第4节激光 数学要求, 1.了解热辐射的实验定律,以及经典物理理论在说明热辐射时所遇到的困 2.理解普朗克量子假设】 3.了解经典物理理论在说明光电效应的实验规律时所遇到的困难。 4.理解爱因斯坦光子假设。 5堂据爱因斯旧方积 6.理解康普顿效应的实验规律,以及爱因斯坦的光子理论对这个效应的解 释。 7.理解光的波粒二象性。 8.了解经典物理理论在说明氢原子光谱时时所遇到的困难。 9.理解玻尔的氢原子理论」 了解德布罗意物质波的概念 11.了解海森伯的不确定关系。 12.了解描述微观粒子的物理量 一波函数。 13.了解波恩对波函数的统计解择。 14.了解薛定要方程。 15.了解激光的发光机理、激光器的基本结构、激光的特点和激光的应用。 三、其他教学环节安排 本课程相关的物理实验独立设课,另行制定教学大纲。 四、考核方式 本课程考试评分采用百分制评分法。 (一)期末考试: 1.考试方式:闭卷笔试,时间为110分钟,卷面满分为100分,占总成绩的 70% 2.试题类型:(1)填空题(2)选择题(3)判断题(4)简述题 一)平时结 1.平时成绩满分100分,占总成绩的30%。 2.平时成绩计算公式:出勤+作业+表现加分 3.平时成绩记分方法: ”迟到扣1分/次 (1)出勤:满分50分请假扣1分/ 旷课扣10分/次 C1.第一部分 2.第二部分 (2)作业:10×5=50分 3.第三部分 4.第四部分 ·5.第五部分 了课堂表现 1分/次
21 第 4 节 激光 教学要求: 1.了解热辐射的实验定律,以及经典物理理论在说明热辐射时所遇到的困 难。 2.理解普朗克量子假设。 3.了解经典物理理论在说明光电效应的实验规律时所遇到的困难。 4.理解爱因斯坦光子假设。 5.掌握爱因斯坦方程。 6.理解康普顿效应的实验规律,以及爱因斯坦的光子理论对这个效应的解 释。 7.理解光的波粒二象性。 8.了解经典物理理论在说明氢原子光谱时时所遇到的困难。 9.理解玻尔的氢原子理论。 10.了解德布罗意物质波的概念。 11.了解海森伯的不确定关系。 12.了解描述微观粒子的物理量——波函数。 13.了解波恩对波函数的统计解释。 14.了解薛定谔方程。 15.了解激光的发光机理、激光器的基本结构、激光的特点和激光的应用。 三、其他教学环节安排 本课程相关的物理实验独立设课,另行制定教学大纲。 四、考核方式 本课程考试评分采用百分制评分法。 (一)期末考试: 1.考试方式:闭卷笔试,时间为 110 分钟,卷面满分为 100 分,占总成绩的 70%。 2.试题类型:(1)填空题 (2)选择题 (3)判断题 (4)简述题 (二)平时成绩: 1.平时成绩满分 100 分,占总成绩的 30%。 2.平时成绩计算公式:出勤+作业+表现加分 3.平时成绩记分方法: 迟到扣 1 分/次 (1)出勤:满分 50 分 请假扣 1 分/次 旷课扣 10 分/次 1.第一部分 2.第二部分 (2)作业:10×5=50分 3.第三部分 4.第四部分 5.第五部分 课堂表现 . ..1 分/次
(3)表现加分:查阅资料1~10分/次 课程负责人5~10分/人 五、教材及主要参考书 1.使用教材 祝之光编.物理学(第三版).高等教育出版社,2009.1 2.主要参若书 [1]程守洙.普通物理学.高等教育出版社,2004年1月. [2]余 大学物理学。 科学出版礼 2001年2月 [3]刘克哲.物理学.高等教育出版社,2006年1月. [4]金仲辉.大学物理.中国农业大学出版社,2006年. [5]梁绍荣.基础物理学.高等教育出版社,2008年1月. [6]赵凯华等。新概念物理教程(力学、电磁学、量子物理).高等教育出版社, 2008年1月. [7]向义和.大学物理导论(上、下册).清华大学出版社,2000年11月. 撰写人:安宏 审核人:栾玲 课程负贵人:安宏
