- 电子工业出版社
- 9787121522239
- 1-1
- 16开
- 2026-02
- 336
- 理学
- 物理学类
- 基础科学与工程
- 本科 研究生及以上
内容简介
本书精选了近代物理发展中的著名实验及现代测试技术中广泛应用的典型实验， 内容覆盖原子与分子物理、 最子物理、磁性物理和现代测试技术 4 个领域， 共包含 15 个实验项目， 涉及光、 电、 磁等多个方向。 本书重点阐述各实验项目的历史背景、 相关原理、 应用现状和发展前景， 并专门设计了预习要求和思考题。 这种编排方式便千学生学习特定知识模块， 适应项目式教学需求， 落实 ”以学生为中心” 的教学理念， 旨在提高学生的科学素养， 激发学生的自主学习兴趣， 提高学生的创新能力。
目录
目 录
第1章 原子与分子物理 1
1.1 引言 1
1.2 光谱简介 2
1.3 原子光谱简介 3
1.4 原子光谱的产生 4
1.4.1 原子的壳层结构 4
1.4.2 光谱项 5
1.4.3 原子能级与能级图 6
1.5 塞曼效应 8
1.5.1 原子的总磁矩与总角动量的关系 9
1.5.2 外磁场对原子能级的影响 10
1.5.3 塞曼效应的量子解释 10
1.5.4 塞曼效应的产生 12
1.6 拉曼散射 12
1.6.1 拉曼散射的经典解释 14
1.6.2 拉曼散射的量子解释 15
1.6.3 拉曼散射的偏振态和退偏度 16
1.6.4 拉曼光谱的特点及应用概况 18
1.7 项目式实验 19
1.7.1 钠原子光谱的观测与分析实验 19
1.7.2 汞原子的塞曼效应实验 25
1.7.3 CCl4的激光拉曼光谱实验 31
第2章 量子物理 37
2.1 引言 37
2.2 冉绍尔-汤森效应 39
2.2.1 散射截面和散射振幅 40
2.2.2 冉绍尔-汤森效应理论原理 41
2.2.3 冉绍尔-汤森效应测量原理 43
2.3 高温超导 45
2.3.1 超导体的发现与研究进展 45
2.3.2 超导特性 46
2.3.3 超导理论基础 47
2.4 光自旋霍尔效应 52
2.4.1 光自旋霍尔效应的原理 53
2.4.2 量子弱测量的原理 54
2.5 项目式实验 55
2.5.1 冉绍尔-汤森效应实验 55
2.5.2 高温超导实验 63
2.5.3 光自旋霍尔效应实验 65
第3章 磁性物理 71
3.1 引言 71
3.2 磁共振的基本理论 73
3.2.1 磁共振的经典力学描述 73
3.2.2 磁共振的量子力学描述 79
3.2.3 ESR与核磁共振的比较 80
3.2.4 磁光效应 81
3.2.5 磁电阻效应 81
3.3 核磁共振 82
3.3.1 核磁共振条件 82
3.3.2 核磁共振信号的强度 84
3.4 ESR 84
3.4.1 ESR条件 85
3.4.2 谱线宽度 86
3.4.3 微波波导 87
3.5 法拉第效应 88
3.5.1 法拉第效应现象描述 89
3.5.2 法拉第效应物理机制 90
3.6 磁电阻效应 92
3.6.1 磁电阻效应分类 92
3.6.2 磁电阻测量原理 95
3.6.3 磁电阻传感器的灵敏度 96
3.7 项目式实验 96
3.7.1 核磁共振实验 96
3.7.2 ESR实验 101
3.7.3 法拉第效应实验 108
3.7.4 磁电阻效应实验 111
第4章 现代测试技术 115
4.1 引言 115
4.2 微波 117
4.2.1 微波的特点 117
4.2.2 微波技术的发展和应用 119
4.2.3 微波基础知识 120
4.2.4 微波的产生、发射与接收 122
4.2.5 微波的测量方法 123
4.3 超声波 123
4.3.1 超声波的产生与接收 124
4.3.2 超声波的分类 125
4.3.3 超声波的传播性质 127
4.3.4 超声波的应用 130
4.4 精密干涉测量 132
4.4.1 干涉测试基础 133
4.4.2 几种常见的干涉仪 136
4.4.3 干涉测量技术的应用 141
4.5 引力波探测 143
4.5.1 时空的描述 144
4.5.2 爱因斯坦方程和引力波方程 147
4.5.3 引力波探测 150
4.6 扫描探针显微镜 159
4.6.1 光学显微镜和电子显微镜 159
