了许多质疑,但是如果这个实验的精度不足以给出一个非常准确的结论:与经典图像偏离很大,那么很可能就不会被物理学家发现并且把它归结为误差.或者另一种思考方式:假若这个现象不是很明显,那是怎样的物理直觉让物理学家发现这是偏离而不是误差?2.怎样在液氮环境中进行测量?虽然仪器一定是设计好的,但是假如我当时在做这个实验,会不会担心在低温下灯丝发射电子效率改变而采用其他方法?能不能设计另一种方式让灯丝效率恒定?怎样确定在液氮温度下电子的散射就可以忽略不计(书上的结论)? 3.为什么采用交流观察,直流测量?观察时应该注意哪些问题,需要调节哪些参数,观察和测量之间有什么关系?实验过程经过了充分的预习,就可以有目的,有方向的进行实验了,更为关键的是,带着问题去做实验,不仅有助于对物理问题的理解,更有可能发现新问题甚至于新结论.而且实验时也应该问更多的问题,把每个步骤,每个参数都想明白,可能不按照书上的步骤做会绕很多弯路,但是正是这种”绕弯路”的过程让我觉得提高最大,收获最多.在本学期的实验中,我一直都会问自己:”书上为什么这样写,哪些部分是可以改变的,哪些是关键的?”特别是在做<磁偏转小型质谱仪>实验时,在老师的批准下, 把仪器拆开来看内部结构,最后得出了结论并对那个实验提出了许多改善的建议,老师也给予了我很大的肯定.而且这个探寻的过程是未知有趣的,富有挑战性,也极大地锻炼了我的实验能力.具体的实验过程在这里就不再叙述了,但是在处理数据时,出现了下面的问题,这是液氮条件下测量到的Is,Ip-Ea的曲线,从图中可以明显地看出存在一个跳变,而且这个跳变远大于误差范围.经过对比实验记录发现,此跳变点对应的正是我发现液氮不足,加入液氮后出现的.因此非常之观的分析,应该是由于改变了灯丝的位置等因素,仪器的稳定性不好造成的.对此,我们可以将跳变点前后分别作图(Ip*-Is*),拟合可以得到:曲线的两部分回归系数都达到0.997以上,可以说这个解释在很大程度上是可以接受的.但是:不要被眼睛所欺骗!以上的解释看起来很完整,因为改变点对应的就是移动装置后的点!但是表面上看起来很有逻辑的推论其实很可能是错误的.但是又找不到原其他原因,但是作为一名物理研究者,我觉得应该做进一步的思考,就算是上面的原因造成的,也必须给出一个完整的解释,否则这个跳变点就很可能不是误差而是现象!我将数据分组分批拟合,对比斜率等,终于在我的努力下发现了另外一种将曲线线性拆分的方案:如果将Is*=(400~800)V 的点去掉,剩下的部分拟合可以成为一条非常线性的曲线,而回归系数更是高达0.999,做到了这一步,终于就发现了跳变点的原因:原来曲线在Is*=400V 附近就开始出现偏离,而出现偏离的原因就是液氮已经不足了,而我一直到Is*=800V 才发现这个问题,加入液氮后数据重新回到液氮温度下的曲线上! 由于篇幅限制,在此只能从分析思考的角度将实验的过程列出:a)先测量常温下 一一对应调整Ef,Is,Ip 与Ea 的关系 使液氮条件下有收悉仪器! **p s p sI I I I +=+ (交流观察b)先测量液氮温度下 一一对应调整Ef,Is*,Ip*与Ea 的关系 使常温条件下有**p s p sI I I I +=+测量Is*,Ip* 优点:简单,Ef范围小(粗侧) 寻找到需要的区域,与Ea的关系缺点:浪费液氮如果只精测此区域数据不稳可以一定程度的节约液氮的使用测量Is*,Ip* 优点:节约液氮(粗侧)与Ea的关系缺点:Ef变化Ef超出了调解范围范围大舍弃在常温下在液氮温度下测量在Is*=8e-6A时发现测量Is,Ip 对应点的Is*,Ip*与液氮降到管端以下与Ea的关系Ea的关系加液氮Is*>800μA后点解释过于宽泛,有偏离,可能由于不能说它错,但仪器稳定性不好造成却过于牵强将Is*分段分组没有明确方向,工作拟合繁杂,但是很可能可以发现原因表面上很合理但正是这样的“合理”常舍弃常规计算:常却掩盖了物理的内在将每个点Ip,IsIp*,Is*都代入计算经过对比论证,找到了问题结合图书馆以及网的所在,可以不计入Is=(400-800) μA 上查找的资料,觉得用另一种方法的点,而采用拟合曲线解释很合理拟合来计算Ip*/Is*跳变点依然存在但是曲线明显偏离了经典的图像经典理论???量子力学!曲线拟合的很好存在缺陷观察发现曲线明显实验总结做实验是有目的去做的,那么实验结果出来了应该怎么办呢?当然需要细致并且完整的总结。
