流行病部分实验指导1
流行病学
实习一疾病频率测量
一、目的与要求
掌握流行病学常用疾病频率测量指标的概念、应用条件和具体计算方法。
二、内容
（一）发病率和患病率
课题一某地1995年年初人口为2528人，1995~1998年某病三年间发病情况见图3-1，期间无死亡、迁走或拒绝检查者。
问题1：1995年1月1日、1996年1月1日、1997年1月1日患病率。
问题2：三年平均的年患病率。
问题3：三年期间患病率。
课题二1998年某镇新诊断200名糖尿病人，该镇年初人口数为9500人，年末人口数为10500人，在年初该镇有800名糖尿病患者，在这一年中有40人死于糖尿病。
问题1：1998年该镇糖尿病的发病率。
问题2：1998年1月1日该镇糖尿病的患病率。
问题3：1998年该镇糖尿病的期间患病率。
（二）死亡率和病死率
课题三某城市1998年1月1日至1998年12月31日采用抽样调查城市及郊区人口脑卒中死亡情况，共调查2018724人，其中城市为1050292人，郊区为968432人，资料见表3-1。
问题：请计算城市和郊区人群脑卒中、死亡率、病死率，将结果填入表中相应栏内，并进行比较。（三）引入率、续发率和感染率
课题四某地调查不同年龄人群与甲型肝炎引入率关系见表3-2。
表3-2 某地不同年龄人群甲型肝炎引入率
（引自：上医等，流行病学，1981）问题：请计算引人率并进行分析。
课题五某防疫部门对城乡急性细菌性痢疾续发率进行了调查，对每个研究病例接诊后及时作家庭访视，并定期随访，对家庭密切接触者观察有无发病并留粪便做志贺菌分离，分析家庭中续发情况，资料见表3-3
（引自：流行病学，连志浩主编，1994）
问题：请计算城乡家庭急性细菌性痢疾续发率，填入表中并进行比较。
课题六为加强对HBV母婴传播的研究，作者对某单位孕妇HBV感染情况进行连续4年的监测，结果见表3-4、3-5。
表3-4 不同年份孕妇HBV标志物检出情况
表3-5 不同年份孕妇HBV标志物阳性情况
问题：请计算不同年份HBV感染（填入表3-4）及HBV不同标志的阳性率（填入表3-5）。
（四）罹患率
课题七食用三邻甲本磷酸酯（TOCP）污染的面粉可致中毒性周围神经病，以下是关于一次爆发的调查，结果见表3-6、3-7。
表3-6 各村TOCP中毒致瘫痪的罹患率
表3-7某村各村民小组瘫痪罹患率比较
问题：请计算罹患率并加以分析，比较罹患率与发病率有何异同。
实习二疾病的分布
一、目的与要求
（一）学会认识疾病在人群中的分布形成及其特点，掌握疾病按时间、地区及人群分布的流行病学描述方法。
（二）学会疾病三间分布综合描述方法。
二、内容
（一）疾病的时间分布
1．长期趋势
（1）1939~1949年英格兰和威尔士猩红热病死率如表3-8。
表3-8 1939-1949年英格兰和威尔士猩红热病死率
（2）1957~1978年上海市麻疹发病率如图3-2。
图3-2 上海市1957-1978年麻疹发病率
问题1：请分析猩红热病死率和麻疹发病率下降的原因（提示：青霉素是1940年制成的，临床普遍使用是若干年以后。）
（3）1959~1971年林县食管癌发病率和死亡率如图3-3。
（4）1952~1972年上海市卢湾区四种恶性肿瘤死亡率的变动趋势如图3-4。
问题2：上述3、4两组资料给了你什么印象？对于食管癌来说，林县和上海病因对人体的作用在增强，减弱或持续不变？对其他恶性肿瘤死亡率变化趋势你有何看法？
2．季节性
（１）传染病季节性
意大利（在北半球）如阿根廷（在南半球）脊髓灰质炎的季节分布如图3-5。我国急性呼吸道传染病的季节高峰示意图如图3-6。
问题3：你能解释意大利和阿根延两国脊髓灰质炎季性不同的原因吗？图3－6，脊髓灰质炎和麻疹的季节性高峰为什么不同呢？
图3-5 意大利和阿根廷脊髓灰质炎病例总数的月别构成比
图3-6 急性呼吸道传染病的季节高峰图
（2）非传染病的季节性
亚急性视神经病（subacute myelo-optico0neuropathy, SMON）患者发病数按月分布见图3-7。
图3-7 历年SMON患者发生数按月分布
