物理系现代物理实验方法研究生课程简介
笫8章 现代物理实验方法习题 1． 指出下列化合物能量最低的电子跃迁的类型。 CH 3CH 2CH CH 2 (1)(2)(4)(3)CH 3CH 2CHCH 3CH 3CH 2CCH 3 CH 3CH 2OCH 2CH 3 (5)CH 2CH CH O 2． 按紫外吸收波长长短的顺序，排列下列各组化合物： (1)O O O CH 3 (2)CH 2CHCH CH 3CH CHCH CH 2CH 2CH 2CH 2 (3)CH 3Cl CH 3I CH 3Br (4) Cl NO 2 (5)顺-1,2-二苯乙稀和反-1,2-二苯乙稀 3． 指出下列哪些化合物可在近紫外区产生吸收带： (1)CH 3CH 2CHCH 3 CH 3 (2)．CH 3CH 2OCH(CH 3)2 (3)．CH 3CH 2C ≡CH (4)CH 3CH 2CCH 3 O (5) CH 2=C=O (6).CH 2=CH-CH=CH-CH 3 4．图8—34和图8—35分别是乙酸乙脂和1—己稀的红外光谱图，试识别各图的主要吸收峰。
5.指出如何应用红外光谱来区分下列各对称异构体: （1）（1）CH3—CH=CH—CHO和CH3-C≡C-CH2OH. (2)H C C6H5C C6H5 H和 C6H5 C H C C6H5 H (3)和 C O CH3C O CH3 (4)和 C CH2 (5)C6H5C C6H C和 C6H5 C C6H5 C C CN CH3 N CH CH2 6．化合物E,分子式为C8H6,可使Br2/CCl4溶液褪色,用硝酸银氨溶液处理,有白色沉淀生成； E的红外光谱如图8-36所示，E的结构是什么？ 图8—36 化合物E的IR图 7．试解释如下现象：乙醇以及乙二醇四氯化碳浓溶液的红外光谱在3350 cm-1处都有有一个宽的O-H吸收带，当用CCl4稀释这两种醇溶液时，乙二醇光谱的这个吸收带不变，而乙醇光谱的这个带被在3600 cm-1一个尖峰代替。 8．预计下列每个化合物将有几个核磁共振信号？
经典力学与现代物理 (时间60分钟总分100分) 斗鸡中学命题人:李萍李卫东检测人:何海燕 一、选择题(每题5分，共30分) 1、提出量子论的科学家是( ) A、普朗克 B、爱因斯坦 C、瑞利 D、德布罗意 2、某单色光照到金属上时不能产生光电效应，则下述措施中可能使该金属产生光电效应的是( ) A、延长光照时间 B、增大光照强度 C、换用波长较短的光照射 D、换用频率较低的光照射 3、关于光子说，下列说法正确的是( ) A、再空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子 B、光子不具有能量 C、每个光子的能量跟光的周期成正比 D、光子说与电磁说是相互对立、互不联系的两种学说 4、下列说法正确的是( ) A、光的波粒二象性学说是由牛顿的微粒说与惠更斯的波动说组成的 B、光的波粒二象性学说彻底推翻了麦克斯韦的光的电磁说 C、光子说并没有否定光的电磁说，在光子能量E=hv中，频率v 代表波的特征，能量E代表粒子的特征 D、既不可把光当成宏观观念中的波，也不可把光当成宏观观念中的粒子
5、甲、乙、丙三个完全相同的时钟，甲放在地面上，乙、丙分别放在两架航天飞机上，航天飞机沿同一方向高速飞离地球，但是乙所在的飞机比丙所在的飞机飞得快。则乙所在的飞机上的观察者认为( ) A、走得最快的钟是甲 B、走得最快的钟是乙 C、走得最快的钟是丙 D、走得最慢的钟是甲 6、已知电子的静止能量为0.511Mev若电子的动能为0.25Mev，则它所增加的质量与静止质量的比值近似为( ) A、0.1 B、0.2 C、 0.5 D、 0.9 二、填空题(每空2分，共18分) 7、相对论认为有( )才有空间和时间，空间和时间与( )有关。 8、经典力学的适用范围是:只适用于( )运动，不适用( )运动；只适用于( )世界，不适用( )世界。 9.用同一种单色光，在相同条件下，先后照射锌片和银片都能产生光电效应，对于这两个过程，一定相同的物理量是( )，可能相同的物理量是( )，一定不相同的物理量是( )。 三、计算题( 共计52分) 10、(10分)一固有长度为4.0m的物体,若以速率0.60c沿X轴相对于某惯性系运动，试问从该惯性系来测量，此物体的长度为多少？
数学物理方法 课程类别校级优秀□省级优质√省级精品□国家精品□项目主持人李高翔 课程建设主要成员陈义成、王恩科、吴少平、刘峰数学物理方法是理科院校物理类学生的一门重要基础课，该课程所涉内容，不仅为其后续课程所必需，而且也为理论和实际研究工作广为应用。因此，本课程教学质量的优劣，将直接影响到学生对后续课程的学习效果，以及对学生分析问题和解决问题的能力的培养。数学物理方法是物理专业师生公认的一门“难教、难学、难懂”的课程，为了将其变为一门“易教、易学、易懂”的课程，我们对该课程的课程体系、内容设置、教学方法等方面进行了改革和建设，具体做法如下： 一、师资队伍建设 优化组合的教师队伍，是提高教学质量的根本保证。本课程师资队伍为老、中、青三结合，其中45岁以下教师全部具有博士学位，均具有高级职称。课程原责任教师汪德新教授以身作则，有计划地对青年教师进行传、帮、带，经常组织青年教师观摩老教师的课堂教学、参与数学物理方法教材编写的讨论；青年教师主动向老教师学习、请教，努力提高自身素质和教学水平。