近代物理实验习题
本习题包括22个实验，根据设备情况和学生特点从中选定必修实验。考试时从学生做过的实验中选择考试内容。期末考试为面试，在所做过的实验中抽签考基本知识和操作，并且以操作为主。下列考试内容已编入新出版的《近代物理实验》课本，其中既包括基本知识，也包括基本操作。学生掌握了这些内容就达到了近代物理实验课的基本要求。 1. 光谱的定性分析（一、二） 1). 用于识谱的仪器是什么？
2)．为在谱片上得到不同高度的谱线，采用哪种方法？
3)．对拍摄好的谱片进行识谱后，用哪种仪器进行测定，从而求出各条谱线的波长？ 4)．由于分光元件的不同，摄谱仪可分为哪几种？
5)．为进行谱线波长的比较和测定，需要并排摄下什么物质的像？ 6)．物质的发射光谱有几种？各是如何产生的？
7)．测未知谱线波长时，如果使用线性内插法，则应尽量选用与未知谱线较近的两条Fe谱线，为什么？ 8)．光谱分析的基础是什么？
9)．光谱定性分析有哪几种方法，并简述之。 10)．简述光谱分析中光源的职能。 11)．光谱分析的过程有几步。 12)．如何确定未知谱线的波长？
13)．本实验中的主要实验仪器有哪些？各起什么作用？ 14)．光谱分析的基本特点有哪些？ 15)．光栅光谱级次重叠是如何产生的？ 16)．消除光栅光谱级次重叠的方法有哪些？ 17)．选择光源时应考虑哪些方面的问题？ 18)．简述棱镜分光及光栅分光原理。 19)．如何正确使用阿贝比长仪读数？ 20)．简述哈特曼光阑的作用。 2. 塞曼效应
1). 什么叫塞曼效应、正常塞曼效应、反常塞曼效应？
2). 试画出汞的435.8nm光谱线（3s1-3p1）在磁场中的塞曼分裂图。 3). 垂直于磁场观察时，怎样鉴别分裂谱线中的 成分和 成分？ 4). 画出观察塞曼效应现象的光路图，叙述各光学器件所起的作用。 5). 简述F-P标准具的结构和工作原理。 6). 如何判断F-P标准具已调好？
7). 什么叫 成分、 成分？在本实验中哪几条是 线？哪几条是 线？ 8). 叙述测量电子荷质比的方法。
9). 在实验中，如果要求沿磁场方向观察塞曼效应，在实验装置的安排上应作什么变化？观察到的干涉花纹将是什么样子？
10)．如何测准干涉圆环的直径？ 3. 密立根油滴实验
1). 两极板不水平对测量有什么影响？
2). 为什么要测量油滴匀速运动的速度？在实验中怎样才能保证油滴作匀速运动？ 3). 实验中应该选择什么样的油滴？如何选择？
4). 喷油时“平衡电压”拨动开关应该处在什么位置？为什么？
5). “升降电压”拨动开关起什么作用？测量平衡电压时，它应该处于什么位置？
6). 两极板加电压后，油滴有的向上运动，有的向下运动，要使某一油滴静止，需调节什么电压？欲改变该静止油滴在视场中的位置，需调节什么电压？
7). 油滴下落极快，说明了什么？若平衡电压太小又说明了什么？ 8). 为了减小计时误差，油滴下落是否越慢越好？为什么？
9). 对一个油滴测量过程中发现平衡电压有显著变化，说明了什么？如果平衡电压在不大的范围内逐渐变小，又说明了什么问题？
10). 实验中发现油滴逐渐变模糊，是什么原因？为什么会发生？又如何处理？ 4. 夫兰克-赫兹实验
1). F-H实验是如何观测到原子能级变化的?
2). 当加速电压超过电离电位时，在什么情况下可使原子激发而不电离，实验时又如何使原子激发和电离的？
3). 用逐差法求汞原子第一激发态电位平均值 时，对于逐差数据为奇数个的情况如何计算？ 4). 造成 曲线峰-峰之间电压值为4.9V的主要因素是什么？ 5). 实验中得到的 曲线为什么呈周期性变化？ 6). 选择不同的 和 ，对 曲线会产生什么影响？ 7). 举出实验误差产生的诸因素。 8). 夫兰克-赫兹实验的实验原理是什么？ 9). 夫兰克-赫兹实验验证了什么？ 10) 夫兰克-赫兹实验的目的是什么？
11). IA-VGK曲线各极小值处于IA的值均不为零，且随VGK的增加而上升，这是为什么？ 12). 解释温度较高时IA-VGK曲线中第一个峰容易消失的原因。 13). 为什么第一峰值不在4.9伏处？ 5. 核衰变的统计规律
1)．闪烁探测器的主要由哪及部分构成？各部分的功能是什么？ 2)．简述一个带电粒子形成脉冲信号的过程。
3)．相同时间间隔内核衰变数或粒子计数符合怎样的统计规律？泊松分布和高斯分布各有何特点？ 4)．标准误差的定义式是什么？ Y±σ的物理意义是什么？统计误差σ具有什么特点？ 5)．一次测量结果N的物理意义是什么？N的相对误差如何计算？
6)．假定在相同条件下重复测量的两次结果为9983和7689，这两个结果是否合理？ 7)．本底计数对测量结果的误差有何影响？ 8)．如何减小本底计数对测量结果的误差影响？
9)．放射性计数的统计误差和其他宏观物理量的测量误差有何本质不同？ 10)．空气中放射性微尘中主要放射性核素是什么？来源是什么？ 6. 光学全息实验
1). 简述全息照相的基本原理? 2). 光学全息实验的条件主要是哪些?
3). 根据理论和实验观察写出全息照相和通普照相的异同? 4). 全息物像再现有什么特点? 5). 全息物像再现有什么要求?
