实验装置——超声光栅测量系统1、超声光栅测量系统简介超声光栅实验测量系统由光源、分光计、超声光栅声速仪、液体槽、PZT晶体超声波换能器、测微目镜等组成。超声光栅测量系统组成的示意图超声光栅测量系统组成的照片1①④②③⑤①—超声波信号源和频率计、②—液体槽盖板和PZT晶体超声波换能器、③—液体槽、④—分光计、⑤—测微目镜。光源产生入射光，可用已知发光波长的钠光灯、汞灯、激光器等；分光计用于产生平行光入射...
实验十二黑体辐射实验研究型课题一、课题意义早在1859年，德国物理学家基尔霍夫在总结当时实验发现的基础上，用理论方法得出一切物体热辐射所遵从的普遍规律：在相同的温度下，各辐射源的单色辐出度Mi（λ，T）与单色吸收率αi（λ，T）成正比，其比值对所有辐射源都一样，是一个只取决于波长λ和温度T的普适函数。为了研究不依赖于物质具体物性的热辐射规律，物理学家们定义了一种理想物体——黑体(blackbody)，以此作为热辐射...
实验八光泵磁共振实验研究型课题一、课题意义光泵磁共振实验的研究对象是铷原子，光泵磁共振实验现象是光抽运和磁共振相结合的一种物理实验技术。光抽运是指利用铷灯光源发出的光转换为圆偏振光激发处于磁场中的铷原子使低能级原子激发到高能级，由于跃迁选择定则的限制，高能级原子退激发时会积累到一个较高的特殊能级而实现粒子数反转。光泵磁共振则是在光抽运装置的基础上给铷原子加上一射频磁场，当射频磁场发出的电磁波能...
实验6-4二氟二氯甲烷分子轨道的从头算法预习问题1．什么是从头算法？2．什么是Hatree-Fork方法和密度泛函理论？其基本思想是什么？3．什么是基组？4．二氟二氯甲烷分子的电子组态如何？哪些是价壳层？哪些是内价壳层？哪些是内层轨道？
实验6-4二氟二氯甲烷分子轨道的从头算法设计性实验内容选择几种分子，利用Gaussian09程序选用不同方法和基组计算它们的红外光谱（IR光谱），查找前人的IR光谱测量结果，将计算结果与前人研究结果进行对比，分析不同方法和基组在计算IR光谱方面的差异。
实验6-4二氟二氯甲烷分子结构的从头算法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，物理学家们建立了新的科学——量...
研究性实验课题分子轨道的从头算法研究性课题一、课题背景意义分子结构理论的主要任务是根据原子核和电子相互作用及其运动的规律，运用量子力学原理，探求分子的化学组成、结构和性质等化学规律。分子轨道理论是一种广泛应用的分子结构理论，从头计算方法即是在分子轨道理论基础上发展起来的，由于在理论上的严格性和计算结果的可靠性，使它在各种量子化学计算方法中居于主导地位。它不仅是理论化学研究的一种必不可少的理论工...
实验6-4二氟二氯甲烷分子轨道的从头算法操作流程1.用Chem3D建立分子构型打开Chem3D程序，新建一个文件，在空白处键入分子式，回车后能看到出现了分子的初始构型。在View菜单下的setting中可以设置分子结构的显示方式，一般用BallStick。在Tools菜单下的showmodeltable下可以选择显示分子中各原子的初始坐标。将此坐标记录下来。2.对分子构型做能量的初步优化在Mechanics菜单下选择MinimizeEnergy，参数设置见下方Summary。参数...
实验6-4二氟二氯甲烷分子轨道的从头算法基础性实验内容（1）利用Chem3D程序绘制CF2Cl2分子构型并做初步能量优化。（2）利用Gaussian09程序进行结构优化。选用HF方法，基组选用6-311++G和6-311++G（d,p），比较两个基组的优化结果。（3）利用Gaussian09程序计算分子轨道和电离能。选用HF和DFT-BLYP两种方法，基组选用6-311G、6-311++G、6-311++G（d,p）、cc-pVTZ和AUG-cc-pVTZ基组，列表比较计算结果，并与前人和理论计算作比较...
实验5-1黑体辐射实验十九世纪末期，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新领域——量子理论。目前...
实验4-3压电陶瓷的压电常数测量预习问题1、压电效应的原理是什么？什么结构的材料具有压电性？2．压电晶体与压电陶瓷的区别是什么？3．压电常数的物理意义是什么？4．压电陶瓷片在电场中的微小形变是如何测量的？
研究性实验课题压电陶瓷的压电常数测量实验研究性课题一、课题背景意义1880年，法国人居里兄弟（PierreCurieandJacquesCurie）发现了电气石的压电效应（piezoelectriceffect），从此一种新型的功能材料诞生，至今已有130多年的历史。1947年美国人罗伯茨首次制成了压电陶瓷（piezoelectricceramics）材料钛酸钡（BaTiO3），1955年美国人贾菲合成了至今为止压电性能最好的锆钛酸铅（PZT），其压电常数高达500pC/N以上，而且性能稳...