（提示：SMON是60年代初日本一些县市流行的病因不明的疾病，经过广泛的流行病学调查分析，确定本病系喹碘仿引起的。喹碘仿是一种当时广泛使用的治疗痢疾的药物。从图3－7看，SMON有明显的季节高峰，即7月份，痢疾的季节高峰也在7月份。痢疾是传染病，SMON则不是。1970年9月停售喹碘仿。）问题4：在解释SMON季节性时,你得到什么启示?你还能举出一些有季节性分布的非传染病吗？
（二）疾病地区分布
1．国家之间的分布：1965年7个国家35~64岁男性冠心病标化死亡率及总死因死亡率资料如表3-9。
表3-9 7个国家冠心病标化死亡率及总死因死亡率（35~64岁男性，1965
问题5：你认为各国之间冠心病死亡率的差别可能原因是什么？可能的偏倚是什么？
2．国家内不同地区间的分布
我国既往地方性甲状腺肿的分布大致趋势是：内地多于沿海，山区多于平原，农村多于城市。江苏、浙江、广东省为无病区；发病较严重的省区有：河北、山西、内蒙古、辽宁、河南、安徽、陕西、新疆、云南、贵州、西藏；其余省区发病较轻。下述资料供思考（表3-10、3-11、3-12）。
表3-10 不同海拔高度空气中含碘量表3-11 不同土
注：* 以海平面空气中含碘量为100。
表3-12 食盐中含碘量
问题6：你认为地方性甲状腺肿流行地区与环境中碘含量有关吗？
3．城乡分布
1959年和1974年4个省市脊髓灰质炎城乡发病率差别如表3-13所示。
表3-13 1959年和1974年4个省市脊髓灰质炎城乡发病率（1/10万）
问题7：请解释脊髓灰质炎城乡发病率差别的原因，服用疫苗前后为什么情况颠
倒过来？
（三）疾病的人群分布
1．年龄
（1）1964~1965年，上海市进行了一次麻疹血凝抑制抗体调查。婴儿的抗体阳性率如表3-14。
问题8：从表2-7可见，8个月龄时是麻疹血凝血抑制抗体阳性率的低谷，这一分布特点是有哪两个因素决定的？
（2）1957年级1960年美国密歇根Tecumseh亚洲流感年别发病率如图3-8，1957年发病年龄别高峰在10~14岁组，而1960年则在50~60岁组。
问题9：请解释该地区1957年和1960年流感发病率的变迁？
2．性别
中国人红绿色盲发生率男性为7.0%，女性0.5%，血友病的发生率男女差别更大，男性为1.0%，女性为1/千万。
问题10：你知道色盲、血友病男女发生率差别的原因吗？
3．职业
各种职业肝硬化死亡率的差别见表3-8。
表3-15 1950年美国20~64岁男子肝硬化标化死亡比
问题11：该资料说明什么问题？
4．种族
乙型肝炎患病率在白种人为8.4%，非白种人为28.6%。
问题12：你认为造成乙型肝炎患病率种族差别的是环境因素还是遗传因素？
（四）疾病三间分布的综合分析
1．三间分布综合描述
（1）某作者对全省1989年5岁以下儿童死亡情况进行抽样调查，结果见表3-16。
问题13：试进行不同年龄组、不同性别死亡率的分析，城乡和不同地貌死亡率的分析。
（2）对上海市卢湾区1951~1989年40年来的居民脑血管疾病的死亡情况进行分析，大部分死亡报告卡由死者死前治疗单位的医生填写，部分由死者所在地的卫生员填写。填写不全或有误者由区防疫站生命统计科医生向死者家属或治疗单位调查核实与补充。计算标准化率所用标准人口构成为1981年人口普查资料。结果见表3-17、3-18、3-19、3-20、3-21。
表3-17 1951~1989年上海市卢湾区居民脑血管疾病死亡率（1/10万）
表3-18 1974-1989年上海市卢湾区居民循环系统死因构成
表3-19 1951~1989年上海市卢湾区脑血疾病年龄别死亡率（1/10万）
表3-20 上海市卢湾区居民脑血管病性别死亡率比较（1/10万）
表3-21 上海市卢湾区居民脑血疾病死亡季节分布（1974~1989年）
（徐佩文等，1991）问题14：请分析脑血管疾病年代，年龄、性别及季节特点。
（3）新疆为甲型肝炎高发区，在托幼机构及小学内时有小范围流行。为了解该区小学生中甲肝的感染率，指导甲肝疫苗的应用，于1995年11月对乌鲁木齐市某小学607名学生HA V感染情况作了调查。结果见表3-22、3-23、3-24。
表3-22 不同年龄、性别的儿童HAV感染率
χ=48.75，P<0.01
表3-23 不同年级HAV的感染率表3-24 不同民族HAV
感染率
χ2=48.22，P<0.01 χ2=30.29，P<0.01 问题15：试分析不同年龄、不同性别、不同年级、不同民族儿童HA V感染率。