6). 绘制“三维漫射物”拍摄的全息光路图。 7). 绘制“三维透射物”拍摄的全息光路图。
8). 如果一张拍好的全息片打碎了或部分污染了，用其中一部分再现，看到的是部分物像?还是整个物像? 为什么？
9). 观察全息图再现像放大、缩小、等大的条件是什么? 10). 全息实验中为什么要求物光程和参考光光程尽量相等？
11). 在观察全息照片（虚像）时，你能否尝试用手去触及再物像？而当你的手移近或远离再现物像时，能否据此来判断像的位置，大小及深度？ 7. 全息干涉计量
1)．简述全息干涉计量的实验原理。
2)．设计并绘制一漫射物体的双曝光全息干涉光路。 3)．绘制出你所做全息干涉计量的实验光路。 4)．画出你所做全息干涉计量全息图再现的干涉花样。 5)．全息干涉计量技术有什么独特计量优势？ 6)．说出干涉计量双曝光实验成功的关键步骤。 7)．如何实现全息干涉计量物再现的保真性？ 8)．实时全息干涉计量有什么特点？
9)．如果实验光路中要求平行光束怎样获得？如何检查光束的平行性？
10)．物体加压发生微小形变部位受力未达平衡状态作第二次曝光，对再现图示有无影响？ 8. 光电效应法测量普朗克常数
1). 简述高压汞灯、滤色片在实验中的用途？ 2). 简述光电效应的实验原理？画出实验原理图。 3). 什么是遏制电压？
4). 实验中电流为零的点所对应的电压是否为要测的遏制电压？为什么？ 5). 什么是抬头点？如何才能比较精确地找到抬头点？ 6). 反向电流的来源是什么？
7). 光电子的最大初动能与入射光频率有什么样的关系？与我们实验中测得的遏制电压有何联系？ 8). 更换滤色片时应注意什么？能不能直接使高压汞灯照射光电管？为什么？ 9). 暗电流的来源是什么?
10)、使用高压汞灯时有哪些注意事项？ 9. 光拍法测光速 1). 什么是光拍频波？ 2). 斩光器的作用是什么？ 3). 为什么采用光拍频法测光速？
4). 获得光拍频波的两种方法是什么？本实验采取哪一种？ 5). 使示波器上出现两个正旋拍频信号的振幅相等，应如何操作？ 6). 写出光速的计算公式；并说出各量的物理意义？ 7). 简述本实验的实验原理？
8). 分析本实验的主要误差来源，并讨论提高测量精确度的方法。 9). 简述本实验的实验步骤？ 10). 本实验的注意事项是什么？
10. 微波分光实验
1). 本实验模拟了那几个光学实验？
2). 本实验中是怎样验证微波是线极化电磁波的？
3). 本实验只能“定性”观察和验证电磁波的特性，你认为是什么原因？ 4). 双缝干射实验中，缝宽a，和双缝间距b应当怎样选取？ 5). 在布拉格衍射实验中，反射级数n≥3的极大值是否存在为什么？ 6). 为什么微波与光波有许多相似特性？
7). 画出迈克尔逊干涉实验的光路图，并说明如何用此装置测量微波的波长？ 8). 试分析本实验测量误差较大的原因。 9). 微波和普通无线电波有什么不同？
10). 在模拟布拉格衍射实验中，已知微波波长为3.2cm，测得(100)晶面的一级衍射峰的掠射角为23°，请画出布拉格衍射示意图，写出布拉格衍射公式，并计算模拟晶体的晶格常数。 11. 真空的获得与测量
1). 什么叫真空？粗真空、低真空、高真空、超高真空、极高真空，对应的压强分别在什么范围？ 2). 机械泵主要有哪几部分组成？各自的作用是什么？
3). 为什么在油扩散泵使用过程中必须通冷却水？为什么关闭扩散泵加热电源后必须过40分钟后才能关机械泵，断冷却水？
4). 为什么接通扩散泵电源前要先把钟罩真空度抽至4Pa? 5). 简述油扩散泵的工作原理，例举几种高真空泵。 6). 在热偶计使用中，电流调节对精度有何影响？为什么？
7). 画出热偶规管的电原理图，试述真空室中压强与热偶规管热偶电动势的关系。 8). 画出电离规管的电原理图，试述电离规管板极电流与真空室中压强的关系。 9). 复合真空计使用时须注意什么？ 10). 开高阀时应注意什么？ 12. 真空镀膜
1). 有哪些因素会影响镀膜层的厚度和质量?
2). 真空度对镀膜有何影响，为什么压强较高时无法镀膜？
3). 为什么在大气状态下不能进行轰击？轰击颜色及光强将随真空度变化，试解释之。 4). 若在实验过程中突然停水、停电,你作何应急处理? 5). 一般常用的物理镀膜方式有几种?
6). 制作的铝反射膜一擦即掉,是什么原因造成的? 7). 制作的铝反射膜薄厚不均匀, 主要是什么原因造成的?
8). 镀膜过程中观察窗易被覆盖,你能想一种办法,既能镀膜,又使观察窗不被覆盖吗? 试讲出你的办法。 9). 蒸发镀膜适用于镀什么材料?
10). 镀膜过程中,为什么要先用挡板挡住蒸发源一段时间?
11). 气体分子的平均自由程与气体压强有什么关系? 给出其表达式。 13. 电子衍射
1). 德布罗意假说的内容是什么？
2). 在本实验中是怎样验证德布罗意公式的？
3). 本实验证实了电子具有波动性，衍射环是单个电子还是大量电子所具有的行为表现？ 4). 简述衍射腔的结构及各部分作用。
5). 根据衍射环半径计算电子波的波长时，为什么首先要指标化？怎样指标化？