现在该课程已拥有一支以中青年教师为主的教师队伍。同时，系领导对该课程教师队伍的建设一直比较重视，有意识地安排青年教师讲授相关的后续课程，例如，本课程现责任教师李高翔教授为物理系本科生和函授生多次主讲过《电动力学》、《量子力学》、《热力学与统计物理》等课程，使得他们熟知本门课程与后续专业课程的连带关系，因此在教学中能合理取舍、突出重点，并能将枯燥的数学结果转化为具体的物理结论，有利于提高学生的学习兴趣。培养学生独立分析问题和解决问题能力的一个重要前提是教师应该具有较强的科研能力，该课程的任课教师都是活跃在国际前沿的学术带头人或学术骨干，近5年来，他们承担国家自然科学基金项目共8项，在国内外重要学术刊物上发表科研论文60余篇，并将科研成果注入教学中。此外，本课程大多数教师有多次出国合作研究的经历，并且在学校教务处和外事处的支持下，吴少平副教授参加了由国家留学基金委员会组织的赴英“双语教学研修项目”，为本课程双语教学的开展打下了良好的基础。 二、教学内容 数学物理方法是联系高等数学和物理专业课程的重要桥梁，本课程的重要任务是教会学生如何把各种物理问题翻译成数学的定解问题，并掌握求解定解问题的多种方法。本门课程的基本教学内容主要包括复变函数论、数学物理方程两部分。与国内流行的教材和教学内容相比，在讲解数理方程的定解问题时，本门课程教学内容的特色之一是按解法分类而不按方程的类型分类，这样，可以避免同一方法的多次重复介绍；特色之二是把线性常微分方程的级数解法和特殊函数置于复变函数论之后、数学物理方程之前，一方面可将这些内容作为复变函数理论的一个直接应用，使学生进一步巩固已学的相关知识，另一方面可使正交曲线坐标系中分离变量法的叙述更加流畅，并通过与直角坐标系中分
近代物理实验教程的实验报告 时间过得真快啊！我以为自己还有很多时间，只是当一个睁眼闭眼的瞬间，一个学期都快结束了，现在我们为一学期的大学物理实验就要画上一个圆满的句号了，本学期从第二周开设了近代物理实验课程，在三个多月的实验中我明白了近代物理实验是一门综合性和技术性很强的课程，回顾这一学期的学习，感觉十分的充实，通过亲自动手，使我进一步了解了物理实验的基本过程和基本方法，为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础。我们所做的实验基本上都是在物理学发展过程中起到决定性作用的著名实验，以及体现科学实验中不可缺少的现代实验技术的实验。它们是我受到了著名物理学家的物理思想和探索精神的熏陶，激发了我的探索和创新精神。同时近代物理实验也是一门包括物理、应用物理、材料科学、光电子科学与技术等系的重要专业技术基础物理实验课程也是我们物理系的专业必修课程。 我们本来每个人要做共八个实验，后来由于时间关系做了七个实验，我做的七个实验分别是：光纤通讯，光学多道与氢氘，法拉第效应，液晶物性，非线性电路与混沌，高温超导，塞满效应，下面我对每个实验及心得体会做些简单介绍： 一、光纤通讯：本实验主要是通过对光纤的一些特性的探究（包括对光纤耦合效率的测量，光纤数值孔径的测量以及对塑料光纤光纤损耗的测量与计算），了解光纤光学的基础知识。探究相位调制型温度传感器的干涉条纹随温度的变化的移动情况，模拟语电话光通信， 了解光纤语音通信的基本原理和系统构成。老师讲的也很清楚，本试验在操作上并不是很困难，很易于实现，易于成功。
二、光学多道与氢氘：本实验利用光学多道分析仪，从巴尔末公式出发研究氢氘光谱，了解其谱线特点，并学习光学多道仪的使用方法及基本的光谱学技术通过此次实验得出了氢原子和氘原子在巴尔末系下的光谱波长，并利用测得的波长值计算出了氢氘的里德伯常量，得到了氢氘光谱的各光谱项及巴耳末系跃迁能级图，计算得出了质子和电子的质量之比。个人觉得这个实验有点太智能化，建议锻炼操作的部分能有所加强。对于一些仪器的原理在实验中没有体现。如果有所体现会比较容易使学生深入理解。数据处理有些麻烦。不过这也正是好好提高自己的分析数据、处理数据能力的好时候、更是理论联系实际的桥梁。 三、法拉第效应：本实验中，我们首先对磁场进行了均匀性测定，进一步测量了磁场和励磁电流之间的关系，利用磁场和励磁电流之间的线性关系，用电流表征磁场的大小；再利用磁光调制器和示波器，采用倍频法找出ZF6、MR3－2样品在不同强度的旋光角θ和磁场强度B的关系，并计算费尔德常数；最后利用MR3样品和石英晶体区分自然旋光和磁致旋光，验证磁致旋光的非互易性。 四p液晶物性：本实验主要是通过对液晶盒的扭曲角，电光响应曲线和响应时间的测量，以及对液晶光栅的观察分析，了解液晶在外电场的作用下的变化，以及引起的液晶盒光学性质的变化，并掌握对液晶电光效应测量的方法。本实验中我们研究了液晶的基本物理性质 和电光效应等。发现液晶的双折射现象会对旋光角的大小产生的影响，在实验中通过测量液晶盒两面锚泊方向的差值，得到液晶盒扭曲角的大小为125度；测量了液晶的响应时间。观察液晶光栅的衍射现象，在“常黑模式”和“常白模式”下分别测量了液晶升压和降压过程的电光响应曲线，求得了阈值电压、饱
