近代物理极大地推动了现代经济、科技、国防等领域的发展,特别是近代物理实验原理与方法为诸多重大领域和重大工程提供了重要基础和核心支撑。为更好地展现这种支撑性,本书从特定大型应用场景—光谱侦察(遥感)出发,以抽丝剥茧的思路编撰了目标及环境光谱特性研究、光学系统及其元件构造、光电器件、信息处理、综合演练等5个实验专题、22个项目,共6章内容,借此理清在光谱侦察(遥感)中起到关键支撑作用的相关近代物理实验原理与方法。本书各专题不限于某一物理学分支,而是将一系列实验项目构建为一个有机整体,使学习者在完成实验的进程中逐步领略系统化的思考方式,既能够培养系统认知能力,也能够锻炼拆解分析和验证求真的素养。
样章试读
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前言
第1章 概述 1
1.1 总体目标任务 3
1.2 物理原理剖析 3
1.2.1 基本原理 3
1.2.2 如何运用基本原理 5
1.3 关键环节拆解 7
1.3.1 拆解思路 7
1.3.2 关键环节剖析 8
1.4 实验专题设计 12
1.5 补充说明:实验的普适性、拓展空间与方法共通性 13
第2章 目标及环境光谱特性研究物理基础实验专题 15
2.1 分光光度测量实验 16
2.1.1 目标任务与要点分析 16
2.1.2 主要实验设备与基本原理 16
2.1.3 实验内容与要求 19
2.1.4 总结与提炼 20
2.1.5 拓展与提高 20
2.1.6 知识补给站 22
2.2 傅里叶变换光谱测量实验 23
2.2.1 目标任务与要点分析 23
2.2.2 主要实验设备与基本原理 24
2.2.3 实验内容与要求 27
2.2.4 总结与提炼 27
2.2.5 拓展与提高 27
2.2.6 知识补给站 29
2.3 光偏振度检测实验 30
2.3.1 目标任务与要点分析 30
2.3.2 主要实验设备与基本原理 30
2.3.3 实验内容与要求 33
2.3.4 总结与提炼 34
2.3.5 拓展与提高 34
2.4 黑体辐射实验 35
2.4.1 目标任务与要点分析 35
2.4.2 主要实验设备与基本原理 35
2.4.3 实验内容与要求 38
2.4.4 总结与提炼 39
2.4.5 拓展与提高 39
2.4.6 知识补给站 40
2.5 弗兰克-赫兹实验 43
2.5.1 目标任务与要点分析 43
2.5.2 主要实验设备与基本原理 44
2.5.3 实验内容与要求 45
2.5.4 总结与提炼 46
2.5.5 拓展与提高 46
2.5.6 知识补给站 46
第3章 光学系统及其元件构造物理基础实验专题 49
3.1 全息光栅制作与分光实验 50
3.1.1 目标任务与要点分析 50
3.1.2 主要实验设备与基本原理 50
3.1.3 实验内容与要求 52
3.1.4 总结与提炼 53
3.1.5 拓展与提高 53
3.1.6 知识补给站 54
3.2 波面干涉法检测面形实验 56
3.2.1 目标任务与要点分析 56
3.2.2 主要实验设备与基本原理 57
3.2.3 实验内容与要求 58
3.2.4 总结与提炼 58
3.2.5 拓展与提高 59
3.3 电子束蒸发镀膜实验 60
3.3.1 目标任务与要点分析 60
3.3.2 主要实验设备与基本原理 60
3.3.3 实验内容与要求 64
3.3.4 总结与提炼 65
3.3.5 拓展与提高 65
3.3.6 知识补给站 65
3.4 原子层沉积实验 70
3.4.1 目标任务与要点分析 70
3.4.2 主要实验设备与基本原理 70
3.4.3 实验内容与要求 73
3.4.4 总结与提炼 73
3.4.5 拓展与提高 73
3.5 椭偏法测量薄膜参数实验 74
3.5.1 目标任务与要点分析 74
3.5.2 主要实验设备与基本原理 75
3.5.3 实验内容与要求 78
3.5.4 总结与提炼 78
3.5.5 拓展与提高 78
3.5.6 知识补给站 79
第4章 光电器件物理基础实验专题 83
4.1 光电二极管特性测量实验 84
4.1.1 目标任务与要点分析 84
4.1.2 主要实验设备与基本原理 84
4.1.3 实验内容与要求 88
4.1.4 总结与提炼 88
4.1.5 拓展与提高 88
4.1.6 知识补给站 89
4.2 光电倍增管特性测量实验 92
4.2.1 目标任务与要点分析 92
4.2.2 主要实验设备与基本原理 92
4.2.3 实验内容与要求 95
4.2.4 总结与提炼 96
4.2.5 拓展与提高 96
4.2.6 知识补给站 98
4.3 电子(离子)束成像(刻蚀)实验 100
4.3.1 目标任务与要点分析 100
4.3.2 主要实验设备与基本原理 101
4.3.3 实验内容与要求 105
4.3.4 总结与提炼 105
4.3.5 拓展与提高 105
4.3.6 知识补给站 106
4.4 原子力显微成像实验 108
4.4.1 目标任务与要点分析 108
4.4.2 主要实验设备与基本原理 109
4.4.3 实验内容与要求 111
4.4.4 总结与提炼 112
4.4.5 拓展与提高 112
4.5 晶相X射线衍射实验 113
4.5.1 目标任务与要点分析 113
4.5.2 主要实验设备与基本原理 114
4.5.3 实验内容与要求 117
4.5.4 总结与提炼 118
4.5.5 拓展与提高 118
4.5.6 知识补给站 119
4.6 半导体电阻率测量实验 120
4.6.1 目标任务与要点分析 120
4.6.2 主要实验设备与基本原理 121
4.6.3 实验内容与要求 123
4.6.4 总结与提炼 123
4.6.5 拓展与提高 123
4.6.6 知识补给站 124
4.7 少子寿命测量实验 125
4.7.1 目标任务与要点分析 125
4.7.2 主要实验设备与基本原理 126
4.7.3 实验内容与要求 128
4.7.4 总结与提炼 129
4.7.5 拓展与提高 129
第5章 信息处理物理基础实验专题 130
5.1 阿贝成像原理与空间滤波实验 131
5.1.1 目标任务与要点分析 131
5.1.2 主要实验设备与基本原理 131
5.1.3 实验内容与要求 133
5.1.4 总结与提炼 134
5.1.5 拓展与提高 134
5.1.6 知识补给站 135
5.2 光学联合变换相关识别实验 138
5.2.1 目标任务与要点分析 138
5.2.2 主要实验设备与基本原理 139
5.2.3 实验内容与要求 142
5.2.4 总结与提炼 142
5.2.5 拓展与提高 142
5.3 低温的获得与测量实验 143
5.3.1 目标任务与要点分析 143
5.3.2 主要实验设备与基本原理 144
5.3.3 实验内容与要求 146
5.3.4 总结与提炼 146
5.3.5 拓展与提高 147
5.3.6 知识补给站 147
第6章 综合演练实验 150
6.1 中长波红外成像与测温实验 151
6.1.1 目标任务与要点分析 151
6.1.2 主要实验设备与基本原理 151
6.1.3 实验内容与要求 156
6.1.4 总结与提炼 156
6.1.5 拓展与提高 156
6.1.6 知识补给站 156
6.2 多光谱成像与分析实验 157
6.2.1 目标任务与要点分析 157
6.2.2 主要实验设备与基本原理 158
6.2.3 实验内容与要求 161
6.2.4 总结与提炼 161
6.2.5 拓展与提高 161
参考文献 162