三种不同的本底扣除方法对三种不同的本底扣除方法对三种不同的本

473
8.3℅
(一 计数
105
11
685
417
75
32 峰值:1909
片) 全面积
78703
67458
67458
本底面积
6438
27550
2675
峰面积
72265(72454)
39908
64783
左
右
左
右
左
右
峰道址:447
道址 铅片
能量分辨率:
387
498
422
472
422
472
8.3℅
(二 计数
111
三种不同的本底扣除方法对物质吸收系数μ的计算的影响与讨论 材料物理 邢军亮 0556014
摘要:本实验采用137Cs窄束法测量质量吸收系数的方法,实验数据处理过程中分 别采用全能峰面积(TPA)法,科沃尔( Covell)峰面积法,瓦森(Wasson)峰面积法 计算峰净面积,来计算得到的物质的吸收系数,从而比较三种方法在计算峰净面 积时候的差异,并对此进行分析讨论。 关键词: 全能峰面积(TPA)法 科沃尔( Covell)峰面积法 瓦森(Wasson)峰面积 铅质量吸收系数 实验比较法 本底值 引言:全能峰面积(TPA)法,科沃尔( Covell)峰面积法,瓦森(Wasson)峰面积由 于铀、钍、镭和钾等天然放射性核素广泛存在于自然界,因此也存在于测量装置 和周围环境中。这样, 就使得我们在测量的过程中产生相应的射线背景,即我们 所提及的本底,因而对测定物质吸收系数的确定过程,采用怎样的方法计算全能 峰的面积与扣除峰的本底对实验的准确度影响比较大。所以我们分别采用全能峰 面积(TPA)法,科沃尔( Covell)峰面积法,瓦森(Wasson)峰面积法来处理实验数 据,从而计算物质的吸收系数,并由此判断这三种方法的优劣以及对系数的影响。 二 原理: 1.γ射线强度随物质厚度的衰减服从指数规律,即
近代物理实验教学改革的实践

摘要针对近代物理实验理论性比较强的特点,结合作者指导近代物理物理实验的心得和体会,对近代物理实验的教学内容、教学方法进行一些教学改革的探索和实践。
在对本校物理类专业学生的几年教学实践中,取得了较好的教学效果,为提高本校近代物理实验的教学质量提供了新的思路和方法。
关键词近代物理实验教学改革教学方法Exploration and Practice of Teaching Reform of Mode-rn Physics Experiment//Li JianfengAbstract According to the strongly theoretical characteristics of modern physics experiments course and combining with the experience in teaching modern physics experiments,the writer explores the teaching content and teaching methods of modern physics experiment course in this article.The good teaching effects have been obtained by teaching practice for students in the department of physics in the past several years,which pro-vided new ideas and methods to improve the teaching quality of modern physics experiment course in our university.Key words modern physics experiment;teaching reform; teaching methodsAuthor's address School of Physics,Nantong University, 226007,Nantong,Jiangsu,China近代物理实验课程是物理类专业本科生的重要基础课,对理解近代物理理论极其重要,也是后续专业知识教学顺利开展的重要保障[1-5]。
上海市级教学成果奖

