《綜合物理實驗》教學(xué)大綱

1、綜合物理實驗教學(xué)大綱（物理學(xué)院各專業(yè)使用）課程編號：課程英文名稱：Comprehensive physical experiment 適用專業(yè)：理學(xué)部：物理類、材料科學(xué)、電子科學(xué)與技術(shù)各專業(yè)開課學(xué)期：本課程進(jìn)行一個學(xué)期（四上）計劃學(xué)時：36（54）學(xué)時學(xué) 分：1學(xué)分考試方式：實驗課考核成績以平時實驗技能操作和論文式系統(tǒng)綜合實驗報告兩部分組成，平時實驗技能操作成績占60%，論文式系統(tǒng)綜合實驗報告占40%。開課院、教研室：物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院物理實驗中心、綜合物理實驗室一、本課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)綜合物理實驗是專門面向高年級學(xué)生開設(shè)的綜合型、研究創(chuàng)新型的實驗課，由各學(xué)科的最新科研成果轉(zhuǎn)化而來，與學(xué)科

2、發(fā)展緊密相連，是聯(lián)系科研與教學(xué)工作的紐帶。本課程由12個綜合創(chuàng)新型大實驗組成，學(xué)生選做完成其中一個，即可獲得本課程學(xué)分。實驗室實行全開放，題目自選，實驗完成時間只有學(xué)時限制，每周做實驗的時間不受限制。該課程為必修課，以提高學(xué)生綜合創(chuàng)新素質(zhì)為主線，通過學(xué)生為主，教師為輔的實驗教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的科研實踐能力。通過本課程的教學(xué)，要求達(dá)到：1. 學(xué)習(xí)并掌握進(jìn)行本專業(yè)實驗的基本知識、基本方法和基本技能（包括實驗儀器的選擇和使用、測量的技術(shù)和方法、實驗數(shù)據(jù)的處理方法、實驗結(jié)果的分析和撰寫實驗報告等）。2. 實驗的觀察、測量和分析，加深對本專業(yè)基本概念、規(guī)律和理論的理解。 3. 養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?/p>

3、科學(xué)作風(fēng)，特別是嚴(yán)肅認(rèn)真對待實驗數(shù)據(jù)，杜絕弄虛作假，樹立實事求是的科學(xué)態(tài)度和學(xué)術(shù)道德。4. 培養(yǎng)學(xué)生的獨立工作能力、團(tuán)隊合作能力、分析判斷能力、獨立思考能力、革新判斷能力、歸納總結(jié)能力等，提高進(jìn)行科學(xué)研究工作的綜合能力。學(xué)習(xí)本課程要求學(xué)生認(rèn)真復(fù)習(xí)本專業(yè)的理論知識并認(rèn)真閱讀相關(guān)實驗講義，了解熟悉實驗的基本原理及儀器工作原理，能根據(jù)講義及實驗方法在老師指導(dǎo)下進(jìn)行實驗，通過實驗制作樣品、設(shè)計實驗方案、記錄數(shù)據(jù)或波形、圖像等，能回答原理中的一些相關(guān)問題。實驗完成后必須寫出綜合的論文式的大實驗報告。教學(xué)過程中應(yīng)貫徹“啟發(fā)式”和“研究式”的原則，鼓勵學(xué)生自己分析、解決實驗過程中出現(xiàn)的問題，允許學(xué)生實驗失敗

4、，注重學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。二、課程的具體的內(nèi)容和要求實驗一 低維ZnO納米結(jié)構(gòu)的生長、表征與離子摻雜改性實驗二 磁控濺射制備納米復(fù)合薄膜材料 實驗三 凝聚態(tài)物理電磁性質(zhì)的研究實驗四 金屬體材及納米薄膜材料的制備、表征和性能測試實驗實驗五 功能陶瓷及納米復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究實驗六 全息干涉法制備光子晶體實驗七 光學(xué)綜合實驗實驗八 高分子軟物質(zhì)多相體系的制備、界面和納米自由體積的正電子研究實驗九 穆斯堡爾效應(yīng)在固體材料中的應(yīng)用研究實驗十 納米顆粒膜的制備和三階非線性的程控測試實驗十一 極性顆粒物質(zhì)在液體和外場下的自組織行為的實驗與調(diào)控觀測實驗實驗十二 微流控技術(shù)在細(xì)胞標(biāo)記和選擇中的應(yīng)用實

5、驗十三 CMOS運(yùn)算放大器的設(shè)計、仿真和版圖實現(xiàn) 實驗十四 傳感器信號的采集與處理 實驗十五 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用 實驗十六 硅平面器件的制作 實驗十七 材料與器件性能表征實驗一 低維ZnO納米結(jié)構(gòu)的生長、表征與離子摻雜改性實驗?zāi)康募{米材料具有明顯不同于相應(yīng)體材料的奇異特性，在物理學(xué)、化學(xué)、材料科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)等領(lǐng)域具有潛在的重要應(yīng)用前景，已引起各國科學(xué)工作者的高度關(guān)注。而真空科學(xué)與技術(shù)、薄膜沉積技術(shù)以及離子束材料改性技術(shù)不但與納米材料的制備及其性能改善息息相關(guān)，而且在信息、微電子、新能源、功能材料等國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國防工業(yè)的生產(chǎn)與研究方面有重要的應(yīng)用。本實驗旨在培養(yǎng)學(xué)生加深對所學(xué)的有關(guān)

