近代物理试验微波试验 近代物理试验中对试验项目的进一步拓宽与规划

吴海飞

摘 要：在《近代物理试验》课程中，在原有试验项目根底上进行进一步规划与拓宽，延伸为规划性试验。以“光栅光谱仪的拓宽运用”为例， 要求学生自学“紫外分光光度计”的原理，依据试验室现有的组合式光栅光谱仪、氘灯、氘灯电源等设备自行规划并建立一台紫外分光光度计，并运用规划的紫外分光光度计剖析乙醇的吸收光谱特性。

关键词：近代物理试验 规划性试验 教育变革

导言

《近代物理试验》是物理学本科专业的一门专业渠道课程，是物理类专业本科生继一般物理试验之后的一门重要的专业试验课程。它介于一般物理试验与科学研讨性试验之间，具有承上启下的效果，一起也是一门理论起点较高、综合性和技能性较强的试验课。现在在《近代物理试验》课程中开设的试验项目大多是一些在近代物理学开展史上具有里程碑效果的闻名试验， 如塞曼效应、原子光谱和X 射线衍射等，大都还停留在验证性试验的水平， 传统的试验内容在教育中占较大比重。怎么依据试验室现有的试验条件，并针对学生的特色，在试验教育中对试验内容和办法进行规划和研讨， 以培育学生的立异认识和立异才能是值得考虑和重视的问题。本文将“光栅光谱仪的拓宽运用”为例， 浅谈怎样在原有试验项目根底上进行进一步规划与拓宽，延伸为规划性试验，然后培育学生的立异性才能。[1]

一、教改的思路和完结

《近代物理试验》课程中的试验项目现有教育还首要遵从预习、试验、完结试验报告三步曲形式，试验过程中大多仍是教师将试验原理、试验过程、仪器操作办法等进行较为具体的解说，导致学生考虑太少，不利于学生才能的培育。咱们应该改动这种灌注式的以教师为主导的教育形式，在《近代物理试验》中真实依照科学研讨试验的方法来培育学生的科研才能，在提出试验意图的前提下，让学生自己考虑怎么怎么依据试验室现有的试验设备、配件规划一个合理的试验计划以到达提出的试验意图，在试验计划施行过程中怎么优化各个试验参数，怎么挑选最佳作业状况，在试验成果剖析中怎样依据试验数据合理推理剖析给出新的物理现象。下面咱们将以“光栅光谱仪的拓宽运用”为例，要求学生在“光栅光谱仪运用”这个根底试验项意图根底上，依据试验室现有的配件，自行规划并建立一台紫外分光光度计，并运用规划的紫外分光光度计剖析乙醇的吸收光谱特性，然后阐明怎么将科学研讨试验应有的要求融入到《近代物理试验》项目中。[2]

紫外分光光度计，就是依据物质的吸收光谱研讨物质的成分、结构和物质间相互效果的设备，其关键在于得到物质的吸收光谱，即物质中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波长的光能量，相应地发生了分子振荡能级跃迁和电子能级跃迁的成果。因为各种物质具有各自不同的分子 、原子和不同的分子空间结构，其吸收光能量的状况也就不会相同，因而，每种物质就有其特有的、固定的吸收光谱曲线，可研讨物质的成分、结构和物质间相互效果，并依据吸收光谱上的某些特征波利益的吸光度的凹凸判别或测定该物质的含量。因许多物质在紫外-可见光区有特征吸收峰，所以可用紫外分光光度法对这些物质别离进行测定（定量剖析和定性剖析）。紫外分光光度法运用依据朗伯-比耳规律，即光吸收的基本规律，俗稱光吸收规律，是分光光度法定量剖析的依据和根底。当入射光波长一守时，溶液的吸光度A是吸光物质的浓度C及吸收介质厚度L（吸收光程）的函数。

设入射光强度为I0，吸收光强度为Ia，透射光强度为 It，反射光强度为Ir，则 I0 = Ia+ It+ Ir，因为反射光强度很弱，其影响很小，上式可简化为：I0 = Ia+ It，透光度为透过光的强度It与入射光强度I0之比，用T表明，即T = It/I0，吸光度为透光度倒数的对数，用A表明，即A = lg（1/T） = lg（I0/It）。可见，紫外分光光度计对物质进行定量和定性剖析的中心是丈量入射光强度I0和透过光的强度It。而光栅光谱仪就是专门用来断定并剖析不知道光源光谱特性（包含强度信息）的设备。试验室已有的 WGD-8A 组合式光栅光谱仪由光栅光谱仪、接纳单元、扫描体系、电子放大器、A/D 收集单元、计算机组成，且光栅光谱仪的各个组件均为可拆卸式规划，在开设的“光栅光谱仪运用”根底试验项目中，学生已把握了光栅光谱仪的原理、结构及运用办法。此外，试验室已配有氘灯、氘灯电源、吸收池等配件，氘灯可作为紫外光光源，吸收池可承载溶液。

作为试验项意图拓宽，要求学生依据试验室现有的组合式多功能光栅光谱仪、氘灯、氘灯电源、吸收池等设备自行规划并建立一台紫外分光光度计，并运用规划的紫外分光光度计剖析乙醇的吸收光谱特性。

提出以下具体要求和试验内容：

1.自学紫外分光光度计相关常识；

2.试验行进试验室实地检查的现有设备与配件，自行规划“建立紫外分光光度计”的计划，在试验课上课前，进行计划可行性的评论。

3.依据评论的最佳规划计划建立紫外分光光度计，并装备一固定浓度的酒精溶液，丈量并得出酒精溶液的透射光谱和吸收光谱，并对得出的谱图进行剖析。

此试验意图在于培育学生的立异才能，进步试验着手才能，并加深学生对光度计相关原理的了解及进一步把握光度计的测验技能。

结语

经过近代物理试验教育方法的调整和变革， 学生不再是消极地承受常识， 对传统的试验只是进行验证， 而是依据试验意图， 规划出试验计划， 并将试验计划在试验室中得以施行和优化。这样就激发了学生的学习积极性， 将传统的验证性试验变成了研讨性试验， 这不只使同学们牢固地把握了所学内容， 对相关的仪器设备有了更深化的了解， 并且经过挑选设备、优化试验计划等有效地培育了他们的立异认识和才能。这种试验教育方法收到了同学们的好评。

参考文献

[1]于常青、李家泽等，光学多通道剖析仪的分辨本领剖析，光学技能，2001（27）

[2]张燕、方利广等，WGD-8A 型多功能光栅光谱仪与分辨本领剖析，江西科学，2005（05）

[3]王庆有，光电技能，电子工业出版社，2005