经典力学与现代物理 物理2第6章 安徽合肥十中钟建和 本章概述这一章是在学生学习了宏观物体机械运动的规律、牛顿运动定律、机械功与机械能之后，使学生进一步了解经典力学的伟大成就与不足，通过对一些物理现象的分析与研究，使学生初步接触到现代物理的研究方法、思想和理论。 这一章是以肯定牛顿运动三定律是整个经典力学的基础、肯定了当时牛顿等科学家的思想方法的重大意义为背景，指出了经典力学存在着局限性，引出爱因斯坦的狭义相对论、普朗克的量子理论、光电效应及其规律和玻尔的原子结构模型。 这一章涉及到的教学内容较新，知识跨度较大，特别是相对论一节对学生的数学思维能力、空间想象能力要求较高，光电效应中光子、光电子、光电流、光子的能量、光的强度、极限频率等物理概念都很抽象，玻尔的原子结构模型的产生以及用它解释线状光谱的产生机理对学生的理解能力要求也很高。教学中应该充分考虑到学生的知识水平与思维能力，适当介绍一些科普知识、物理学史，适时地运用多媒体来辅助教学，使学生在欣赏着前人的研究方法与成果的同时，在充满着激情和追求气氛中学习这一章。 课时划分本章可划分为4课时 第一课时讲授6.1经典力学的巨大成就和局限性 第二课时讲授6.2狭义相对论的基本原理 第三课时讲授6.3爱因斯坦心目中的宇宙 第四课时讲授6.4微观世界与量子论 6.1经典力学的巨大成就和局限性 教学要求 1.通过对以牛顿为代表的经典力学的总结与回顾，体会前人的研究途径与方法， 认识到经典力学的巨大成就以及对人类的影响。
2.从认识论和方法论的角度介绍经典力学的局限性，培养学生的思想、方法。教学建议 1.怎样介绍《原理》的产生背景、内容，怎样对《原理》进行评价？教材中安排 了《原理》这部分内容目的是让学生了解在当时的社会背景、知识背景下，牛顿等科学家是怎样得到对整个物理学产生巨大影响的包括运动三定律的物理规律。教学中应该把重点放在让学生感受前人坚忍不拔的探索精神、科学严谨的思维方法和谦虚的态度，不要过多地介绍《原理》中的其它内容，对一些感兴趣的学生可以推荐其通过阅览室、互联网查阅更多的相关资料。 2.对经典力学的巨大成就的教学，不能变成知识的总结和规律的整理，应该把重 点放在让学生知道经典力学的重要地位、对人类产生的积极影响，他们的方法论对自然科学甚至社会科学都有重大的意义。 3.经典力学的局限性的教学，应该在充分肯定经典力学的重要地位的前提下，从 认识论的角度去引导学生，注意通过教学活动以达到培养学生科学的思想方法、正确的世界观。 4.本节的教学应该自始至终地渗透科学观点和思维方法的培养，激发学生发现问 题的兴趣，敢于向困难挑战的精神，能客观地科学地对自己的研究成果进行评价。 5.教学中可以结合牛顿、伽利略的杰出贡献，从他们超人的智慧、坚强的毅力的 角度适时、适当的介绍一点物理学史。 6.建议认真组织并评价课后作业3：撰写一篇题为“关于伽利略、牛顿的科学研 究方法对物理学发展的意义”的小论文，鼓励学生通过各种渠道获取相关的信息。 6.2狭义相对论的基本原理 教学要求 1.通过学生熟悉的物理事例让学生理解经典力学中的时空观（绝对时空观），使学 生首次对时空进行研究。
竭诚为您提供优质文档/双击可除数学物理方法学习心得 篇一：数学物理方程的感想 数学物理方程的感想 通过对数学物理方程一学期的学习，我深深的感受到数学的伟大与博大精深。 当应用数学发展到一定高度时，就会变得越来越难懂，越来越抽象，没有多少实际的例子来说明；物理正好也要利用数学来进行解释和公式推导，所以就出现了数学物理方法。刚开始到结束这门课程都成了我的一大问题。很难理解它的真正意义（含义），做题不致从何入手，学起来越来越费劲。让我很是绞尽脑汁。 后来由于老师耐心的指导与帮助下我开始有了点理解。用数学物理方法来解释一些物理现象，列出微分方程，当然这些微分方程是以物理的理论列出来的，如果不借助于物理方法，数学也没有什么好办法来用于教学和实践，而物理的理论也借助于数学方法来列出方程，解出未知的参数。这就是数学物理方法的根本实质所在。真正要学好数学物理方程
不仅要数学好物理也不能够太差。 接下来我想先对数学物理方程做一个简单的介绍与解 释说明。数学物理方程——描述许多自然现象的数学形式都可以是偏微分方程式 特别是很多重要的物理力学及工程过程的基本规律的 数学描述都是偏微分方程，例如流体力学、电磁学的基本定律都是如此。这些反映物理及工程过程的规律的偏微分方程人们对偏微分方程的研究，从微分学产生后不久就开始了。例如，18世纪初期及对弦线的横向振动研究，其后，对热传导理论的研究，以及和对流体力学、对位函数的研究，都获得相应的数学物理方程信其有效的解法。到19世纪中叶，进一步从个别方程的深入研究逐渐形成了偏微分的一般理论，如方程的分类、特征理论等，这便是经典的偏微分方程理论的范畴。 然而到了20世纪随着科学技术的不断发展，在科学实践中提出了数学物理方程的新问题，电子计算机的出现为数学物理方程的研究成果提供了强有力的实现手段。又因为数学的其他分支（如泛函分析、拓扑学、群论、微分几何等等）也有了迅速发 展，为深入研究偏微分方程提供了有力的工具。因而，20世纪关于数学物理方程的研究有了前所未有的发展，这些发展呈如下特点和趋势：
