第12章笔记：现代物理综合实验与复现

本章问题

把相对论、量子、原子、固体和核粒子结果放回可复算证据链。

七节依赖

1. 实验问题与竞争模型：公式 $claim\to observable\to alternatives$；任务为一个现代物理主张列经典/现代竞争预测和可推翻判据；失败边界只验证目标模型拟合好不能排除简单替代解释；连接承接全课；下一节处理不确定度。
2. 不确定度与模型比较：公式 ${\chi }^2=\sum [(y-f)/\sigma {]}^2$；任务用残差和不确定度比较两模型并检查结构偏差；失败边界高R²或χ²接近1不自动证明模型正确；连接承接竞争预测；下一节开放数据。
3. 光电效应数据复现：公式 $e{V}_s=h\nu -\varphi$；任务从原始截止电压重拟h/e并检验暗电流/接触电势；失败边界挑选线性最好点会产生选择偏差；连接承接模型比较；下一节相对论寿命。
4. 高速μ子寿命复现：公式 $N(L)=N_0{e}^{-L/(\beta \gamma c\tau )}$；任务比较经典与相对论存活率并传播动量误差；失败边界海拔、能谱和接受度变化不能忽略；连接承接光电复现；下一节谱学。
5. 原子谱与半导体数据复现：公式 $E=hc/\lambda ,E_g(T)$；任务分别重建谱线能级差或带隙温度关系并画残差；失败边界波长标定和温度模型边界会造成结构偏差；连接承接寿命；下一节代码与环境。
6. 可复现计算包：公式 $raw\to code\to figure\to claim$；任务固定环境、哈希和一条命令重建图表与结论；失败边界只有Notebook最终输出而无原始数据和版本不算复现；连接承接数据分析；下一节答辩。
7. 未知数据反查与本科答辩：公式 $conclusion\le evidence$；任务面对含单位错、漂移或替代模型的未知数据，定位首个偏差并限定结论；失败边界术语数量和漂亮图不能替代独立复算；连接收束全课：现代物理由可检验证据而非反直觉口号成立。

闭卷复盘

从原始测量写出经典与现代竞争预测，完成一个推导、一个定量例题和一个撤掉条件后的反例，再用单位、极限和残差独立反查。