上海市级教学成果奖科研引领创新人才培养,构建物理实验教学新体系成果报告完成人:张新夷、乐永康、苏卫锋、俞熹、冀敏吕景林、童培雄、马世红、高渊、陈元杰成果完成单位:复旦大学科研引领创新人才培养构建物理实验教学新体系复旦大学物理教学实验中心摘要复旦大学的物理实验教学在长期凝练的良好基础上,发展了“一个‘宗旨’、两个‘结合’、三个‘要求’和四新‘发展’”的系统教学理念,并创建“三位一体”的教学模式,强调实验教学须首先夯实基础、模拟科研的实践训练和启发式实验指导。
科研引领,以国家级示范中心和精品实验课程建设为抓手,构建由14门课程组成,具有“两纵一横”结构的物理实验课程新体系。
创新的教学点燃了学生参与各类科研训练项目的热情,催生出一批有重大影响的论文和实验设备。
教学研讨会、开放性网站、实验讨论课、新建实验、教师考核等一系列首创的改革措施受到同行们热切关注,在全国高校引起强烈共鸣,为“人才质量工程”做出重要贡献。
复旦大学物理教学实验中心(以下简称中心)在长期的教学实践中凝练出先进的教学理念,而创建实验教学新体系的实践,又进一步推动了教学理念的推陈出新。
大胆改革,以科研引领构建实验教学新体系,在课程体系、教学模式、人才培养规格、教师队伍建设等方面提出了一整套解决方案,在高等学校“人才质量工程”中,向前迈进了一大步。
一、教学理念创新1. 科学研究与实验教学相结合,加强规范、科学的基本训练与鼓励创新相结合中心始终坚持实验教学内容必须与时俱进地紧贴科研,创新要建立在扎实的基础上。
多年来始终坚持“厚基础”的教育理念,从基本原理、基本方法、基本技能等“三基”方面进行全面训练。
获得实验结果不应该是实验课的终极目标,要在实验的全过程训练学生的学习能力、动手能力、团队协作能力、分析能力、文字和口头表达能力,让学生得到综合素质的全面提升才是最重要的。
2. 动手实验与动脑思考相结合,严格要求与创新技术相结合我们采取的很多措施是为了让学生在做实验时多动脑。
物理综合实践教学计划(3篇)

第1篇一、引言物理是一门实验科学,实践教学在物理教学中占有举足轻重的地位。
通过实践教学,学生可以将理论知识与实际操作相结合,提高学生的动手能力、创新能力和科学素养。
本计划旨在制定一套科学、合理的物理综合实践教学方案,以提高学生的物理实验技能和综合素养。
二、实践教学目标1. 提高学生的物理实验操作技能,使学生熟练掌握基本的实验仪器和实验方法。
2. 培养学生的科学思维和创新意识,提高学生的科学探究能力。
3. 增强学生的团队协作精神,培养学生的团队意识和沟通能力。
4. 培养学生的实际应用能力,使学生在实践中学会解决实际问题。
5. 提高学生的综合素质,为学生的未来发展奠定基础。
三、实践教学内容1. 基础实验:包括力学、热学、电磁学、光学等基础物理实验,旨在使学生掌握基本的实验原理、方法和技能。
2. 综合实验:结合多个物理学科的知识,培养学生综合运用知识解决问题的能力。
3. 研究性实验:鼓励学生自主选题,进行科学探究,提高学生的创新能力和实践能力。
4. 实际应用实验:将物理知识应用于实际生活中,提高学生的实际应用能力。
四、实践教学安排1. 实验课时安排:每周安排2-3学时的实验课程,共计32学时。
2. 实验课程进度安排:(1)第一周:力学实验,包括自由落体实验、单摆实验、牛顿第二定律实验等。
(2)第二周:热学实验,包括比热容实验、热传导实验、热机实验等。
(3)第三周:电磁学实验,包括电流的磁效应实验、电磁感应实验、电容实验等。
(4)第四周:光学实验,包括光的折射实验、光的干涉实验、光的衍射实验等。
(5)第五周:综合实验,包括电场与磁场综合实验、光学与力学综合实验等。
(6)第六周:研究性实验,学生自主选题,进行科学探究。
(7)第七周:实际应用实验,将物理知识应用于实际生活中。
五、实践教学评价1. 实验报告评价:对学生的实验报告进行评价,包括实验原理、实验步骤、实验数据、实验结论等。
2. 实验操作评价:对学生的实验操作进行评价,包括实验仪器的使用、实验步骤的规范性、实验数据的准确性等。
近代物理实验心得体会

近代物理实验心得体会近代物理实验是一门综合性很强的实验学科,具有综合性、前瞻性等特点。
学了有哪些心得体会呢?接下来店铺为你整理了近代物理实验心得体会,一起来看看吧。
