近代物理实验题库实验1-1氢原子光谱与里德伯常数的测定一、填空题Q1：氢原子光谱在可见光范围内有——条谱线，其波长分别是———、———、——、——。Q2：氢原子光谱在可见光范围内的谱线波长满足的经验公式名称是——————。Q3：氢原子光谱前面五个谱线系分别是—————、————、———、———、———。Q4：波尔建立氢原子理论时提出的两个基本假设分别是————和————。Q5：原子光谱测量仪测量光谱线波长的...
学习指南——实验6-4二氟二氯甲烷分子结构的从头算法1、实验简介宏观物体的运动状态用位置、运动速度和加速度来描述，其运动规律遵循牛顿三定律。但对于质量很小的微观粒子，如分子、原子、电子等，其运动有两个不同于宏观物体的特点：量子化和波粒二象性这些粒子既具有波动性又具有粒子性，其能量和动量是不连续的，作跳跃式增减，经典力学无法反映微观粒子的这些特点。在20世纪初，为了描述微观粒子的这些运动行为，物理学家...
学习指南——实验5-1黑体辐射实验1、实验简介十九世纪末期，经典物理学达到了巅峰时期。开尔文爵士在英国皇家学会所作的讲演中认为：物理学是万丈晴空，但是仍存在着两朵小小的令人不安的乌云，黑体辐射（blackbodyradiation）产生的“紫外灾难”问题，正是其中之一。黑体辐射问题揭示了经典理论的局限性。1900年，德国物理学家普朗克给出了黑体辐射的正确数学表达式，提出了能量子（energyquanta）的概念，从而开创了物理学的...
学习指南——实验4-2-1巨磁电阻1、实验简介磁电阻效应(magnetoresistanceeffect)是指在外加磁场中材料的电阻率发生变化的现象，也称为磁致电阻变化效应。目前发现的磁电阻效应有正常磁电阻(OMR)效应、各向异性磁电阻(AMR)效应、巨磁电阻(GMR)效应、庞磁电阻(CMR)效应和隧道磁电阻(TMR)效应等。巨磁电阻效应是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在显著变化的现象。巨磁电阻效应的发现开启了磁电子新技术的...
学习指南——实验3-5光泵磁共振1、实验简介光泵磁共振是把光频跃迁和射频磁共振跃迁相结合的一个物理过程，是利用光抽运效应来研究原子超精细结构塞曼能级间的磁共振技术。通过探测透过样品的抽运光强来获得光泵磁共振信号，从而使信号功率提高了7～8个数量级。因此光泵磁共振在精密测量原子、分子能级的精细和超精细结构，测量弱磁场及原子频标技术等方面有着广泛应用。2、实验目的“实验目的”是整个实验的灵魂、核心和出发点...
学习指南——实验3-3-1微波电子自旋共振1、实验简介电子自旋共振（ElectronSpinResonance，ESR）是指电子自旋磁矩在磁场中因吸收电磁辐射而发生的共振跃迁现象。这种共振跃迁只能发生在原子的固有磁矩不为零的顺磁物质中，因此被称为电子顺磁共振（electronparamagneticresonance，EPR）；因为分子和固体中的磁矩主要是电子自旋磁矩的贡献，所以又被称为电子自旋共振。1924年美籍奥地利物理学家泡利（WolfgangErnstPauli）首先...
学习指南——实验3-3-1射频电子自旋共振1、实验简介电子自旋共振（ElectronSpinResonance，ESR）是指电子自旋磁矩在磁场中因吸收电磁辐射而发生的共振跃迁现象。这种共振跃迁只能发生在原子的固有磁矩不为零的顺磁物质中，因此被称为电子顺磁共振（electronparamagneticresonance，EPR）；因为分子和固体中的磁矩主要是电子自旋磁矩的贡献，所以又被称为电子自旋共振。1924年美籍奥地利物理学家泡利（WolfgangErnstPauli）首先...
学习指南——实验3-2-2脉冲波核磁共振1、实验简介核磁共振（NuclearMagneticResonance，NMR）是指具有磁矩的原子核在磁场中因吸收电磁辐射引起的共振跃迁现象。从1946年布洛赫（F.Bloch）和珀塞尔（E.M.Purcell）发现核磁共振现象到2015年，已经有15位不同领域的科学家，因对核磁共振技术的发展和应用做出重大贡献而获得了诺贝尔奖。这在诺贝尔奖历史上也是罕见的，也说明了核磁共振技术在科学研究和实际应用中的重要性。核磁共...
学习指南——实验3-1塞曼效应1、实验简介塞曼效应是物理学史上的一个著名实验，被认为是19世纪末、20世纪初物理学上最重要的发现之一。一方面，塞曼效应的研究推动了量子理论的发展，在物理学发展史中占有重要地位；另一方面，塞曼效应证实了原子磁矩的空间量子化，为研究原子结构提供了重要途径。在天文学上，塞曼效应还可用来测量太阳和星体表面的磁场强度等。塞曼效应实验是各种磁共振实验的基础。实验项目介绍。2、实验目的...
实验2-2微波晶体检波律测定与驻波比测量学习指南1、实验简介在微波传输过程中因负载阻抗与波导特性阻抗不匹配而产生驻波，驻波比是描述驻波特性和表征系统匹配程度的基本参量。微波驻波的测量是微波测量中最基本、最重要的内容之一，不仅可以了解微波传输线上的场分布，而且还可以测量波长、阻抗、相移、衰减、Q值等其他参量。晶体检波器是微波测量的基本器件，检波器的检波电流与所测的微波高频电压之间关系一般是非线性的，因...