4.6.2 扫描隧道显微镜 162
4.6.3 原子力显微镜 166
4.7 项目式实验 171
4.7.1 微波实验 171
4.7.2 A类超声诊断与超声特性综合实验 173
4.7.3 空气折射率的测量实验 178
4.7.4 引力波探测模拟测量实验 179
4.7.5 扫描探针显微镜实验 184
参考文献 187
第1章 原子与分子物理 1
1.1 引言 1
1.2 光谱简介 2
1.3 原子光谱简介 3
1.4 原子光谱的产生 4
1.4.1 原子的壳层结构 4
1.4.2 光谱项 5
1.4.3 原子能级与能级图 6
1.5 塞曼效应 8
1.5.1 原子的总磁矩与总角动量的关系 9
1.5.2 外磁场对原子能级的影响 10
1.5.3 塞曼效应的量子解释 10
1.5.4 塞曼效应的产生 12
1.6 拉曼散射 12
1.6.1 拉曼散射的经典解释 14
1.6.2 拉曼散射的量子解释 15
1.6.3 拉曼散射的偏振态和退偏度 16
1.6.4 拉曼光谱的特点及应用概况 18
1.7 项目式实验 19
1.7.1 钠原子光谱的观测与分析实验 19
1.7.2 汞原子的塞曼效应实验 25
1.7.3 CCl4的激光拉曼光谱实验 31
第2章 量子物理 37
2.1 引言 37
2.2 冉绍尔-汤森效应 39
2.2.1 散射截面和散射振幅 40
2.2.2 冉绍尔-汤森效应理论原理 41
2.2.3 冉绍尔-汤森效应测量原理 43
2.3 高温超导 45
2.3.1 超导体的发现与研究进展 45
2.3.2 超导特性 46
2.3.3 超导理论基础 47
2.4 光自旋霍尔效应 52
2.4.1 光自旋霍尔效应的原理 53
2.4.2 量子弱测量的原理 54
2.5 项目式实验 55
2.5.1 冉绍尔-汤森效应实验 55
2.5.2 高温超导实验 63
2.5.3 光自旋霍尔效应实验 65
第3章 磁性物理 71
3.1 引言 71
3.2 磁共振的基本理论 73
3.2.1 磁共振的经典力学描述 73
3.2.2 磁共振的量子力学描述 79
3.2.3 ESR与核磁共振的比较 80
3.2.4 磁光效应 81
3.2.5 磁电阻效应 81
3.3 核磁共振 82
3.3.1 核磁共振条件 82
3.3.2 核磁共振信号的强度 84
3.4 ESR 84
3.4.1 ESR条件 85
3.4.2 谱线宽度 86
3.4.3 微波波导 87
3.5 法拉第效应 88
3.5.1 法拉第效应现象描述 89
3.5.2 法拉第效应物理机制 90
3.6 磁电阻效应 92
3.6.1 磁电阻效应分类 92
3.6.2 磁电阻测量原理 95
3.6.3 磁电阻传感器的灵敏度 96
3.7 项目式实验 96
3.7.1 核磁共振实验 96
3.7.2 ESR实验 101
3.7.3 法拉第效应实验 108
3.7.4 磁电阻效应实验 111
第4章 现代测试技术 115
4.1 引言 115
4.2 微波 117
4.2.1 微波的特点 117
4.2.2 微波技术的发展和应用 119
4.2.3 微波基础知识 120
4.2.4 微波的产生、发射与接收 122
4.2.5 微波的测量方法 123
4.3 超声波 123
4.3.1 超声波的产生与接收 124
4.3.2 超声波的分类 125
4.3.3 超声波的传播性质 127
4.3.4 超声波的应用 130
4.4 精密干涉测量 132
4.4.1 干涉测试基础 133
4.4.2 几种常见的干涉仪 136
4.4.3 干涉测量技术的应用 141
4.5 引力波探测 143
4.5.1 时空的描述 144
4.5.2 爱因斯坦方程和引力波方程 147
4.5.3 引力波探测 150
4.6 扫描探针显微镜 159
4.6.1 光学显微镜和电子显微镜 159
4.6.2 扫描隧道显微镜 162
4.6.3 原子力显微镜 166
4.7 项目式实验 171
4.7.1 微波实验 171
4.7.2 A类超声诊断与超声特性综合实验 173
4.7.3 空气折射率的测量实验 178
4.7.4 引力波探测模拟测量实验 179
4.7.5 扫描探针显微镜实验 184
参考文献 187