2．移民流行病学
美国和日本的疾病分布存在很大差异。例如日本动脉硬化性心脏病的死亡率仅为美国的四分之一，但脑血管意外死亡率却是开美国2~3倍；日本胃癌的死亡率是美国的5倍多，但结肠癌死亡率却仅为美国的五分之一；在日本乳腺癌和前列腺癌的相当少见，但宫颈癌死亡率却是美国的2倍多。为探讨产生这些差异的原因，从而阐明环境因素和遗传因素在这些疾病发生过程中的作用，Haenszel等（1963）研究了1890-1924年间移居美国的日侨1959-1962年恶性肿瘤和心血管疾病的死亡率，并与日本本土居民和美国白人相应疾病的死亡率进行了比较，结果见表3-25。
问题16：本例是如何把人群、地区及时间三个因素结合起来研究疾病分布的？其中包括哪些对比？
问题17：移民研究是怎样评价环境因素和遗传因素对疾病发生的相对作用的？根据表中给的资料提出一些具体看法？
问题18：在对不同地区或人群的疾病率进行比较时应注意哪些问题？怎样进行比较？
3．出生队列分析
出生队列分析是将疾病的年龄分布与时间分布结合起来描述疾病分布情况的一种方法，主要用于研究疾病的年龄分布、长期变异趋势及提供病因线索。
Doege收集了1900~1960年美国结核病的死亡率资料，发现这60年间美国结核病的死亡率由194.1/10万下降至6.1/10万，因结核病而死亡的年龄分布也在不断地变化，表3-26和图3-9为这60年间不同年份结核病年龄别死亡专率的部分横断面资
料。
表3-25 1959~1962年日本本土居民，、美籍日侨及美国白人几种疾病的死亡率比较（以日本本土居民为100）
表3-26 1900~1960年部分年份美国结核病的年龄别死亡专率（1/10万）
从表3-26和图3-9可以看出，从1990年到1960年各年龄组结核病死亡率均明显下降，在年龄分布类型上也有明显变化，婴幼儿死亡率高峰仍然保持，但第二个年龄高峰则有逐渐后移的趋势，第一峰后死亡率随年龄而增加。
图3-9的年龄别死亡专率曲线是横断年龄曲线，每条曲线都是按各年龄组结核病的死亡率连接起来的，包括了不同出生队列的死亡经历。由于结核病死亡率近60年来存在着不断下降的变动趋势，年龄曲线的类型就很可能受这种长期趋势的影响。
问题19：根据表2-19所给的部分资料，绘出1900、1910、1920、1930、1940、1950及1960年结核病死亡率的横断面年龄别死亡率曲线，然后再在此横断面年龄曲线图上绘出1860、1870、1880、1890、1900、1910、1920、1930、1940及1950年出生者的出生队列年龄别死亡率曲线，比较出生队列年龄曲线和横断面年龄曲线所表示的年龄分布类型有何区别，并说明这种差别产生的可能原因。
问题20：假如结核病死亡率并不存在任何长期变异趋势，则横断面年龄曲线及出生队列年龄曲线的形状如何？
问题21：出生队列分析主要用于哪些疾病？进行此种分析需要哪些必要的资料和条件？
图3-9 1900～1960年间部分年份美国结核病年龄别死亡专率
实习三现况研究
一、目的与要求
实习现况研究中的抽样调查方法，了解其原理、用途、设计的主要内容和优缺点。
二、内容
（一）现况调查的基本原理：
现况调查又称横断面调查，是一种常用的流行病学调查研究。根据不同研究目的，既可进行普查，也可进行抽样调查。现况调查属于描述性研究，即收集研究人群中某疾病或健康状态特征资料，以阐明其在人群中的分布和流行特征。有时，现况研究同时可以收集不同变量之间是否可能存在联系的资料。
课题一为了解老年人中多发病的患病情况，某市于1982年组织医务人员
对该市七区一郊的九个地段随机抽取60岁及以上老的具6393名（其中市区5866名，郊区527名）进行了调查，其中部分结果见表3-27。
表3-27 1982年某市老年人多发病患病情况
（哈尔滨市卫生防疫站，1985）问题1：这是一种什么性质的流行病学调查？是普查，还是抽样调查？是描述性的，还是分析性的？本次调查的目的是什么？
问题2：为什么在现况研究中通常只能进行患病率的计算，而不能进行发病率的计算？
课题二某作者于1981年对某市高校全部45岁及以上男性知识分子进行了一次现况调查，共调查971人。主要了解肥胖、高血压、冠心病及糖尿病的患病率，以及体重与这些疾病的关系。其中部分结果见表3-28、3-29。
