光電效應(yīng)實驗報告
前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇光電效應(yīng)實驗報告范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
光電效應(yīng)實驗報告范文第1篇
電子科學(xué)與技術(shù)（以下簡稱“電科”）專業(yè)是以培養(yǎng)具備微電子、光電子、集成電路等領(lǐng)域?qū)捄窭碚摶A(chǔ)、實驗?zāi)芰蛯I(yè)知識，能在電子科學(xué)與技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域從事各種電子材料、元器件、集成電路、電子系統(tǒng)、光電子系統(tǒng)的設(shè)計、制造、科技開發(fā)，以及科學(xué)研究、教學(xué)和生產(chǎn)管理工作的復(fù)合型專業(yè)人才為目標(biāo)的工程專業(yè)。作為電科專業(yè)教育中重要內(nèi)容的光電子技術(shù)，不僅是當(dāng)代信息技術(shù)兩大支柱之一，而且隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展持續(xù)煥發(fā)著生命活力。而讓光電子技術(shù)保持如此強(qiáng)勁發(fā)展勢頭的主要原因之一，正是光電子材料與器件的廣泛應(yīng)用，例如激光器與新型光電探測器的應(yīng)用的人你還。另外，諸如納米光電材料與器件、光子晶體及相關(guān)器件、超材料及相關(guān)器件與表面等離子體激元及器件等新型光電子材料與器件的研究與應(yīng)用，是目前國際上光學(xué)與光電子學(xué)研究領(lǐng)域的前沿?zé)衢T方向。由此可見，學(xué)習(xí)光電子材料與器件的相關(guān)知識，不僅對電科學(xué)生知識體系的構(gòu)建與就業(yè)方向的確定具有積極的影響，也為那些將來希望從事新型光電子材料與器件科研工作的學(xué)生，提供了堅實的理論基礎(chǔ)與知識儲備。然而，根據(jù)筆者的調(diào)研，雖然國內(nèi)許多重點大學(xué)的電科專業(yè)都開設(shè)了光電子技術(shù)課程，但很少有大學(xué)專門開設(shè)光電子材料與器件這門課程。而由于光電子技術(shù)的內(nèi)容多、涉及知識面廣，教學(xué)課時又往往有限（一般為32或48個學(xué)時），因此在光電子技術(shù)的實際教學(xué)過程中，講授教師往往重視光電子技術(shù)基本概念與理論知識的教學(xué)，而輕視光電子材料與器件的教學(xué)。該文從光電子材料與器件的研究內(nèi)容、應(yīng)用及發(fā)展等方面說明其在電科專業(yè)教育中的重要性，并結(jié)合自身光電子材料與器件課程的教學(xué)經(jīng)驗，研討電科專業(yè)中光電子材料與器件的教學(xué)方法。
1 光電子材料與器件簡介
光電子材料是指能產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換、傳輸、處理、存儲光電子信號的材料。光電子器件是指能實現(xiàn)光輻射能量與信號之間轉(zhuǎn)換功能或光電信號傳輸、處理和存儲等功能的器件。自1960年美國科學(xué)家梅曼發(fā)明世界上第一臺紅寶石激光器以來，光電子材料與器件如雨后春筍般發(fā)展迅速。在短短的50多年里，光電子材料與器件經(jīng)歷了從紅寶石激光器的發(fā)明，到半導(dǎo)體激光器、CCD器件及低損耗光纖的相繼問世；從各種光無源器件、光調(diào)制器件、探測與顯示器件的小規(guī)模應(yīng)用到系統(tǒng)級集成制造實用化階段；從大功率量子阱陣列激光器的出現(xiàn)再到光纖激光器、光纖放大器和光纖傳感器的誕生。光電子材料與器件從未停止過發(fā)展的腳步，并正在不斷深刻影響著人類社會的方方面面。在實際需求的引導(dǎo)下，各種新型光電子材料與器件層出不窮，性能也不斷提高。尤其是近年來，隨著微米及納米級加工技術(shù)的成熟，新型的微納光電子材料與器件的研究異常活躍。納米光電材料、光子晶體、超材料、表面等離子體器件等領(lǐng)域的研究成果豐碩，為未來光電子器件的微型化、集成化發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。
綜上所述，光電子材料與器件在當(dāng)代信息產(chǎn)業(yè)與科學(xué)技術(shù)中具有極其重要的地位，因此，光電子材料與器件這門課程不僅應(yīng)當(dāng)單獨作為一門課程獨立教學(xué)，而且應(yīng)該作為重視工程教育的電科專業(yè)的核心課程。
2 光電子材料與器件課程教學(xué)研究
2.1 光電子材料與器件課程的教學(xué)形式、課時安排與教材選擇
光電子材料與器件課程不僅包含豐富的理論知識，例如光電子材料的物理特性以及光電子器件的工作原理等，而且與實際應(yīng)用結(jié)合精密，因此，本課程宜采取理論教學(xué)與實驗教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)形式。
在課時安排方面，作為電科專業(yè)的一門核心專業(yè)課程，光電子材料與器件課程的總課時應(yīng)不低于32學(xué)時（2學(xué)分），理論課學(xué)時不低于26學(xué)時，實驗課不低于6學(xué)時。
