課程名稱、簡介 師資陣容 課程內容 實驗室設施 實驗注意事項

課程名稱、簡介
課程名稱:
物理
課程簡介:
  本課程為本校工程學院與電資學院大學部之必修課程,課程內容分為力學、熱學、波動學、電磁學、光學等單元依各系之需求授課,並配合課程內容安排實驗,使學生能夠從實驗過程中明瞭基本物理理論,加深學生對物理特性之瞭解,進而能夠應用於相關工程技術中。
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師資陣容
姓名 職稱 學歷 連絡電話 E-mail
李三良 教授 美國加州大學聖塔巴巴拉分校博士 27376401 sanlee@et.ntust.edu.tw
莊敏宏 教授 國立交通大學博士 27376436 jmh@et.ntust.edu.tw
陳政寰 助理教授 英國劍橋大學工程博士 27376408 chchen@et.ntust.edu.tw
范慶麟 助理教授 國立交通大學電子博士 27376374 clfan.ee84g@nctu.edu.tw
趙良君 助理教授 美國馬里蘭大學博士 27376369 lcchao@mail.ntust.edu.tw
張嘉男 兼任教授 國立臺灣大學博士 27376386 ccn@et.ntust.edu.tw
張文彥 兼任副教授級專家 美國奧勒岡州立大學光電實驗物理博士   wyjang@uconn.com.tw
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課程內容
力學:
  - Motion in One Dimension
- Motion in Two Dimension
- Newton’s Law of Motion
- Applications of Newton’s Laws of Motion
- Newton’s Law of Universal Gravitation
- Work and Energy
- Conservation of Energy
- Momentum and the Motion of Systems
- Oscillations
熱學:
  - Temperature and Heat Transfer
- The Laws of Thermodynamics
波動學:
  - Introduction to Waves
電磁學:
  - Coulomb’s Law and the Electric Field
- Gauss’s Law
- Electric Potential
- Capacitance , Electric Energy ,and Properties of Insulators
- Current and Resistance
- Energy and Current in Dc Circuits
- The Magnetic Field
- Magnetic Fields Due to Currents
- Faraday’s Law of Induction
- Electromagnetic Waves and Images
光學:
  - Optical Interference
- Optical Diffraction and Polarization
實習課 :
實驗名稱 實驗目的
基本測量實驗 熟悉游標尺、螺旋測微計和水平儀的原理及使用方法。
力學基本原理實驗(一) 1.驗證彈簧在彈性限度內,遵守虎克定律,並求出其彈性係數。
2.驗證力的合成、分解定律與力矩平衡原理。
力學基本原理實驗(二) 1.驗證功與能量守恆原理。
2.驗證摩擦力與接觸面間正向力之關係,並求出接觸面間的(滑動)摩擦係數。
楊氏彈性係數之測量實驗 測量金屬線的楊氏彈性係數。
經驗方程式實驗 經由實驗獲得金屬圈擺動時,圈之直徑與擺動週期的關係。
氣墊軌實驗( 一 ) 學習量測物體速度及加速度的技巧,並驗證牛頓第二運動定律。
氣墊軌實驗( 二 ) 利用氣墊軌研究物體於水平直線運動時作彈性碰撞或非彈性碰撞前後其動能、動量之變化。
音叉與共鳴管實驗 利用空氣柱與音叉之共鳴以測定聲音在空氣中傳播之速度。
熱功當量實驗 根據能量守恆原理,定量的功轉換成熱時,必須以等量的熱能存在。但功的單位是焦耳,熱能的單位則是卡,本實驗求得焦耳和卡間之關係熱功當量。
熱輻射實驗 觀察各種物體表面的熱輻射現象,並測量卡計冷卻時間的延後。
金屬比熱之測定實驗 測量金屬之比熱。
熱電電動勢實驗 認識熱電現象及利用熱電偶量測溫度。
基本量測儀表實驗 利用三用電表學習測量電學上的三大要素-電壓、電流及電阻並由直流電源供應器實驗說明電壓與電流之相關性。
面鏡與薄透鏡之焦距實驗 介紹面鏡與薄透鏡成像性質及焦距。
三稜鏡、分光鏡及折射率實驗 研習稜鏡、分光鏡並以最小偏向角的方法求出三稜鏡材料的折射率。
光的繞射干涉實驗 觀察光的干涉、繞射現象。
微波實驗 利用波長約為3cm之微波來探索一些光的現象。
電力線分佈實驗 畫出電場的等位線,並依此決定電力線之分佈。
安培計與伏特計實驗 應用歐姆定律的原理,以安培計及伏特計來測量電阻,並熟悉安培計及伏特計的用法。
惠斯登電橋實驗 用惠斯登電橋測量電阻。
電子荷質比e/m的測量實驗 測量電子在電場和磁場中的偏向或軌跡,並據以測定電子的電荷和質量的比值。
光電效應實驗 利用光電效應來說明光具有粒子的特性,並由截止電位與光波頻率的關係,求出Planck常數。
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實驗室設施
     