近代物理实验心得体会篇一:摘要文章主要介绍了笔者在本次大学物理实验中获得的知识与心得,且对大学物理实验教学提出一些建议,为教师以后的教学提供一些参考,以使学生更好地进行物理实验。
关键词物理;数据处理;实验一、对大学物理实验的认识大学物理实验是高等院校理工专业重要的基础课,其目的是培养学生掌握实验的基本理论、方法和技巧;培养学生严谨的思维能力和创新精神,特别是与现代科学技术发展相适应的综合能力;培养严肃认真的工作作风和科学态度;巩固和加深对课堂基础知识的理解。
对于我们将来从事实际工作十分必要的。
二、大学物理中的心得体会1.养成课前预习的好习惯实验时,为了在规定的时间内快速高效率地完成实验,达到良好的实验效果,需要认真地预习,才能在课上更好的学习,收获的更多、掌握的更多。
首先是根据实验题目复习所学习的相关理论知识,并根据实验教材的相关内容,弄清楚所要进行的实验的总体过程,弄懂实验的目的,基本原理,了解实验所采用的方法的关键与成功之处;思考实验可能用到的相关实验仪器,对照教材所列的实验仪器,了解仪器的工作原理,性能,正确操作步骤,特别是要注意那些可能对仪器造成损坏的事项。
然后写预习报告,包括目的,原理,仪器,操作步骤,数据表格,思考题等。
预习思考题,是加深实验内容或对关键问题的理解,在实验前认真地思考并回答这些问题,有助于提高实验质量。
2.上课时认真听老师做预习指导和讲解,切记下老师所讲重点内容记下老师实验指导的内容有助于自己实验时避免犯错及实验报告的书写。
3.大学物理实验培养了我做事的耐心与细心课堂操作时需要严格的遵守实验的各项原则,要将仪器放置在合理的位置,以方便使用和确保安全。
读数,需要足够的耐心和细心,尤其是对一些精度比较高的仪器,读数一定要按照正确的读数方法并且一定要细心。
复旦大学物理教学实验中心建设国家级示范中心历程

复旦大学物理教学实验中心建设国家级示范中心历程复旦大学物理教学实验中心复旦大学, 每年有近3000名学子走进这里,来尽享实验的乐趣与思维的舞动。
她就是一个致力于培育全校学生动手能力与科研素养的物理教学实验中心。
2007年批准为国家级实验教学示范中心建设单位,这是她发展史上值得铭记的里程碑。
在这以后的三年多时间里,奋进与奇迹并举, 一年一个飞跃,先后收获大学物理实验、文科物理(理论和实验)、近代物理实验等3门国家精品课程荣誉称号;获得上海市教学成果奖1项,学生发表论文40余篇,成功研制教学演示仪器和实验仪器近20种,并在全国高校仪器评比中频频获奖;上海市教育系统文明班组、宝钢优秀教师奖和上海市实验室工作先进工作者等集体和个人荣誉,更让她绽放出夺目的光芒。
近60年的发展历史塑造了它厚重的品质,不断创新的理念又给予它蓬勃向上的生命力。
“以学生为本”是它始终如一的教育理念。
既有厚重基础,又注重创新,两者均衡结合。
“要对得起学生”是老师们常说的口头禅,他们时时这么想,处处这么做。
这一既朴素又深邃的理念,是课程体系改革的出发点,也是改进教学实践的落脚点。
中心建设的实验教学体系可概括为“一个核心,三个层面”,即以培养学生实践创新能力为核心,由“基础型实验教学—综合型实验教学—研究型实验教学”三个层面,既分层次又相互衔接的实验教学新体系。
实验中心有16名专职实验教师和8位实验技术人员,为使实验教学与科研紧密相连,在实验教学中加入科研元素,中心聘请10余位“长江学者”、“杰青”等教授、副教授为兼职教师;中心先后建立了反映物理学发展前沿的、高水平教学实验室:核磁共振成像实验室、微波实验室等;中心出版了纳入“十一五”国家规划的系列教材,等等,所有这些联合构成了强大的软硬件支撑,确保实验教学保持高水平。
中心自主建立的实验中心维基网站将课堂从实验室拓展至无限空间,并创造了3年另2个月的时间,页面点击量破400万次的神话,在这里,教学资源应有尽有,互动交流随时随刻,是名副其实的物理实验教学第二课堂;给学生充分自主权,鼓励其大胆尝试的教育理念更为学生创造了无限发展的可能;教师们不惧挑战,也时刻挑战学生;坚持开展的实验教学校庆专场报告会、选派学生在全国物理实验教学研讨会上作报告,为学生提供了充分展示的舞台。
四氯化碳的拉曼光谱及其退偏度 相关实验

表 3 CCl4 斯托克斯线的退偏度计算 振动 模式 E1 T2 A1 T1*
I I //
1239
1340
236
260
1558
1709
4608
