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大学物理实验III实验项目及学习要求

一、传感器实验专题
实验1.1：传感器实验
指导老师：邱春蓉（crqiu@）
要求：
了解和掌握多种传感器的工作原理，并对这些传感器进行性能测试（箔式应变片、电感式传感器、电容式传感器、磁电式传感器、霍尔传感器、电涡流传感器、压阻式传感器）。

实验1.2：霍尔传感器基本参数及应用研究
指导老师：王家强（wjq100@）
实验内容：
①霍尔传感器基本参数测量
②霍尔传感器灵敏度系数标定
③磁场测量的研究
④霍尔传感器应用研究

实验1.3：磁阻传感器原理及其电路设计实现
指导老师：吴晓立（charleswu15555@）
胡青（huqing@）
要求：
2人一组。自学能力强。
①查阅资料，了解磁阻传感器原理。
②设计制作测量磁场的单工作电源放大电路。与数据处理电路。

二、光学与信息光学专题
实验2.1：用椭园偏振法测薄膜厚度和折射率，金属复合折射率
指导老师：黄玉霖，hyl5553@
要求：
①了解原理，掌握测量方法，完成实验。
②了解半波损失原因，通过牛顿环实验、劈尖干涉实验了解实验现象。分析迈克尔逊干涉有无半波损失，测量半透膜的折射率并用白光干涉验证,写出综述文章，争取发表。

实验2.2：光的衍射与散斑技术实验
指导老师：龚宁（gn970@），
邱春蓉（crqiu@）
实验内容：
①光的衍射。要求：（1）对角度进行精密测量。（2）测量细丝的直径。
②散斑技术。要求：使用迈克尔逊型散斑剪切干涉技术对应变进行研究。

实验2.3：全息光学实验
指导老师：龚宁（gn970@）
邱春蓉（crqiu@）
实验内容：
①低频全息光栅和高频全息光栅的制作和参数测量，以及进行图像滤波。
②用傅立叶变换全息图作资料存储。
③图像识别和文字识别。

三、光电检测技术专题
实验3.1：光电效应原理及其应用
指导老师：黄玉霖，hyl5553@
要求：2人一组。
①了解光电效应原理，完成实验。查阅资料，了解各种利用光电效应原理的器件，如光敏电阻、光电二极管、发光二极管、光电池等原理和特性。
②设计制做测量各种器件特性的组合装置；或改进现现有仪器；或设计制做各种光电检测、自动控制、遥控、报警等模型,写出综述文章。

实验3.2：光电报警实验
指导教师：赵全轲、王泽勇、王黎、高晓蓉等
联系方式：13708039667
学生人数：3-5人
实验内容及要求：
光电报警是一种重要的监视系统，可用于对重要设施、危禁区域的防范。一般来说，被动报警系统保密性好，但设备比较复杂；而主动报警系统可以利用特定的调制编码规律，达到一定的保密性，设备比较简单。本设计性实验采用的是特定编码的主动报警系统。
用砷化镓发光管组成发射系统，在发射和接收之间有红外光束警戒线，当警戒线被阻断时，接收系统发出报警信号。
对影响光电探测性能的各种参数进行探讨，以求最大限度地发挥系统的探测能力。要求系统的作用距离尽可能远。
熟练掌握和运用多谐振荡器、跟随器、有源滤波器及放大等电路。

实验3.3：人体遥感灯光门铃
指导教师：赵全轲、王泽勇、王黎、高晓蓉等
联系方式：13708039667
学生人数：3-5人
实验内容及要求：
用热释电红外探测模块设计一个自动门开启电路，当有人靠近时，门自动打开，人离开后延时10秒自动关闭。

实验3.4：激光扫描测量轮廓限界
指导老师：彭朝勇 ，TEL：[phone]
参加人数：3～5人
实验内容：
本实验采用激光测距法测量点对点距离，通过激光束的扫描实现二维空间的轮廓限界扫描。如果扫描足够快，还可以实现三维轮廓限界扫描。激光束的扫描依靠DSP（数字信号处理器）芯片控制，扫描得到的模拟信号经高速AD采集，再由DSP对距离信息进行处理，最后输出液晶或计算机显示。
实验目的：
本实验采用了当今的先进技术——激光测距和数字信号处理器。通过本实验设计，让学生进一步的巩固电路知识，增强实际动手设计能力，明白系统设计的一般流程。实验设计完成时，要求学生懂得激光测距的原理，AD采集的实现，以及数字信号处理器的应用。
对所选学生要求：
1. 本实验要求学生对电子电路有浓厚的兴趣。
2. 具备一定的数字、模拟电子基础。
3 态度认真，具有基本的科学研究精神。

四、计算机仿真与虚拟仪器专题
实验4.1：混沌现象的计算机仿真和实验实现
指导老师：黄玉霖，hyl5553@
要求：
2人一组，查阅资料，了解基本理论，数学表述和实验电路，完成仿真和实验。

实验4.2：物理实验的计算机仿真软件的研制
指导老师：巴璞,( r_j_bapu@)
内容：了解仿真软件编程的相关技术，深入了解相应实验的物理原理、仪器原理、仪器的操作等内容，编制出一套具有实用性的仿真软件。
要求：具有一定的VC或Delphi或Flash的编程能力，可自带题目。

实验4.3：虚拟仪器初步
指导老师：巴璞（r_j_bapu@）
内容：了解并熟悉使用LabView，制作一些物理实验中常用的电学仪器，仿真一些简单的物理实验。
说明：本实验不涉及硬件部分。