实验4-3压电陶瓷的压电常数测量操作流程1.打开激光电源，调节所有器件与光源共轴，调节各器件相对位置，逐渐调出清晰的圆环状的干涉图样。2.通压电陶瓷电源，使加载在压电陶瓷上的电压从最小0V缓慢加载至220V左右，每隔22V测一次干涉条纹移动的数目。3.反方向降压使加载在压电陶瓷上的电压从220V缓慢加载至0V左右，每隔22V测一次干涉条纹移动的数目。4.绘制电压与移动数目的关系曲线，并根据曲线拟合计算出压电常数。5.分别在电...
学习指南——实验4-3压电陶瓷的压电常数测量1、实验简介具有压电效应的材料称为压电材料，可实现机械能和电能的相互转换。压电材料在日常生活及军工和航空、航天等高科技领域都有广泛的应用。常用的压电材料主要有压电晶体和压电陶瓷两大类。压电陶瓷制造工艺简单、成本低，而且具有较高的力学性能和稳定的压电性能。测量压电陶瓷的压电常数对理解压电效应及应用压电材料都具有重要的意义。2、实验目的“实验目的”是整个实验的...
实验4-2-1巨磁电阻预习问题1.什么是磁电阻效应？正常磁电阻与巨磁电阻有何区别？2.为什么巨磁电阻会随外加磁场的增大而减小？3.实验中磁场是如何测量的？4.什么是磁电阻传感器的灵敏度？
研究性实验课题巨磁电阻实验研究性课题一、课题背景意义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大门——自旋电子学，并很快引发了磁盘的大容量、小型化革命。巨磁电阻效应现已广泛应用于电子、磁信息存储等技术领域。根据磁电阻效应制成的各种磁敏电阻器件可用于角度、转速、加速度、位移等物理量的测量和控制，在家用电器、汽车工业...
实验4-2-1巨磁电阻操作流程1.亥姆霍兹线圈样品模块换成多层膜巨磁电阻传感器，用航空线连接主机和实验装置，将亥姆霍兹线圈用红黑蓝导线串联起来，与主机上的线圈电源相连，机箱面板上的白色按键分别选择线圈电源及MR比测量。打开主机，将线圈电流调零，逐渐升高线圈电流，可以看见电压表的输出逐渐增大，将线圈电流归零。2.记下线圈电流为0时电压表的数值，从0开始逐渐升高线圈电流。每隔0.05A左右记一次测量电压表的输出值。3...
仪器使用说明TEACHERSGUIDEBOOKFD-MRS-A磁电阻与巨磁电阻效应综合实验仪FD-MRS-A型磁电阻与巨磁电阻效应综合实验仪一、概述2007年10月，法国科学家阿尔贝.费尔和德国科学家彼得.格林贝格尔因分别独立发现了巨磁电阻效应而共同获得了2007年诺贝尔物理学奖。由磁场引起材料电阻变化的现象称为磁电阻效应。目前发现的磁电阻效应有：正常磁电阻效应（OMR）、各向异性磁电阻效应（AMR）、巨磁电阻效应（GMR）、庞磁电阻效应（CMR）及...
实验3-5光泵磁共振一、填空题（每空1分，请将答案填写在“”上）1、光泵磁共振实验中的光抽运过程是指在磁场中的铷原子吸收光后跃迁到高能级，在高能级不稳定回到低能级的过程中，由于跃迁选择定则的限制，多个塞曼能级的电子被抽运到一个较高塞曼能级的过程。2、光泵磁共振发生时，满足的条件是。3、如何用示波器观察光抽运和光泵磁共振信号？使透过样品泡的光照射到光电探测器，检测光电探测器的输出信号。4、处在磁场中的铷...
实验3-5光泵磁共振一、填空题（每空1分，请将答案填写在“”上）1、光泵磁共振实验中的光抽运过程是指在磁场中的铷原子吸收光后跃迁到高能级，在高能级不稳定回到低能级的过程中，。2、光泵磁共振发生时满足的条件是。3、如何用示波器观察光抽运和光泵磁共振信号？。4、处在磁场中的铷原子吸收入射光发生光抽运和光泵磁共振时，入射光需要转换成。5、观察光抽运现象的时候，扫场选择，并且总磁场必须设置为某一时刻通过。6、如...
