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物理实验4简介 物理实验4课程以仿真实验形式开出。物理仿真实验通过计算机把实验设备、教学内容、教师指导和学生的操作有机的融为一体。其对实验环境的模拟，可加强大家对实验的物理思想和方法、仪器的结构和原理的理解和对仪器功能和使用方法的训练，培养大家的设计思考能力和比较判断能力，以达到学习实验技能，深化物理知识的目的。 我们选用的是由中国科学技术大学研制、高等教育出版社出版的《大学物理仿真实验》教学软件。 第一部分有20个实验，项目为：凯特摆测重力加速度、核磁共振、测螺线磁场、检流计、单透镜实验、分光计、氢氘光谱的测量及阿贝比长仪、氢氘光谱的拍摄、G-M计数管特性研究、热敏电阻、夫兰克-赫兹实验、塞曼效应、偏振光的研究、光电效应、γ能谱、电子自旋共振、示波器、法布里-泊罗标准具、真空实验、油滴实验。还包括实验报告及习题库部分。 第二部分有22个实验项目，分别为：绪论、测量误差及数据处理、力热学基本测量仪器、单摆测重力加速度、霍尔效应、居里温度点测定、空气比热容比的测定、交流电桥及介电常数测量、电子荷质比的测量、杨氏模量测量、测量金属导热系数、迈克尔逊干涉仪、测动态磁滞回线、测固体的热膨胀系数、双臂电桥测低电阻、超声波测声速、气垫上的直线运动、碰撞和动量守恒、光学设计实验、整流电路、温度设计、R-C电路实验。 第三部分有13个实验项目，分别为：动态法测杨氏模量、傅里叶光学、高温超导、交变场测介电常数、扭秤法测万有引力常数、喇曼光谱、偏振光Ⅱ、透射电子显微镜、受迫振动、牛顿环法测曲率半径、刚体转动惯量、良导体热导率的动态法测量、扫描隧道显微镜（STM）。 这套软件在强调对实验环境的整体模拟的同时，仪器的关键部位可拆卸，可解剖进行调整，并且实现了对仪器各种指标和内部结构动作的实时观察。通过仿真实验大家可以对实验建立起直观感性的认识。仿真实验对实验的历史背景和意义、现代应用等方面都作了介绍，对实验的相关理论进行了演示和讲解，这些都将扩大和加深同学对实验的理解和认识。 随着时代的发展，科技进步对教育提出越来越高的要求，特别是对人才的创新思维和实践能力的培养趋向个性化，需要比普通公共教学占用更多的教学资源。在目前的物理实验教学中，由于实验仪器复杂、精密与昂贵，往往不能允许学生自行设计实验参数、反复调整仪器。大学物理仿真实验可在相当程度上弥补实验教学上这方面的缺陷。希望仿真实验能够为你学习物理实验知识、方法和技能提供帮助！ 一、实验内容 本学期物理实验4课程须完成如下十个实验项目，并撰写实验报告： 大学物理仿真实验V2.0第一部分 氢氘光谱的拍摄 氢氘光谱的测量及阿贝比长仪、 γ能谱 塞曼效应 电子自旋共振 大学物理仿真实验V2.0第三部分 动态法测杨氏模量 高温超导 扭秤法测万有引力常数 喇曼光谱 扫描隧道显微镜(STM) 二、实验要求及注意事项 实验前要查阅与要做实验相关的理论及实验知识，实验中先要认真阅读仿真系统中自带的实验简介、原理、仪器等内容，做完后按照实验要求认真完成实验报告。 三、实验报告要求 实验报告就包含：实验项目名称，实验目的，数据处理与实验结果（用表格呈现，有实验数据记录及结果；有图的，需另外给出图及图的名称）。 提交的报告： 手写及打印均可。 四、实验成绩 平时成绩：20%，报告成绩：30%，笔试成绩：50% 氢氘光谱的拍摄 将已知波长的铁谱线与未知波长的谱线拍在同一张底片上，用内插法可推知未知谱线的波长。 实验操作提示： 在主窗口中用鼠标指向各仪器主要部件时，会出现相应的提示信息。单击透镜及透射光阑，在光阑盘上单击鼠标左键或右键，选择正确的光阑。单击“电极架”，调节5个按钮，使观察窗内电极的投影间隙略宽于光阑缝、位于同一垂直线内且在水平方向居于光阑缝的中央。通过切换视角可调节在另一方向观察时的电极位置。哈特曼光阑在哈特曼光阑上单击鼠标左键或右键可选择哈特曼光阑。在其它地方单击鼠标右键，则弹出滤色镜选项，可选择所用滤色镜。 4. 制定摄谱计划 摄谱要先制订摄谱计划（即拍摄步骤），才能进行拍摄。 （1）栅位选择，实验采用一级光谱拍摄氢氘光谱，为了拍摄前四条氢氘巴尔末线系的光谱（656.2nm～400.0nm）需要转动光栅选择两个光栅转角分段拍摄不同范围的光谱。单击“光栅转角调整”，用鼠标拖动底片，粗调光栅转角在转轮上单击鼠标左键或右键，可细调光栅转角。2）滤色镜的选择，由光栅方程d (sini + sinβ) = kλ可知，一级衍射光谱和二级、三级的光谱重叠，即 1 × 600nm = 2 × 300nm = 3 × 200nm 一级光谱的600nm和二级光谱的300nm，三级光谱的200nm重叠光谱的重叠往往会造成读谱的困难，因此在拍摄 Fe谱时必须加光谱滤色