另外，在教材選擇方面，由于光電子材料與器件是光電子技術(shù)中的一部分內(nèi)容，而目前國內(nèi)關(guān)于光電子技術(shù)方向的參考書籍很多，其中亦不乏一些光電子技術(shù)課程的經(jīng)典教材，例如西安電子科技大學(xué)安毓英主編的《光電子技術(shù)》[1]，西安交通大學(xué)朱京平主編的《光電子技術(shù)基礎(chǔ)》[2]等。雖然這些光電子技術(shù)參考書中或多或少都會介紹與光電子技術(shù)相關(guān)的材料與器件，但是，目前專門介紹光電子材料與器件方向的教科書卻是少之又少，市面上僅有國防工業(yè)出版社2012年出版的侯宏錄主編的《光電子材料與器件》[3]一書。加之，該書中所涉及的理論知識較深，基礎(chǔ)淺薄的本科生很難駕馭。由此可見，對于光電子材料與器件這門新興課程而言，設(shè)立統(tǒng)一的教材并不合適。因此，筆者建議該課程的講授教師根據(jù)理論教學(xué)與實驗教學(xué)的內(nèi)容，自行編寫該課程的講義與課件。
2.2 光電子材料與器件課程的理論教學(xué)
按照電科專業(yè)的專業(yè)定位以及培養(yǎng)目標(biāo)，光電子材料與器件課程的理論教學(xué)也應(yīng)該突出“工程”內(nèi)容。傳統(tǒng)的光電子技術(shù)教學(xué)中所重視的原理、定律與規(guī)律等內(nèi)容，在光電子材料與器件教學(xué)中要弱化；而傳統(tǒng)光電子技術(shù)教學(xué)中往往被弱化乃至忽視的光電子材料與光電子器件的相關(guān)知識，要在光電子材料與器件課程教學(xué)中占主體地位。如此才能保證在有限理論課時的前提下，讓學(xué)生對光電子材料與器件有一個全面的認(rèn)識。
在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置方面，由于光電子材料與器件主要應(yīng)用于光電子技術(shù)之中，因此，為了便于學(xué)生的理解與知識體系的構(gòu)建，筆者建議光電子材料與器件課程理論教學(xué)的章節(jié)設(shè)置按照光電子技術(shù)的章節(jié)設(shè)置進(jìn)行。以筆者講授光電子材料與器件理論課程（共26學(xué)時）為例，該理論課程共被分成了緒論（2學(xué)時）、激光原理與典型激光器（5學(xué)時）、太陽能電池（4學(xué)時）、光通信器件與材料（5學(xué)時）、光探測器件（5學(xué)時）、光電顯示器件（3學(xué)時）與光存儲器件（2學(xué)時）等七個章節(jié)，這七章內(nèi)容基本囊括了光電子技術(shù)中光產(chǎn)生、光轉(zhuǎn)化、光傳輸、光探測、光顯示以及光存儲等各個重要環(huán)節(jié)中最為典型的器件以及所用到的材料。另外，在每章內(nèi)容的設(shè)置上，也盡可能突出“工程”內(nèi)容，弱化“理論”知識。下面，筆者將詳細(xì)介紹筆者在光電子材料與器件教學(xué)中各章的教學(xué)內(nèi)容。
第一章緒論主要包括光電子材料與器件課程簡介以及光電子技術(shù)的基本知識簡介。在光電子材料與器件課程簡介中，向?qū)W生介紹課程設(shè)置的目的和意義、課程的主要內(nèi)容、教學(xué)與考試方式與參考資料等。通過這部分內(nèi)容的介紹，讓學(xué)生對本課程的意義、內(nèi)容、側(cè)重點有一定的認(rèn)識。在光電子技術(shù)基礎(chǔ)知識簡介中，重點向?qū)W生介紹光電子材料與器件與光電子技術(shù)的關(guān)系，并通過對光電子技術(shù)的概念、特征、發(fā)展等方面的介紹，讓學(xué)生對光電子技術(shù)以及光電子材料與器件有一個整體的認(rèn)識。
第二章激光原理與激光器重點介紹幾種典型激光器的材料、結(jié)構(gòu)與工作特性，其主要內(nèi)容包括三個部分：激光原理簡述、典型激光器與激光器的應(yīng)用。在激光原理簡述部分，由于多數(shù)電科專業(yè)在學(xué)習(xí)光電子材料與器件課程之前已經(jīng)修過激光原理等類似課程，所以該部分內(nèi)容為簡略介紹的內(nèi)容，主要幫助學(xué)生回顧激光的特征、歷史與光輻射理論等知識點。而第二部分內(nèi)容典型激光器是本章內(nèi)容的重中之重，在該部分內(nèi)容中，將依次向?qū)W生介紹固體、氣體、液體與半導(dǎo)體這四大類激光器中的典型激光器的結(jié)構(gòu)、特征與工作特性等知識。由于發(fā)光二極管與半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)與工作原理上的相似，在介紹完半導(dǎo)體激光器后，可以順理成章地介紹發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)與特征。另外，本章最后還簡單介紹了激光器的幾種常見應(yīng)用。
太陽能電池雖然是光電探測器中光伏效應(yīng)的一種特殊應(yīng)用，但是由于它在現(xiàn)如今光電子技術(shù)產(chǎn)業(yè)以及光電子器件中的重要地位以及良好的發(fā)展趨勢，該部分內(nèi)容被獨立成一章。在第三章太陽能電池中，主要分兩小節(jié)給學(xué)生介紹，第一小節(jié)介紹當(dāng)今能源與環(huán)境問題以及太陽能的開發(fā)和利用，讓學(xué)生了解當(dāng)今能源資源的現(xiàn)狀以及新能源研究與應(yīng)用的迫切需求，然后介紹太陽能利用的歷史以及發(fā)展趨勢；第二小節(jié)正式介紹太陽能電池的工作原理、結(jié)構(gòu)以及特性等知識。