6、真空技術(shù)、薄膜沉積、納米材料研制及離子束材料改性基礎(chǔ)知識的理解，熟悉、掌握和提高綜合性實驗?zāi)芰?，為從事相關(guān)領(lǐng)域的就業(yè)、科研或深造奠定綜合實驗基礎(chǔ)。教學(xué)要求1. 熟悉掃描電鏡（SEM）和X射線衍射（XRD）的測試原理和方法，根據(jù)實驗結(jié)果正確分析ZnO納米材料的顯微結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)。2. 掌握低真空泵、高真空泵和真空測量的工作原理和正確使用方法、等離子體的形成及離子引出的最佳工藝參數(shù)調(diào)試技能。3. 重點掌握低維ZnO納米結(jié)構(gòu)的生長原理與方法以及低能H+注入對納米結(jié)構(gòu)ZnO本征缺陷、光致發(fā)光等物理特性的改善作用。實驗內(nèi)容與學(xué)時分配實驗內(nèi)容與學(xué)時分配（總學(xué)時36）內(nèi) 容學(xué) 時一真空的獲得與檢測6二硅襯底

7、上ZnO薄膜過渡層的離子濺射與熱處理制備6三定向ZnO納米結(jié)構(gòu)的CVD生長8四ZnO納米結(jié)構(gòu)形貌分析及晶體結(jié)構(gòu)表征8五ZnO樣品的H+ 摻雜與物性分析8教材與參考資料1薄膜技術(shù)基礎(chǔ)，田民波 編，清華大學(xué)材料工程系，19982材料分析測試技術(shù)，周玉，武高輝 編著，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，19983. 相關(guān)科技論文查閱4. 相關(guān)儀器說明書及本項綜合實驗物理指導(dǎo)書考核方式 論文式系統(tǒng)綜合實驗報告實驗二 磁控濺射制備納米復(fù)合薄膜材料實驗?zāi)康拇趴貫R射與傳統(tǒng)的納米制備方法相比，有許多優(yōu)點，如任何物質(zhì)均可以濺射；濺射膜與基底之間的附著性好；薄膜密度高；膜厚可控性和重復(fù)性好等。通過磁控濺射制備和測量薄膜性能的實

8、驗，使學(xué)生掌握真空獲取與測量的基本操作方法，了解磁控濺射原理和薄膜的制備的過程，學(xué)習(xí)并初步掌握薄膜性能測試的一些方法及手段，從而達(dá)到加深基本物理概念和基本定律的認(rèn)識和理解，培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)實驗、動手操作，分析和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際和實事求是的科學(xué)態(tài)度以及刻苦鉆研和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神的目的。教學(xué)要求熟悉“等離子體物理基礎(chǔ)知識”，掌握“磁控濺射儀的工作原理及其操作規(guī)范，提高應(yīng)用物理實驗方面的技能”，重點掌握“磁控濺射制備納米復(fù)合薄膜的基本方法和原理”。實驗內(nèi)容與學(xué)時分配實驗內(nèi)容與學(xué)時分配表（總學(xué)時：36）內(nèi) 容學(xué) 時一、磁控濺射儀的結(jié)構(gòu)、工作原理及操作規(guī)范6二、磁控濺射制備半導(dǎo)體納米

9、復(fù)合薄膜12三、半導(dǎo)體納米復(fù)合薄膜光學(xué)性質(zhì)研究6四、納米顆粒復(fù)合材料電學(xué)性質(zhì)研究6五、半導(dǎo)體納米復(fù)合薄膜的掃描電子顯微學(xué)研究6教材與參考書1.高等物理實驗精選，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，吳柏枚，劉洪圖等，2005。2.團(tuán)簇物理學(xué)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，王廣厚，2003。3.薄膜材料與薄膜技術(shù)鄭偉濤,化學(xué)工業(yè)出版社，2004考核方式實驗操作與報告實驗三 凝聚態(tài)物理電磁性質(zhì)的研究實驗?zāi)康墓腆w材料的電磁性質(zhì)是材料性能的一個重要標(biāo)志。通過本實驗課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生加深對凝聚態(tài)物理相關(guān)知識特別是電磁知識的理解及原所學(xué)知識的消化，對當(dāng)今物理學(xué)研究方法及實驗手段也有所了解，且能使學(xué)生熟悉各種數(shù)字儀表的使用，提高學(xué)

