本教材是北京航空航天大学近代物理实验课程的任课教师多年教学实践的结晶。教材内容划分采用了专题模块的架构,包含磁共振实验、光谱学实验、激光与光学实验、原子核物理与原子物理实验、现代物理实验技术5大专题,每个实验包括背景知识介绍、预习要点、实验原理与装置、基本实验、自主扩展实验、研究性实验等内容。此外还增设了一个综合系列实验,旨在通过该实验能让学生掌握多方面的物理知识和实验技能。
在教材的编写过程中,注重吸收物理科学和实验技术的一些zui新成果,将当代科学热点问题融入近代物理实验教学内容中:将老师科研与实验教学相结合开发的特色实验写入教材中;将自主扩展实验和研究性实验内容写入教材中。
该教材既可作为高等学校物理类本科学生的近代物理实验课程教材,又可作为工科类本科生和研究生基础课程的参考书,也可作为相关科技人员的参考书。
第1章 磁共振实验专题………………………………………………………………………… 1
1.0 引 言…………………………………………………………………………………… 1
1.1 核磁共振………………………………………………………………………………… 2
1.2 微波顺磁共振…………………………………………………………………………… 15
1.3 微波铁磁共振…………………………………………………………………………… 20
1.4 光磁共振………………………………………………………………………………… 24
第2章 光谱学实验专题……………………………………………………………………… 34
2.0 引 言…………………………………………………………………………………… 34
2.1 单色仪…………………………………………………………………………………… 35
2.2 分光光度计……………………………………………………………………………… 40
2.3 激光拉曼光谱…………………………………………………………………………… 47
2.4 荧光分光光度计………………………………………………………………………… 57
第3章 激光与光学实验专题………………………………………………………………… 66
3.0 引 言…………………………………………………………………………………… 66
3.1 氦氖激光器模式分析及稳频实验……………………………………………………… 67
3.2 光拍法测量光速………………………………………………………………………… 75
3.3 二倍频实验……………………………………………………………………………… 85
3.4 偏振全息光栅…………………………………………………………………………… 88
3.5 光学运算………………………………………………………………………………… 92
第4章 原子核物理与原子物理专题………………………………………………………… 99
4.0 引 言…………………………………………………………………………………… 99
4.1 利用快速电子验证动量和动能的相对论关系实验………………………………… 106
4.2 核衰变统计规律实验………………………………………………………………… 113
4.3 计算机断层扫描成像(CT)技术……………………………………………………… 119
4.4 X射线实验…………………………………………………………………………… 131
4.5 塞曼效应实验………………………………………………………………………… 142
第5章 现代物理实验技术及应用专题……………………………………………………… 148
5.0 引 言………………………………………………………………………………… 148
5.1 扫描隧道显微镜……………………………………………………………………… 148
5.2 原子力显微镜技术及应用…………………………………………………………… 155
5.3 椭偏光法测量薄膜折射率和厚度…………………………………………………… 164
5.4 单边p n结杂质分布的锁相检测………………………………………………… 172
5.5 光纤光栅传感实验…………………………………………………………………… 178
5.6 超巨磁阻(CMR)材料的交流磁化率测量…………………………………………… 192
第6章 综合系列实验………………………………………………………………………… 196
真空获得、蒸发镀膜、物性表征及电子衍射实验…………………………………………… 196