物理实验教学中心在原物理实验室基础上于2004年重新组建,是河北省首批物理实验教学示范中心,以素质教育为目标,建立“分层次、多形式、开放式”的大学物理实验课程教学体系,为我校一流专业建设和工程教育认证提供有力的支撑。现共有教师15人,具有副高级职称3人,中级职称12人;具有硕士研究生以上学历教师12人,其中博士6人。现使用面积达3500平方米,下设5个分支实验室,分别是“力学和热学实验室”、“光学实验室”、“电磁学实验室”、“近代物理实验室”和“虚拟仿真实验室”。目前,物理实验中心能开出专业基础实验和综合型、创新设计型实验等约80个,实验仪器设备的利用率为 90%。年平均接纳学生5500多人,平均每年承担的教学工作量近 230,000余人学时。仪器设备总值650余万元。
(1)力学和热学实验室
力学和热学实验室。主要面向全校理、工科专业实验教学。目前,实验室主要仪器设备有磁悬浮试验仪、刚体转动惯量测试仪、金属杨氏模量测量仪、线胀系数测试仪、弦振动测量仪、不良导体导热系数试验仪和物理天平等仪器。主要承担刚体转动惯量、金属杨氏模量测量等实验项目的实验教学任务,实验室还承接相关课程的课程设计和毕业设计等实践性环节的教学任务。通过在本实验室的训练,可以让学生熟悉常用力学实验仪器的基本原理、结构性能、使用方法;通过对力学实验现象的观察、分析和对力学物理量的测量,学习和掌握物理力学实验的基本知识、基本方法、基本技术,从而培养与提高学生的自学能力、动手能力、观察能力、分析能力、表达能力、设计能力等科学实验能力。
(2)光学实验室
光学实验室。主要面向全校理、工科专业实验教学。目前,实验室主要仪器设备有光学仪器组盒、等厚干涉测量装置、读数显微镜、偏振光组件、分光计等。主要承担分光计调整及光栅衍射、光的等厚干涉—牛顿环、劈尖等实验项目的实验教学任务,实验室还承接相关课程的课程设计和毕业设计等实践性环节的教学任务。通过本实验室的训练,可以让学生熟悉常用光学实验仪器的基本原理、结构性能、使用方法,从而培养提高学生的自学能力、动手能力、观察能力、分析能力、表达能力、设计能力等科学实验能力。
(3)电磁学实验室
电磁学实验室。主要面向全校理、工科专业实验教学。目前,实验室主要仪器设备有直流稳压电源、惠斯登电桥、自组惠更斯电桥、电位差计、数字化万用电表、霍尔效应实验仪、磁场描绘仪、示波器、静电场描绘仪、磁滞回线试验仪、物理电磁学设计性实验装置等。能够完成的主要实验项目有:静电场的描绘、伏安法测电阻、电表改装与校准、滑线变阻器特性研究、惠更斯电桥测量电阻、用电位差计测量电池的电动势和内阻、万用电表的原理与使用、磁场的描绘、示波器的使用、利用霍尔元件测磁场、铁磁物质磁化曲线的研究及电磁学设计性实验等。通过本实验室的训练,可以让学生熟悉常用电磁学实验仪器的基本原理、结构性能、使用方法,学习和掌握物理电磁学实验的基本知识、基本方法、基本技术,从而培养与提高学生的自学能力、动手能力、观察能力、分析能力、表达能力、设计能力等科学实验能力,并进一步培养与提高学生的实事求是、严肃认真、一丝不苟、大胆质疑、勇于创新以及遵守纪律、团结协作的科学实验素质。
(4)近代物理实验室
近代物理实验室。主要面向全校理、工科专业实验教学。目前,实验室主要仪器设备有迈克尔逊干涉仪、夫兰克-赫兹实验仪、普朗克常数测定仪、CCD密立根油滴实验仪等。能够完成的主要实验项目有:观察点光源非定域干涉、观察等倾干涉条纹、观察等厚干涉条纹、观察白光干涉现象、测定光源或滤光片的波长(例:He-Ne激光、钠光)、测定钠黄双线波长差、测量透明介质薄片折射率、测量透明气体折射率、观察光电效应的实验现象,验证光电效应的基本规律、测量光电管的伏安特性曲线、验证爱因斯坦光电效应方程的正确性,测量普朗克常数的值、确定截止电压,计算普朗克常数及其相对误差、手动扫描方式逐点测量U和I值,测绘F-H曲线,用最小二乘法求出氩原子第一激发电势、自动扫描方式通过示波器用李萨如图形法观测F-H曲线、测定电子的电荷值等。近代物理实验是一门综合性的实验技术与实验方法课,通过近代物理实验可以引导他们了解实验物理在物理概念的产生、形成和发展过程中的作用,学习近代物理某些主要领域中的一些基本实验方法和技术、仪器和知识,使学生掌握一些较综合、较先进的实验方法和技能。
(5)虚拟仿真实验室
虚拟仿真实验室。主要面向全校理、工科专业实验教学。目前,实验室有电脑40多台,可以开出包括力学实验、热学实验、光学实验、电磁学实验、近代物理实验等几大类共80多个虚拟仿真实验。虚拟仿真实验室是虚拟现实技术应用研究的重要载体,虚拟仿真物理实验是学生理解物理理论和培养创新精神的重要教学形式,借助三维交互虚拟仿真技术探索现实世界中的物理定律,既能突破课堂实验教学的制约,又能利用学生的业余时间,在计算机上完成实验过程超越了物理实验时空条件的限制。相对于传统实验模式,虚拟仿真实验更加容易揭示物理实验的现象与内在规律,也能提供给学生独立创新实验的实验平台。
主任:黄艳宾(副教授、博士)
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