10、生的動手能力，為培養(yǎng)有創(chuàng)新能力的高質(zhì)量物理人才打下堅實基礎(chǔ)。教學(xué)要求1. 低溫電輸運(yùn)的要求了解制冷機(jī)的工作原理；熟悉真空系統(tǒng)的操作；理解以能帶理論為基礎(chǔ)的導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體的電輸運(yùn)過程的性質(zhì)和規(guī)律以及Peierls相變的原理，掌握不同材料的電極制作方法及電輸運(yùn)性質(zhì)的測量。2. 低溫?zé)犭妱莸囊罅私獾蜏叵到y(tǒng)及真空系統(tǒng)的操作；熟悉測量電極的制作方法及實驗方法和原理；能使用“Origin”或其他數(shù)據(jù)處理軟件繪制實驗曲線。3. 磁性顆粒自組織行為的實驗研究的要求掌握磁性顆粒物的制備及相關(guān)設(shè)備的使用；了解其原理；了解磁性顆粒物在外場激勵下的自組織行為；熟悉CCD圖像處理設(shè)備的原理及拍攝出高質(zhì)量的圖像。

11、 實驗內(nèi)容與學(xué)時分配 實驗內(nèi)容與學(xué)時分配表（總學(xué)時:36）內(nèi) 容學(xué) 時固體材料的低溫?zé)犭妱輧x器設(shè)備使用及TESTPOINT編程3低溫、真空系統(tǒng)的監(jiān)測2測量熱電勢4數(shù)據(jù)處理3低溫電輸運(yùn)性質(zhì)的測量樣品電極的焊接2儀器設(shè)備及真空系統(tǒng)的熟悉4電輸運(yùn)性質(zhì)的測量3數(shù)據(jù)處理3磁性顆粒自組織行為的研究磁性顆粒物的制備4自組織行為的觀察4圖像處理4教材與參考書實驗指導(dǎo)：自編講義參考書：低溫物理實驗方法、固體物理，TESTPOINT用戶使用手冊考核方式實驗操作 60%實驗報告 40%實驗四 金屬體材及納米薄膜材料的制備、表征和性能測試實驗實驗?zāi)康脑搶嶒炇遣牧衔锢韺I(yè)的重要專業(yè)方向?qū)嶒炛?。通過該實驗使學(xué)生較系統(tǒng)與

12、全面地掌握金屬材料及納米薄膜材料的制備、表征和性能測試中的理論和技術(shù)，提高學(xué)生在材料科學(xué)研究方面的實驗動手能力和分析問題能力。教學(xué)要求掌握金屬材料處理和金相樣品制備技術(shù)；掌握脈沖電鍍原理、操作方法及電沉積納米晶表面技術(shù)；掌握溶膠凝膠法制備納米薄膜材料的原理與技術(shù)；掌握光學(xué)金相組織分析和顯微硬度測試技術(shù)熟悉材料的XRD、SEM、EDS、AFM等表征技術(shù)熟悉材料熱分析實驗方法和技術(shù)課程內(nèi)容與學(xué)時分配實驗內(nèi)容與學(xué)時分配表（總學(xué)時：54）內(nèi) 容學(xué)時制 備金屬與功能陶瓷材料制備及熱處理8電沉積納米晶薄膜樣品的制備8TiO2納米薄膜的溶膠凝膠法制備8性 能樣品的顯微硬度性能測定3樣品的熱分析實驗6表 征樣

13、品的XRD結(jié)構(gòu)測定6樣品的金相組織觀察3樣品的SEM表面形表征和成分測定6樣品的AFM表面形貌表征6教材與參考文獻(xiàn) 1. 陳亞. 現(xiàn)代實用電鍍技術(shù). 北京:國防工業(yè)出版社,2002.2. 安茂忠. 電鍍理論與技術(shù). 哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2004. 3. 數(shù)控雙脈沖電鍍電源(GKDM)用戶手冊.4. 張陽德編著, 納米生物材料學(xué)，化學(xué)工業(yè)出版社， 2005考核方式實驗報告實驗五 功能陶瓷及納米復(fù)合材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能研究教學(xué)目的 該實驗是材料物理專業(yè)的重要專業(yè)方向?qū)嶒炛弧Ｍㄟ^該實驗使學(xué)生較系統(tǒng)與全面地掌握陶瓷材料及納米復(fù)合材料的制備、表征和性能測試中的理論和技術(shù)，提高學(xué)生在材料科學(xué)

14、研究方面的實驗動手能力和分析問題能力。 教學(xué)要求1掌握電子陶瓷材料的制備技術(shù)；2掌握聚合物及其納米復(fù)合材料的制備加工技術(shù)；3掌握材料的介電性能的測試技術(shù)；4掌握材料基本力學(xué)性能測試技術(shù)5熟悉材料的XRD、SEM、正電子湮沒等表征技術(shù)6熟悉材料熱分析實驗方法和技術(shù)課程內(nèi)容與學(xué)時分配實驗內(nèi)容與學(xué)時分配表（總學(xué)時：54）內(nèi) 容學(xué) 時制 備電子陶瓷材料的制備10聚合物納米復(fù)合材料的制備10性 能電子陶瓷的介電性能測定4樣品的力學(xué)性能測定6樣品的熱性能研究6表 征樣品的XRD結(jié)構(gòu)測定6樣品的SEM表面表征和成分測定6正電子湮沒研究納米復(fù)合材料的微結(jié)構(gòu)6教材與參考書 1.聚合物-無機(jī)納米復(fù)合材料，化學(xué)工業(yè)