第四章光通信器件與材料主要介紹的是光通信系統(tǒng)中所用到的有源與無源光器件。本章內(nèi)容共分為兩小節(jié)：第一小節(jié)介紹光纖通信的基礎(chǔ)知識，包括光纖通信的定義，光纖的結(jié)構(gòu)、導(dǎo)光原理、發(fā)展歷史，以及光纖通信系統(tǒng)的組成與特點。第二小節(jié)正式介紹光纖通信系統(tǒng)中所用到的各類光電子器件以及構(gòu)成這些器件的核心材料。在光纖通信中，最重要的器件當(dāng)屬光纖，所以，本節(jié)開始就著重介紹光纖的相關(guān)知識，包括它的結(jié)構(gòu)、原理、分類、特征參數(shù)與傳輸特性。然后，又將光纖通信系統(tǒng)中的其它光電子器件分為有源與無源器件兩類，并分別介紹了這兩類光器件中的代表器件：摻鉺光纖放大器與波分復(fù)用與解復(fù)用器。最后，在本章結(jié)尾還介紹了光纖通信系統(tǒng)中其它幾種常用光器件，例如光耦合器、光衰減器、光環(huán)行器等。
第五章光探測器首先介紹了光電探測器的物理效應(yīng)、性能參數(shù)、噪聲；其次，按照光電探測器物理效應(yīng)的不同一一介紹了幾種典型的外光電效應(yīng)探測器（光電管與光電倍增管）與內(nèi)光電效應(yīng)探測器（光電導(dǎo)、光電池與光電二極管）。教學(xué)的重心仍然放在對探測器結(jié)構(gòu)、工作原理以及特性等方面。
第六章光顯示器件重點介紹四種光顯示器：陰極射線管、液晶顯示器、等離子顯示器與電致發(fā)光顯示器。
第七章光存儲器件主要介紹了現(xiàn)如今最常用的一種光存儲系統(tǒng)―― 光盤系統(tǒng)以及其中最總要的器件光盤。
2.3 光電子材料與器件課程的實驗教學(xué)
光電子材料與器件實驗課程的教學(xué)要與理論教學(xué)緊密相連，并重點介紹理論課上講解過的光電子材料與器件，實驗課程的學(xué)時應(yīng)不低于6學(xué)時，開設(shè)的時間最好在理論教學(xué)完成之后，以保證學(xué)生在實驗前已對實驗器件與實驗原理有一定的了解。在實驗項目的設(shè)定方面，既要保證與理論課程內(nèi)容的相輔相成，又要盡量避免與其它課程實驗項目的重復(fù)，造成資源的浪費。例如，許多大學(xué)的電科專業(yè)都已經(jīng)將激光原理一課作為該專業(yè)的核心專業(yè)課程，并配備了相應(yīng)的激光器實驗。在這種情況下，如果在光電子材料與器件實驗教學(xué)中再次引入激光器的實驗內(nèi)容，不僅消耗了寶貴的實驗時間，實驗效果也會大大降低。
下面跟大家簡單介紹筆者在光電子材料與器件實驗教學(xué)（6學(xué)時）中的實驗安排。
（1）實驗內(nèi)容：共包含六個實驗項目，它們分別是：光控開關(guān)實驗、光照度計實驗、紅外遙控實驗、PSD位移測試實驗、太陽能充電實驗與光纖位移測量系統(tǒng)實驗（每個實驗1學(xué)時）。各實驗中都應(yīng)用到了一個或幾個核心光電子器件，這些光電子器件基本涵蓋了學(xué)生在理論課程中所學(xué)到的最為重要的幾類器件，例如光控開關(guān)實驗應(yīng)用到了光電探測器中的光敏電阻作為核心元器件；而紅外遙控實驗中用到了發(fā)光二極管光源與紅外探測器等光電子器件。
（2）實驗要求：以往的光電子技術(shù)實驗往往重視現(xiàn)象的觀察與定性分析，但經(jīng)筆者調(diào)研，這種實驗方法很難最大限度激發(fā)學(xué)生的求知欲與動手能力，因此，在對原有的實驗指導(dǎo)書進(jìn)行改良后，筆者自行編寫了實驗的指導(dǎo)書，并在每個實驗項目中加入了一些測量與定量分析的實驗內(nèi)容。例如太陽能充電實驗，原來的實驗指導(dǎo)書只是觀察太陽能充電的效果，但是，在新改良的實驗指導(dǎo)書中，要求同學(xué)測量不同光源照射下太陽能電池的輸出電壓與輸出電流，并要求學(xué)生分析比較其差別。通過這種方式，充分調(diào)動學(xué)生的實驗積極性，在具體的實驗教學(xué)中也取得了很好的效果。
（3）實驗方式：分組實驗，共同撰寫實驗報告。這樣，不僅提高實驗效率，還能夠鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作意識。
（4）考核方式：根據(jù)每位學(xué)生實驗完成的情況與實驗報告撰寫的情況綜合評分。
光電效應(yīng)實驗報告范文第2篇
關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實驗；教學(xué)質(zhì)量；新舉措
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）36-0237-02
大學(xué)物理實驗課是培養(yǎng)理工類大學(xué)生科學(xué)實驗技能的必修課，對基本科學(xué)能力的培養(yǎng)有非常重要的作用，學(xué)好大學(xué)物理實驗課是十分必要的。但結(jié)合本校大學(xué)物理實驗課的情況來看，當(dāng)代大學(xué)生對該課程有較片面的錯誤認(rèn)識，實驗數(shù)據(jù)、實驗報告的抄襲現(xiàn)象非常普遍。為了改變這種狀況，根據(jù)本學(xué)校專業(yè)特點以及學(xué)生的實際水平，我們采取了一系列的改革舉措，效果顯著。本文就本校在實際物理實驗教學(xué)中的一些做法做一個簡要的介紹，與教育同行共勉，希望對大學(xué)物理實驗教學(xué)質(zhì)量的提高有所幫助。
一、授課方式的創(chuàng)新
傳統(tǒng)的授課方式普遍采用講授法，教師演示，學(xué)生模仿。該授課方式嚴(yán)重限制了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與創(chuàng)新思維，導(dǎo)致學(xué)生不思考只做機(jī)械的重復(fù)；實驗過后，不知如何處理數(shù)據(jù)，如何寫實驗報告，對物理實驗思想與方法的理解更是難上加難。為了改變這種狀況，教師應(yīng)充分調(diào)動學(xué)生的積極性，讓學(xué)生可以積極主動的思考與學(xué)習(xí)，為此我們對授課方式進(jìn)行了創(chuàng)新。