表3-28 某市45岁及以上男性知识分子肥胖、高血压、冠心病和糖尿病的患病率
注：*体重指数[体重（㎏）/身高（㎡）]≧26者为肥胖。（姚才良等，1986）
表3-29 体重与高血压、冠心病、糖尿病的关系
（姚才良等，1986）问题3：与前一个研究相比，本次研究有什么特点？本次研究的目的何在？能从中得到病因启示吗？
问题4：为什么现况研究一般不能检验病因假设？请结合上述两个课题归纳现况的主要用途和特点？
（二）现况研究的设计
1．设计步骤：
现况研究只有严密的设计才可能获得真实可靠的研究结果。一般现况研究设计应包括以下几个方面：
（1）确定调查研究目的
研究目的包括描述疾病三间分布，寻找病因线索，建立正常参考值；评价疾病防治效果等。
（2）确定调查研究对象
根据研究目的确定研究对象，对象必须具有代表性，是研究总体的一个无偏样本，如果是进行抽样调查，应确定抽样方法和样本大小。
（3）确定研究主要内容，拟订调查表。
研究主要变量包括研究疾病指标，人口学指标和相关因素指标。
调查表设计应遵循以下原则：
①应调查项目一项不缺，无关项目一项不多
②语言表达清晰易懂，不使用专业术语
③尽量选用客观指标
④项目编排先易后难，敏感问题放在后面
（4）确定收集资料方法和实验检测方法
收集资料的方法有询问、信访、电话等。
体检和实验室检测尽量采用简单、易行和灵敏度高的方法，尽量采用标准方法进行测量。
（5）拟定资料分析提纲
①常用分析指标患病率，如果两次重交现况调查也可以计算发病率
②分析方法
○3描述分布
○4关联分析
（6）调查研究的组织管理，包括调查步骤、人员安排、经费预算、预调查等。
2．课题设计
某市区卫生防疫站为摸清本区人群中乙型肝炎表面抗原（HBsAg）携带情况及其家庭内分布特点，拟进行一次现况研究。该市区约16万余人，分为6个街道居委会，每个街道居委会下设13~15个居民委员会，每个居民委员会有1900~2100人，约500个家庭（平均每个家庭4口只）。该市区为一般居民，由各种职业人员组成。已知邻区调查结果HBsAg阳性率为9.5%。
问题5：本次调查的目的是什么？预期分析指标有哪些？
问题6：根据你所确定的调查目的，本次调查应采用普查还是抽样调查？如果采用抽样调查，如何抽样？
问题7：根据所选抽样方法，确定本次调查的样本大小。
问题8：本次调查中可能会遇到哪些影响调查质量的因素?应如何控制和评价调查资料的质量？
问题9：制定一份现况研究设计。
（三）现况研究实例分析
课题三全国结核病流行病学抽样调查计划
一、目的意义
根据国发[1978]210号文件精神，为实现控制和基本消灭我国结核病的奋斗目标，决定在1979年进行全国结核病流行病学抽样调查。通过调查掌握我国的结核病疫情,了解不同地区和人群中结核病流行特征，为评价防治效果，改进防治措施和修订全国及各省结核病防治规划提
二、调查项目和要求
（一）1979年调查的项目和要求
1．应用纯蛋白衍化物（PPD-RT23）或旧结核菌素，对10岁以下儿童进行结核菌素试验。
从未接种卡介苗的地区，可选择若干点进行全年龄组的结核菌素试验，调查结核感染率；已开展接种卡介苗的地区，分析结核菌素试验阳性率及结素反应强
度，以了解卡介苗接种效果和今后自然感染的趋势。
2．应用结核菌素试验，胸部X经检查和查痰等方法发现病人，确定诊断。
进行全国及各省、市、自洁区1979年的肺结核患病率的调查；了解并估计全国和各省肺结核病人人数及其病情状况（如病变类型，排菌状况，初、复治等）；了解不同人群（如年龄、性别、城市、农村、少数民族地区等）的结核病流行情况。
（二）1980~1982年考核1979年抽样调查点的防治效果（计划另订）。三、调查对象和抽样人数
（一）调查对象以全国各省、市、自治区的常住户口为抽样对象。参照1976年以后全国行政区划的正式户口,按生产大队、居民委员会或居民小组作为抽样单位。第一抽样点约1500人左右。
（二）抽样人数要求全国患病率的误差系数在5%以内，省、市、自治区的误差系数在10%左右。
按各省人口数分为三种类型：1000万以下、5000万以下和5000万以上，分别抽查20个点、32个点或最多43个调查点（表3-4）。各省调查人数又分为3万、5万或6万5千人不等。