15、出版社，柯?lián)P船，皮特斯壯，2003 2.高聚物與復(fù)合材料的動態(tài)力學(xué)熱分析，化學(xué)工業(yè)出版社，過梅麗，2002 3.聚合物量熱測定，化學(xué)工業(yè)出版社，劉振海，畠山立子，陳學(xué)思，2002 4.特種陶瓷，中南工業(yè)大學(xué)出版社，王零森，2000.5正電子物理及其應(yīng)用，科學(xué)出版社，郁偉中，2003考核方式：實驗報告（包括實驗?zāi)康?、步驟、結(jié)果討論、總結(jié)等）實驗六 全息干涉法制備光子晶體實驗?zāi)康耐ㄟ^本實驗的教學(xué),使學(xué)生對光子晶體這一新興材料的有所了解,加深對光學(xué)晶格與相干光干涉的認(rèn)識,培養(yǎng)學(xué)生在精密光學(xué)實驗研究方面的基本技能.教學(xué)要求熟悉光子晶體的光學(xué)晶格的光束配置與光子晶體的制備, 掌握全息干涉的基本原理與實驗

16、方法,提高精密光學(xué)微結(jié)構(gòu)制備的實驗技能,重點掌握全息干涉的基本原理與方法。實驗內(nèi)容與學(xué)時分配實驗內(nèi)容與學(xué)時分配表（總學(xué)時:36）內(nèi)容學(xué)時一. 光子晶體的理論基礎(chǔ)與光學(xué)晶格的光束配置8二. 分光元件的設(shè)計與產(chǎn)生光學(xué)晶格的計算機(jī)模擬6三. 全息干涉系統(tǒng)的實驗構(gòu)建與多束相干光干涉光場的拍攝8四. 全息記錄材料的了解與光子晶體的制備6五. 實驗樣品的表面形貌與樣品的衍射的探測與分析8教材與參考書1E. Yablonovitch, Phys. Rev. Lett. 58, 2059 (1987).2L.Wu, Y.C. Zhong, C. T. Chan, K. S. Wong, and G. P. W

17、ang, Appl. Phys. Lett. 86, 241102 (2005)3L.Yuan, G. P. Wang, and X Huang, Opt. Lett. 28,1769 (2003)4D. B. Mei, B.Y.Cheng , W.Hu, Z.-L. Li, D.-Z. Zhang, Opt.Lett 20,429 (1995).5M.Plihal, A.A. Maradudin, Phys. Rev. B. 44, 8565 (1991).6V.Kuzmiak, A.A. Maradudin, F.Pincemin, Phys. Rev. B. 50, 16835 (199

18、4).7葛德彪, “電磁波有限時域差分方法”,西安電子科技大學(xué)出版社,20038Y. Yang, G. P. Wang, J. Xie, and S. Zhang, Appl. Phys. Lett. 86, 173108 (2005)9H. M. Smith, Holographic Recording Materials ; Springer-Verlag: New York,1977.考核方式 實驗操作與報告實驗七 光學(xué)綜合實驗實驗?zāi)康墓鈱W(xué)信息處理是光學(xué)領(lǐng)域一個基礎(chǔ)的研究內(nèi)容，這是一個古老而又充滿活力的研究方向。數(shù)字化信息時代的發(fā)展，賦予了光學(xué)信息處理一些全新的方法和手段。通過本實驗的教

19、學(xué)，使學(xué)生對光學(xué)信息的數(shù)字化處理方法的技術(shù)的發(fā)展有所了解，加深對一些光學(xué)信息傳輸特性的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生在精密光學(xué)實驗研究方面的基本技能。教學(xué)要求熟悉“數(shù)字化采集和記錄光子信息以及超快激光納米金屬顆粒材料的非線性吸收”，掌握“光學(xué)信息數(shù)字化采集和記錄的簡要工作原理及其處理方法，提高精密光學(xué)實驗方面的技能”，重點掌握“光學(xué)信息處理的基本方法和原理”。實驗內(nèi)容與學(xué)時分配課程內(nèi)容與學(xué)時分配表（總學(xué)時36）內(nèi) 容學(xué) 時一、傅立葉光學(xué)變換數(shù)字化顯示和記錄6二、激光散斑場數(shù)字化記錄和分析8三、納米顆粒復(fù)合材料電導(dǎo)和偏振特性8四、納米顆粒復(fù)合材料光吸收譜6五、納米顆粒復(fù)合材料超快非線性吸收特性8*六、數(shù)字光脈沖