实验2-1微波测量系统调试与频率测量学习指南1、实验简介微波能量的传输须用微波传输线，因此微波测量系统的原理和结构与普通电路测量系统的均不同。微波测量系统的调整是实现微波测量的基础，主要包括信号源、测量线和阻抗匹配等方面的调整，目的是使测量系统达到最佳工作状态。本实验在理解微波传播特性的基础上，重点学习微波测量系统的基本组成和常用微波器件，掌握微波测量系统的调整方法和技术。2、实验目的“实验目的”是...
实验1-6激光法测量光速实验1-6-2激光相位差法测量光速学习指南1、实验简介真空中的光速（speedoflight）是一个重要的基本物理常数，也是所有静止质量为零的粒子和波在真空中的传播速度，与许多物理概念和物理量都有密切联系。在物理学发展史上，光速的测量为光的波动理论和电磁理论提供了有力的实验支持，也为爱因斯坦狭义相对论的建立奠定了丰富的实验基础。光速测量在现代天文测量、空间科学技术和计量科学的发展中同样占有重...
实验1-6激光法测量光速实验1-6-1激光光拍频法测量光速学习指南1、实验简介真空中的光速（speedoflight）是一个重要的基本物理常数，也是所有静止质量为零的粒子和波在真空中的传播速度，与许多物理概念和物理量都有密切联系。在物理学发展史上，光速的测量为光的波动理论和电磁理论提供了有力的实验支持，也为爱因斯坦狭义相对论的建立奠定了丰富的实验基础。光速测量在现代天文测量、空间科学技术和计量科学的发展中同样占有重...
实验1-4脉冲固体激光器基本特性参数测量学习指南1、实验简介激光（laser）是20世纪60年代的伟大发明，使整个光学领域的面貌焕然一新。激光作为一种新型光源，激光具有方向性强，单色性好以及亮度高等突出特点。因此，激光的应用特别广泛，从物理、化学到天文、地理，从生物、医学到无线电、计算机，从农业到工业，从机械加工到国防科技等各个方面，激光都发挥出越来越巨大的作用，并在许多领域引起了革命性的突破。在诺贝尔物理...
实验1-3超声光栅测量液体中的声速学习指南1、实验简介声光效应一般指光通过受到超声波扰动的介质时发生衍射的现象。光在超声波传播的液体中和在超声波传播的透明固体中一般都会发生。激光的问世促进了声光效应理论和应用研究的迅速发展，为控制激光的频率、方向和强度提供了一个有效的手段，大大扩展了激光的应用领域。利用声光效应可制成声光器件，声光效应在射电望远镜和微波雷达信号处理中也得到广泛应用；利用声光效应可探...
学习指南——实验1-2介质吸收光谱1、实验简介吸收光谱(absorptionspectrum)是指物质吸收光子，从低能级跃迁到高能级而产生的光谱。吸收光谱可是线状谱或吸收带。研究吸收光谱不仅可以获得关于介质的信息，如成分、浓度、厚度等，还可以获得关于光源的信息以及介质中分子、原子同电磁场或粒子相互作用的情况。根据光谱来鉴别物质和确定它的化学组成.这种方法叫做光谱分析.做光谱分析时，可以利用发射光谱，也可以利用吸收光谱。...
学习指南——实验1-1氢原子光谱1、实验简介氢原子光谱(atomicspectrumofhydrogen)是最简单的原子光谱。由A.埃斯特朗首先从氢放电管中获得，后来W.哈根斯和H.沃格耳等在拍摄恒星光谱中也发现了氢原子光谱线。到1885年已在可见光和近紫外光谱区发现了氢原子光谱的14条谱线，谱线强度和间隔都沿着短波方向递减。其中可见光区有4条分别用Hα、Hβ、Hγ、Hδ表示，其波长的粗略值分别为656.28纳米、486.13纳米、434.05纳米和410.17纳...
塞曼效应实验研究性课题参考资料一、Hg原子的能级结构和光谱线Hg原子的能级结构和光谱线如图1所示。可见光范围内Hg原子谱线波长和强弱见表1。由表1可见，Hg原子发光较强的几个波长的谱线分别为：579.0nm和577.0nm的黄光、546.1nm的绿光、435.8nm的蓝紫光和404.7nm的紫光。结合图1可知，这些谱线对应的能级分别为31113121331233113310579.0nm6D6P577.0nm6D6P546.1nm7S6P435.8nm7S6P404.7nm7S6P图1Hg原子能级结构和能级...
基础性实验内容（1）仪器约预热30分钟，待灯温、池温指示灯点亮，则实验装置进入工作状态。垂直场方向的按键置于抬起状态，设置垂直场电流为0.07A，用来抵消地磁场的垂直分量。在预热过程中，借助指南针来确定扫场和水平场的方向。（2）在扫场为方波时观测铷原子光抽运信号，分析光抽运信号的变化。（3）在扫场为三角波时通过调节射频频率观测铷原子的光泵磁共振信号。在水平场电流为0.24A、0.20A和0.18A时，测定85Rb和87Rb的超...
基础性实验内容（1）校准光栅光谱仪的波长示值以汞灯作为光源，校对光谱仪波长示值的准确度，并做修正。校正时，首先调好狭缝S1和S2宽度（l~2mm），打开汞灯，打开光谱仪电控箱电源，调整光电倍增管工作电压约500V左右，启动WGD—8A光谱仪的控制软件（光电倍增管部分），待准备状态结束后，测量汞灯的能量谱。如果能量谱高度超出显示范围或太小，可适当改变狭缝S1和S2宽度，以及光电倍增管工作电压，使能量谱显示适中。对比汞的...