全国共抽查888个调查点，约150万人左右。
部分省（市、自治区）如要求进一步减少（本省）误差系数，或拟对本省城市和农村人口进行分层，则应在完成全国流调任务的前提下，可按全国统一抽样方法，酌情增加调查点数和调查人数。
四、抽样方法
采取分层不等比例整群随机抽样法。随机抽样原则是科学抽样方法的核心。为了确保抽样方法的统一性和科学性，根据具体情况和调查实施的可能性，由全国统一抽出样本。所确定的调查点，一经决定，不得随意变动。个别调查点确有特殊原因无法实施者，可提请全国流调办化验室重新抽样，个别调整以保证调查的随机统一性。
表3-30 各省、市、区调查点
注：*上海市为40个调查点；**广东包括现在的海南省。
五、防治措施
流调工作必须与治疗管理、卡介苗接种等防治措施密切结合起来，务使流调工作切实为控制疫情、保护群众身体健康作出贡献。在各调查点上，结素反应阴性者，应予接种卡介苗；对查出的病人应及时妥善地安排治疗管理。要向调查点所在公社卫生院专业人员交好班，使管理工作持之以恒。
六、组织领导
在卫生部领导下，设立全国结核病流行病学抽样调查领导小组，技术指导小组和办公室。
各省、市、自治区也应成立相应的组织。
为保证调查质量，各省应抽调责任心强的专业人员组成流调专业队，完成流调任务。抽样调查是一项群众性和科学性都很强的工作，要紧紧靠各级党组织的领导，争取广大基层卫生人员和群众的支持，实行领导、群众和专业人员三结合。
七、工作进度和步骤
（一）1979年内，制订全国流调计划、方案和实施细则，举办全国流调学习班；各省要相应制订执行计划，各省流调工作开展前，均应进行人员培训，组织专业队伍。
（二）1979年内，流调的实施应经试点，先易后难，分期进行。年底前各地调查工作基本结束。
（三）1980年6月前，各省应完成本省的流调资料分析，并将分析结果送全国流调办公室。年底应完成全国流调资料的分析和总结工作。
八、经费
各省流调检查，如透视、拍片、查痰等一律免费；查出患者中有经济困难者中有经济因难者治疗费用酌情减免。所需流调经费由各省、市区卫生局列入卫生防治经费中心统筹安排解决。
参加流调专业人员的保健津贴，根据卫生部有关规定精神及当地标准发放。
全国结核病流行病学抽样调查领导小组
1978年12月12日问题10：结合本事例说明抽样调查的原理，优缺点及主要用途。
问题11：简单归纳本次抽样设计的主要内容。
问题12：本次研究为什么选择分层不等比例整群随机抽样
编译原理实验指导
编译原理实验指导 实验安排： 上机实践按小组完成实验任务。每小组三人，分别完成TEST语言的词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成三个题目,语法分析部分可任意选择一种语法分析方法。先各自调试运行，然后每小组将程序连接在一起调试，构成一个相对完整的编译器。 实验报告： 上机结束后提交实验报告，报告内容： 1．小组成员； 2．个人完成的任务； 3．分析及设计的过程； 4．程序的连接； 5．设计中遇到的问题及解决方案； 6．总结。
实验一词法分析 一、实验目的 通过设计编制调试TEST语言的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程中将其分解为各类单词的词法分析方法。 编制一个读单词过程，从输入的源程序中，识别出各个具有独立意义的单词，即基本字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。并依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值。 二、实验预习提示 1．词法分析器的功能和输出格式 词法分析器的功能是输入源程序，输出单词符号。词法分析器的单词符号常常表示 成以下的二元式(单词种别码，单词符号的属性值)。 2．TEST语言的词法规则
塞曼效应观测实验