1.講述實驗的歷史淵源。物理實驗的歷史背景與歷史故事可以充分激發(fā)學(xué)生們的聽課興趣。例如，以“邁克爾遜干涉儀”實驗為例。眾所周知，邁克爾遜干涉儀在測量技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，可測量微小的長度、光波波長等。但實際上邁克爾遜在設(shè)計該實驗時并不是為測量長度，而是為了尋找神秘的“以太”物質(zhì)。19世紀(jì)，科學(xué)家逐漸意識到光是一種波，而生活中的波，如聲波、水波等大多需要媒介才能傳播。在這種思想的影響下，人們認(rèn)為光波是在“以太”中傳播的。1887年，美國物理學(xué)家邁克爾遜和莫雷一起設(shè)計一個實驗，企圖測量出兩垂直方向上光速的差值。因為如果“以太”真的存在，那么由于地球自轉(zhuǎn)的影響，光在兩個相互垂直方向上的速度應(yīng)該是不一樣的。但實驗結(jié)果顯示光在不同方向上及不同慣性系的傳播速度沒有差別，該實驗結(jié)果也就否定了“以太”的存在。但是，由于該實驗裝置可以測量出微小的長度，而且非常精確，于是被人們廣泛地應(yīng)用起來。如果僅依照教材上的內(nèi)容來講，學(xué)生感覺枯燥沒興趣。但在講課的同時，把設(shè)計實驗的歷史故事告訴學(xué)生，使學(xué)生體會物理學(xué)家解決問題的思想和方法，可以明顯的提高教學(xué)質(zhì)量。
2.突出實驗的物理精髓。大學(xué)物理實驗中的經(jīng)典類實驗是學(xué)生最該深入理解的一類實驗。譬如“光電效應(yīng)法測量普朗克常數(shù)”實驗。當(dāng)一束頻率為ν且大于截止頻率的光束照射陰極時，光電子就會逸出，初動能為mv，即有愛因斯坦方程hν=W+mv。為了驗證該方程，實驗者必須從實驗上測得初動能（與電子的速度v微觀物理量有關(guān)）。微觀物理量的測量是很困難的，美國物理學(xué)家密立根利用功能關(guān)系將初動能轉(zhuǎn)換成截止電壓U這一宏觀物理量。方程就變?yōu)閑U=h（ν-ν）。只要驗證出截止電壓U與入射光頻率ν滿足線性關(guān)系，就可以間接地驗證愛因斯坦方程。這一轉(zhuǎn)化的思想，實際上為測量一些微觀物理量提供了很好的思路，是值得學(xué)生借鑒與學(xué)習(xí)的。因此，在講解該實驗時必須要突出這一顯著的物理思想。學(xué)習(xí)物理過程中的一些公式，學(xué)生可能很快就會忘記，但是物理中的某些方法和思路，是學(xué)生應(yīng)該學(xué)習(xí)并掌握，以備將來之用的。
3.強(qiáng)調(diào)實驗的應(yīng)用特性。大學(xué)物理實驗中有許多實驗與我們的生活密切相關(guān)，具有實際的應(yīng)用價值。比如“磁阻效應(yīng)”實驗。講解該實驗時，以現(xiàn)代的硬盤存儲原理作為引子來激發(fā)學(xué)生的興趣。學(xué)生與電腦天天接觸，對此問題都特別感興趣，聽課效果明顯變好。傳感器作為現(xiàn)代自動化測量與控制的標(biāo)志，與我們的生活又是密切相關(guān)的，對生活中一些傳感器的介紹勢必引起學(xué)生們的興趣。學(xué)生接觸最多的就是手機(jī)。接聽電話時，手機(jī)放在耳邊屏幕會變黑，是距離傳感器的作用；在不同明暗環(huán)境下，手機(jī)會自動調(diào)節(jié)亮度，是光線傳感器的作用；手機(jī)的屏幕可以自由的倒轉(zhuǎn)，是重力傳感器的作用。以這些具體的傳感器實例能夠引導(dǎo)學(xué)生思考問題，發(fā)現(xiàn)身邊生活中的問題，并靈活應(yīng)用已有的知識和方法解決問題。該方法從實際的教學(xué)來看，效果顯著。
二、教學(xué)內(nèi)容的維新
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，一批新類型的學(xué)科隨之而來。大學(xué)物理實驗課應(yīng)該與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的成果相結(jié)合，如此才能保持該學(xué)科的活力與生命力，才能培養(yǎng)出適應(yīng)社會發(fā)展需要的應(yīng)用型人才[1]。物理實驗課的教學(xué)內(nèi)容必須緊跟時代的潮流，表現(xiàn)出科技時代的特點。
1.開設(shè)自主設(shè)計性實驗。為了激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，并培養(yǎng)學(xué)生獨立思考、創(chuàng)新與科研意識，除了完成基礎(chǔ)的實驗以外，我們還開設(shè)了自主設(shè)計性實驗。這些設(shè)計性實驗不要求在短時間內(nèi)完成，學(xué)期結(jié)束時提交成果與報告即可。電子元器件的普遍使用是當(dāng)代科技發(fā)展的大勢所趨，加之我校的學(xué)生大多數(shù)為應(yīng)用型工科專業(yè)，對這方面學(xué)習(xí)顯得尤為重要。所以，我們開設(shè)了許多基于新興電子元器件的設(shè)計性實驗，供學(xué)生設(shè)計完成。比如，利用光敏傳感器設(shè)計一款可隨周圍環(huán)境亮度變化的燈泡；利用Pt電阻或者NTC熱敏電阻，設(shè)計一款人體溫度計；利用光纖傳感器，設(shè)計裝置實現(xiàn)對電動機(jī)轉(zhuǎn)速的測量；等等。另外，學(xué)生也可以根據(jù)自己的興趣，自行設(shè)計某種小實驗裝置，寫明實驗原理、設(shè)計思路及功能等。設(shè)計性實驗主要培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、自我解決問題的能力等，對于學(xué)生思考問題、解決問題的能力培養(yǎng)具有重要的作用。
