(山西大學(xué) 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心)

堿金屬原子極化特性的實(shí)驗(yàn)研究

(山西大學(xué) 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心)

1 主要內(nèi)容

山西大學(xué)光學(xué)學(xué)科是國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科，為了充分發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢(shì)，持續(xù)將量子光學(xué)與光量子器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的最新科研成果轉(zhuǎn)化為本科實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目，2013年，我校物理實(shí)驗(yàn)中心在中央提升中西部高校綜合實(shí)力的基礎(chǔ)上，建立了大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，專門為大三學(xué)生提供研究性物理實(shí)驗(yàn)和科研項(xiàng)目訓(xùn)練.

堿金屬原子極化特性的實(shí)驗(yàn)研究就是在此平臺(tái)上開設(shè)的研究性物理實(shí)驗(yàn)課題，該課題依托于青年教師的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目. 目前，實(shí)驗(yàn)室具有895 nm，852 nm，795 nm等波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器，Taperd Amplify激光放大器、四通道高采集率數(shù)字示波器、頻譜儀以及各種光學(xué)器件，學(xué)生可自主搭建光路并進(jìn)行測(cè)量. 該項(xiàng)目可對(duì)Λ型、Ξ型及V型三能級(jí)原子系統(tǒng)的吸收及色散特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，還可擴(kuò)展到四能級(jí)系統(tǒng)及多撥混頻效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究作為選修課題或科研訓(xùn)練. 圖1為光學(xué)平臺(tái)上的實(shí)際光路示意圖.

圖1 光學(xué)平臺(tái)上的光路

2 創(chuàng)新點(diǎn)

通過科研成果持續(xù)向本科實(shí)踐教學(xué)的轉(zhuǎn)化，將龐大復(fù)雜的科研項(xiàng)目成果轉(zhuǎn)變?yōu)槎鄠€(gè)相對(duì)獨(dú)立的小課題，并以導(dǎo)師制的形式為本科生開設(shè)研究性實(shí)驗(yàn). 學(xué)生在導(dǎo)師指導(dǎo)下通過文獻(xiàn)閱讀、自主設(shè)計(jì)方案、搭建光路、探測(cè)信號(hào)并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析，不僅親身經(jīng)歷科學(xué)研究的整個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)加強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維培養(yǎng).

3 主要成效

1)科研成果向本科實(shí)踐教學(xué)的持續(xù)轉(zhuǎn)化，不斷豐富和發(fā)展了本科生實(shí)踐訓(xùn)練的內(nèi)容，使學(xué)生在本科階段就能接觸到較新的科研成果，了解科技動(dòng)向.

2)在完成該研究性實(shí)驗(yàn)過程中，從光路搭建、信號(hào)探測(cè)采集以及利用專業(yè)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析，全部由學(xué)生自主完成. 學(xué)生還在導(dǎo)師指導(dǎo)下撰寫科技論文，申請(qǐng)發(fā)明專利，豐富了教學(xué)研究成果.

3)以導(dǎo)師制形式開展研究性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生在本科階段就體驗(yàn)了科學(xué)研究的整個(gè)過程；同時(shí)也增加了教師教研和科研的時(shí)間，促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)可持續(xù)發(fā)展. 有些學(xué)生甚至提前加入了科研小組，直接參與到科研項(xiàng)目的實(shí)施過程中，做出了較好的成果.

(執(zhí)筆：周海濤)

[責(zé)任編輯：任德香]

(待續(xù))