《近代物理实验》
实验资料 （第一部分）
2012.3.6
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写在实验前的话
既然你选择了物理，不管是主动选择还是被动选择，你就应该热爱实验，认真做好实验，尊重实验客观现象。要摆正实验目的，实验不是简单的为了获得数据，要注重实验过程，实验过程多思考，多问为什么。当你回避或敷衍应付实验时，你在实验方面将一无所获。如果你通过学习本课，你深刻理解了每个实验的巧妙的实验思想，当你由此叹服科学家们的奇思妙想，并因此为解决某个问题在脑里产生各种实验设想时，即使这些设想是异想天开的，但我还是我祝贺你，祝贺你爱上了实验，你已经学会了在实验中享受快乐。
在我看来，错过一门实验课的学习要比错过一门理论课的学习损失得多。因为只要你足够聪明，只要你有时间，只要你愿意，你还是有可能把错过的理论课重新学好，而实验课则不然，因为你不可能自己拥有一个实验室。
也许到目前为止，你可能认为实验报告是很容易写的。在我看来，与其写一百个没有任何思考的实验报告，不如写一、两个精品实验报告收获更多。应付式的实验报告只会是浪费时间，就犹如你到了大三还在做加减练习一样毫无意义。我希望你认真写出经过思考有独立见解的实验报告，如果哪天我准许你免交实验报告时，恭喜你学会了写报告。从以往批改的实验报告来看，只有少数同学知道怎样去处理实验数据，也只有少数同学愿意花时间来认真学习数据处理方法——虽然这是物理学科学生最必备的知识；只有少数同学知道怎样正确使用万用表和示波器等常用仪器。我希望通过学习本课，能真正提高你的数据处理能力（广义的实验数据包括数字、现象、图形、特征等），希望你在实验过程中注意知识的积累；希望你对于不理解的问题，能主动与老师交流，或查阅有关文献或网络。
对于考研的同学，我支持，但考研不能成为要求我对你放松的理由；对于学生干部，我支持你的工作，但教学计划外的任何事情都不能影响到教学计划内的教学。可能你只是考虑到自己的利益，而我要考虑的是对所有同学的公平。
温馨提示：1、请保持资料整洁，不要拿走本资料（本资料的电子版班已发到班长信箱了）；2、实验结束后请认真填写实验仪器使用登记表；3、请不要动用与实验无关的仪器设备，不要随意搬动实验仪器、不要随意取用实验室纸张；4、光学类的实验往往需要在全暗或半暗的环境中进行，请不要打开门窗帘；5、请不要带食物到实验室来吃，以免因食物残留气味招来老鼠，严禁在实验室抽烟。
近代物理实验课程组
2012.3.6
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目 录
实验一 弗兰克－赫兹实验 4 实验二 光拍频法测量光的速度 5 实验三 密立根油滴实验 7 实验四 氢与氘原子光谱 实验五 核磁共振的稳态吸收 实验六 微波的传输特性和基本测量 实验七 光学信息处理 实验八 锁相放大实验 示波器操作简要说明书
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实验一 弗兰克－赫兹实验
一、实验内容
1、测量氩原子的第一激发电位，分析误差及其原因。 2、评定实验结果的不确定度（选做）。 二、实验步骤
参阅实验课件 三、注意事项：
1、实验过程不允许离开仪器； 2、板极电压不允许超过85V。 四、思考题
1、在夫兰克－赫兹实验中，为什么IA－UG2K曲线的波峰和波谷有一定的宽度？ 2、为什么IA－UG2K曲线有的波谷电流不等于零，并且随着UG2K的增大而升高？ 3、试分析，当夫兰克—赫兹管的灯丝电压变化时，IA－UG2K曲线应有何变化？为什么？
4、夫兰克—赫兹实验中，为什么说我们测到的是汞原子从1S0跃迁到3P1的第一激发电位，而不是1S0跃迁到3P0或3P2的第一激发电位。
5、测量氩原子的第一激发电位时，如果G2-A两极间没有反向拒斥电场，IA－UG2K曲线会是什么样的一条曲线？这条曲线能求出激发电位吗？
6、IA－UG2K曲线中，第一个波谷对应UG2K不是汞原子的第一激发电位，为什么？ 7、实验测出的氩原子IA－UG2K曲线中，为什么峰-峰间距随UG2K的增大而略有变大？
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实验二 光拍频法测量光的速度
一、实验内容
通过实验测出激光在空气中的速度，求出其在真空中的速度，分析误差及其原因， 评定实验结果的不确定度。 二、实验步骤
1.接好实验装置（本步骤已由指导老师完成）。
2．接通示波器电源，预热10分钟，触发开关拔至“外触发”，示波器调至最佳状态（指示波器的灵敏度、时基、触发状态达到最佳）；接通He－Ne激光器调节工作电流，使激光稳定。
3. 接通±15V电源，调节频移器底座上的螺丝，使激光束垂直通过声光介质（本步已调好）。调节超高频功率信号发生器，使输出频率为14．4－15.0MHZ之间，以出现衍射光斑为准，调节小孔光阑3，让0级衍射光通过。
4.按图1 调节光路，调节半反镜10让激光基本对准光电接收器的中心位置,此时，示波器出现光拍信号。微调超高频功率信号的频率，使光拍信号最大。调节示波器达到最佳工作状态，选定光拍信号波形一个标识点A，并记住它在示波器屏幕中的位置，如图2所示。
光电二极管1011864声光频移器He-Ne激光器97531图1
标记点XAA'B图2
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