塞曼效应实验 1.实验目的 （1）学习观察塞曼效应的方法，用法布里-珀罗标准具观测汞546.1nm谱线的塞满分裂。 （2）掌握塞曼效应分裂谱线裂距的测量方法，并与理论值比较烦算某一激励电流下磁感应强度B的大小。 2.实验原理 （1）磁场中的能级分裂——塞曼效应 塞曼效应的产生是由于源自的总磁矩受到磁场作用的结果，其有如下关系： 总磁矩与总角动量不再一条线上，计算后得到有效为 其中g为朗德因子， 当原子处于外磁场中，μ绕外磁场B作旋进，原子获得附加能量： 说明在稳定磁场的作用下，原来的一个能级，分裂成（2J+1）个能级。 （2）塞曼跃迁的选择定则 在外磁场作用下，上下量能级附加能量分别为ΔE2，ΔE1，则
其中 为洛伦兹单位，B的单位是T，L的单位为cm-1. （3）汞546.1nm谱线在磁场中的分裂 汞546.1nm波是汞原子从到能级跃迁时产生的，在磁场中分 裂产生9条谱线，相邻谱线裂距为，垂直于磁场方向观察，中间三条为π线，两边各三条为σ线。 （4）F-P标准具 F-P标准具为多光束干涉装置，单色平行光在其中形成同心圆环等倾干涉。 自由光谱范围： 由此可以确定d，在实验中d取2mm。 设Δ是标准具能分辨的最小波长差，通常定义 为分辨率 Δ 一般为了比较高的精确度取，R为90%以上。 （5）塞曼效应测量公式 用透镜将F-P标准具的干涉环成像在焦平面的圆环直径为D，有 变化得到 对于同一波长相邻级次k，k-1级圆环直径分别为，，其直径平方差
，可见是一个与干涉级次k无关的常数。 对于同一级次有微小波长差的不同波长，而言可以得到 3.实验仪器装置 电磁铁，笔形汞灯，聚光镜，偏振光，滤光片，望远镜测微目镜 4.实验内容及操作 在垂直方向用F-P标准具定性观察Hg546.1nm谱线的塞曼分裂，分析谱线的偏振成分，定量测量塞曼分裂间隔并反算磁感应强度B。 （1）准备工作 （2）光路调节 1）调节聚光镜 2）放置干涉滤光片 3）调节聚光镜、滤光片，标准具与光源大致共轴 4）调整测量望远镜的高度 （3）塞曼效应观测 1）在加磁场前后观察 2）加装偏振片 （4）测量 1）在时，选择子谱线中一对合适的谱线圆环（最好不选相邻环线），和其中之一环对应的低一级次的环，并记录所测子谱线的间隔个数，测量直 径。算出波数差，依据间隔个数算出B。
塞曼效应实验报告
塞曼效应实验报告 一、实验目的与实验仪器 1. 实验目的 （1）学习观察塞曼效应的方法，通过塞曼效应测量磁感应强度的大小。 （2）学习一种测量电子荷质比的方法。 2.实验仪器 笔形汞灯+电磁铁装置，聚光透镜，偏振片，546nm滤光片，F-P标准具，标准具间距（d=2mm），成像物镜与测微目镜组合而成的测量望远镜。 二、实验原理 （要求与提示：限400字以内，实验原理图须用手绘后贴图的方式） 1.塞曼效应 （1）原子磁矩和角动量关系 用角动量来描述电子的轨道运动和自旋运动，原子中各电子轨道运动角动量的矢量和即原子的轨道角动量L，考虑L-S耦合（轨道-自旋耦合），原子的角动量J =L +S。量子力学理论给出各磁矩与角动量的关系： L = - L，L = S = - S，S = 由上式可知，原子总磁矩和总角动量不共线。则原子总磁矩在总角动量方向上的分量 为： J = g J，J = J L为表示原子的轨道角量子数，取值：0，1，2… S为原子的自旋角量子数，取值：0,1/2,1,3/2，2,5/2… J为原子的总角量子数，取值：0,1/2,1,3/2… 式中，g=1+为朗德因子。 （2）原子在外磁场中的能级分裂 外磁场存在时，与角动量平行的磁矩分量J与磁场有相互作用，与角动量垂直的磁矩分量与磁场无相互作用。由于角动量的取向是量子化的，J在任意方向的投影(如z方向)为： = M，M=-J,-(J-1),-(J-2),…,J-2,J-1,J 因此，原子磁矩也是量子化的，在任意方向的投影(如z方向)为： =-Mg 式中，玻尔磁子μB =，M为磁量子数。
具有磁矩为J的原子，在外磁场中具有的势能（原子在外磁场中获得的附加能量）： ΔE = -J·=Mg B 则根据M的取值规律，磁矩在空间有几个量子化取值，则在外场中每一个能级都分裂为等间隔的（2J+1）个塞曼子能级。原子发光过程中，原来两能级之间电子跃迁产生的一条光谱线也分裂成几条光谱线。这个现象叫塞曼效应。 2.塞曼子能级跃迁选择定则 （1）选择定则 未加磁场前，能级E2和E1之间跃迁光谱满足： hν = E2 - E1 加上磁场后，新谱线频率与能级之间关系满足： hν’= (E2+ΔE2) – (E1+ΔE1) 则频率差：hΔν= ΔE2-ΔE1= M2g2 B -M1g1B= (M2g2- M1g1)B 跃迁选择定则必须满足： ΔM = 0，±1 （2）偏振定则 当△M=0时，产生π线，为振动方向平行于磁场的线偏振光，可在垂直磁场方向看到。 