課程名稱 |
基礎物理實驗 Fundamentals of Experimental Physics |
開課學期 |
110-1 |
授課對象 |
物理學系 |
授課教師 |
黃斯衍 |
課號 |
Phys3007 |
課程識別碼 |
202 33100 |
班次 |
01 |
學分 |
3.0 |
全/半年 |
半年 |
必/選修 |
必帶 |
上課時間 |
星期一6,7,8,9,10,A(13:20~19:15) |
上課地點 |
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備註 |
可以"自主探索實驗物理一"替代。教室:新物209與許長仁合授 限學號單號 且 限學士班三年級以上 總人數上限:40人 |
Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/1101Phys3007_01 |
課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
!單雙號換班問題,建議找另一班的同學對換,如果找不到的話,會照寄信給講師許長仁的時間,按順位排。
上課年級:三上 (大二及以下同學,若實驗課名額有餘,會於開學第一天開放現場加簽,上限42人)
寄信給
學分數:3
本學期的課程分成 A、B兩群組,簡述如下:
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A群組
1.真空蒸鍍與電阻率測量實驗:
本實驗設計是讓同學了解真空技術與銅薄膜製作之基本原理,薄膜厚鍍計之工作原理、電阻率及霍爾效應測量之基本技術與物理。藉此實驗讓同學了解其它相關之鍍膜技術。
2. 射頻濺鍍實驗:
本實驗目的乃是藉由Al:ZnO(AZO)超導薄膜的製作,讓同學了解射頻濺鍍之物理機制與相關技術應用操作,了解薄膜電性如何受到製作條件的影響,並進行電阻率及霍爾效應的測量。
3. 超導塊材製作實驗:
讓同學學習以固態合成反應法製作高溫超導材料並量測其特性。
4. 超導電性測量:讓同學學習高溫超導材料物理與應用及氦氣密閉循環低溫致冷裝置原理與低溫超導體電性量測。
5. 晶體結構與X光繞射實驗:
藉由量測單晶塊材之X光繞射–2強度分佈,計算材料之晶格常數與分析其結構,進一步了解基礎結晶學與X光繞射原理;並嘗試晶體成長。
6. 熱電材料與熱電優值量測:
量測材料之Seebeck係數、電導率與熱導率等係數以估算其熱電優值(figure of merit, ZT值),進而了解熱電材料之相關應用。
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B群組
1. 真空蒸鍍與電阻率測量實驗:
本實驗設計是讓同學了解真空技術與錫薄膜製作之基本原理,薄膜厚鍍計之工作原理與電性測量之基本技術與物理。藉此實驗讓同學了解其它相關之鍍膜技術。
2. 射頻濺鍍實驗:
本實驗目的乃是藉由磁性材料Ni薄膜的製作,讓同學了解射頻濺鍍之物理機制與相關技術應用操作,了解薄膜電性如何受到製作條件的影響,並進行電阻率及Anomalous Hall effect的測量。
3. 交流磁化率實驗:
本實驗設計是讓同學了解交流磁化率基本物理與奈米磁性粒子之光電特性。藉由交流磁化率之測量來了解交流磁化率實驗技術; 結合奈米磁性粒子將物理測量原理應用到各種檢驗。
4. 居里溫度與法拉第轉動實驗:
藉由高溫電阻之測量來了解鐵磁性材料由順磁到鐵磁之相變物理、學習高溫電性測量之設計。而法拉第轉動實驗則探討: 線偏振光通過一均向性物質置於強磁場中,則偏振方向會旋轉一角度,其角度大小與磁場強度成正比,此現象稱之為Faraday效應。此實驗觀測玻璃的Faraday效應,經由法拉第轉動實驗讓同學學習及了解其磁光物理。
5. 自動控制實驗軟體學習&霍爾效應之應用實驗:
學習物理實驗經常使用的Labview自動化軟體撰寫、與硬體配合等基礎技術,並實用於薄膜之電阻–溫度量測。利用Van Der Pauw四點量測與霍爾效應量測單晶矽及Al:ZnO(AZO)材料內多數載子濃度與遷移率,並學習如何應用於雜質濃度之檢測。
6. 巨磁阻實驗:
測量巨磁阻元件之磁阻特性,讓學生學習巨磁阻之物理與磁記錄等應用。
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課程目標 |
基礎物理實驗涵蓋了物理學中之力學、光學、電磁學、熱學、近代物理, 基礎固態等實驗...
課程內容理論與實務並重,著眼於培養同學的實驗能力:包括薄膜與塊材樣品製作、X光繞射晶體結構檢測、射頻濺鍍、電性量測、磁性量測、熱電量測、自動化程式控制量測等能力;並藉由在實驗過程的思考中,啟發同學們的洞察力及創造力。
本課程將學習如何整合儀器設備為實驗所用、分析實驗結果,並了解其所包含之物理,提供同學未來實做及從事實驗專題之基礎。 |
課程要求 |
1.注意安全。
2.進行實驗前口頭預報前,請充分預習。
3.認真做實驗。
4.按時繳交當日數據及每兩周一次的書面報告。
#成績計算方式:
實驗前口頭預報 15%
兩次上台報告 50%
六次實驗書面結報 30%
實驗態度 3%
值日生 2% |
預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
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指定閱讀 |
普物實驗課本附錄:數據處理之不準度傳遞(誤差傳遞)部分。 |
參考書目 |
待補 |
評量方式 (僅供參考) |
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