326
理
论值
0.79
0.78
0.05
0.79
0.75
0.75
0
0.75
*取波数为 766cm-1 的峰计算 结语 本文根据拉曼光谱的相关理论,应用 LRS-III 型拉曼光谱仪,测量了 CCl4 的拉曼光 谱及其退偏度性质。 本实验获得的拉曼光谱 图以及退偏度和理论以及前人实验相符。 使 用简单的仪器和测量条件得到这样的结果, 说明拉曼光谱是一种简单有效的确定分子 结构和振动特性的方法, 还有更多的内容可 以在以后的实验中继续进行。
1
图 1 CCl4 的振动模式示意图 其中,A1 模式是指 C 原子不动,四个 Cl 原子沿与 C 原子连线方向振动;E1 模式 是指 C 不动,相邻的两对 Cl 原子在与 C 原 子连线或其垂直方向上做相反振动, 是二重 简并的;T1 模式是指四个 Cl 原子均做与 C 原子反向运动,由于是三维空间,故是三重 简并的; T2 模式是指任意两对 Cl 原子组合, 沿其连线做伸张和压缩运动, 同样是三重简 并的。 如果不考虑这些振动之间的耦合, 那么
复旦大学物理教学试验中心

2013年国家级精品资源共享课申报书(本科)申报单位上海市教育委员会课程学校复旦大学课程名称近代物理实验课程类型所属学科门类理学所属专业类名称物理学课程负责人张新夷、周鲁卫申报日期2013年9月10日教育部高等教育司制二〇一三年五月2填写要求一、以word文档格式如实填写各项。
二、表格文本中外文名词第一次出现时,要写清全称和缩写,再次出现时可以使用缩写。
三、有可能涉密和不宜大范围公开的内容不可作为申报内容填写。
四、申报单位为省级教育行政部门。
五、课程团队的每个成员都须在“2.课程团队”表格中签字。
六、“8.承诺与责任”需要课程负责人签字,课程建设学校盖章。
31.课程负责人情况45672.课程团队8910及青年教师培养 课程团队整体结构 课程团队(含优秀的教育技术骨干和行业背景专家)的知识结构、年龄结构、学缘结构、师资配置情况,近五年培养青年教师的措施与成效:课程团队简况:物理教学实验中心清楚地认识到:实验教学水平的持续提高,教师队伍建设是关键。
在“大学物理实验”获批国家级精品课程以来,学习型教学团队建设一直处在实验中心各项工作的首要位置。
知识结构:目前本课程团队中教师9人中有博士8名,硕士1名。
这些博士、硕士所读学位中有光学、凝聚态物理、理论物理。
年龄结构:教师中41岁以下5名,41-50岁的2名;学缘结构: 外校获得博士学位的有7名。
近五年培养青年教师的措施与成效:1.实验教学研究:实验中心2007年以来坚持内部组织多种形式的教学研讨活动,每周1次、全中心教师都参与的午间教学研讨会——午间研讨会。
该研讨会迄今已是第10学期了,由实验中心教师轮流主持:除了讨论日常教学中的问题,交流各自指导实验课程、参观考察、参加各类实验教学研讨会的心得,也深入研讨课程发展和新实验建设的思路;还邀请国内外来访学者介绍实验物理学研究的前沿进展,邀请实验教师介绍国内外知名高校的实验教学理念和措施。
此外,实验中心还要求每门实验课程的教学团队不定期地交流、研讨各自实验课程的发展规划和教学实践,群策群力建设分层次实验课程体系、互学互助提高实验指导水平和课程教学质量。
近代物理-复旦大学物理教学中心

实验六: γ能谱实验(乐永康)
在核物理研究中,离不开对γ射线的测量.γ射线是不带电的中性粒子,它与物质的相互作用与带电粒子有显著的差别.γ射线与物质的作用主要有光电效应,康普顿散射和电子对效应这三种.本实验利用NaI(Tl)闪烁探测器来测量γ射线的能谱.谱仪的主要优点是既能探测中性粒子,又能探测带电粒子;既能测量粒子强度,又能测量粒子能量,而且探测效率高,分辨时间短.
5.脉冲核磁共振及核磁共振成像实验
6.相对论验证实验
7.弗兰克-赫兹实验中电子能量分布的测定
8. X光衍射实验扩展内容
9.小型质谱仪实验扩展内容
10.冉绍尔-汤森效应
11.符合测量实验
12.盖革-弥勒计数器和核衰变的统计规律实验
13.氢氘光谱实验
14.扫描隧道显微镜STM
15.原子力显微镜AFM
16.电子自旋共振
实验目的是:通过汞原子第一激发电位的测量了解夫兰克和赫兹在研究原子内部能量量子化问题时所采用的基本实验方法;了解电子与原子碰撞和能量交换过程的微观图象和影响这个过程的主要物理因素.