心理物理学方法 名词解释 1.心理物理学：是研究心物关系并使之数量化的一个心理学分支。费希纳的定义是：一门研究心身或心物之间的函数关系的精密科学 2.最小可觉差：又叫差别阈限，即刚刚能引起刺激物间的最小差异量。 3.平均误差法：平均差误法的典型实验程序是，实验者规定以某一刺激为标准刺激，然后要求被试调节另一比较刺激，使后者在感觉上与标准刺激相等。客观上一般不可能使比较刺激与标准刺激完全一样，于是每一次比较就都会得到一个误差，把多次比较的误差平均起来就可得到平均误差。因为平均误差与差别阈限成正比，所以可以用平均误差来表示差别感受性。 4.费希纳的对数定律：感觉量与刺激量的对数成正比，这就是韦伯-费希纳定律 5．恒定刺激法：恒定刺激法的特点是只用少数几个刺激，通常为5-7个，并且这几个刺激在测定阈限的整个过程中是固定不变的。是以随机的方式呈现。这个方法常以被试对不同刺激觉察的次数在该刺激呈现的总次数中所占的比例来计算阈限值，因此又叫作次数法。 简述 1.史蒂文斯的神经量子理论（浙大2000） 答：20世纪50年代美心理学家史蒂文斯等人用数量估计法研究了刺激强度与感觉大小的关系。研究发现，心理量并不是随刺激量的上升而上升，而是刺激量的乘方函数。即知觉到的大小是与刺激量的乘方成正比例。 2、感受性与感觉阈限以及刺激强度与感受性的关系是什么？（浙大2004） 答：（1）论述感受性与感觉阈限的定义，指出感受性与感觉阈限呈反比例关系。 （2）论述绝对感受性与绝对阈限的定义，指出E=1/R （3）论述差别感受性与绝对阈限的定义，说明韦伯公式。 3、什么是费希纳定律？它与斯蒂文斯定律有何不同?（中科院2004） 答：（1）P=KlgI，即费希纳定律，其中I指刺激量，P指感觉量。它提供了度量感觉大小的一个量歌，对实践有指导作用。它与韦伯一样，也只有在中等强度的刺激时才适用。（2）斯蒂文斯定律指知觉的刺激量的乘方成正比。它同样具有理论与实践意义。在理论上，它说明对刺激大小的主观尺度可以根据刺激的物理强度的乘方来标定。在实践上，它可以为某些工程计算提供依据。 4、如何根据ROC曲线来分析被试的分辨力和判断标准？（中科院2004，北大2004） 答：（1）接受者操作特性曲线是以虚惊概率为横轴，击中概率为纵轴所组成的坐标图，表示被试在特定刺激条件下由于采用不同的判断标准得出的不同结果画出的曲线，曲线上各点反映着相同的感受性。 （2）特征：阈值的选择影响敏感性和特异性；显示敏感性和特异性之间相互关系。是检测诊断的量度。在敏感性和特异性评价上阈值的影响。 （3）这种曲线以虚惊概率为模轴，击中概率为纵轴，曲线上各点反映。曲线由给定的信号和概率密度函数决定。 论述 1.用信号检测论设计一个实验，说明报准率、虚报率、判断标准对结果的影响。 （1）研究问题：采用信号检测论检验刺激数目对汉字再认准确性的影响。
一、内容心理学派 产生背景及其发展 19世纪60年代，内容心理学在德国产生。内容心理学派的代表人物主要有费希纳和冯特。 费希纳（1801-1887）的心理物理学是关于身心之间或外界刺激和心理现象之间的函数关系或依存关系的严密科学。这是一门介于心理学和物理学之间的独立学科。费希纳受赫'尔巴特的启发，认为心理是可测量的。经过许多实验和推导，他把感觉强度和刺激强度之间的关系概括为如下公式：S=C*org(R/R0)，其中S-感觉强度；C-适用于不同感觉中的每个感官的常数；R-刺激强度；R0-在阈限的刺激强度。 这个公式表明刺激的效果不是绝对的，而是相对于已有的感觉的强度。费希纳在心理物理学的研究中曾创造了三种心理测量的方法：最小可觉差法、正误法和均差法。费希纳把物理学的数量化测量方法带到心理学中，提供了后来心理学实验研究的工具。从现代心理学发展的历史上看，费希纳应被认为是现代西方心理学的主要缔造者之一，他的心理物理学为冯特心理学的建立起到了奠基作用。 冯特（1832-1920）是近代心理学的创始人之一，在心理学史上他的名字与心理学的独立和实验（内容）心理学的建立直接联系在一起。 待续...... 二、意动心理学派 产生背景及其发展 意动心理学产生的直接原因和冯特的内容心理学息息相关。可以
说，冯特的内容心理学是促成布伦塔诺意动心理学的直接动力。 意动心理学派与冯特的内容心理学几乎同时产生，创始人布伦塔诺。 1874年布伦塔诺发表了著名专著《从经验的观点看心理学》。在书中，布伦塔诺认为心理学研究的对象不是感觉、判断等思维内容，而是感觉、判断等思维活动，即"意动"，并将"意动"概念作为中心的心理学概念进行阐述。 待续...... 三、构造主义心理学派 产生背景及其发展 构造主义心理学派是由冯特的最忠诚的学生铁钦纳于内容心理学派形成近20年后在美国建立的，是内容心理学思想的继承和进一步发展。但构造主义心理学派决不等同于内容心理学派，二者无论在形成的时间、地点以及研究方法和具体内容上，都存在着差异。 构造主义心理学派与铁钦纳的个人努力有重要关系。并在铁钦纳去世后衰退。并在与机能主义心理学派的论战中得到发展。 时代精神： 科学界百家争鸣。德国事实上已经成为当时世界心理学研究的中心。 待续...... 机能派心理学和构造派心理学的争论 构造主义心理学派中只有铁钦纳始终坚持明显的传统，他是一个性
《 近代物理实验》练习题参考答案一、填空 1、 核物理实验探测的主要对象是核衰变时所辐射的射线、射线和中子。因为这些粒子的尺度非常小，用最先进的电子显微镜也不能观察到，只能根据射线与物质相互作用产生的各种效应实现探测。 2、探测器的能量分辨率是指探测器对于能量很接近的辐射粒子加以区分的能力。用百分比表示的能量分辨率定义为： ％峰位置的脉冲幅度宽度最大计数值一半处的全 1000V V R 。能量分辨率值越小，分辨能 力越强。 3、射线与物质相互作用时，其损失能量方式有两种，分别是电离和激发。其中激发的方式有三种，它们是光电效应、康普顿效应和电子对效应。 4、对于不同的原子，原子核的质量 不同而使得里德伯常量值发生变化。 5、汞的谱线的塞曼分裂是 反常塞曼效应。6、由于氢与氘的 能级有相同的规律性，故氢和氘的巴耳末公式的形式相同。 7、在塞曼效应实验中，观察纵向效应时放置 1/4波片的目的是将圆偏振光变为线偏振光 。8、射线探测器主要分“径迹型”和“信号型”两大类。径迹型探测器能给出粒子运动的轨迹，如核乳胶、固体径迹探测器、威尔逊云室、气