2.大學(xué)生物理實驗競賽成果的利用。北京市每年都會舉行大學(xué)生物理實驗競賽，我校每年參加并且成績優(yōu)異。這些成果中，有對基本物理量的測量裝置，有對經(jīng)典物理實驗的改進(jìn)與創(chuàng)新，也有自行設(shè)計的實驗裝置。為提高學(xué)生對物理實驗的興趣，激勵學(xué)生的求知欲望，我們將物理實驗競賽的作品嫁接到大學(xué)物理實驗當(dāng)中，這一措施使得學(xué)生對該物理實驗的興趣大大提高。比如，人體溫度計的設(shè)計實驗中，我們會為其提供一個標(biāo)準(zhǔn)的溫度計，而該溫度計是由學(xué)生參加競賽時的一部分測量模塊改裝而成；在開設(shè)的光敏開關(guān)實驗中，為測量光照的變化，我們?yōu)槠涮峁┝丝蓽y量光照的裝置，該裝置也是學(xué)生參加競賽時一個測量模塊；測量剛體轉(zhuǎn)動慣量的實驗中，我們以轉(zhuǎn)動慣量儀作為我們主要的實驗儀器，而且還給學(xué)生們提供了一臺自制的轉(zhuǎn)動慣量測試裝置，該裝置是學(xué)生參加物理實驗競賽自行設(shè)計的。這些實驗裝置的引入對學(xué)生提高學(xué)習(xí)物理實驗的興趣有很大的幫助，使得學(xué)生很積極地對待實驗課，教學(xué)效果明顯。
三、教學(xué)手段的更新
目前在校大學(xué)生大多在豐富的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中長大的，提高其積極性的一個重要舉措就是采用現(xiàn)代教學(xué)方式。為迎合學(xué)生興趣，在每個實驗室里都配有多媒體教學(xué)設(shè)施，教師可根據(jù)自己的需要靈活選擇教學(xué)方式。尤其是在講解一些抽象的實驗原理時，多采用多媒體教學(xué)的方式，將難以用語言描述的物理過程用PPT課件的方式形象地表示出來。
實驗數(shù)據(jù)處理與分析是培養(yǎng)學(xué)生分析能力的重要一環(huán)。陳舊的數(shù)據(jù)處理方式是將數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出并作圖，費時費力誤差大。學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，將計算機(jī)軟件應(yīng)用到實驗數(shù)據(jù)處理中效果顯著[2，3]。其中，Origin軟件在數(shù)據(jù)處理方面有著不可比擬的優(yōu)勢，操作簡單容易掌握。而且Origin軟件是目前科學(xué)研究前沿常用軟件，可以為學(xué)生將來的繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)。為使學(xué)生意識到作圖軟件的優(yōu)點，教師會進(jìn)行一些簡單的實例講解，如Origin的基本作圖方法、線性擬合過程、曲線上某點的斜率計算等。學(xué)生對此軟件非常感興趣，學(xué)習(xí)積極性大大提高，實驗教學(xué)效果顯著。
四、考核方式的出新
物理實驗課屬于過程教學(xué)課，其實驗過程往往比實驗結(jié)果更重要。為了體現(xiàn)對實驗過程性的考察，總成績分為平時考核成績和期末考核成績。平時考核成績所占比例為50%，具體標(biāo)準(zhǔn)為：預(yù)習(xí)10%，操作40%，實驗報告50%?？紤]到考核成績的公正性，要求學(xué)生每次實驗課前簽名，提交檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)報告，并提問對相關(guān)實驗是否了解，給出預(yù)習(xí)成績。這樣可以督促學(xué)生自覺地預(yù)習(xí)，教學(xué)效果顯著提高。實驗操作的成績，教師需要根據(jù)學(xué)生的實際操作以及實驗完成的情況進(jìn)行打分。實驗報告部分的成績主要根據(jù)學(xué)生的課后數(shù)據(jù)處理情況、作業(yè)完成情況等進(jìn)行打分。期末考核主要是通過操作考試和卷面考試兩種方式進(jìn)行考核，各占50%。
另外，為調(diào)動學(xué)生積極性，設(shè)立加分項。如對某些實驗過程提出問題、對實驗有改進(jìn)建議、設(shè)計性實驗完成出色、參加大學(xué)生物理實驗競賽獲獎等，教師會根據(jù)情況酌情加分。這些環(huán)節(jié)使得對學(xué)生的考察更全面，更突出學(xué)生創(chuàng)新能力與實踐能力的培養(yǎng)，使我校大學(xué)物理實驗教學(xué)質(zhì)量得到顯著提高。
五、結(jié)語
大學(xué)物理實驗可以培養(yǎng)理工科學(xué)生的實驗技能與方法，同時可以培養(yǎng)他們的動手能力、創(chuàng)新能力等，是其他課程無法比擬的。提高物理實驗課程的教學(xué)質(zhì)量是一個長期的過程，教師應(yīng)該不斷提高自己的教學(xué)水平，改進(jìn)自己的教學(xué)方式，使學(xué)生能真正喜歡該課程，進(jìn)而使得該課程的作用發(fā)揮到極致。
參考文獻(xiàn)：
[1]趙云飛，楊嘉.大學(xué)物理實驗綜合性創(chuàng)新改革初探[J].大學(xué)物理實驗，2010，（5）.
