课程英文译名：Experiments in Modern Physics
课内总学时：32 学分：1
开课学院：理学院．开课教研室：物理实验中心
课程编号：S0701472课程类别：必修课
面向专业：应用物理、光信息科学与技术
一、课程的任务和目的
近代物理实验课程是继普通物理实验（一）和普通物理实验（二）后开设的一门重要的技术基础实验课程，具有较强的综合性和技术性。
通过近代物理实验丰富和活跃学生的物理思想，帮助学生理解近代物理领域中的一些重要现象，培养他们对物理现象的观察能力和分析能力，引导他们了解实验物理在物理概念的产生、形成和发展过程的作用。学习近代物理中的一些常用方法、技术、仪器和知识，进一步培养正确的和良好的实验习惯以及严谨的科学作风，使学生获得一定程度的实验方法和技术研究物理现象和规律的独立工作能力，为学生掌握、应用和发展新技术打好坚实的物理实验基础。
二、课程内容与基本要求
本课程从近代物理主要领域中选取一些在物理学发展史上起过重要作用的著名实验以及在实验方法与技术上有代表性的实验进行教学。具体要求如下：
１．学习如何用实验方法和技术研究物理现象与规律，培养学生实验过程中发现问题，分析问题和解决问题的能力，以及创新能力；
２．学习近代物理某些主要领域中的一些基本实验方法和技术，掌握有关的仪器的性能和使用；
３．通过实验加深对近代物理的基本现象及其规律的理解；
４．巩固和加强有关实验数据处理及误差分析方面的训练；
５．培养实事求是、踏实细致、严肃认真的科学态度和克服困难、坚韧不拔的工作作风以及良好的实验素养。
具体实验项目及学时数分配如下：
序号 | 实验项目 | 时数 | 每组人数 | 内容提要 | 实验性质 | 类别 | ||||
验证 | 设计 | 综合 | 演示 | 必做 | 选做 | |||||
1 | 金属逸出功的测量 | 3 | 1 | 了解关于热电子发射的基本规律；学习用里查逊直线法测定钨的逸出功 | √ | √ | ||||
2 | 铁磁材料居里温度的测量 | 3 | 1 | 掌握电滞回线及居里温度的测量方法 | √ | √ | ||||
3 | 法拉第效应----晶体磁光效应仪 | 3 | 1 | 通过实验研究磁致旋光现象，加深理解法拉第效应；计算样品的维尔德常数 | √ | √ | ||||
4 | 激光拉曼光谱仪 | 4.5 | 2 | 掌握拉曼光谱的基本原理，初步学会根据拉曼光谱来确定分子结构及简正振动类型；掌握拉曼散射光谱的实验技术 | √ | √ | ||||
5 | 扫描隧道显微镜 | 4.5 | 2 | 学会使用扫描隧道显微镜，观察Au表面的形貌。 | √ | √ | ||||
6 | 高温超导材料特性的测试 | 4.5 | 1 | 测量高临界温度氧化物超导材料的电阻随温度的变化关系；掌握利用液氮容器内的低温空间改变氧化物超导材料温度、测温及控温的原理和方法；掌握四引线测量法的基本实验方法以及实验结果的分析与处理 | √ | √ | ||||
7 | 蒸汽冷凝法制备纳米微粒 | 3 | 2 | 学习和掌握利用蒸汽冷凝法制备金属纳米微粒的基本原理和实验方法，研究微粒尺寸与惰性气体气压之间的关系。 | √ | √ | ||||
8 | 半导体的霍耳系数与导电率的测量——变温霍耳效应实验仪 | 3 | 2 | 了解半导体中霍耳效应的产生原理；掌握霍耳系数和电导率的测量方法 | √ | √ | ||||
9 | 各向异性材料磁电阻的测量——磁阻效应实验仪 | 3 | 2 | 初步掌握室温磁电阻的测量方法 | √ | √ | ||||
三、教学方式与考核要求
1．本实验以开放形式为主，教师指导下由学生独立完成实验。
2．本课程为考试课程，考试成绩由平时成绩与期终考核成绩综合评定。平时成绩根据学生实验预习情况、实验操作情况和实验报告质量进行评定。期终考核采取以写近代物理实验科学小结报告或笔试的方式。
四、与各课程的联系对
先修课程：普通物理实验（1），普通物理实验（2），普通物理实验（3），光学，原子物理学，固体物理学等
五、教材与参考书
教材：《近代物理实验》，自编讲义
参考书：1.《新编近代物理实验》，沙振舜，黄润生主编. 南京大学出版社，2002
2．《近代物理实验》，张天喆等主编. 科学出版社，2004
3．《近代物理实验》（基本实验）,吴思诚，王祖铨主编. 北京大学出版社，2002