泡室、火花室等。这些探测器大多用于高能核物理实验。信号型探测器则当一个辐射粒子到达时给出一个信号。根据工作原理的不同又可以分成气体探测器、闪烁探测器和半导体探测器三种，这是我们在低能核物理实验中最常用的探测器。 9、测定氢、氘谱线波长时，是把氢、氘光谱与铁光谱拍摄到同一光谱底 片上，利用 线性插值法来进行测量。 10、在强磁场中，光谱的分裂是由于能级的分裂引起的。 11、原子光谱是线状光谱。 12、原子的不同能级的总角动量量子数J不同，分裂的子能级的数量也不同。 13、盖革－弥勒计数管按其所充猝灭气体的性质，可以分为①有机管和 ②卤素管两大类。坪特性是评价盖革－弥勒计数管的重要特性指标。包 括起始电压、坪长、坪斜等。一只好的计数管，其坪长不能过短，对于 ③有机管，其坪长不能低于150伏，对于④卤素管，其坪长不能低于50伏。坪斜应在⑤每伏___以下。计数管工作时工作点应选在坪区的⑥左 1/3-1/2__处。 14、由于光栅摄谱仪的色散接近线性，所以可以使用线性插值法测量光谱线波长。 15、必须把光源放在足够强磁场中，才能产生塞曼分裂。 二、简答题 1.如何区分盖革－弥勒计数管的正负极？
牛顿对经典力学的贡献 一、认识牛顿 艾萨克·牛顿 艾萨克·牛顿爵士是人类历史上出现过的最伟大、最有影响的科学家，同时也是物理学 家、数学家和哲学家，晚年醉心于炼金术和神学。他在1687 年7月5日发表的不朽著作《自然哲学的数学原理》里用数学 方法阐明了宇宙中最基本的法则——万有引力定律和三大运 动定律。这四条定律构成了一个统一的体系，被认为是“人类 智慧史上最伟大的一个成就”，由此奠定了之后三个世纪中物 理界的科学观点，并成为现代工程学的基础。牛顿为人类建立 起“理性主义”的旗帜，开启工业革命的大门。牛顿逝世后被安 葬于威斯敏斯特大教堂，成为在此长眠的第一个科学家。 二、牛顿力学 1679年，牛顿重新回到力学的研究中：引力及其对行星轨道的作用、开普勒的行星运动定律、与胡克和弗拉姆斯蒂德在力学上的讨论。他将自己的成果归结在《物体在轨道中之运动》（1684年）一书中，该书中包含有初步的、后来在《原理》中形成的运动定律。 《自然哲学的数学原理》（现常简称作《原理》）在埃德蒙·哈雷的鼓励和支持下出版于1687年7月5日。该书中牛顿阐述了其后两百年间都被视作真理的三大运动定律。牛顿使用拉丁单词“gravitas”（沉重）来为现今的引力（gravity）命名，并定义了万有引力定律。在这本书中，他还基于波义耳定律提出了首个分析测定空气中音速的方法。 三、牛顿对经典力学的贡献 所谓经典力学，是指研究在低速情况下宏观物体的机械运动所遵循的规律的力学。经典力学的基本定律是牛顿运动定律或与牛顿定律有关且等价的其他力学原理。
牛顿在前人积累的大量动力学知识的基础上，又通过自己反复观察和实验，提出了“力”、“质量”和“动量”的明确定义，并将它们与伽利略提出的“加速度”联系起来，总结出了物体机械运动的三个基本定律。牛顿的这三个定律是人类对自然界认识的一个大飞跃，它为经典力学奠定了坚实的基础，决定了300多年来力学发展的方向，并且对其他学科的发展产生了巨大的影响，至今仍是自然科学的基础理论之一。牛顿的一生不仅为经典力学奠定了基础，而且在热学、光学、天文和数学等方面也都作出了卓越的贡献。 牛顿(1642—1727)是一位伟大的物理学家、数学家和天文学家。他在自然科学史上占有独特的地位。他的科学巨著《自然哲学的数学原理》的出版,标志着经典力学体系的建立。经典力学理论体系的科学成就和科学的方法论启迪了人类征服自然的无穷智慧,对现代化科学技术发展和社会进步产生了极其深远的影响。 牛顿经典力学认为质量和能量各自独立存在，且各自守恒，它只适用于物体运动速度远小于光速的范围。牛顿力学较多采用直观的几何方法，在解决简单的力学问题时，比分析力学方便简单。 经典力学的基本定律是牛顿运动定律或与牛顿定律有关且等价的其他力学原理，它是20世纪以前的力学，有两个基本假定：其一是假定时间和空间是绝对的，长度和时间间隔的测量与观测者的运动无关，物质间相互作用的传递是瞬时到达的；其二是一切可观测的物理量在原则上可以无限精确地加以测定。20世纪以来，由于物理学的发展，经典力学的局限性暴露出来。如第一个假定，实际上只适用于与光速相比低速运动的情况。在高速运动情况下，时间和长度不能再认为与观测者的运动无关。第二个假定只适用于宏观物体。在微观系统中，所有物理量在原则上不可能同时被精确测定。因此经典力学的定律一般只是宏观物体低速运动时的近似定律。 因为牛顿的力学与现代力学（以量子力学和相对论为主导）有很大差别，牛顿的力学虽然在高速和微观领域不正确（由于受当时认识水平的局限），但其在一般情况下（低速、宏观），可以很容易地处理问题（也就是说牛顿力学虽然错误但还是有用的），所以就打算把它们分别起个名字。起什么名字呢？最后，一个叫经典力学，一个叫现代力学。 牛顿三大定律 力学三大定律和万有引力定律，它是研究经典力学的基础。