20、的產(chǎn)生8*七、光脈沖在光纖中的耦合6*八、摻鉺光纖放大器12教材與參考書教材：自編實驗講義參考書： 光學(xué)實驗，武漢大學(xué)出版社，周殿青，黃曉華，招倩兒，1994相關(guān)資料：（信息光學(xué)、非線性光學(xué)、偏振光學(xué)、光纖光學(xué)、光通信技術(shù)、光電技術(shù)等相關(guān)教材、資料考核方式實驗操作和報告實驗八 高分子軟物質(zhì)多相體系的制備、界面和納米自由體積的正電子研究實驗?zāi)康恼娮愉螞]技術(shù)是現(xiàn)代新興核技術(shù)，它已被廣泛地使用于材料科學(xué)研究中，是探測材料中納米尺度微結(jié)構(gòu)的靈敏探針。材料的微結(jié)構(gòu)對其宏觀性能有重要影響，因此材料的微結(jié)構(gòu)探測具有重要意義。通過本實驗課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握正電子湮沒技術(shù)的基本原理及數(shù)據(jù)分析，基本實驗方法和

21、技術(shù)，并能運(yùn)用它們研究高分子軟物質(zhì)多相體系中各種缺陷及其界面特性。提高學(xué)生實驗動手能力，為培養(yǎng)有創(chuàng)新能力的高質(zhì)量材料物理人才打下堅實基礎(chǔ)。教學(xué)要求1. 掌握正電子湮沒技術(shù)的基本原理正電子湮沒譜學(xué)是研究正電子與凝聚態(tài)物質(zhì)的相互作用，正電子湮沒技術(shù)是測量基于量子電動力學(xué)中愛因斯坦質(zhì)能關(guān)系及正反物質(zhì)的湮沒所放出的射線來確定正電子注入到物質(zhì)中后的壽命，通過測量正電子壽命來探測物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)。掌握正電子湮沒技術(shù)的基本原理是本實驗的基礎(chǔ)。2. 掌握正電子湮沒壽命測量技術(shù)掌握正電子湮沒壽命測量技術(shù)，包括正電子湮沒壽命譜儀的初步調(diào)試和數(shù)據(jù)分析。3。高分子軟物質(zhì)多相體系樣品制備掌握共混或共聚或復(fù)合材料的制備方法

22、。4相關(guān)計算及結(jié)構(gòu)分析根據(jù)正電子湮沒壽命測量結(jié)果和數(shù)據(jù)分析結(jié)果分析界面特性，計算自由體積的大小。實驗內(nèi)容與學(xué)時分配 實驗內(nèi)容與學(xué)時分配表（總學(xué)時:36）內(nèi) 容學(xué) 時正電子湮沒技術(shù)的基本原理正電子譜學(xué)的原理6正電子湮沒壽命譜的解譜與分析2射線與物質(zhì)的相互作用2正電子湮沒壽命譜儀的調(diào)試2高分子軟物質(zhì)多相體系樣品制備共混、共聚樣品制備8或 納米復(fù)合材料品制備及X-Ray測量8樣品正電子湮沒壽命測量樣品正電子湮沒壽命測量4編程及自由體積的計算，界面特性分析編程及自由體積的計算4圖形處理及結(jié)果分析4教材與參考書實驗指導(dǎo)：自編講義參考書：正電子湮沒譜學(xué)及其應(yīng)用、正電子物理及應(yīng)用考核方式實驗操作 60%，實

23、驗報告 40%實驗九 穆斯堡爾效應(yīng)在固體材料中的應(yīng)用研究實驗?zāi)康?該實驗是材料物理專業(yè)的重要專業(yè)方向?qū)嶒炛?。通過該實驗使學(xué)生較系統(tǒng)與全面地掌握穆斯堡爾效應(yīng)在固體材料中研究的理論和技術(shù)，提高學(xué)生在材料科學(xué)研究方面的實驗動手能力和分析問題能力。 教學(xué)要求1掌握穆斯堡爾效應(yīng)給出固體材料微觀信息的基本理論;2掌握樣品(吸收體)制備的理論與技術(shù)；3掌握穆斯堡爾效應(yīng)的常溫實驗測試技術(shù)；4掌握穆斯堡爾效應(yīng)的低溫實驗測試技術(shù)；5掌握穆斯堡爾譜的數(shù)據(jù)擬合技術(shù)；6穆斯堡爾效應(yīng)研究礦物材料的微結(jié)構(gòu)。課程內(nèi)容與學(xué)時分配實驗內(nèi)容與學(xué)時分配表（總學(xué)時：36）內(nèi) 容學(xué) 時穆斯堡爾效應(yīng)給出固體材料微觀信息的基本理論6樣品(

24、吸收體)制備的理論、技術(shù)與實踐4穆斯堡爾效應(yīng)的常溫實驗測試6穆斯堡爾效應(yīng)的低溫實驗測試8穆斯堡爾譜的數(shù)據(jù)擬合6礦物材料的穆斯堡爾參數(shù)及其微結(jié)構(gòu)的研究6教材與參考書實驗指導(dǎo)：自編講義參考書： 1. 穆斯堡爾譜學(xué)馬如璋,徐英庭主編,科學(xué)出版社,1998. 2. 礦物穆斯堡爾譜學(xué) HYPERLINK /author/%e6%9d%8e%e5%93%b2/ t _blank 李哲， HYPERLINK /author/%e5%ba%94%e8%82%b2%e6%b5%a6/ t _blank 應(yīng)育浦著 HYPERLINK /publisher/%e7%a7%91%e5%ad%a6%e5%87%ba%e