光電效應(yīng)實驗報告范文第3篇
學(xué)生的大部分學(xué)習(xí)時間都在課堂上，課堂教學(xué)應(yīng)該成為科技教育的主渠道。物理學(xué)雖然不是具體的技術(shù)學(xué)科，但物理學(xué)理論是很多自然科學(xué)和技術(shù)的基礎(chǔ)，對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有重大影響。因此，對學(xué)生進(jìn)行科技教育，物理學(xué)科有著得天獨厚的優(yōu)勢。
科技教育內(nèi)容十分廣泛。就物理學(xué)科而言，其主要內(nèi)容應(yīng)包括：培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)方法和科學(xué)精神；培養(yǎng)科技制作能力、撰寫科技論文的能力，并引導(dǎo)他們注意汲取現(xiàn)代科技知識。
一、努力培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和科學(xué)方法
科學(xué)精神就是指由科學(xué)性質(zhì)所決定并貫穿于科學(xué)活動之中的基本的精神狀態(tài)和思維方式，是體現(xiàn)在科學(xué)知識中的思想或理念?？茖W(xué)方法是指：人們在認(rèn)識和改造世界中遵循或運用的、符合科學(xué)原則的各種途徑和手段，包括在理論研究、應(yīng)用研究、開發(fā)推廣等科學(xué)活動過程中采用的思路、程序、規(guī)則、技巧和模式。簡單地說，科學(xué)方法就是人類在所有認(rèn)識和實踐活動中所運用的全部正確方法。而就其基本作用來看，不外乎獲取信息的方法和處理信息的方法。獲取信息的方法主要是觀察和實驗，處理信息的方法括分類、比較、歸納、演繹、分析、綜合等邏輯方法和推理方法?？茖W(xué)方法與科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神緊密聯(lián)系在一起，是科技教育的重要內(nèi)涵，因此，應(yīng)該成為物理學(xué)科進(jìn)行科技教育的一項重要內(nèi)容。
科學(xué)家在發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律、建立物理學(xué)理論的同時，創(chuàng)造了許多獨到的科學(xué)方法，其中滲透著科學(xué)家實事求是、追求真理的科學(xué)態(tài)度和無私無畏、勇于獻(xiàn)身的科學(xué)精神。牛頓從23到50歲的20多年間，取得了輝煌的成就：發(fā)現(xiàn)了運動三定律、萬有引力定律，創(chuàng)立了微積分……愛因斯坦一生致力于科學(xué)研究，創(chuàng)立了相對論，并因為發(fā)現(xiàn)了“光電效應(yīng)”而獲得1921年諾貝爾物理學(xué)獎。這些成就與他們對科學(xué)的近乎狂熱的獻(xiàn)身精神是分不開的。
關(guān)于科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的生動事例，在物理學(xué)史中舉不勝舉。在教學(xué)中恰當(dāng)舉例并適度評價，對學(xué)生科學(xué)世界觀的形成、知識的增長、能力的提高、文明習(xí)慣的養(yǎng)成，有著積極的影響。
二、扎實訓(xùn)練科技制作能力和技巧
科技制作技能是指科技制作中涉及的設(shè)計選材、工具使用、制作工藝等方面的技能。一件優(yōu)秀的科技作品，在設(shè)計上要具有科學(xué)性、趣味性和創(chuàng)造性，在選材上要經(jīng)濟(jì)合理；在工藝上要精致美觀；在使用上安全可靠；在制作過程中，則要會使用常用的工具，若有圖紙，則要有一定的識圖能力。這些知識和能力是科技素質(zhì)的重要內(nèi)涵，因此，應(yīng)該成為物理學(xué)科對學(xué)生進(jìn)行科技教育的重要內(nèi)容。
物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。教學(xué)中使用的每一件物理儀器都可以為學(xué)生進(jìn)行科技制作提供豐富的感性認(rèn)識，新教材中有許多要求學(xué)生親自動手的“小制作”。教學(xué)中每用到一種儀器，教師應(yīng)該盡量從結(jié)構(gòu)特點、用材、工藝等方面進(jìn)行介紹，以強(qiáng)化學(xué)生的感性認(rèn)識。對于有特長或愛好制作的學(xué)生，則盡量給他們創(chuàng)造條件，鼓勵并指導(dǎo)他們進(jìn)行制作和創(chuàng)新。例如在教學(xué)“尖頂放電”之后，教師可以指導(dǎo)學(xué)生制作“靜電轉(zhuǎn)盤”；教學(xué)“浮力”之后，教師可指導(dǎo)他們制作“電動浮沉子”；教學(xué)“光電效應(yīng)”之后，教師可指導(dǎo)他們制作“光控報警器”……如果在教學(xué)中，我們能耐心指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的科技制作，一定會收到良好的效果。
三、積極引導(dǎo)學(xué)生撰寫科技論文
科技活動的開展離不開科技交流。進(jìn)行科技交流，就必須把自己的科技活動成果撰寫成文。與物理學(xué)相關(guān)的科技活動極為豐富，如果學(xué)生能夠掌握調(diào)查報告、實驗報告、科學(xué)小品等不同體裁文章的寫作特點和要求，撰寫出優(yōu)秀的論文，一定能把科技交流活動推向更高的水平。因此，科技論文的撰寫技能應(yīng)該成為物理學(xué)科技教育的又一重要內(nèi)容。
