近代物理實驗
內容提要
本書是在大連理工大學1995年出版的《近代物理實驗》教材的基礎上，總結多年的教學實踐經驗，並增加了實驗室近年來引進的一些新實驗，對原教材進行篩選增補和修訂而成的。全書包含原子物理、核探測技術、微波技術、磁共振技術、雷射與光學、光通信技術、真空與低溫技術、熱導率的測量技術、電路與物量測量等內容，共27個實驗題目，詳細闡述了每個實驗的原理、背景知識和在現代生產生活中的套用，並介紹了每個實驗的儀器、操作步驟和注意事項。
本書可作為理工科大學物理專業或物理相近專業近代物理實驗課的教學用書，可供非物理專業理工科大學生和研究生參考，也可作為從事實驗教學的教師和工程技術人員的參考書。
目錄
第一單元原子物理
1-1塞曼效應
1-2黑體輻射
1-3原子光譜
第二單元核探測技術
2-1蓋革一米勒計數器及核衰變的統計規律
2-2驗證快速電子的相對論效應
2-3物質對β射線的吸收
2-4物質對γ射線的吸收
第三單元微波實驗
3-1微波系統中電壓駐波比的測量
3-2微波光學
第四單元磁共振
4-0磁共振基礎知識
4-1核磁共振
4-2微波電子順磁共振
4-3微波鐵磁共振
4-4光泵磁共振
第五單元雷射與光學
5-1氦氖雷射器的模式分析
5-2晶體的電光效應與電光調製
5-3橢偏法測量介質薄膜的厚度和折射率
5-4單光子計數
5-5邁克耳孫干涉法測量氣體折射率
5-6空間單點光學相干層析技術
第六單元光通信技術
6-1音頻信號在光纖中的傳輸
6-2數位訊號編碼及在光纖中的傳輸
第七單元真空與低溫
7-1真空的獲得及其測量
7-2高溫超導體的零電阻現象
第八單元固體材料參數測試
8-1熱波法(動態法)測熱導率
8-2閃光法測熱導率
第九單元電路與物理測量
9-1非線性電路混沌
9-2鎖相放大器
清華大學出版社圖書
圖書信息
書名：大學物理實驗
ISBN：9787302277460
作者：郭悅韶、廖坤山
定價：26元
出版日期：2012-2-3
出版社：清華大學出版社
圖書簡介
本書是在清華大學“近代物理實驗”系列課程教學實踐的基礎上編寫的。內容涉及原子分子物理、雷射技術、磁共振、微波、超導、真空與薄膜、超聲、X光、核探測技術、半導體等領域共18個實驗。本書著重闡述了每個實驗的基本原理和實驗方法，詳細介紹了實驗裝置和主要實驗內容與要求。書中許多章節中都特意介紹了有關實驗技術當前發展和研究的現狀，以進一步啟發學生自主研究的興趣。
本書適合作為高等學校理工科本科生和研究生的近代物理實驗課程的教材或教學參考書，也可為有關學科實驗研究人員提供參考。
前言
當今正處在一個科學技術迅速發展的時代，高新技術層出不窮，而物理學是技術的基礎。沒有20世紀以來以相對論和量子力學作為理論基礎的近代物理學的巨大發展，就沒有今天的微型計算機、雷射和光通信、核能、納米科學和技術等各種各樣的高新技術。《近代物理實驗》不僅使學生生動直觀地觀察學習在近代物理學發展中起過重要作用的著名實驗，領會著名物理學家的物理思想和實驗設計思想，進一步鞏固理解以前學到的理論知識，而且可以掌握科學實驗中一些不可缺少的現代實驗技術。通過這些實驗的訓練，學生可了解近代物理的基本原理，學習科學實驗的方法、科學儀器的使用和典型的現代實驗技術，可進一步培養學生的科學作風和進行科學研究的能力。
本書的前身是張孔時和丁慎訓同志主編的物理實驗教程（近代物理實驗部分）一書（清華大學出版社，1991）。那是一本物理思想闡述清楚，內容豐富，文字嚴謹的教科書，包含34個實驗，其中絕大部分都曾在清華大學的近代物理實驗教學中用過。近年來，為了適應面向21世紀教學改革的需要，近代物理實驗課程學時和內容都有所精簡；同時由於實驗技術本身在飛速發展，儀器設備需要改造更新。為此，我們精選了18個實驗作為近代物理實驗課程的主要內容，並在創建國際一流大學的課程建設過程中，對這些實驗中的絕大部分儀器進行了技術改造和更新，使之更能適應當前科研和教學的需要。本書就是為配合當前課程教學而編寫的教科書，它更多地體現和吸收了當前科學研究的成果，使近代物理實驗這門課程更加現代化。
本書是近年來清華大學近代物理實驗室和近代物理實驗課程建設的總結，它既集中了當前實驗室工作的教師和實驗技術人員的集體的智慧和力量，更是繼承和包含了曾在這個實驗室工作過的前輩教職工辛勤勞動的成果。對各章節的實驗做出過貢獻的人員名字難於一一記述，這裡只列出參加最後編寫工作的作者的名單。實驗1：馬興坤；實驗2：徐友平、馬興坤等；實驗3：王文鑒、侯清潤等；實驗4：李功平、余加莉、劉夢林、張慧雲；實驗5：茅衛紅、馬興坤、陳默軒；實驗6：馬興坤、劉鑫森等；實驗7：陳宜保、馬興坤、李功平；實驗8：陳宜保、王合英、劉耀忠；實驗9：王合英、侯清潤、張仲華等；實驗10：張慧雲、黃賀生、茅衛紅；實驗11：陳宏；實驗12：陳宏、何元金；實驗13：何元金、陳宏；實驗14：何元金、張校、陳宏等；實驗15：張慧雲；實驗16：張慧雲、萬家光等；實驗17：陳宜保、張慧雲、余加莉、丁慎訓；實驗18：王榮耀、陳默軒、劉夢林。
在此，我們謹對所有對本書做出過貢獻的同志表示衷心的感謝。同時，我們誠懇歡迎讀者對本書不足之處予以指正。
2002年11月