25、7%89%88%e7%a4%be/ t _blank 科學(xué)出版社 / 1996.7考核方式實驗操作 60%， 實驗報告 40%實驗十 納米顆粒膜的制備和三階非線性的程控測試實驗?zāi)康模涸搶嶒炇桥囵B(yǎng)大學(xué)生實驗綜合能力的重要實驗之一。通過納米顆粒膜的制備，可以訓(xùn)練學(xué)生的實驗動手能力，而通過對于自制材料的非線性測量，可以同時提高學(xué)生的實驗操作、程學(xué)控制以及數(shù)據(jù)分析能力，從而最終達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合實驗?zāi)芰Φ哪康?。教學(xué)要求學(xué)習(xí)納米顆粒膜的制備方法原理以及材料三階非線性測試原理；熟悉納米顆粒膜的具體實驗制備操作；掌握三階非線性測試系統(tǒng)的光路搭建；實踐納米顆粒膜的三階非線性測試；擬合測試結(jié)果、分析實驗數(shù)據(jù)。課程

26、內(nèi)容與學(xué)時分配實驗內(nèi)容與學(xué)時分配表（總學(xué)時：36）內(nèi)容學(xué)時學(xué)習(xí)納米顆粒膜的制備方法原理以及材料三階非線性測試原理6熟悉納米顆粒膜的具體實驗制備操作8掌握三階非線性測試系統(tǒng)的光路搭建8實踐納米顆粒膜的三階非線性測試8擬合測試結(jié)果、分析實驗數(shù)據(jù)6實驗教材與參考書目 實驗指導(dǎo)： 自編講義 參考書： 1. 激光原理 周炳琨 高以智 陳倜嶸 陳家驊 編著 國防工業(yè)出版社 2000 2. 非線性光學(xué)原理（美）沈元壤 著 顧世杰 譯 科學(xué)出版社 1987考核方式 實驗操作 60， 實驗報告 40 實驗十一 極性顆粒物質(zhì)在液體和外場下的自組織行為的實驗與調(diào)控觀測實驗?zāi)康墓腆w材料的磁性質(zhì)是材料性能的一個重要標(biāo)志

27、。通過本實驗課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生加深對凝聚態(tài)物理相關(guān)知識特別是磁知識的理解及原所學(xué)知識的消化，對當(dāng)今物理學(xué)研究方法及實驗手段也有所了解，且能使學(xué)生熟悉各種數(shù)字儀表的使用，提高學(xué)生的動手能力，為培養(yǎng)有創(chuàng)新能力的高質(zhì)量物理人才打下堅實基礎(chǔ)。教學(xué)要求掌握磁性顆粒物的制備及相關(guān)設(shè)備的使用；了解其原理；了解磁性顆粒物在外場激勵下的自組織行為；熟悉CCD圖像處理設(shè)備的原理及拍攝出高質(zhì)量的圖像。 實驗內(nèi)容與學(xué)時分配 實驗內(nèi)容與學(xué)時分配表（總學(xué)時:36）內(nèi) 容學(xué) 時磁性顆粒物的制備16自組織行為的觀察8圖像處理8教材與參考書實驗指導(dǎo)：自編講義參考書：固體物理，磁性物理考核方式實驗操作 60%實驗報告 40%十二

28、 微流控技術(shù)在細(xì)胞標(biāo)記和選擇中的應(yīng)用 武漢大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 國世上實驗?zāi)康碾S著微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)、納米技術(shù)日益成熟，微型化技術(shù)在日常生活、生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域中的應(yīng)用是當(dāng)今科技不可逆轉(zhuǎn)的潮流。芯片產(chǎn)業(yè)則是目前發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一。在過去十年中，微型化科學(xué)與技術(shù)研究在化學(xué)領(lǐng)域與生命科學(xué)領(lǐng)域中的潛力與影響正在變得日益明顯起來?？茖W(xué)家利用微型化技術(shù)平臺，開發(fā)了微全分析系統(tǒng)（TAS,Micro Total Analysis Systems），又稱之為“芯片實驗室”（Lab on a Chip）的一門新興的學(xué)科。它涵蓋了生物化學(xué)、物理化學(xué)以及物理學(xué)、微電子、微加工、微機(jī)械等多個學(xué)科，是以解決特定生物

29、醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)等問題為指向的，具有在微米尺度上起功能效用的微結(jié)構(gòu)或微組件及其組合物或集成物；是一系列基于微流控技術(shù)加工過程的產(chǎn)物。在過去的幾年里它已經(jīng)成為當(dāng)今世界上最前沿的科技領(lǐng)域。本實驗的目的在于培養(yǎng)學(xué)生掌握微流控芯片的基本制作過程，使學(xué)生具備芯片加工制作過程中的基本實驗技能和生化知識，能夠利用軟光刻、模塑、注塑等技術(shù)進(jìn)行芯片的制作和封裝，從而通過控制微流體的控制與驅(qū)動，實現(xiàn)樣品的進(jìn)樣和取樣，培養(yǎng)其利用芯片進(jìn)行細(xì)胞標(biāo)記和選擇等應(yīng)用的能力。教學(xué)要求熟悉微流控芯片制作加工的基本流程，掌握硅芯片、玻璃芯片和石英芯片的制作及封接，掌握高分子聚合物芯片的制作及封接，了解微流體控制與驅(qū)動技術(shù)以及進(jìn)樣及樣