物理新教材中有“問題探究”和課外實踐活動，這些都要求學(xué)生進(jìn)行課題研究或課外實踐活動，活動過后，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生撰寫科技論文，以訓(xùn)練學(xué)生的文字表達(dá)能力。教學(xué)中，教師應(yīng)選定一些課題，要求學(xué)生廣泛收集材料，通過實驗分析、調(diào)查研究，得出結(jié)論，并撰寫成科技小論文。為了拓寬學(xué)生的思路，教師要推薦學(xué)生閱讀一些優(yōu)秀的科普讀物，讓學(xué)生學(xué)習(xí)、借鑒。同時，在學(xué)生進(jìn)行課題研究的過程中，教師還應(yīng)進(jìn)行必要的指導(dǎo)，鼓勵學(xué)生勤于探索，勇于進(jìn)取。只有這樣，才能促進(jìn)學(xué)生不斷進(jìn)步，并自覺地參與各種科技活動。
四、重視介紹現(xiàn)代科技知識
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對未來社題，可以借助課余實踐活動，進(jìn)行探索研究。探索的過程就是將物理課堂知識延伸拓展的過程。最后，還可以在小游戲、小發(fā)明中生成，讓學(xué)生在生活實際中，通過動手操作，了解掌握物理知識，比如學(xué)習(xí)《杠桿》的時候，做過“蹺蹺板”游戲的學(xué)生就比較容易理解教學(xué)內(nèi)容。
三、初中物理教學(xué)中項目學(xué)習(xí)的實施
（一）教學(xué)主題的選擇
1.聯(lián)系實際。比如在學(xué)習(xí)“電磁感應(yīng)”時，可用一個發(fā)電手電筒，作為項目學(xué)習(xí)的重要載體。主要考慮了以下兩個因素：首先它符合教學(xué)內(nèi)容，并且有助于引導(dǎo)學(xué)生通過學(xué)習(xí)達(dá)成課程目標(biāo)。在日常生活中，雖然家電處處都能見到，但是學(xué)生卻鮮少有機(jī)會去直接接觸發(fā)電實物，發(fā)電手電筒則能夠滿足這一要求，可謂麻雀雖小，五臟俱全。通過拆分并組裝它，可以幫助學(xué)生更好地認(rèn)識“電磁感應(yīng)”這一物理現(xiàn)象，尤其是線圈與磁體彼此呈相對運動狀態(tài)。其次，具有極強(qiáng)的趣味性、可操作性，學(xué)生看到這個手電，都會好奇：它究竟是怎么發(fā)電的？于是在動手的同時，也會調(diào)動大腦積極思維。在潛移默化中，學(xué)生的物理實踐能力就得到了提升。更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生對物理的濃厚興趣，以及主動探索的科學(xué)精神。
2.激發(fā)興趣。初中學(xué)生好奇心都比較強(qiáng)，物理中的種種奧秘對他們具有很強(qiáng)的吸引力。各種與物理有關(guān)的玩具，很容易激起他們的研究興趣。比如在學(xué)習(xí)《光學(xué)》時，就有這樣一個知識點：凹面鏡能夠使平行光會聚，凸面鏡能使平行光發(fā)散。教師為讓學(xué)生更好地認(rèn)識這一知識，可以開發(fā)一套“太陽能組合玩具”作為課程資源，現(xiàn)在太陽能電池應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，因此不會特別昂貴，教師可借助這套工具，帶領(lǐng)學(xué)生組裝出太陽能汽車、風(fēng)車等。不用電池，也可獲得電能，讓學(xué)生親自體會到光的作用。
3.關(guān)注有效。真正優(yōu)良成功的項目是在潛移默化之中為學(xué)生獲取物理知識，讓學(xué)生學(xué)會相關(guān)技能，從而自然地實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。這樣的課堂教學(xué)才是有效的。比如“自制氣體溫度計”課外項目，學(xué)生在動手之前，必然會仔細(xì)看課本中溫度以及其他有關(guān)溫度計方面的知識，并且會思考“溫度計是怎么測出溫度的”這個問題，這時教師可以根據(jù)學(xué)生的疑問，有意識地填補(bǔ)其技能的“空白”，這樣當(dāng)該項目完成后，這一知識點也已為學(xué)生熟練掌握了。
（二）驅(qū)動問題的設(shè)計
設(shè)計得好的驅(qū)動問題能夠引導(dǎo)探究活動步步深入。在項目學(xué)習(xí)中起著關(guān)鍵的作用。教師借助極為精煉，極其真實的問題，能夠最大限度地激發(fā)學(xué)生的探索精神和求知欲。設(shè)計驅(qū)動問題，首先必須堅持開放的原則，同時驅(qū)動問題還應(yīng)富有挑戰(zhàn)性，與授課內(nèi)容保持一致，或者是授課內(nèi)容的延續(xù)。學(xué)生圍繞教師精心設(shè)計的驅(qū)動問題，進(jìn)行探究時，需要整理思路、搜集信息，多方實驗，分析實驗數(shù)據(jù)，才可能最終收獲答案。在這個過程中，學(xué)生獲得了個人經(jīng)驗、興趣以及自信等。
比如“物態(tài)變化”涉及“溫度”這一概念，教師可以拓展地問學(xué)生：“什么是溫室效應(yīng)？”這個驅(qū)動問題的出發(fā)點就非常不錯，它不僅引入了當(dāng)前備受關(guān)注的科學(xué)熱點，同時也實現(xiàn)了課堂物理知識的延伸。倘若把“溫室效應(yīng)是否會給我們的生活帶來影響？表現(xiàn)在哪些方面”拋出來，就會驅(qū)使學(xué)生自覺地運用所學(xué)知識，聚焦本地的生態(tài)環(huán)境、地理氣候等。
（三）自主探究項目活動
光電效應(yīng)實驗報告范文第4篇
