近代物理实验室从2017年开始组织实施，仪器设备总值46万元，实验室使用面积120㎡，仪器设备26台套，在统筹部署、适度新建、定期评估、动态管理等创新制度的推动下，近代物理实验室已经成为我院组织开展学生近代物理实验的重要基地。本专业现有专任教师16人，其中教授5人，副教授8人，博士7人。

近代物理实验室主要承担物理学专业学生《近代物理实验》的实验教学任务。主要设备有塞曼效应仪、夫兰克—赫兹实验仪、光栅光谱仪、椭偏仪、电子衍射仪、核磁共振实验仪等。

 1、夫兰克--赫兹实验

1913年，丹麦物理学家波尔（N.BOHR）提出了一个氢原子模型，并指出原子存在能级。该模型在预言氢光谱的观察中取得了显著的成功。根据波尔的原子理论，原子光谱中的每根谱线表示原子从某一个较高能态向另一个较低能态跃迁时的辐射。1914年，德国物理学家夫兰克（J.FRANCK）和赫兹（G.HERTZ）对勒纳用来测量电离电位的实验装置作了改进，他们同样采取慢电子（几个到几十个电子伏特）与单元素气体原子碰撞的办法，但着重观察碰撞后电子发生什么变化（勒纳则观察碰撞后离子流的情况）。通过实验测量，电子和原子碰撞时会交换某一定值的能量，且可以是原子从低能级激发到高能级。直接证明了原子发生跃变时吸收和发射的能量是分立的、不连续的，证明了原子能级存在，从而证明了波尔理论的正确。因而获得了1925年诺贝尔物理学奖金。

夫兰克-赫兹实验至今仍是探索原子结构的重要手段之一，实验中用的“拒斥电压”筛去小能量电子的方法，已成为广泛应用的实验技术。

    2、核磁共振实验

核磁共振是重要的物理现象。核磁共振实验技术在物理、化学、生物、临床诊断、计量科学和石油分析与勘探等许多领域得到重要应用。1945年发现核磁共振现象的美国科学家铂塞耳（Purcell）和布珞赫（Bloch）1952年获得诺贝尔物理学奖。在改进核磁共振技术方面作出重要贡献的瑞士科学家恩斯特（Ernst）1991年获得诺贝尔化学奖。

工作原理：将含有1H的样品置于具有射频场的线圈中然后一起进入均匀磁场中B0，当射频场的频率满足核磁共振条件时，（为射频场频率，为原子核回旋比，1H为回旋比为42.577MHZ/T，B0为均匀磁场的磁感应强度）1H从低能态跃迁到高能态同时吸收射频场的能量，从而使得线圈的Q值降低产生共振信号。为了能连续观察共振信号，在磁场B0上外加扫描磁场。当射频的频率固定为f0时，在磁场B0扫过共振点B01时产生共振信号。（B01为f0所对应的共振磁场）I为输出信号强度。对于长T2样品信号会出现尾波。

 3、塞曼效应

1896年,荷兰物理学家塞曼(P.Zeeman(1865-1943))发现当光源放在足够强的磁场中时，原来的一条光谱线分裂成几条光谱线，分裂的谱线成分是偏振的，分裂的条数随能级的类别而不同，后人称此现象为塞曼效应。塞曼效应是继英国物理学家法拉第（M.Faraday(1791-1863)）1845年发现磁致旋光效应，克尔(John Kerr)1876年发现磁光克尔效应之后，发现的又一个磁光效应。

塞曼效应不仅证实了洛仑兹电子论的准确性，而且为汤姆逊发现电子提供了证据。还证实了原子具有磁矩并且空间取向是量子化的。1902年，塞曼与洛仑兹因这一发现共同获得了诺贝尔物理学奖。利用塞曼效应，根据磁场对光产生的影响，使我们认识到发光原子的运动状态及其量子化的特性，直到今日，塞曼效应仍旧是研究原子能级结构的重要方法。

实验仪主要由磁铁、窄带干涉滤光片、会聚透镜、F-P标准具、偏振片（带转盘）、成像装置、笔形汞灯及电源等组成，实物如图。

（图a）未加磁场的谱线                      （图b）加磁场的塞曼分裂谱线 

    4、光速测定实验

光速是一个重要而基本的物理常数，无论在经典物理还是现代物理中，许多物理量都与它有着直接或间接的关系：例如光谱学中的里德堡常数，电磁学中的真空电导率与真空磁导率的关系等等都与光速相关。它的精确测定可以说在光学甚至于对整个物理学发展史都具有非比寻常的意义。由于光波的传播速度太快，频率高达，本实验巧妙地采用差频检相法测量光速。通过实验可加深对光的传播速度的感性认识，同时了解调制和差频技术。

 5、激光椭偏仪

使一束自然光经起偏器变成线偏振光。再经1/4波片，使它变成椭圆偏振光入射在待测的膜面上。反射时，光的偏振状态将发生变化。通过检测这种变化，便可以推算出待测膜面的某些光学参数。

本仪器分为光源、接收器、主机三大部分参看下图。

 6、四探针测试仪

在电磁学实验中，我们已经学习了伏安法、电桥法测量普通的电阻，但是对于块状电阻和薄膜电阻，我们不仅需要知道总电阻，很多时候还需要测量体电阻和表面电阻，这就很难用上述方法测量了。而四探针法是为了这样的测量需要而设计的，这种方法在科研和材料测量领域得到了广泛的应用。

四探针测试仪是运用四探针测量原理，它可以测量片状、块状半导体材料的径向和轴向电阻率，测量扩散层的薄层电阻（亦称方块电阻），也可以对金属导体的低、中值电阻进行测量。它由测试仪、测试架等部分组成，测试电流和测量电压由数字表头直接显示。测试仪主要由高灵敏度直流数字电压表和高稳定度恒流源组成。测试探头采用宝石导向轴套和高耐磨碳化钨探针制成，故定位准确、游移率小、寿命长。探针测试压力由弹性力控制在一定的范围，即可保证可靠接触，又不会因压力过大而损坏测试样品。

仪器按照单晶硅物理测试方法国家标准并参考美国 A.S.T.M 标准而设计的，专用于测试半导体材料电阻率及方块电阻(薄层电阻)的专用仪器，由测试仪、测试台、四探针探头等部分组成。

测试仪由高灵敏度直流数字电压表、恒流源组成。恒流源电路产生一个高稳定度恒定直流电流，其量程分别为100μA、1mA、10mA、100m五档，在各档电流量程中，输出电流值均连续可调。输出电流经取样电阻后，由数字电压表显示电流值。此恒定电流输送到外侧的1、4探针上，在样品上产生一个直流电位差，被 2、3 探针检出，由高灵敏度、高输入阻抗的直流电压放大器中将直流电压信号放大，接入数字电压表显示出测量结果。             

四探针测试仪

        1、四探针测试头  2、被测样品  3、测试台面  4、数字电压表  5、数字电流表  

        6、电流换向开关  7、电流调节旋钮  8、电流量程  9、测试输入 10、探针输出