本書是參照教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會物理學類專業(yè)教學指導分委員會編制的《高等學校物理學本科指導性專業(yè)規(guī)范》規(guī)定的實驗內容編寫的。本書內容涉及原子核物理、X射線衍射物相分析、原子物理、激光與光學、微波技術、聲學、磁共振、真空技術、凝聚態(tài)物理、應用技術、極端物理條件,共計11個單元,30個實驗項目。本書重點在于闡述實驗的物理思想和方法,注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實驗動手能力,以期提高其科學素質。
近代物理實驗是一門綜合性較強的實驗課程,具有多種理論、多種技術、多種學科交叉的特點,在高等學校理工科學生的培養(yǎng)過程中起到非常重要的作用。早在20世紀50年代,吉林大學物理學院(原物理系)就開設了近代物理實驗課。在幾代教師和實驗技術人員的不懈努力下,課程取得了長足的發(fā)展,2001年被評為校級精品課程,2003年被評為吉林省精品課程,2008年被評為國家級精品課程,2014年被評為國家級精品資源共享課。在長期的教學改革實踐的基礎上,教學小組于1995年編寫出版了《近代物理實驗》(晏于模、王魁香主編),2007年編寫出版了《新編近代物理實驗》(王魁香、韓煒、杜曉波主編)。
為提升教學水平,我們對教學內容不斷進行調整優(yōu)化,盡可能將物理學最新的研究成果及時引進教學體系,同時在教學方法方面不斷進行新的改革和嘗試。在保證總學時不變的前提下,壓縮基本實驗數量,增設研究型專題實驗,使學生逐步受到科學研究的基本訓練,提高科研創(chuàng)新能力。為適應新的教學形式,我們對原《近代物理實驗》教材重新進行了規(guī)劃設計,將原教材內容分成基本實驗和研究型實驗兩部分,分別編寫了《近代物理實驗》和《近代物理拓展實驗》兩本教材!督锢韺嶒灐分饕嗽滩闹斜容^基本的、經典的和經過優(yōu)化的實驗,同時吸收了部分具有吉林大學物理學科研特色,更能反映現代科學技術水平,更有利于培養(yǎng)學生實踐能力、創(chuàng)新能力的實驗,如與高溫高壓極端物理條件相關的實驗,實驗項目共計30個,主要用于近代物理基本實驗教學!督锢硗卣箤嶒灐分饕桥c吉林大學物理學科研方向密切相關的研究型實驗項目,用于研究型近代物理實驗教學。
參加編寫本書的人員有韓煒[2.0、2.1、9.3],杜曉波[7.0],陸景彬[1.0、1.3],李劍[1.1],馬克巖[1.2],楊東[1.4],崔淬礪[3.1],付作嶺[3.2],王磊[3.3、4.1],王剛[4.2、4.3],蘇雪梅[4.4],孫昕[4.5],賀天民[5.1、10.2],呂偉國[5.2、6.1、6.2],紀媛[7.1、7.2],李永峰[8.2、8.3],付成偉[10.1],梁桁楠[5.0、7.3、9.1、9.2、8.1、11.0、11.2],李巖[11.1]。
本書是近十幾年來曾經和正在承擔近代物理實驗教學任務的教師與實驗技術人員的集體貢獻,感謝各位老師、實驗技術人員的辛勤勞動,也感謝歷年來使用《近代物理實驗》系列教材的師生和兄弟院校的同行為此書提出的寶貴意見。在編寫過程中,曾參閱了兄弟院校近代物理實驗教材和講義,在此一并致謝。我們還要感謝吉林大學教務處領導和物理學院領導的大力支持和幫助。
由于學術水平所限,編寫時間倉促,書中錯誤與不妥之處在所難免,敬希廣大讀者提出寶貴意見,以使它更臻完善。
編者
2016年12月
單元1 原子核物理
1.0 原子核物理基礎知識
1.1 蓋革-米勒計數器和核衰變的統(tǒng)計規(guī)律
1.2 NaI(T1)閃爍譜儀及γ能譜測量
1.3 相對論效應
1.4 特征X射線譜與吸收
單元2 X射線衍射技術
2.0 晶體結構的基礎知識與X射線衍射
2.1 x射線衍射物相分析
單元3 原子與分子物理
3.1 塞曼效應
3.2 氫一氘光譜
3.3 鈉原子光譜
單元4 激光與光學
4.1 光泵磁共振
4.2 光學非穩(wěn)、混沌振蕩和控制
4.3 晶體電光調制和光學雙穩(wěn)
4.4 拉曼光譜
4.5 法拉第效應
單元5 微波技術
5.0 微波基礎知識
5.1 反射速調管的工作特性
5.2 微波的波導傳輸與檢測
單元6 聲學
6.1 固體介質聲學參數的測量和波形頻譜分析
6.2 聲源定位及GPS模擬
單元7 磁共振技術
7.0 磁共振基礎知識
7.1 核磁共振
7.2 電子順磁共振
7.3 YlG單晶鐵磁共振
單元8 真空技術
8.1 真空獲得與測量
8.2 磁控濺射薄膜制備
8.3 氣體放電中等離子體的研究
單元9 凝聚態(tài)物理
9.1 振動樣品磁強計
9.2 介電與軟磁特性測量
9.3 納米材料制備與表征
單元10 應用技術
10.1 傳感器原理和應用
10.2 掃描電子顯微鏡及x射線能譜儀
單元11 極端條件物理
11.0 高壓科學基礎知識
11.1 金剛石對頂砧(DAC)實驗技術
11.2 紅寶石法測量水的相變壓力
參考文獻