30、品前處理技術(shù)，同時熟悉微流控芯片的檢測技術(shù)。實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容與學(xué)時分配表（總學(xué)時36）內(nèi)容學(xué)時微流控芯片的制作材料3微流控芯片的微加工方法:傳統(tǒng)光刻工藝6新型“光刻”技術(shù)6PDMS微流控芯片溝道制備6微流控芯片的鍵合3PDMS微流控芯片鍵合與表面修飾6流聚焦技術(shù)在芯片中進(jìn)行細(xì)胞標(biāo)記和選擇6參考文獻(xiàn)1、R.Ferrigno, A.D.Stroock, T.D.Clark, M.Mayer, G. M.Whitesides, J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 12930-12931.2、P.J.A.Kenis, R.F.Ismagilov, G.M.Whitesides,

31、 Microfabrication Inside Capillaries Using Multiphase Laminar Flow Patterning, Science, 1999, 286, 83-85. 3、N.Gottschlich, C.T.Cullertson, T.E.McKnight, S.C.Jacobson, J.M.Ramsey, Integrated microchip-device for the digestion, separation and postcolumn labeling of proteins and peptides, J. Chromatogr

32、. B., 2000, 745, 243-249. 4、Q.Fang, F.R.Wang, S.L.Wang, S.S.Liu, S.K.Xu, Z.L.Fang, Anal. Chim. Acta, 1999, 390, 27-37.5、方肇倫等編著，微流控分析芯片，科學(xué)出版社，2003。6、林炳承、秦建華 著， 微流控芯片實驗室，科學(xué)出版社，2006?？己朔绞綄嶒灢僮?60%實驗報告 40%實驗十三 CMOS運(yùn)算放大器的設(shè)計、仿真和版圖實現(xiàn)實驗?zāi)康?培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的綜合能力；2培養(yǎng)學(xué)生對電路設(shè)計全流程的理解能力；3培養(yǎng)學(xué)生對電路設(shè)計、電路仿真、版圖設(shè)計等具體技能的掌握能力；4培養(yǎng)學(xué)

33、生團(tuán)隊合作能力；實驗要求分小組獨立完成CMOS運(yùn)算放大器的電路級設(shè)計、電路級仿真、版圖級設(shè)計、版圖級仿真的實驗全流程。認(rèn)真完成實驗報告。組內(nèi)同學(xué)相互協(xié)作，共同完成實驗。實驗內(nèi)容與學(xué)時分配實驗內(nèi)容與學(xué)時分配表（總學(xué)時：36）內(nèi)容學(xué)時、綜合實驗的要求基礎(chǔ)知識的準(zhǔn)備3、CMOS運(yùn)算放大器的電路級設(shè)計3、PSPICE電路仿真軟件的熟悉3、CMOS運(yùn)算放大器電路級仿真6、版圖設(shè)計相關(guān)知識的講授3、LEDIT版圖設(shè)計軟件的熟悉3、CMOS運(yùn)算放大器版圖設(shè)計9、CMOS運(yùn)算放大器版圖級仿真3、實驗報告的撰寫實驗結(jié)果的討論3教材與參考書1Behzad Razavi 著， 陳貴燦 程軍 張瑞智 等譯 模擬CMO

34、S集成電路設(shè)計 西安交通大學(xué)出版社2高文煥 汪慧 編 著 模擬電路的計算機(jī)分析與設(shè)計PSPICE程序應(yīng)用 清華大學(xué)出版社3 C. Saint J. Saint 著， 周潤德 金申美 譯 集成電路掩模設(shè)計基礎(chǔ)版圖技術(shù) 清華大學(xué)出版社 4孫潤 著 TANNER集成電路設(shè)計教程 北京希望電子出版社5網(wǎng)上資源中國集成電路設(shè)計網(wǎng) HYPERLINK / /中國半導(dǎo)體行業(yè)網(wǎng) HYPERLINK / /21IC中國電子網(wǎng) HYPERLINK 可編程邏輯器件網(wǎng) HYPERLINK bbs： HYPERLINK /bbs/forumdisplay.php?fid=533 /bbs/forumdisplay.ph

35、p?fid=533 HYPERLINK /bbs/index.jsp /bbs/index.jsp HYPERLINK /bbs/forumdisplay.php?fid=533 /bbs/forumdisplay.php?fid=533考核方式此綜合實驗成績由最終成果和平時成績兩部分組成。 最終成果：以指定的電路設(shè)計原代碼、測試仿真波形、書面報告的形式提交，占總成績的。 平時成績：以實驗過程中的到課率和實驗態(tài)度的形式體現(xiàn)，占總成績的。根據(jù)平時出勤情況、所做的實驗進(jìn)展情況給出。 總評成績：最終成果成績70平時成績30實驗十四 傳感器信號的采集與處理實驗?zāi)康哪M信號的采集與處理是電子科學(xué)與技術(shù)專