当△M=±1时，产生σ谱线，为圆偏振光。迎着磁场方向观察时，△M=1的σ线为左旋圆偏振光，△M=-1的σ线为右旋圆偏振光。在垂直于磁场方向观察σ线时，为振动方向垂直于磁场的线偏振光。 3. 能级3S13P2 L01 S11 J12 g23/2 M10-1210-1-2 Mg20-233/20-3/2-3汞原子的绿光谱线波长为，是由高能级{6s7s}S1到低能级{6s6p}P2能级之间的跃迁，其上下能级有关的量子数值列在表1。3S1、3P2表示汞的原子态，S、P分别表示原子轨道量子数L=0和1，左上角数字由自旋量子数S决定，为（2S+1）,右下角数字表示原子的总角动量量子数J。 在外磁场中能级分裂如图所示。外磁场为0时，只有的一条谱线。在外场的作用下，上能级分裂为3条，下能级分裂为5条。在外磁场中，跃迁的选择定则对磁量子数M的要求为：△M=0，±1，因此，原先的一条谱线，在外磁场中分裂为9条谱线。 9条谱线的偏振态，量子力学理论可以给出：在垂直于磁场方向观察，9条分裂谱线的强度(以中心谱线的强度为100)随频率增加分别为，，75，75，100，75，75，，. 标准具 本实验通过干涉装置进行塞曼效应的观察。我们选择法布里-珀罗标准具(F-P标准具)作为干涉元件。F-P标准具基本组成：两块平行玻璃板，在两板相对的表面镀有较高反射率的薄膜。 多光束干涉条纹的形成
编译原理实验报告实验一编写词法分析程序
编译原理实验报告实验名称：实验一编写词法分析程序 实验类型：验证型实验 指导教师：何中胜 专业班级：13软件四 姓名：丁越 学号： 电子邮箱： 实验地点：秋白楼B720 实验成绩： 日期：2016年3 月18 日
一、实验目的 通过设计、调试词法分析程序，实现从源程序中分出各种单词的方法；熟悉词法分析 程序所用的工具自动机，进一步理解自动机理论。掌握文法转换成自动机的技术及有穷自动机实现的方法。确定词法分析器的输出形式及标识符与关键字的区分方法。加深对课堂教学的理解；提高词法分析方法的实践能力。通过本实验，应达到以下目标： 1、掌握从源程序文件中读取有效字符的方法和产生源程序的内部表示文件的方法。 2、掌握词法分析的实现方法。 3、上机调试编出的词法分析程序。 二、实验过程 以编写PASCAL子集的词法分析程序为例 1.理论部分 （1）主程序设计考虑 主程序的说明部分为各种表格和变量安排空间。 数组 k为关键字表，每个数组元素存放一个关键字。采用定长的方式，较短的关键字 后面补空格。 P数组存放分界符。为了简单起见，分界符、算术运算符和关系运算符都放在 p表中 （编程时，还应建立算术运算符表和关系运算符表，并且各有类号），合并成一类。 id和ci数组分别存放标识符和常数。 instring数组为输入源程序的单词缓存。 outtoken记录为输出内部表示缓存。 还有一些为造表填表设置的变量。 主程序开始后，先以人工方式输入关键字，造 k表；再输入分界符等造p表。 主程序的工作部分设计成便于调试的循环结构。每个循环处理一个单词；接收键盘上 送来的一个单词；调用词法分析过程；输出每个单词的内部码。 ⑵词法分析过程考虑 将词法分析程序设计成独立一遍扫描源程序的结构。其流程图见图1-1。 图1-1 该过程取名为 lexical，它根据输入单词的第一个字符（有时还需读第二个字符），判断单词类，产生类号：以字符 k表示关键字；i表示标识符；c表示常数；p表示分界符；s表示运算符（编程时类号分别为 1，2，3，4，5）。 对于标识符和常数，需分别与标识符表和常数表中已登记的元素相比较，如表中已有 该元素，则记录其在表中的位置，如未出现过，将标识符按顺序填入数组id中，将常数 变为二进制形式存入数组中 ci中，并记录其在表中的位置。 lexical过程中嵌有两个小过程：一个名为getchar，其功能为从instring中按顺序取出一个字符，并将其指针pint加1；另一个名为error，当出现错误时，调用这个过程， 输出错误编号。 2.实践部分
西安交大《塞曼效应实验报告》