实验二:塞曼效应(姚红英)
1896年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.
17.微波参数测量
18.超导转变温度测量
作业和考核方式:每个实验都要交一份实验报告,期末考核为根据选做内容写的论文和报告会上的口头报告。
教师教学、科研情况简介和主要社会兼职:长期从事近代物理实验和物理实验教学,主要研究方向为近代物理实验仪器的开发和实验教学改革
近代物理“两朵乌云”课程思政要素的挖掘和探讨

近代物理“两朵乌云”课程思政要素的挖掘和探讨摘要:本文深入挖掘和探讨了近代物理“两朵乌云”涉及的课程思政元素,并给出了具体的教学案例设计,旨在培养学生的批判性思维和创新精神,推动大学物理课程教学质量的提升。
关键词:大学物理;近代物理;两朵乌云;课程思政课程思政的基本内涵:在教学中不但要加强传授知识,还要把思想政治教育贯穿于教育教学活动的各个环节, 着重引导学生形成正确的世界观、人生观和价值观,落实“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人”的基本要求【1】。
物理课程思政的核心内涵是物理认知能力的培养,包括认知模型的构建,物理方法的训练,物理精神的养成,也就是物理文化的传承【2】。
大学物理学是建立世界观的科学基础,培养科学思维的主要载体,在课程思政方面有得天独厚的教育资源。
大学物理课程中丰富的思政元素包括:注重科学思维方法的训练和科学伦理的教育,培养学生探索未知,追求真理,勇攀科学高峰的责任感和使命感;注重强化工程伦理教育,培养学生精益求精的大国工匠精神,激发学生科技报国的家国情怀和使命担当【1】;从物理学重大发现的探究过程中吸取科学思想和科学方法,培养学生思考问题、提高分析问题和解决问题的能力;学习物理学家们批判性思维和创新精神、严谨踏实的科学态度,和一丝不苟的科学作风;树立实事求是的科学态度,从整体、变化、发展的眼光看问题,做出客观评价;树立高远志向,敢于担当,不懈奋斗的精神等。
本文从近代物理中“两朵乌云”出发,深入挖掘了相关课程背后的思政元素,引导同学们通过理解和掌握具体的物理理论及其产生和发展的过程来体会物理学家认识世界的科学思想,对发挥大学物理课程思政的作用,培养学生科学思维能力和创新精神有一定的参考意义。
20世纪第一个春天,英国物理学家开尔文发表新年贺词演讲,在演讲中他说到:“There is nothing new to be discovered in physics now. All that remains is more and more precise measurement. The beauty and clearness of theory was overshadowed by “two clouds”: the null result of the Michelson-Morley experiment; the proble m of blackbody radiation”。
复旦大学 “ 大学物理实验 ” 《国家级精品课程》推荐意见

附件一:专家推荐意见复旦大学“大学物理实验”《国家级精品课程》推荐意见我对复旦大学物理教学实验中心的情况是比较了解的,特别是近几年,我曾于2007年11月参加了对复旦大学物理学系的本科教学评估,又在2008年1月受邀专门针对复旦大学物理教学实验中心的未来发展开展研讨和评估,两次参观了实验室,与所有实验中心教师,特别是青年教师作了深入的座谈。
我认为复旦在与国际和国内各大院校的交流学习上做得比较突出,有很多次与欧美国家有关大学的互相访问,特别是在2007年中,请到以美国知名大学教授为主的专家组对物理系(包括实验教学)进行的国际评估。
这种在教学、教育研讨上的态度和投入都是值得称赞的。
在实验教师队伍上,实验中心在这几年引进了多位在国外留学的青年博士,看到他们对学生进行实验教学的激情和投入,深受感动。
可以看到,这些青年教师已经牵头,引进了国外先进的教学理念,因地制宜地放到国内的大学教育中,作教育改革的尝试。
这些青年教师在老一辈教师的带领下,已经成为教学的中坚力量。
在课程设置方面,复旦是首先提出“定性半定量实验”概念的,他们的“自学物理实验”和“文科物理实验”中贯彻了这个思想,每次参观这些实验室都使人印象深刻。
这些实验可以充分调动学生对物理实验的兴趣,极早地让有潜力的学生脱颖而出,再加上该实验中心组织的一些课外大学生科研活动,如:“实验园地”、“莙政学者”,“国家基础科学人才培养计划”等,使得这些优秀的学生能够快速成长起来,成为具有较好科研能力的新生力量。