  IB-801物理實驗室   IB-802物理實驗室  
     
  IB-803設備室   助教指導同學做實驗  
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實驗注意事項
物理實驗室規則:
1. 凡上課遲到超過十分鐘者,扣平時分數5分,超過二十分鐘,且無請假證明者,以曠課論;曠課次數超過二次者,應予重修。因故無法上課者,應至學務處辦理請假證明繳交助教,並另安排補課時間。
2. 上課鈴響前,由班代收齊預習報告及前次之實習報告( 格式見15 )繳交助教。
3. 實驗前須先點視儀器設備,若有短少或外觀損壞,立即向老師或實驗負責人報告,逾十分鐘之後者將自行負責。
4. 使用時發現儀器設備原已故障,請老師或實驗室負責人檢查,並追究責任。
5. 儀器設備一旦使用損壞,而未向老師或實驗室負責人報告,經調查為蓄意破壞者,除賠償外,將扣其實驗分數。
6. 儀器設備在正常使用下磨損或故障,即刻請老師或實驗室負責人處理,以便責任的追究。
7. 凡不遵詢實驗步驟、使用不當或未遵守各注意事項,導致儀器設備損壞,將負賠償之責。賠償方式,由老師或實驗室負責人告知該生產廠商電話,由學生訂購相同型號之物品。該項物品之價格視廠家當時市價而定。
8. 儀器設備未經老師或實驗室負責人允許,不得拆開或攜出實驗室。
9. 實驗完畢,須請助教檢查數據及儀器,檢查無誤後,將儀器歸位,並須把實驗桌附近之環境整理清潔,始可離開實驗室。儀器因疏忽而缺損者,應賠償並扣分。
10. 實驗室嚴禁攜零食入內,服裝保持整齊,不可著拖鞋。
11. 保持嚴謹、認真、積極之實驗態度,不可嬉鬧、喧譁,否則予以扣分。
12. 凡實驗時惡意破壞設備,態度惡劣,老師或實驗室負責人無法處理者,概送系務會議議處。
13. 實驗討論問題應以雙方能聽清楚為原則,不得高聲喧嚷。
14. 以上規則由系務會議通過訂定,修改亦同。
15. 實驗報告格式:( 每人繳交一份,不可抄襲,數據處理、作圖須自己完成。 )
               實驗名稱
( 一 )、目的:
( 二 )、原理:
( 三 )、儀器:
( 四 )、步驟: [以上各項為預習報告內容,發還後接著寫]
( 五 )、數據:
( 六 )、數據處理或作圖:
( 七 )、問題:
( 八 )、心得及討論:
註:a.實驗報告必須使用本校之實驗報告紙。
  b.方格紙、全對數紙、半對數紙由班代統一購買,實驗之前必須備妥。
16. 評分標準:
  a.平時分數( 含平時口試、實驗態度、上課出席狀況、環境維護 )40﹪
  b.實驗報告30﹪
  c.期末考30﹪
實驗中務必遵守下列注意事項:
1. 實驗中若有使用雷射光…等光源時務必小心,絕對不能將光束對準同學眼睛,更不能將眼睛對準光源看,以免燒傷眼睛,否則後果自行負責。
2. 實驗中若有微波發射器及接收器時務必小心,絕對不能將二者緊密相對放置,以防損壞設備。
3. 若要用手觸摸加熱器或觸感機殼漏電否,務必用手背觸摸,不能用掌心,以防意外發生。
4. 若儀器漏電( 外殼具有電壓 ),務必先將電源插頭拔離插座,或關掉總電源再作處理。
5. 萬一有同學觸電,務必先關掉電源,或用不導電( 絕緣體 )工具,撥開電線或設備後再搶救觸電者。
6. 實驗中有用到水銀( 汞 )之器具( 如汞溫壓計 ),務必小心,萬一摔斷或溢出,務必報告老師並小心處理,因汞毒性甚強。
防止補做實驗而使某些組特別擁擠,注意下列事項:
1. 實驗必須在上課的時間內完成。
2. 學生必須在實驗課時間做實驗,除非遭遇下列特殊狀況外,不允許要求調動上課時間:
- 臨時發生緊急事故( 例如撞車、受傷等 )。
- 婚喪假。
- 老師及助教認可之正當理由。
3. 有第二款情形時,務必在事前( 後 ),填寫一份申請書,說明無法參加什麼時間的實驗課及原因,由老師審核理由是否正當,若准許調課,會另通知補做的時間,否則就必須按原定時間來做實驗。
4. 通知補做的時間,未前來做實驗,視同曠課。
5. 除非老師做了特殊安排,否則不允許到別組去做實驗或補做。
實驗前的準備工作:
1. 必須先預習該實驗的原理及目的等部份,以及老師所規定之參考資料。
2. 實驗報告中數據的部份,必須先瞭解實驗數據表格並知曉其實驗方法。
3. 實驗報告中計算的部份,必須先瞭解實驗結果及計算實驗誤差所需的公式。
4. 老師指定的其它準備工作。 注意:
( a ) 在實驗前老師將檢查上述要求的準備事項及口試,測知你對此次實驗的重點及過程是否瞭解,並登記作為成績的一部份。
( b ) 實驗進行中,應該隨時知道組友在做什麼,也就是說必須完全參與,不應該袖手旁觀,這也是成績考察之一。
學生與老師間的討論:
1. 若要更改實驗步驟、實驗儀器或需要其它儀器請事先向老師報告。
2. 我們非常鼓勵學生在實驗時和老師討論與實驗有關的物理觀念及問題,你的成績不會因為問題似乎笨拙或簡單,以及與老師爭辯而受影響。
3. 我們竭誠歡迎你對實驗室提供任何具有建設性的意見。
實驗室聯絡資訊:
  - 位置:國際大樓IB-801、IB-802、IB-803
  - 負責人:陳郁玫
  - 聯絡電話:27301044
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