22 (3)表现加分: .查阅资料 1~10 分/次 课程负责人 5~10 分/人 五、教材及主要参考书 1.使用教材 祝之光编. 物理学(第三版). 高等教育出版社,2009.1 2.主要参考书 [1]程守洙. 普通物理学. 高等教育出版社,2004 年 1 月. [2]余虹. 大学物理学. 科学出版社,2001 年 2 月. [3]刘克哲. 物理学. 高等教育出版社,2006 年 1 月. [4]金仲辉. 大学物理. 中国农业大学出版社,2006 年. [5]梁绍荣. 基础物理学. 高等教育出版社,2008 年 1 月. [6]赵凯华等. 新概念物理教程(力学、电磁学、量子物理). 高等教育出版社, 2008 年 1 月. [7]向义和. 大学物理导论(上、下册). 清华大学出版社,2000 年 11 月. 撰 写 人:安 宏 审 核 人:栾 玲 课程负责人:安 宏
《物理实验C》教学大纲 课程类别:学科基础 英文名称:Physics Experiment C 课程性质:必修 是否独立设课:是 总学时:32 其中实验学时:28 总学分:1 其中实验学分:1 适用专业:非物理类理工学科各专业 开课单位:物理科学与技术学院 实验项目数:9 必做项目数:8 选作项目数:1 其中综合性项目数:6 一、教学目的与基本要求 是理工科类专业对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程 是本料健接受系统实验方法和实验技能训练的开 物理实验课覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合 性很强的基本实验技能训练,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基 础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技 发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用,将为学生终生 学习和继续发展奠定必要的基础 (一)本课程的具体任务: 培养学生的基本科学实验技能,提高学生的科学实验基本素质,使学生初步 掌握实验科学的思想和方法。培养学生的科学思维和创新意识,使学生掌握实验 研究的基本方法,提高学生的分析能力和创新能力。 ()通过阅读实验教材,做好实验前的准备工作,培养学生自学能力 (2)通过阅读仪器说明书,正确使用常规仪器。 (3)正确记录和处理实验数据,撰写合格的实验报告。 提高学生的科学素养,培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风,认真 严谨的科学态度,积极主动的探索精神,遵守纪律,团结协作,爱护公共财产的 优良品德 本课程的基本要求 1.掌握测量误差的基本知识,具有正确处理实验数据的基本能力。 (1)测量误差与不确定度的基本概念,能逐步学会用不确定度对直接测量和间 接测量的结果进行评估。 (②)处理实验数据的一些常用方法,包括列表法、作图法和逐差法等。还包括 用计算机软件处理实验数据的基本方法。 2.掌握基本物理量的测量方法。 例如:长度、质量、时间、温度、电流、电压、电阻、磁感应强度、折射率 等常用物理量、物性参数的测量,以及数字化测量技术和计算技术的应用。 3.了解常用的物理实验方法,并逐步学会其使用。 例如:比较法、放大法、模拟法、转换法、平衡法、补偿法、干涉法等,以 及在近代科研和工程技术中应用的其他方 4紫握实验室常用仪器的性能,并能够正确使用。 例如:长度测量仪器、计时仪器、电脑通用计数器、变阻器、电表、直流电 2