复旦大学物理教学实验中心在创新实验教学理念、研制实验仪器方面,一直都有很好的传统,如老一辈的戴乐山、戴道宣老师在近代物理实验教学中倡导开展模拟科研训练;沈元华、陆申龙老师率先开展“设计性研究性物理实验”,将多种传感器引入到实验教学中,并研制了多种类型的实验教学仪器;这些都起到了积极的示范作用,辐射到了全国各地的兄弟学校。
这几年,他们保持并发展了先进的实验教学理念和教学方法,在2007年已经成为国家级实验教学示范中心建设单位,为了让他们能够更好地服务各地,起到示范作用,在此我推荐他们的“大学物理实验”申报国家级精品课程。
三种不同的本底扣除方法对三种不同的本底扣除方法对三种不同的本

387
498
422
472
422
472
8.0℅
(无 计数
60
16
700
707
46
26 峰值:2563
片) 全面积
100986
89170
89170
本底面积
4218
35175
1800
峰面积
96768(97044)
53995
87370
左
右
左
右
左
右
峰道址:448
道址 铅片
能量分辨率:
387
498
423
473
423
46038
6493
39544
左
右
6
405
256
79
30
38139
38139
16524
2725
21614
35414
左
右
左
右
道址 铅片 (四 计数 片) 全面积
本底面积
峰面积
387
498
422
472
422
472
101
6
289
226
71
33
35139
28759
28759
5939
12875
2600
29230(29170)
473
8.3℅
(一 计数
105
11
685
417
75
32 峰值:1909
片) 全面积
78703
67458
67458
本底面积
6438
27550
2675
峰面积
相对论验证试验

相对论验证试验—0458030 盛锋锋1引言:相对论是20世纪物理学史上最重大的成就之一,它包括狭义相对论和广义相对论两个部分,狭义相对论变革了从牛顿以来形成的时空概念,提示了时间与空间的统一性和相对性,建立了新的时空观。
狭义相对论最重要的结论是使质量守恒失去了独立性。
它和能量守恒原理融合在一起,质量和能量可以互相转化。
如果物质质量是M ,光速是C ,它所含有的能量是2MC E =。
2摘要:本实验通过同时测量速度接近光速C 的高速电子( 粒子)的动量和动能来证明狭义相对论的正确性3 关键词:相对论 Al 膜 电离截面4 正文:(1)实验原理:以快速电子-β粒子作为研究对象,同时测量其动量和能量,作图并与相对论和经典理论得出的图比较,以验证狭义相对论的正确性。
粒子的能量在0.4~2.27MeV 范围,其速度非常接近光速C 。
所以能验证动质能的相对论关系。
实验用放射源Sr 90放射出的-β经准直后垂直射入均匀真空磁场中,由于受到洛仑兹力作用而作圆周运动,设半径为R ,均匀磁场为B, -β粒子速度为V.则动量P=eBR.能量由NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪测量。
(2)实验装置:实验装置主要由以下部分组成: ①真空、非真空半圆聚焦B 磁谱仪; ②B放射源90Sr—90Y (强度≈1毫居里) , 定标用C放射源137Cs和60Co (强度≈2微居里) ; ③200LmA l 窗N a I(T l) 闪烁探头; ④数据处理计算软件; ⑤高压电源、放大器、多道脉冲幅度分析器.(3)实验方法与结果实验条件多道分析器高压715V,增益3.00,真空-0.12MPa。
实验时用γ放射源137Cs 和60Co 对N a I (T l) 闪烁探头进行能量定标以确定入射粒子的动能E 与道数CH 的关系得道数与能量,软件自动处理如下。
(4)手动计算电子能量γ放射源137Cs 和60Co定标如下CH=580 E=1.17CH=665 E=1.33CH=324 E=0.662CH=82 E=0.184Origin软件拟合得将-β的道址代入得X位置/cm22.725.227.730.332.6CH340454574696798E/MeV0.6930.918 1.154 1.394 1.595由于磁场有塑料膜隔绝真空,N a I(T l) 闪烁探头有Al膜,所以要修正能量。
相对论验证试验

相对论验证试验—0458030 盛锋锋1引言:相对论是20世纪物理学史上最重大的成就之一,它包括狭义相对论和广义相对论两个部分,狭义相对论变革了从牛顿以来形成的时空概念,提示了时间与空间的统一性和相对性,建立了新的时空观。