目錄
實驗1用電荷耦合器件（CCD）測量氦燈光譜1
1.1引言1
1.2實驗目的2
1.3實驗裝置和實驗原理2
1.4實驗內容4
1.5實驗注意事項4
1.6思考題4
附錄1.1自準直平面光柵光譜儀5
附錄1.2電荷耦合器件簡介9
實驗2塞曼效應15
2.1引言15
2.2實驗目的15
2.3實驗原理16
2.4實驗裝置和實驗方法18
2.5實驗內容和要求21
2.6實驗注意事項22
2.7思考題22
實驗3光泵磁共振實驗23
3.1引言23
3.2實驗目的24
3.3實驗原理24
3.4實驗裝置28
3.5實驗任務和步驟30
附錄3.1原子鐘33
實驗4通過共振線的吸收測量激發態的壽命36
4.1引言36
4.2實驗目的36
4.3實驗原理37
4.4實驗裝置41
4.5實驗步驟42
4.6實驗內容42
4.7思考題42
附錄4.1激發態壽命和吸收線強度的關係43
附錄4.2吸收係數的自然展寬和都卜勒展寬46
附錄4.3係數Aα48
實驗5雷射干涉測速實驗49
5.1引言49
5.2實驗目的49
5.3實驗原理49
5.4實驗裝置簡介50
5.5實驗內容與操作53
附錄5.1雷射干涉在雷射干涉微振動測量中的套用55
實驗6傅立葉變換全息存儲56
6.1引言56
6.2實驗原理57
6.3實驗光路61
6.4實驗內容和注意事項62
6.5思考題62
附錄6.1傅立葉變換64
附錄6.2平面波場的復振幅分布的空間頻率表示65
附錄6.3全息圖的最小光斑尺寸66
附錄6.4全息防偽和包裝裝潢技術簡介67
實驗7真空的獲得和測量71
7.1引言71
7.2實驗目的71
7.3實驗裝置和原理72
7.4實驗設備77
7.5實驗內容78
7.6注意事項79
7.7思考題80
附錄7.1常用真空獲取與測量設備的工作原理與使用81
附錄7.2真空科學在21世紀的發展87
實驗8四極濾質器和殘餘氣體分析89
8.1引言89
8.2實驗目的89
8.3實驗原理90
8.4實驗裝置95
8.5實驗內容97
8.6實驗注意事項98
8.7思考題98
實驗9真空鍍膜99
9.1引言99
9.2實驗目的99
9.3實驗原理99
9.4實驗裝置106
9.5實驗任務和內容108
9.6設計性實驗： 磁性多層膜的製備109
附錄9.1真空鍍膜實驗操作步驟112
附錄9.2其他真空鍍膜方法簡介115
實驗10高溫超導材料臨界參數的測定119
10.1引言119
10.2實驗目的119
10.3實驗原理119
10.4實驗方法124
10.5實驗裝置127
10.6實驗內容129
10.7安全注意事項129
10.8思考題129
附錄10.1實用高溫超導體的磁懸浮演示實驗131
附錄10.2超導帶材的套用136
實驗11多晶X射線衍射實驗138
11.1引言138
11.2實驗目的138
11.3實驗原理138
11.4實驗設備149
11.5X射線衍射儀操作規程155
11.6X射線防護155
11.7X射線衍射儀操作步驟156
11.8實驗內容157
實驗12γ能譜的測量158
12.1引言158
12.2實驗目的159
12.3實驗原理159
12.4實驗設備163
12.5實驗內容和要求169
12.6放射源的安全操作與防護170
12.7思考與討論170
實驗13正電子湮沒壽命譜測量171
13.1引言171
13.2實驗原理173
13.3實驗裝置178
13.4實驗方法181
13.5實驗任務183
13.6實驗注意事項184
實驗14穆斯堡爾效應185
14.1引言185
14.2實驗原理185
14.3穆斯堡爾譜分析188
14.4實驗裝置193
14.5實驗任務和數據處理195
14.6思考題196
實驗15超聲實驗198
15.1引言198
15.2實驗目的198
15.3實驗原理199
15.4實驗裝置205
15.5實驗內容206
15.6思考題206
附錄15.1壓電晶片的參數208
附錄15.2一些材料的聲速和密度210
附錄15.3功率超聲的套用211
附錄15.4超聲在醫學中的套用213
實驗16微波實驗215
16.1引言215
16.2實驗目的216
16.3微波基本知識216
16.4常用微波元件及設備簡介218
實驗16.1微波基本測量系統的使用及駐波比的測量221
實驗16.2用諧振腔微擾法測量微波介質特性226
實驗16.3電子自鏇共振229
實驗16.4鐵磁共振233
附錄16.1波導中電磁波傳播的物理描述237
附錄16.2微波固態源239
附錄16.3氣象衛星遙感241
實驗17鎖相放大器的原理及套用——P\|N結雜質濃度分布的測量243
17.1引言243
17.2實驗目的244
17.3實驗原理244
17.4實驗儀器253
17.5實驗任務和步驟255
17.6思考題258
實驗18斯特恩\|革拉赫實驗260
18.1引言260
18.2實驗目的260
18.3實驗原理260
18.4實驗裝置262
18.5實驗操作及注意事項265
18.6實驗任務265
附錄18.1原子的速度分布與相應的偏移分布266
附表基本物理常數1986年推薦值268