《数学物理方法》课程教学大纲 （供物理专业试用） 课程编码：140612090 学时：64 学分：4 开课学期：第五学期 课程类型：专业必修课 先修课程：《力学》、《热学》、《电磁学》、《光学》、《高等数学》 教学手段：（板演） 一、课程性质、任务 1．《数学物理方法》是物理教育专业本科的一门重要的基础课，它是前期课程《高等数学》的延伸，为后继开设的《电动力学》、《量子力学》和《电子技术》等课程提供必需的数学理论知识和计算工具。本课程在本科物理教育专业中占有重要的地位，本专业学生必须掌握它们的基本内容，否则对后继课的学习将会带来很大困难。在物理教育专业的所有课程中，本课程是相对难学的一门课，学生应以认真的态度来学好本课程。 2．本课程的主要内容包括复变函数、傅立叶级数、数学物理方程、特殊函数等。理论力学中常用的变分法，量子力学中用到的群论以及现代物理中用到的非线性微分方程理论等，虽然也属于《数学物理方法》的内容，但在本大纲中不作要求。可以在后续的选修课中加以介绍。 3．《数学物理方法》既是一门数学课程，又是一门物理课程。注重逻辑推理和具有一定的系统性和严谨性。但是，它与其它的数学课有所不同。本课程内容有很深广的物理背景，实用性很强。因此，在这门课的教学过程中，不能单纯地追求理论上的完美、严谨，而忽视其应用。学生在学习时，不必过分地追求一些定理的严格证明、复杂公式的精确推导，更不能死记硬背，而应重视其应用技巧和处理方法。
4．本课程的内容是几代数学家与物理学家进行长期创造性研究的成果，几乎处处都闪耀创新精神的光芒。教师应当提示学生注意在概念建立、定理提出的过程中所用的创新思维方法，在课堂教学中应尽可能地体现历史上的创造过程，提高学生的创造性思维能力。二、课程基本内容及课时分配 第一篇复数函数论 第一章复变函数（10） 教学内容： §1.1．复数与复数运算。复平面，复数的表示式，共轭复数，无穷远点，复数的四则运算，复数的幂和根式运算，复数的极限运算。 §1.2．复变函数。复变函数的概念，开、闭区域，几种常见的复变函数，复变函数的连续性。 §1.3．导数。导数，导数的运算，科希—里曼方程。 §1.4．解析函数。解析函数的概念，正交曲线族，调和函数。 §1.5．平面标量场。稳定场，标量场，复势。 第二章复变函数的积分（7） 教学内容： §2.1．复数函数的积分，路积分及其与实变函数曲线积分的联系。 §2.2．科希定理。科希定理的内容和应用，孤立奇点，单通区域，复通区域，回路积分。 §2.3．不定积分*。原函数。 §2.4．科希公式。科希公式的导出，高阶导数的积分表达式。（模数原理及刘维定理不作要求） 第三章幂级数展开（9） 教学内容：
第一章心理与教育统计学基础知识 1、数据类型 称名数据 计数数据离散型数据 顺序数据 等距数据 测量数据连续型数据 比率数据 2、变量、随机变量、观测值 变量是可以取不同值的量。统计观察的指标都是具有变异的指标。当我们用一个量表示这个指标的观察结果时，这个指标是一个变量。 用来表示随机现象的变量，称为随机变量。一般用大写的Ｘ或Ｙ表示随机变量。 随机变量所取得的值，称为观测值。一个随机变量可以有许多个观测值。 ３、总体、个体和样本 需要研究的同质对象的全体，称为总体。 每一个具体研究对象，称为一个个体。 从总体中抽出的用以推测总体的部分对象的集合称为样本。 样本中包含的个体数，称为样本的容量n。 一般把容量n ≥30的样本称为大样本；而n ＜30的样本称为小样本。 5、统计误差 误差是测得值与真值之间的差值。 测得值＝真值＋误差 统计误差归纳起来可分为两类：测量误差与抽样误差。 由于使用的仪器、测量方法、读数方法等问题造成的测得值与真值之间的误差，称为测量误差。 由于随机抽样造成的样本统计量与总体参数间的差别，称为抽样误差 第二章统计图表 一、数据的整理 在进行整理时，如果没有充足的理由证明某数据是由实验中的过失造成的，就不能轻易将其排除。对于个别极端数据是否该剔除，应遵循三个标准差法则。 二、次数分布表 （一）简单次（频）数分布表 （二）相对次数分布表
将次数分布表中各组的实际次数转化为相对次数，即用频数比率（f ／N ）或百分比（ ）来表示次数，就可以制成相对次数分布表 （三）累加次数分布表 （四）双列次数分布表 双列次数分布表又称相关次数分布表，是对有联系的两列变量用同一个表表示其次数分布。 所谓有联系的两列变量，一般是指同一组被试中每个被试两种心理能力的分数或两种心理特点的指标，或同一组被试在两种实验条件下获得的结果。 三、次数分布图 使一组数据特征更加直观和概括,而且还可以对数据的分布情况和变动趋势作粗略的分析。 简单次（频）数分布图——直方图、次数多边形图 累加次数分布图——累加直方图、累加曲线 （一）简单次数分布图－－直方图 （二）简单次数分布图－次数多边图 次数分布多边形图（frequency polygon ）是一种表示连续性随机变量次数分布的线形图，属于次数分布图。凡是等距分组的可以用直方图表示的数据，都可用次数多边图来表示。 绘制方法：以各分组区间的组中值为横坐标，以各组的频数为纵坐标，描点；将各点以直线连接即构成多边图形。 （三）累加次数分布图—累加直方图 （四）累加次数分布图——累加曲线 四、其他统计图表 条形图：用直条的长短来表示统计项目数值大小的图形，主要是用来比较性质相似的间断型资料。 