23 《物理实验 C》教学大纲 课程类别:学科基础 英文名称:Physics Experiment C 课程性质:必修 是否独立设课:是 总 学 时:32 其中实验学时:28 总 学 分:1 其中实验学分:1 适用专业:非物理类理工学科各专业 开课单位:物理科学与技术学院 实验项目数:9 必做项目数:8 选作项目数:1 其中综合性项目数:6 一、教学目的与基本要求 物理实验课是理工科类专业对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程, 是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。 物理实验课覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合 性很强的基本实验技能训练,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基 础。它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技 发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用,将为学生终生 学习和继续发展奠定必要的基础。 (一)本课程的具体任务: 培养学生的基本科学实验技能,提高学生的科学实验基本素质,使学生初步 掌握实验科学的思想和方法。培养学生的科学思维和创新意识,使学生掌握实验 研究的基本方法,提高学生的分析能力和创新能力。 ⑴通过阅读实验教材,做好实验前的准备工作,培养学生自学能力。 ⑵通过阅读仪器说明书,正确使用常规仪器。 ⑶正确记录和处理实验数据,撰写合格的实验报告。 提高学生的科学素养,培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风,认真 严谨的科学态度,积极主动的探索精神,遵守纪律,团结协作,爱护公共财产的 优良品德。 (二)本课程的基本要求: 1.掌握测量误差的基本知识,具有正确处理实验数据的基本能力。 ⑴测量误差与不确定度的基本概念,能逐步学会用不确定度对直接测量和间 接测量的结果进行评估。 ⑵处理实验数据的一些常用方法,包括列表法、作图法和逐差法等。还包括 用计算机软件处理实验数据的基本方法。 2.掌握基本物理量的测量方法。 例如:长度、质量、时间、温度、电流、电压、电阻、磁感应强度、折射率 等常用物理量、物性参数的测量,以及数字化测量技术和计算技术的应用。 3.了解常用的物理实验方法,并逐步学会其使用。 例如:比较法、放大法、模拟法、转换法、平衡法、补偿法、干涉法等,以 及在近代科研和工程技术中应用的其他方法。 4.掌握实验室常用仪器的性能,并能够正确使用。 例如:长度测量仪器、计时仪器、电脑通用计数器、变阻器、电表、直流电
桥、通用示波器、低频信号发生器、干涉仪、传感器,常用电源和光源等。 5.堂据常用的实验操作技术 例如:零位调整、水平/铅直调整、光路的共轴调整、消视差调整、逐次逼近 调 、按电路图正确接线、简单的电路故障检查与排除,以及在近代科研和工程 术中应用的仪器调节。 6.简介物理实验史料和物理实验在现代科技中的应用知识。 一、主要仪器沿备及丁目 游标 卡尺、工业天平、物理天平、烧杯、电桥板、直流指针式 检流计、保护开关组、直流电阻、滑线变阻器、多盘十进电阻器、旋转式电阻箱、 三线摆、转动惯量测试仪、水平仪、钢直尺、直流稳压电源、数字式温度计、读 数显微镜、牛顿环、钠光灯、钠光灯电源、分光计、光具座、凸透镜、凹透镜、 平面镜、热敏电阻、微机监控多用途智能辐射式加热器、静电场测试仪、示波器、 信号发生器、表面张力系数测试仪等。 