在近代物理实验中变验证性实验为研究性实验.ppt

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1、在近代物理实验中变验证性实验为研究性实验王福合刘维首都师范大学物理系物理实验教学中心近代物理实验的特点著名物理实验，大部分获得过诺贝尔奖如塞曼效应、扫描隧道显微镜、x射线衍射、拉曼光谱等。所涉及的知识面较宽，综合性和技术性较强。验证性实验实验性科学研究的过程（1）提出实验目的；（2）设计实验方案；（3）实施实验方案，并不断改进实验方案；（4）对实验结果进行分析讨论;（5）给出结论。近代物理实验与实验研究的主要区别1.实验目的已经提出2.实验结论已知3.其它3个步骤可以变成未知：(1)设计实验方案；(2)实施并改进

2、实验方案；(3)对实验结果进行分析讨论。⇛抓住这3个步骤，将验证性实验变为研究性实验。(以塞曼效应为例)塞曼效应1896年塞曼（P.Zeeman）发现：把光源放在足够强的磁场中，原来的一条光谱线会分裂为几条偏振的子谱线。1902年获诺贝尔物理奖。实验设计实验目的：观察塞曼效应，即观察光谱线的分裂。实验方案设计：（1）哪些器件能观察测量光谱线的分裂（2）怎样设计光路。思考题色散元件选择（1）可用来测量光谱的色散元件有哪些？（2）它们的结构和分辨率有什么不同？（3）应该选择什么色散元件来测量光谱？注意：塞曼效应中谱线之

3、间的波长差（或波数差）很小。思考题2.光路设计本实验所用光源比较弱，应该怎样设计和优化光路来提高谱线的亮度？办法：在光源附近加上一个直径比较大的凸透镜来汇聚光，从而提高光强。思考题3.光路调整怎样利用光学的办法调整光路使每个元器件的中心都在一条线上？办法：利用光斑位置来依次调整各器件共轴。思考题4.标准具方向的调整（垂直光路）怎样调整标准具方向，使其平行面垂直光路？办法：使干涉圆环既明亮又清楚，且圆环形状为正圆而非椭圆。思考题5.错序观察法测磁场已知F-P标准具两平行玻璃板内表面之间的间距d，利用错序观察法测磁场科

4、学吗？如果不科学，那么科学的办法是什么？办法：利用特斯拉计测磁场(霍尔效应)。思考题6.实验记录设计为了求电子的荷质比，你应该测量记录哪些量?7.误差分析将自己测得的电子荷质比与公认值对比，分析产生实验误差的原因，并给出改进办法。谢谢！