狭义相对论最重要的结论是使质量守恒失去了独立性。
它和能量守恒原理融合在一起,质量和能量可以互相转化。
如果物质质量是M ,光速是C ,它所含有的能量是2MC E =。
2摘要:本实验通过同时测量速度接近光速C 的高速电子( 粒子)的动量和动能来证明狭义相对论的正确性3 关键词:相对论 Al 膜 电离截面4 正文:(1)实验原理:以快速电子-β粒子作为研究对象,同时测量其动量和能量,作图并与相对论和经典理论得出的图比较,以验证狭义相对论的正确性。
粒子的能量在0.4~2.27MeV 范围,其速度非常接近光速C 。
所以能验证动质能的相对论关系。
实验用放射源Sr 90放射出的-β经准直后垂直射入均匀真空磁场中,由于受到洛仑兹力作用而作圆周运动,设半径为R ,均匀磁场为B, -β粒子速度为V.则动量P=eBR.能量由NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪测量。
(2)实验装置:实验装置主要由以下部分组成: ①真空、非真空半圆聚焦B 磁谱仪; ②B放射源90Sr—90Y (强度≈1毫居里) , 定标用C放射源137Cs和60Co (强度≈2微居里) ; ③200LmA l 窗N a I(T l) 闪烁探头; ④数据处理计算软件; ⑤高压电源、放大器、多道脉冲幅度分析器.(3)实验方法与结果实验条件多道分析器高压715V,增益3.00,真空-0.12MPa。
实验时用γ放射源137Cs 和60Co 对N a I (T l) 闪烁探头进行能量定标以确定入射粒子的动能E 与道数CH 的关系得道数与能量,软件自动处理如下。
(4)手动计算电子能量γ放射源137Cs 和60Co定标如下CH=580 E=1.17CH=665 E=1.33CH=324 E=0.662CH=82 E=0.184Origin软件拟合得将-β的道址代入得由于磁场有塑料膜隔绝真空,N a I(T l) 闪烁探头有Al膜,所以要修正能量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
近代物理实验课程的研究性教学方式实践探索
郑新亮,赵普举,范海波,姚合宝
(西北大学物理学系,西安 710069)
近代物理实验课程在物理类专业的课程教学体系中,是起着承上启下、深入拓宽关键作用的基础实验课程。
西北大学物理实验教学中心针对“如何在近代物理实验这样的基础物理实验教学中开展研究性教学,让学生在经典实验中体验研究创新的思想方法,在基础课程学习阶段养成科学研究的习惯和规范”这一问题,开展了细致的教学实践探索和总结。
1.实验项目的层次优化
实验项目的层次和质量比数量更为重要,不同实验项目只是在不同领域的不同层次上训练了同样的东西。
我们采用了“优化组合,分层次构建,突出综合与创新”的建设模式,在近代物理实验课程体系中,构建了三个层次的实验项目,开发出了几个系列化教学实验项目模块。
2.探究式的课题引入方式
实验教学核心是引导学生“体验与探索”发现规律的过程,总结思路与方法的过程。
相对“演绎法”而言,更应该强调“归纳法”。
在近代物理实验项目的引入方式上,可以使很多经典的重要实验能够从生活体验和现象入手,归纳出“物理问题”,抽象出待测量的物理量,设计出实验方案,最终探究出物理规律,并进行必要的应用拓展。
3.教学过程的推进方法
研究性实验教学的最简洁途径就是通过“问题驱动”来激发学生的思考。
近代实验课程的进程一般比较长,能够在不同的环节上,提出核心问题,多轮次循环讲解,引导学生思考是教学设计成败的关键。
4. 实验项目的应用拓展
将实验项目进行变形、延伸或者组合,形成一些具有研究意义的拓展训练小课题,是学生在基本实验内容结束后进行创新研究的直接练兵,也是教学实验项目的最大魅力。
5.综合考核的教学功能
考核是一个教学和学习的环节,而不应是一门课程的终结符号。
实验课的考核除了具备与理论课考试相同的共性外,还有其独特的地方。
我们根据多年的教学经验和研究,总结了一套平时考查、笔试考核、操作考试和专题答辩等多种形式相结合的综合性考核办法,尤其是在答辩考核方法方面进行认真总结研究。
6.物理实验人文精神的挖掘
物理实验课程的教学目标同样包含三个维度:知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。
由于近代物理实验课程的教学内容涉及到大量物理学史上具有里程碑意义的重要实验(以大量“诺奖”实验为代表),它们蕴含着丰富的物理思想和强大的人文精神。
在教学中以经典实验为载体,挖掘物理实验的人文精神,对培养学生的情感态度和价值观具有非常重要的意义。