三、实验内容及要求 序 实验项目名称 实验内容 要求 人数 误差理论讲座 基本概念、不确定度理论、有效数字 必做 不限 一)、 相关规划、实验数据处理方法 千分尺、天平的使用,固体密度的 2 密度的测量 量,直接测量和间接测量的数据处理 3 验证必做 3 斯通电桥测电自电 中值电 电桥灵敏 处理 3 验证 必做 4 牛顿环实验 曲率半 3 验证 必做 1 转动惯量的测量 3 验训 必做 尺、转动惯量测试仪的使用方法 6 透镜焦距的测量 光学系统的等高共轴调节,测凸透 3 验证 必做 1 镜、凹透镜的焦距 用模拟法测绘静 用稳恒电流场模拟静电场、用模拟 电场 测绘静电场 验证 必做 8 液体表面张力系用拉脱法测量不同液体的表面张刀 系粉 综合 必做 电子示波器的使观测交流信号及整流电压波形、测电 压和频率 验证 必做 10 用分光计测光学调解分光计并测量光学玻璃折射率 玻璃折射率 综合 选做 11 铜电阻和热敏电测金属铜电阻及负温度系数、热敏电 阻的温度特性 阳的温度特性 综合 选做 牛顿第二定律的 气垫导轨的电越通用计数器的调节 12 3 验 选位 研究 与使用,通过测量、绘曲线来验证 F、ax/m 13 用分光计测光栅 使用分光计来测量光栅的常数、角色 3 综合选做 散率和分拼本领
24 桥、通用示波器、低频信号发生器、干涉仪、传感器,常用电源和光源等。 5.掌握常用的实验操作技术。 例如:零位调整、水平/铅直调整、光路的共轴调整、消视差调整、逐次逼近 调整、按电路图正确接线、简单的电路故障检查与排除,以及在近代科研和工程 技术中应用的仪器调节。 6.简介物理实验史料和物理实验在现代科技中的应用知识。 二、主要仪器设备及工具 外径千分尺、游标卡尺、工业天平、物理天平、烧杯、电桥板、直流指针式 检流计、保护开关组、直流电阻、滑线变阻器、多盘十进电阻器、旋转式电阻箱、 三线摆、转动惯量测试仪、水平仪、钢直尺、直流稳压电源、数字式温度计、读 数显微镜、牛顿环、钠光灯、钠光灯电源、分光计、光具座、凸透镜、凹透镜、 平面镜、热敏电阻、微机监控多用途智能辐射式加热器、静电场测试仪、示波器、 信号发生器、表面张力系数测试仪等。 三、实验内容及要求 序 号 实验项目名称 实验内容 学时 分配 实验 类型 实验 要求 每组 人数 1 误差理论讲座 (一)、(二) 基本概念、不确定度理论、有效数字 相关规则、实验数据处理方法 4 必做 不限 2 密度的测量 千分尺、天平的使用,固体密度的测 量,直接测量和间接测量的数据处理 3 验证 必做 1 3 惠斯通电桥测电 阻 自组电桥、测中值电阻、测电桥灵敏 度、用不确定度理论处理数据 3 验证 必做 1 4 牛顿环实验 用读数显微镜测平凸透镜的曲率半 径,用逐差法进行实验数据处理 3 验证 必做 1 5 转动惯量的测量 用三线摆测定物体的转动惯量,检验 转动惯量的平行轴定理,掌握游标卡 尺、转动惯量测试仪的使用方法 3 验证 必做 1 6 透镜焦距的测量 光学系统的等高共轴调节,测凸透 镜、凹透镜的焦距 3 验证 必做 1 7 用模拟法测绘静 电场 用稳恒电流场模拟静电场、用模拟法 测绘静电场 3 验证 必做 1 8 液体表面张力系 数的测量 用拉脱法测量不同液体的表面张力 系数 3 综合 必做 1 9 电子示波器的使 用 观测交流信号及整流电压波形、测电 压和频率 3 验证 必做 1 10 用分光计测光学 玻璃折射率 调解分光计并测量光学玻璃折射率 3 综合 选做 1 11 铜电阻和热敏电 阻的温度特性 测金属铜电阻及负温度系数、热敏电 阻的温度特性 3 综合 选做 1 12 牛顿第二定律的 研究 气垫导轨的电脑通用计数器的调节 与使用,通过测量、绘曲线来验证 a ∝F、a∝1/m 3 验证 选做 1 13 用分光计测光栅 参数 使用分光计来测量光栅的常数、角色 散率和分辨本领。 3 综合 选做 1