36、業(yè)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)之一，本實驗課程主要是訓(xùn)練學(xué)生對傳感器的自動檢測系統(tǒng)總體設(shè)計。訓(xùn)練對傳感器的選擇及應(yīng)用，對電路的設(shè)計和調(diào)試，對計算機(jī)軟件的設(shè)計和編程等。使學(xué)生能夠?qū)W會按照一定的工藝要求，運(yùn)用學(xué)過的知識實現(xiàn)傳感器自動檢測的基本方法和技巧。教學(xué)要求熟悉傳感器基本原理，掌握傳感器自動檢測電路的設(shè)計和分析方法，能夠正確組成檢測系統(tǒng)，重點掌握傳感器信號調(diào)理電路的設(shè)計，采用單片機(jī)實現(xiàn)檢測電路的自動化，能正確連接實驗電路，合理布線和安排儀器，分析并排除故障。得出合理的結(jié)果，并給出合理的解釋。實驗內(nèi)容與學(xué)時分配實驗內(nèi)容與學(xué)時分配（總學(xué)時：36）內(nèi) 容 學(xué)時熟悉實驗儀器，選擇實驗內(nèi)容2查閱參考資料，設(shè)計實驗方案

37、4設(shè)計硬件電路，信號調(diào)理電路調(diào)試8軟件設(shè)計與編程8聯(lián)合調(diào)試8分析試驗結(jié)果，書寫實驗報告6教材與參考書教材： 1.CSY10型傳感器系統(tǒng)實驗儀說明書 浙江大學(xué)儀器系檢測技術(shù)研究所 2.半導(dǎo)體傳感器原理及其應(yīng)用 牛德芳 主編 大連理工大學(xué)出版社參考書：1.單片機(jī)基礎(chǔ) 李廣弟 等 北京航天航空大學(xué)出版社 2.電子線路 梁明理 鄧仁清 等 高等教育出版社 3.微型計算機(jī)原理與接口技術(shù) 吳秀清 周荷琴 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出社考核方式 實際操作40% 實驗報告+平時60%實驗十五 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用實驗?zāi)康那度胧郊夹g(shù)是近年來日漸普及的電子技術(shù)。嵌入式產(chǎn)品以其體積小、功耗低、處理能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點，在通訊、網(wǎng)

38、絡(luò)、工控、醫(yī)療、電子等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。嵌入式人才的需求量不斷加大。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解嵌入式體系結(jié)構(gòu)及嵌入式系統(tǒng)操作系統(tǒng)、嵌入式產(chǎn)品設(shè)計等方面的知識，需要掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的典型開發(fā)工具，使學(xué)生初步具備嵌入式系統(tǒng)軟、硬件的開發(fā)能力。教學(xué)要求了解有關(guān)嵌入式系統(tǒng)的基本原理、設(shè)計方法以及嵌入式系統(tǒng)的最新發(fā)展；掌握arm9處理器芯片的基本體系結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)及其編程方法；了解和熟悉一些常用的嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)工具和開發(fā)方法；初步掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的過程和常用方法，掌握嵌入式操作系統(tǒng)的基本功能和設(shè)計方法；熟悉一些常用的嵌入式產(chǎn)品設(shè)計的開發(fā)步驟。實驗內(nèi)容與學(xué)時分配 實驗內(nèi)容與學(xué)時分配（總學(xué)

39、時：36）內(nèi) 容學(xué)時學(xué)習(xí)arm9處理器芯片的基本體系結(jié)構(gòu)4學(xué)習(xí)arm9芯片指令系統(tǒng)及其編程方法；4熟悉嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)工具和開發(fā)方法4uCosII的移植12（二個任選其一）嵌入式linux操作系統(tǒng)的建立CF卡讀寫實驗12（四個任選其一）SD卡接口實驗GPS全球定位實驗GPRS/GSM通訊實驗教材與參考書實驗講義：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用綜合實驗講義（自編）參考書： ARM公司ARM9技術(shù)參考手冊 三星公司S3C2410A用戶使用手冊 優(yōu)龍公司ARM9 FS2410P 教學(xué)平臺應(yīng)用教程 優(yōu)龍公司ARM9 FS2410P 教學(xué)平臺實驗指導(dǎo)手冊嵌入式是俄軍及l(fā)inux驅(qū)動開發(fā)指南基于ARM9處理器，孫天澤、袁文菊、張海峰，電子工業(yè)出版社考核方式實驗報告、動手能力的課堂考核實驗十六 硅平面器件制作實驗?zāi)康奈㈦娮蛹夹g(shù)的進(jìn)步，給社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展注入了巨大的活力。微電子學(xué)是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科，本實驗?zāi)康氖牵航?jīng)過電子材料、半導(dǎo)體物理、半導(dǎo)體器件原理、