นี่คือคลาสสิกในเสื้อผ้าใหม่ ประมาณ 37 ปีที่แล้ว เขียนคำแนะนำสำหรับนักเรียนฟิสิกส์ที่เรียนหลักสูตรห้องทดลองปีสุดท้าย มันประสบความสำเร็จในทันที ส่วนหนึ่งเพราะมันไม่เหมือนใคร มันไม่ใช่คู่มือในห้องแล็บและไม่ใช่ตำราฟิสิกส์สมัยใหม่ แต่ให้เนื้อหาพื้นหลังที่นักเรียนจำเป็นต้องรู้เพื่อทำการทดลองที่หลากหลายในฟิสิกส์ยุคใหม่ นับตั้งแต่การทดลองครั้งแรกในฟิสิกส์สมัยใหม่ปรากฏขึ้น
จึงมีการปฏิวัติ
หลายครั้งในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับโลกจุลภาคและมหภาค อย่างไรก็ตาม ยังคงมีรากฐานถาวรของแบบจำลองทางทฤษฎีและเทคนิคการทดลอง นักเรียนจะต้องเชี่ยวชาญสิ่งเหล่านี้เพื่อดำเนินการขั้นตอนต่อไปในการวิจัยแม้ว่าหนังสือจะไม่ล้าสมัยและยังคงให้บทสรุปที่ชัดเจนเกี่ยวกับรากฐาน
ของฟิสิกส์มากมาย แต่เทคนิคการทดลอง แม้แต่ในห้องทดลองระดับปริญญาตรี – ก็เปลี่ยนไปอย่างมาก ทรานซิสเตอร์เข้ามาแทนที่หลอดสุญญากาศ และปัจจุบันคอมพิวเตอร์ถูกนำมาใช้ในการวิเคราะห์ข้อมูลและพล็อตกราฟ หนังสือเวอร์ชั่นใหม่นี้เขียน ทำให้ห้องปฏิบัติการของนักเรียนทันสมัย
ผู้เขียนสันนิษฐานว่านักเรียนสามารถใช้แคลคูลัสได้อย่างง่ายดายและกำลังเรียนวิชาฟิสิกส์ยุคใหม่ควบคู่กันไป สองสามบทแรกค่อนข้างตรงไปตรงมาและอาจใช้ในปีที่สามของระดับปริญญาตรีสาขาฟิสิกส์ หัวข้อต่างๆ ได้แก่ การทดลองเกี่ยวกับอิเล็กตรอนในของแข็ง
(สภาพต้านทาน เอฟเฟกต์ Hall ตัวนำยิ่งยวด) อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และการได้มาซึ่งข้อมูล (การวัดอย่างง่าย เสียงของ Johnson ความโกลาหล) เลเซอร์ (คุณสมบัติพื้นฐาน อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์) ออปติก (การเลี้ยวเบน อนุกรมฟูเรียร์ เอฟเฟ็กต์ของฟาราเดย์) และการวัดปริมาณ
แบบฝึกหัดในห้องปฏิบัติการเหล่านี้ส่วนใหญ่สามารถทำได้หนึ่งครั้งต่อสัปดาห์ ปัญหาที่ยากขึ้นในส่วนที่สองของหนังสือจะใช้เวลาหลายสัปดาห์ในการอภิปรายในชั้นเรียนและการทำงานในห้องปฏิบัติการกับนักเรียนที่จับคู่ ส่วนนี้รวมถึงการทดลองด้วยสเปกโทรสโกปีความละเอียดสูง เรโซแนนซ์แม่เหล็ก
เครื่องตรวจจับอนุภาค
การกระเจิง และการวิเคราะห์ทางสถิติหนึ่งในแบบฝึกหัดที่คุ้นเคยมากขึ้น ได้แก่ การทดลองหยดน้ำมัน ซ้ำเพื่อสาธิตการหาปริมาณและการวัดประจุของอิเล็กตรอน ทุกวันนี้ ส่วนที่ยากที่สุดของการทดลองสามารถหลีกเลี่ยงได้โดยใช้ทรงกลมพลาสติกแทนหยดน้ำมัน ผลิตในเชิงพาณิชย์
สำหรับการสอบเทียบกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ทรงกลมรับประกันได้ว่าจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 µm ± 1% มิลลิแกนและนักศึกษาฟิสิกส์หลายพันคนไม่มีทรงกลมดังกล่าวความท้าทายสำหรับนักเรียนคือการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางและน้ำหนักของหยดน้ำอย่างไร แต่เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลาง
ต้องไม่ใหญ่กว่าความยาวคลื่นของแสงมากนัก จึงไม่สามารถใช้การเลี้ยวเบนเพื่อวัดมิติทางแสงได้ มิลลิแกนใช้วิธีวัดความเร็วการเลื่อนลอยของหยดน้ำแต่ละหยด ซึ่งตามกฎของสโตกส์นั้นขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางทำเช่นเดียวกันโดยให้รากมาจากการใช้กฎพร้อมการวิเคราะห์ข้อผิดพลาด
บทเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และการได้มาของข้อมูลเริ่มต้นในระดับที่ค่อนข้างต่ำ ซึ่งออกแบบมาเพื่อสร้างแนวคิดเชิงตรรกะทีละขั้นตอน ผู้อ่านจะได้รับการเตือนเกี่ยวกับกฎผลรวมสำหรับตัวต้านทานและตัวเก็บประจุ อธิบายถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พื้นฐาน ได้แก่ ออสซิลโลสโคป ดิจิไทเซอร์
และแอมพลิฟายเออร์สำหรับการทำงาน เมื่อกำหนดเบื้องต้นแล้ว ห้องปฏิบัติการจะเกี่ยวข้องกับการวัดสัญญาณรบกวนของจอห์นสัน การผลิตและการวิเคราะห์ความโกลาหล และพฤติกรรมของอินเทอร์เฟซคอมพิวเตอร์ลักษณะของหนังสือสามารถอธิบายได้ดีที่สุดโดยอธิบายหัวข้อของส่วนหลัก
เกี่ยวกับเครื่องตรวจจับอนุภาค แทนที่จะเริ่มด้วยคำอธิบายเกี่ยวกับการสร้างและการใช้อุปกรณ์ไอออไนเซชันหรือซินทิลเลชัน ผู้เขียนจะสรุปทฤษฎีของการสูญเสียพลังงานของอนุภาคประเภทต่างๆ ก่อนก่อนอื่นพวกเขาจะอธิบายว่าอนุภาคที่มีประจุทำให้วัสดุแตกตัวเป็นไอออนได้อย่างไร
อัตราการสูญเสียพลังงานเป็นฟังก์ชันของความเร็วอนุภาค ความหนาแน่นและเลขอะตอมของวัสดุ และกำลังสองของประจุของอนุภาค อนุภาคที่เดินทางช้าจึงแตกตัวเป็นไอออนอย่างรุนแรง แต่เมื่ออนุภาคเคลื่อนที่ด้วยความเร็วใกล้เคียงกับแสง อัตราการแตกตัวเป็นไอออนจะผ่านไปได้น้อยที่สุด
โฟตอนสูญเสียพลังงานผ่านกระบวนการสุ่ม – เอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริก การกระเจิงของคอมป์ตัน และการผลิตคู่ อนุภาคที่มีประจุเป็นศูนย์ เช่น นิวตรอนหรือนิวตริโน สามารถตรวจจับได้โดยการสังเกตอนุภาคที่มีประจุซึ่งเป็นผลมาจากการชนกันของอนุภาคที่เป็นกลางและนิวเคลียส นอกเหนือจากการแตกตัว
เป็นไอออนแล้ว
ข้อเท็จจริงเบื้องต้นเหล่านี้เกี่ยวกับพฤติกรรมของอนุภาคถือเป็นการทบทวนฟิสิกส์นิวเคลียร์ จากนั้นผู้เขียนใช้ข้อเท็จจริงเหล่านี้เพื่ออธิบายการทำงานของห้องแก๊สไอออไนเซชัน รวมถึงตัวนับไกเกอร์ ตัวตรวจจับประกายแสง และตัวตรวจจับโซลิดสเตต อย่างไรก็ตาม แบบฝึกหัดในห้องปฏิบัติการ
ที่เป็นไปตามทฤษฎีไม่รวมถึงอุปกรณ์ติดตาม เช่น ห้องเมฆหรือห้องฟองอากาศ อิมัลชันหรือห้องลวด ในช่วง 40 ปีที่ผ่านมาสิ่งเหล่านี้ล้าสมัยหรือกลายเป็นส่วนหนึ่งของอาร์เรย์ขนาดยักษ์ในเป้าหมายของตัวเร่งความเร็วขนาดใหญ่ภาคผนวกของหนังสือเล่มนี้ให้คำเตือนที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับอันตรายของเลเซอร์
และกัมมันตภาพรังสี นอกจากนี้ยังมีคำแนะนำสั้น ๆ เกี่ยวกับซอฟต์แวร์ MATLAB แม้ว่าผู้เขียนจะชี้ให้เห็นว่าขั้นตอนข้อความนั้นเข้ากันได้กับโปรแกรมคอมพิวเตอร์อื่น ๆ อีกมากมาย หนังสือเล่มนี้ไม่มีปัญหาท้ายบท แต่ภาคผนวกสุดท้ายมีแบบฝึกหัดมากมายที่สามารถใช้เป็นโจทย์การบ้านหรือแบบทดสอบกลับบ้านได้ ระดับของคณิตศาสตร์ที่ใช้ในการทดลองในฟิสิกส์สมัยใหม่
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