五、现代科学与技术专题

实验5.1：简单几何物体的动态测量
指导老师：青莉（qqingli@）
内容：采用CCD成像技术和图像处理技术研究一套相对位置的动态检测系统，以便实时检测、了解运动中的几何物体相对于某一参考平面的水平和垂直位置。

实验5.2：简单几何物体磨耗值的测量
指导老师：青莉（qqingli@）
内容：几何物体在运动过程中由于摩擦作用而会导致损耗，当这一损耗达到一定程度时，就必须对该物体进行检修或者是更换，否则将产生一些安全隐患。我们可以通过用CCD成像技术和图像处理技术研究出一套物体表面磨损程度的检测系统，以便对运动物体的磨耗进行实时检测，以保证安全运行。

实验5.3：可编程机器人（小车）设计和实验实现
指导老师：吴晓立（charleswu15555@.）
要求：4人一组，自学能力强。①查阅资料，了解IC功能，做出原理图，②画出PCB印制板图，模拟调试（采用PWM直流电机调速）。

实验5.4：微波测量技术实验
指导教师：王家强 wjq100@
实验方式：自学+辅导，每组1~2人，16学时
实验概述：微波测量是微波技术的定量实验方法，是进行量值测定并保持统一性的措施，微波测量技术与微波理论是同步发展的，是微波理论与技术领域不可缺少的重要组成部分。微波测量的研究内容涉及根据测量目的组成测量系统、研究符合实际和要求的测量方法和技术、分析测量误差等。
通过本实验的系统学习，同学们应达到以下要求
1. 学习微波技术基础知识；
2. 了解常用微波元器件的结构，熟悉其工作特性和使用方法；
3. 了解微波工作状态及传输特性；
4. 熟悉微波测量仪器的使用，掌握微波的三种测量方法；
5. 学会测量微波介质材料的介电常数和损耗角正切值；
6. 会撰写研究型实验的课程学习报告。

实验5.5：微弱信号检测技术
指导教师：王家强 wjq100@
实验方式：自学+辅导，每组1~2人，16学时
实验概述：微波信号检测是一项在噪声中探测极弱被测量的实用技术，尤其是一些极端条件下的微弱信号测量已成为深入认识自然的重要手段。微弱信号检测的目的，就是利用电子学、物理学和信息论的方法，分析噪声产生的原因和规律，研究被测信号的特征并采取必要的手段检出被背景噪声所覆盖的微弱信号。本实验安排一组有关微弱信号检测技术的实训，使学生对微弱信号检测的原理和方法有一定的了解与掌握，并结合实验内容撰写一份研究型实验的课程学习报告。

实验5.6：光学多道分析仪实验
指导老师：韩立唐（hanlt@）
要求：①二人一组；
②自学能力强，能在网上查阅有关资料；
③了解其实验原理，通过实验掌握实验方法，完成实验内容。

实验5.7：光磁共振实验
指导老师：韩立唐（hanlt@）
要求：①二人一组；
②自学能力强，能在网上查阅有关资料；
③了解其实验原理，通过实验掌握实验方法，完成实验内容。

实验5.8：单光子计数实验
指导老师：魏云，陈汉军（chj@）
本实验的目的是让学生掌握一种弱光检测技术；了解光子计数方法的基本原理、基本实验技术和弱光检测中的一些主要问题。
要求：2人一组。

实验5.9：空气动力学实验
指导老师：陈汉军（chj@），魏云
本实验利用空气动力仪中的风洞和模拟技术，了解流体力学中的理论问题。初步认识风洞系统对汽车、火车、舰船、飞行器等交通工具和高速运动物体的模拟测试方法。
要求：2人一组。

实验5.10 用AD590温度传感器测量温度
指导教师：陈桔，cdchenju@
实验内容：
1.学习数据采集基础知识
2.了解Labview编程环境，学习其编程方法。
3.学习硅光电池的有关知识
4.设计测量（包括数据处理）方案
5.设计和制作信号调理电路
6.测量硅光电池特性曲线
7.写出总结报告
要求：2人/组

实验5.11 硅光电池特性的自动测量
指导教师：陈桔，cdchenju@
实验内容：
1.学习数据采集基础知识
2.了解Labview编程环境，学习其编程方法
3.了解AD590特性
4.设计测量（包括数据处理）方案
5.设计和制作信号调理电路
6.测量冷却规律
7.写出总结报告
要求：2人/组

实验5.12 二极管伏安特性的测量
指导教师：陈桔，cdchenju@
实验内容：
分别用内接法、外接法、电桥法、补偿法、等效法测量二极管伏安特性,并半定量或定性评价各方法。
要求：2人/组

第六部分 近代物理实验

实验6.1：氩原子第一激发电位研究（近代物理实验专题）
指导老师：黄玉霖，hyl5553@
要求：2人一组。查阅资料，分析对氩原子第一激发电位(11.5--13.0伏)的不同说法，做出自己的结论，用实验验证,写出综述文章，争取发表。

实验6.2：磁光效应实验和电光效应实验
指导老师：庄健（zhuangjmm@）
邱春蓉（crqiu@）
要求：
了解磁光效应和电光效应原理，掌握实验方法，完成实验。

实验6.3：苯的红外与拉曼光谱的实验与理论研究
指导老师：黄整（zhhuang@）
实验内容：
①苯的红外光谱测量。
②苯的激光拉曼光谱测量。
③苯的红外与拉曼光谱的理论计算与模拟。
④苯的红外与拉曼光谱的实验结果与理论计算的对比。

（完）