如何改革傳統(tǒng)實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力呢？
一、更新實驗教學(xué)的思路
物理是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，也就是物理的定義、定理、規(guī)律、定律都建立在大量的實驗和實踐活動中，那么我們所說的實驗也就不僅僅局限于現(xiàn)行物理教科書中所安排的學(xué)生分組實驗、演示實驗和若干課外小實驗。我們的實驗教學(xué)可以在課上，也可以在課下；可以使用實驗室所配備的器材，也可以自備自制教具，甚至可以使用我們?nèi)粘Ｉ钪械默F(xiàn)有物品，經(jīng)常用學(xué)生身邊的物品做實驗，如用手拍打桌子手感覺疼說明力的相互作用；用同樣大小的兩張紙，一張展開一張揉成紙團(tuán)，讓它們同時自由下落，駁斥亞里士多德的錯誤觀點；把易拉罐側(cè)壁鉆一個孔，盛滿水讓其自由下落，水不流出，演示完全失重現(xiàn)象。這些器材學(xué)生更熟悉，更有利于學(xué)生明白物理就在身邊，物理與生活聯(lián)系非常緊密。而且通過這些課本上沒有出現(xiàn)的器材啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力：大家一起來想一想，還可以用什么來說明我們要知道的內(nèi)容?；蛘?，這種類似的方法我們可以用來解決其他什么問題，等等。調(diào)動學(xué)生剛剛起步的創(chuàng)新的意識和創(chuàng)新的精神。
二、角色轉(zhuǎn)變
即改傳統(tǒng)的教師為主、學(xué)生為輔，以學(xué)生為主、教師為輔。
傳統(tǒng)做法中，學(xué)生實驗，課本有較全面的目的原理介紹、方法步驟說明、數(shù)據(jù)分析處理要求；教師、實驗員在實驗前幫學(xué)生選好、調(diào)試好儀器；教師在上課前還要講解注意事項，帶學(xué)生預(yù)習(xí)；甚至為了保證實驗順利完成，課前還要先看實驗錄像；實驗過程中出現(xiàn)的問題，也由教師代勞。總之，整個實驗都以老師為主。這種實驗教學(xué)模式嚴(yán)重阻礙了學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展，學(xué)生所學(xué)知識得不到升華，能力得不到提高，反而助長了學(xué)生的依賴性。學(xué)生一旦離開老師，就束手無策?？梢姡@種傳統(tǒng)教學(xué)模式不符合現(xiàn)代創(chuàng)新教育的要求，因此要改。要讓學(xué)生獨立自主完成一個實驗，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，學(xué)生自己預(yù)習(xí)實驗，明確實驗?zāi)康?、讀懂實驗原理、擬定實驗步驟、選擇實驗器材、組裝實驗儀器、控制實驗條件、規(guī)范實驗操作，觀察實驗現(xiàn)象、記錄測量數(shù)據(jù)、處理實驗數(shù)據(jù)、得出實驗結(jié)論、分析實驗誤差、寫好實驗報告。這就要求學(xué)生的基礎(chǔ)知識非常扎實，學(xué)生的思維相當(dāng)嚴(yán)密，對實驗技能要求相當(dāng)熟練。為了使學(xué)生獨立實驗，最好的辦法就是指導(dǎo)學(xué)生做課本上沒有的探究性實驗和指導(dǎo)性實驗。要求學(xué)生獨立完成上述程序的全部操作。例如：測電阻的實驗中，給出學(xué)生足夠的電學(xué)器材，讓學(xué)生測小燈泡伏安特性曲線的實驗，要求從零電壓開始逐漸到額定電壓為止。從器材的選擇，電路的設(shè)計，測量記錄到作出圖象，分析圖象的意義等都由學(xué)生自行設(shè)計。最后評比交流，使同學(xué)們相互學(xué)習(xí)，取長補(bǔ)短。指導(dǎo)學(xué)生獨立實驗，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力、動手能力，鞏固物理知識，發(fā)揮學(xué)生主動性的最佳途徑。
三、改驗證性實驗為探究性實驗
課本上有一些驗證性的實驗，教師就不妨將其改成探究式的實驗，如驗證力的合成與分解的平行四邊形法則、驗證牛頓第二定律等，經(jīng)過適當(dāng)改造完全可以變成學(xué)生探究式實驗。讓學(xué)生充分的動腦、動手、動口，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，從而有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的激發(fā)。當(dāng)然，這不是說驗證性的實驗就沒必要做，事實上，驗證作為對于某種新思想的檢驗，也是創(chuàng)新的不可缺少的一部分。這樣做，目的只是為了換一種方式更好地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。
四、更換儀器設(shè)備，緊跟時代步伐
現(xiàn)代化的教學(xué)手段不能充分用在物理實驗教學(xué)中。實驗落后于理論，與科技前沿距離太遠(yuǎn)，不能與時代亦步亦趨。因此，實驗室必須加快現(xiàn)有儀器設(shè)備的更新，使教學(xué)現(xiàn)代化，中學(xué)物理實驗與時代同步，甚至超越時代。教師運用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，使得學(xué)生實驗更直觀、簡便、準(zhǔn)確和更具吸引力。再增加一些如X射線、油滴實驗、光電效應(yīng)等近代物理實驗，讓學(xué)生了解科技前沿，讓實驗走在知識的前面，更有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