14液体粘度的测量 用落针法测量蓖麻油的粘滞系数、分 析系统误差(落针法) 3验证选做 1 15声速的测量 用相位法、驻波法测量空气中的声速 3综合选做 16 迈克尔设干涉仪迈克尔逊干涉仪的调节、测钠光灯光 3 综合 选做 1 的调节和使用 波波长 17 亥姆霍兹线圈的掌握电磁感应法测磁以场的原理,测 3 验证选微 1 磁场测量 量姆在线的磁感应强度分 18操作考试 随机抽测一个实险项目 1+1 必做 四、考核方式 1.实验报告要求: 每位学生都要独立完成相关的实验报告。从对实验数据进行处理到分析实验 结果、 解释实验现象 学生均应持严肃认真、实事求是的科学态度, 找出引起误 差的原因。 (1)实验报告内容包括: 实验项目名称,实验时间、地点,实验学生的专业、班级、姓名。 实验仪器,实验原理,实验步骤,实验数据记录表格,数据处理过程和结果 报道,误差分析和问题讨论等 2) 验报告的格式: 详见 “大连大学基础物理实验中心实验报告”的规范模式。 2.考核方式: 平时每个实验成绩以学生预习、课堂操作及实验报告为依据综合评定,实验 成绩以满分10分制评定,其中预习2分,课堂操作4分,实验报告4分 学期末总评成绩: 平时实 验成绩占总评成绩的60%, 期末操作考试成绩占总评 成绩的40%。总评成绩以百分制统计记载,分别计为:A(90-100分)、B(80-89分)、 C(70-79分)、D(60-69分)、F(0-59分)。 五、教材及参考书 数材 李学慧主编。大学物理实验。北京:高等教育出版社,2005年。 2.主要参考书 霍剑青等主编。大学物理实验。北京:高等教育出版社,2004年. 朱鹤年著.新概念物理实验测量引论.北京:高等教育出版社,2007年。 撰写人:徐朋 审核人:刘军 课程负责人:李学慧
25 14 液体粘度的测量 用落针法测量蓖麻油的粘滞系数、分 析系统误差(落针法) 3 验证 选做 1 15 声速的测量 用相位法、驻波法测量空气中的声速 3 综合 选做 1 16 迈克尔逊干涉仪 的调节和使用 迈克尔逊干涉仪的调节、测钠光灯光 波波长 3 综合 选做 1 17 亥姆霍兹线圈的 磁场测量 掌握电磁感应法测磁以场的原理,测 量亥姆霍兹线圈的磁感应强度分布 3 验证 选做 1 18 操作考试 随机抽测一个实验项目 1+1 必做 1 四、考核方式 1.实验报告要求: 每位学生都要独立完成相关的实验报告。从对实验数据进行处理到分析实验 结果、解释实验现象,学生均应持严肃认真、实事求是的科学态度,找出引起误 差的原因。 ⑴实验报告内容包括: 实验项目名称,实验时间、地点,实验学生的专业、班级、姓名。 实验仪器,实验原理,实验步骤,实验数据记录表格,数据处理过程和结果 报道,误差分析和问题讨论等。 ⑵实验报告的格式: 详见“大连大学基础物理实验中心实验报告”的规范模式。 2.考核方式: 平时每个实验成绩以学生预习、课堂操作及实验报告为依据综合评定,实验 成绩以满分 10 分制评定,其中预习 2 分,课堂操作 4 分,实验报告 4 分。 学期末总评成绩:平时实验成绩占总评成绩的 60%,期末操作考试成绩占总评 成绩的 40%。总评成绩以百分制统计记载,分别计为:A(90-100 分)、B(80-89 分)、 C(70-79 分)、D(60-69 分)、F(0-59 分)。 五、教材及参考书 1.教材 李学慧主编. 大学物理实验. 北京:高等教育出版社,2005 年. 2.主要参考书 霍剑青等主编. 大学物理实验. 北京:高等教育出版社,2004 年. 朱鹤年著. 新概念物理实验测量引论. 北京:高等教育出版社,2007 年. 撰 写 人:徐 朋 审 核 人:刘 军 课程负责人:李学慧