圆形图：是用于表示间断型资料比例的图形。圆形的面积表示一组数据的整体，圆中扇形的面积表示各组成部分所占的比例。各部分的比例一般用百分比表示。 线形图用来表示连续型资料。它能表示两个变量之间的函数关系；一种事物随另一种事物变化的情况；某种事物随时间推移的发展趋势等。基于线形图，既可对有关统计变量进行数量比较，又可分析发展的趋势。 散点图是用相同大小圆点的多少或梳密表示统计资料量大小以及变化趋势的图。 第三章 集中量数 集中量数用来表现数据资料的典型水平或集中趋势（central tendency ）。 常用的集中量包括算术平均数、加权平均数、中位数和众数等等。 一、算术平均数 算术平均数（arithmetic average ）一般简称为平均数（average ）或均数、均值（mean ）。 一般用Ｍ，或者用 表示。 算术平均数是最常用的集中量 （一）算术平均数的计算公式 %100?N f X i n i n X n n X X X X ∑ =∑=+++=1211 X n X ∑=1
经典力学基本原理 经典力学是以牛顿运动定律为基础，在宏观世界和低速状态下，研究物体运动的基础学科。在物理学里，经典力学是最早被接受的力学基础。经典力学的理论有一种简洁的、深刻的美，这些定律中包含了内在而优雅的数学内涵，因此非常有必要将这些内容介绍给高年级的大学生们。因此本书主要是针对对于现代数学感兴趣的物理学高年级本科 生和研究生，书中将用拓扑场论和微分几何来建立经典力学的数学框架。本书同样针对将重要物理问题作为研究对象的数学系高年级本科生和研究生。 本书共分为43章：1.向量、张量和线性变换；2.外代数和行列式；3.霍奇星算子和向量叉积；4.运动学和活动标架：从角速度到规范场；5.微分流形：正切和余切包络；6.外微积分：微分形式；7.通过微分形式的向量计算；8.斯托克斯定理；9.活动标架的嘉当方法；10.机械约束：弗罗贝尼乌斯定理；11.流形和李微分；12.牛顿定律：惯性和非惯性框架； 13.牛顿定律的简单运用；14.势理论：牛顿万有引力定律； 15.离心力和科氏力；16.谐振子：傅里叶变换和格林函数； 17.原子的经典模型：能级；18.动力学系统及稳定性；19.多粒子系统和守恒律；20.刚体动力学：运动的欧拉-泊松方程；
21.完整约束的拓扑学和系统；22.矢量丛上的联络：正切丛上的仿射联络；23.向量平移；24.几何相、规范场和可变形体力学：佛科摆（The Foucault Pendulum）；25.力和曲率；26.GaussBonnetChern定理和完整性；27.黎曼几何中的曲率张量；28.标架丛和主从：标架丛上的联络；29.变分法，欧拉-拉格朗日方程，弧长和短程线的一阶变分；30.弧长的二阶变分，指数形式和雅克比场；31.经典力学的拉格朗日表达式：最小作用量的哈密顿原理，约束运动中的拉格朗日乘数； 32.小扰动和正态振型；33.经典力学的哈密顿表达式：运动的哈密顿方程；34.对称和守恒；35.对称顶点；36.正则变换和辛群；37.生成函数和哈密顿-雅克比方程；38.可积性，不变环面和作用角变量；39.哈密顿动力学中的辛几何，哈密顿流和PoincaréCartan积分不变量；40.辛几何中的达布定理； 41.KolmogorovArnoldMoser （KAM）定理；42.同宿环纠缠和不稳定性；43.限制性三体问题。 本书是本领域研究生课程的优秀教科书，也为理论力学专业人员提供了详尽的参考资料。适合力学专业、数学专业、物理专业的研究生、博士生和相关的科研人员阅读。 甘政涛，博士研究生 （中国科学院力学研究所）
近代物理实验报告
2019/8/9 18:29:00近代物理实验报告2 实验名称：铁磁共振 指导教师：鲍德松 专业：物理 班级：求是物理班1401 姓名：朱劲翔 学号：3140105747 实验日期：2016.10.19
实验目的： 1. 初步掌握用微波谐振腔方法观察铁磁共振现象。 2．掌握铁磁共振的基本原理和实验方法。 3．测量铁氧体材料的共振磁场r B ,共振线宽B ?，旋磁比γ以及g 因子和弛豫时间 τ。 实验原理： 根据磁学理论可知，物质的铁磁性主要来源于原子或离子的未满壳层中存在的非成对电子自旋磁矩。一块宏观的铁磁体包含有许多磁畴区域，在每一个区域中，自旋磁矩在交换作用的耦合下彼此平行排列，产生自发磁化，但各个磁畴之间的取向并不完全一致，只有在外磁场的作用下，铁磁体内部的所有自旋磁矩才保持同一方向，并围绕 着外磁场方向作进动。当铁磁物质同时受到两个相互垂直的磁场即恒磁场0B ρ 和微波磁 场1B ρ的作用后，磁矩的进动情况将发生重要的变化。一方面，恒磁场0B ρ 使铁磁场物质 被磁化到饱和状态，当磁矩M ρ 原来平衡方向与0B ρ有夹角θ时，0B ρ使磁矩绕它的方向作进动，频率为h B g B H μν=；另一方面，微波磁场1B ρ强迫进动的磁矩M ρ随着1B ρ的作用
