上海交通大学：《物理实验》精品课程教学资源（教学大纲）《近代物理实验》教学大纲

延安大学：《大学物理实验》课程教学资源（教学大纲，打印版）近代物理实验

1924年法国物理学家德布罗意在爱因斯坦光子理论的启示下,提出了一切微观实物粒子 都具有波粒二象性的假设。1927年戴维逊与革末用镍晶体反射电子,成功地完成了电子衍射 实验,验证了电子的波动性,并测得了电子的波长。两个月后,英国的汤姆逊和雷德用高速 电子穿透金属薄膜的办法直接获得了电子衍射花纹,进一步证明了德布罗意波的存在

光磁共振,是把光频跃迁和射频磁共振跃迁结合起来的一种物理过 程,是利用光抽运效应来研究原子超精细结构塞曼子能级间的磁共振。所 研究的对象是碱金属原子铷Rb。天然铷中含量大的同位素有两种:8Rb 占2785%,8Rb占72.15% 气体原子塞曼子能级间的磁共振信号非常弱,用磁共振的方法难于观 察

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能级与光谱模块 弗兰克—赫兹实验 . 1 费米-狄拉克分布 . 4 用多功能光栅光谱仪进行钠光谱测量实验 . 9 场致效应模块 塞曼效应 . 15 电子自旋共振 . 20 波特性模块 声速测定 . 26 噪声频谱分析实验 . 32 微波技术实验 . 46 相对论与核物理模块 验证快速电子的动量与动能的相对论关系 . 53 CT实验 . 61 固体特性模块 超导转变温度与磁悬浮力测量实验 . 65 色度实验 . 72 传感器实验 . 83 粉末X-射线衍射仪的使用 . 87

电子自旋的概念是 Pauli在1924年首先提出的。1925年, S.A. Goudsmit和 G Uhlenbeck用它来解释某种元素的光谱精细结构获得成功 Stern和 Gerlaok也以实验直 接证明了电子自旋磁矩的存在。 电子自旋共振( Electron Spin Resonance)缩写为ESR又称顺磁共振( Paramagnetic Resonance它是指处于恒定磁场中的电子自旋磁矩在射频电磁场作用下发生的一种磁 能级间的共振跃迁现象。这种共振跃迁现象只能发生在原子的固有磁矩不为零的顺磁 材料中,称为电子顺磁共振。194年由前苏联的柴伏依斯基首先发现

铁磁共振 微波铁磁共振(FMR)是指铁磁介质处在频率为∫的微波电磁场中,当改变外加恒 磁场H的大小时,发生的共振吸收现象。铁磁共振观察的对象是铁磁介质中的未偶电 子,可以说它是铁磁介质中的电子自旋共振。铁磁共振不仅是磁性材料在微波技术应用 上的物理基础,也是研究其它宏观性能与微观结构的有效手段

核磁共振 核磁共振(NMR)就是指处于某个静磁场中的物质的原子核系统受到相应频率的电 磁辐射时,在它们的磁能级之间发生的共振跃迁现象。它自问世以来已在物理、化学、 生物、医学等方面获得广泛应用,是测定原子的核磁矩和研究核结构的直接而准确的方 法,也是精确测量磁场的重要方法之一

核衰变的统计规律 在一定时间内放射性原子核的衰变数、带电粒子在介质中损耗能量所产生的离子对数,都是随机 的,即有统计涨落。在任何一次核衰变测量中,即使所有的测量条件都是稳定的,如源的放射性活 度、源的位置、探测器的工作电压等都保持不变,多次记录探测器在相同时间内所测到的粒子数目就 会发现,每次测到的计数并不完全相同,而是围绕某个平均数值上下涨落