而改变进动状态，M ρ 的进动频率再不是H ν了，而是以某一频率绕着恒磁场0B ρ作进动，同时由于进动过程中，磁矩受到阻尼作用，进动振幅逐渐衰减，如图（8—1）所示，微波磁场对进动的磁矩起到不断的补充能量的作用。当维持微波磁场作用时，且微波 频率ν=H ν时，耦合到M ρ的能量刚好与M ρ 进动时受到阻尼消耗的能量平衡时，磁矩就维持稳定的进动，如图（8—2）所示。铁磁共振的原理图如图（8—3）所示。 在恒磁场0B ρ（即0H ρ ）和微波磁场1B ρ（即h ρ）的作用下，其进动方程可写为： dt M d ρ = -γ（M ρ×H ρ）+ T ρ (8-1) 上式中e m e g 2=γ为旋磁比，g 为朗德因子，B ρ（即H ρ）为恒磁场0B ρ（即0H ρ）和微波 磁场1B ρ（即h ρ）合成的总磁场，T ρ 为阻尼力矩，此系统从微波磁场1B ρ中所吸收的全部 能量，恰好补充铁磁样品通过某机制所损耗的能量。阻尼的大小还意味着进动角度θ减少的快慢，θ减少得快，趋于平衡态的时间就短，反之亦然。因此这种阻尼可用弛豫时间τ来表示，τ的定义是进动振幅减小到原来最大振幅的e 1所需要的时间。 图（8—1）进动振幅逐渐衰减 图（8—2）微波磁场作用抵消阻尼，趋于平衡
经典力学 经典力学的基本定律是牛顿运动定律或与牛顿定律有关且等价的其他力学原理，它是20世纪以前的力学，有两个基本假定：其一是假定时间和空间是绝对的，长度和时间间隔的测量与观测者的运动无关，物质间相互作用的传递是瞬时到达的；其二是一切可观测的物理量在原则上可以无限精确地加以测定。20世纪以来，由于物理学的发展，经典力学的局限性暴露出来。 一切物体在没有受到外力作用或受到的合外力为零时，它们的运动保持不变，包括加速度始终等于零的匀速直线运动状态和静止状态,直到有外力迫使它改变这经典力学 种状态为止。 牛顿第二定律 物体的加速度与所受外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。公式：F（合）=kma【当F（合）、m和a 采用国际单位制N、kg和m/s2时，k=1】 牛顿第三定律 两个物体之间的作用力与反作用力大小相等，方向相反，并且在同一条直线上。 万有引力定律 自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体（质点）的质量乘积成正比，经典力学
与它们之间距离的平方成反比。公式：F(n)=(GMm)/r² 基本假定 第一个假定：假定时间和空间是绝对的，长度和时间间隔的测量与观测者的运动无关，物质间相互作用的传递是瞬时到达的。由此可知，经典力学实际上只适用于与光速相比低速运动的情况。在高速运动情况下，时间和长度不能再认为与观测者的运动无关。第二个假定：一切可观测的物理量在原则上可以无限精确地加以测定。由此可知，经典力学只适用于宏观物体。在微观系统中，所有物理量在原则上不可能同时被精确测定。因此经典力学的定律一般只是宏观物体低速运动时的近似定律。 应用范围 它在许多场合非常准确。经典力学可用于描述人体尺寸物体的运动（例如陀螺和棒球），许多天体（如行星和星系）的运动，以及一些微尺度物体（如有机分子）。 编辑本段发展 16世纪以前 力学是物理学中发展较早的一个分支。古希腊著名的哲学家亚里士多德曾对“力和运动”提出过许多观点，他的著作一度被当作古代世界学术的百科全书，在西方有着极大的影响，经典力学 以致他的很多错误观点在长达2000年的岁月中被大多数人所接受。16世纪-17世纪 人们开始通过科学实验，对力学现象进行准确的研究。许多物理学
第四章 传统心理物理学 、概念 阈限、绝对阈限、差别阈限、操作定义、极限法、平均差误法、恒定刺激法、期望误 差、习惯 误差、练习误差、疲劳误差、空间误差、时间误差、顺序量表、等距量表、比例量表、差别阈限法、 数量估计法、韦伯定律、费希纳定律、斯蒂文斯幂定律 、选择 1. 在用最小变化法测量阈限的实验中，当递增系列的阈限大于递减系列的阈限且差异 显著时， 可以断定被试存在（ ）。 A. 练习误差 B. 习惯误差 C. 期望误差 D. 疲劳误差 2. 与阈限的操作定义不符的阈限测量方法是（ ）。 A 极限法 B 平均差误法 C 恒定刺激法 D 以上都不是 3. 在平均差误法中，测量分布的标准差大，说明被试的辨别能力（ A. 好 B. 中等 C.差 D.等于零 4. 恒定刺激法测定差别阈限的实验中，应用三类反应会导致 A 期望误差 B 习惯误差 5. 智力量表与温度量表一样， A 名称量表 B 顺序量表 6. 数量估计法是制作（ A 名称量表 B 顺序量表 7. 宋量表的制作方法是 （ A. 对偶比较法 B. 数量估计法 三、填空 ）与（ ）之间的函数关系的精密科学。 ），其代表作为 （ ）。 ）的实验次数能引起积极反应的刺激之值。 4. 极限法实验后半部分测得的阈限值小于前半部分且差别显著，表明存在（ ）误差 5. 恒定刺激法测定感觉阈限时，用于估计阈限值的常用简便方法是（ 6. 恒定刺激法测定差别阈限的实验中，应用两类反应测得的阈限称为（ 7. 相对而言，比较能够引起被试兴趣，减少枯燥感的阈限测定法是（ 的方法是 （ ）。 8. 恒定刺激法实验中，刺激的最大强度要大到它被感觉的概率达（ ），刺激的最小强度要 小到它被感觉概率的有（ ）。 9. 量表的属性包括差别、（ ）、（ ）和（ ）。 制作等比量表的方法有分段法和（ ）。 C 猜测误差 D 时间误 属于（ ）。 C 等距量表 D 等比量 表 ）的方法之一。 C 等距量表 D 等比量 表 ）。 ）误差。 1. 心理物理学是一门研究（ 2. 心理物理学的创始人是 （ ）。 ）差别阈限。 ）；而实验效率 10. 制作顺序量表的方法有（ ）和（ ）；制作等距量表的方法有感觉等距法和（ ）； C. 差别阈限法 D. 等级排列