应物31 吕博成学号：10
塞曼效应 1896年，荷兰物理学家塞曼（）在实验中发现，当光源放在足够强的磁场中时，原来的一条光谱线会分裂成几条光谱线，分裂的条数随能级类别的不同而不同，且分裂的谱线是偏振光。这种效应被称为塞曼效应。 需要首先指出的是，由于实验先后以及实验条件的缘故，我们把分裂成三条谱线，裂距按波数计算正好等于一个洛伦兹单位的现象叫做正常塞曼效应（洛伦兹单位 mc eB L π4=）。而实际上大多数谱线的塞曼分裂谱线多于三条，谱线的裂距可以大于也可 以小于一个洛伦兹单位，人们称这类现象为反常塞曼效应。反常塞曼效应是电子自旋假设的有力证据之一。通过进一步研究塞曼效应，我们可以从中得到有关能级分裂的数据，如通过能级分裂的条数可以知道能级的J 值；通过能级的裂距可以知道g 因子。 塞曼效应至今仍然是研究原子能级结构的重要方法之一，通过它可以精确测定电子的荷质比。 一．实验目的 1.学习观察塞曼效应的方法观察汞灯发出谱线的塞曼分裂； 2.观察分裂谱线的偏振情况以及裂距与磁场强度的关系； 3.利用塞曼分裂的裂距，计算电子的荷质比e m e 数值。 二．实验原理 1、谱线在磁场中的能级分裂 设原子在无外磁场时的某个能级的能量为0E ，相应的总角动量量子数、轨道量子数、自旋量子数分别为S L J 、、。当原子处于磁感应强度为B 的外磁场中时，这一原子能级将分裂为12+J 层。各层能量为 B Mg E E B μ+=0 （1） 其中M 为磁量子数，它的取值为J ，1-J ，...，J -共12+J 个；g 为朗德因子；B μ为玻尔磁矩（m hc B πμ4= ）；B 为磁感应强度。 对于S L -耦合 ） （） （）（）（121111++++-++ =J J S S L L J J g （2） 假设在无外磁场时，光源某条光谱线的波数为 ）（010201~E E hc -=γ （3） 式中 h 为普朗克常数；c 为光速。
编译原理实验指导书2010
《编译原理》课程实验指导书 课程编号： 课程名称：编译原理/Compiler Principles 实验总学时数： 8 适用专业：计算机科学与技术、软件工程 承担实验室：计算机学院计算机科学系中心实验室、计算机技术系中心实验室 一、实验教学的目的与要求 上机实习是对学生的一种全面综合训练，是与课堂听讲、自学和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。通常，实习题中的问题比平时的练习题要复杂，也更接近实际。编译原理这门课程安排的2次上机实验都属于一种设计类型的实验，每个实验的训练重点在于基本的编译技术和方法，而不强调面面俱到；实验的目的是旨在使学生进一步巩固课堂上所学的理论知识，深化理解和灵活掌握教学内容；培养学生编制算法的能力和编程解决实际问题的动手能力。 要求学生在上机前应认真做好各种准备工作，熟悉机器的操作系统和语言的集成环境，独立完成算法设计和程序代码的编写；上机时应随带有关的编译原理教材或参考书；要学会程序调试与纠错。 每次实验后要交实验报告，实验报告的内容应包括： （1）实验题目、班级、学号、姓名、完成日期； （2）简要的需求分析与概要设计； （3）详细的算法描述； （4）源程序清单； （5）给出软件的测试方法和测试结果； （6）实验的评价、收获与体会。 开发工具： （1）DOS环境下使用Turbo C； （2）Windows环境下使用Visual C++ 。 考核： 实验成绩占编译原理课程结业成绩的10%。 三、单项实验的内容和要求： 要求每个实验保证每个学生一台微机。 实验一（4学时）：单词的词法分析程序设计。 （一）目的与要求 1．目的 通过设计、编制、调试一个具体的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解，并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程中将其分解为各类单词的词法分析方法。
《编译原理》实验指导书-2015
武汉科技大学计算机科学与技术学院 编译原理实验指导书
实验一词法分析器设计 【实验目的】 1．熟悉词法分析的基本原理，词法分析的过程以及词法分析中要注意的问题。 2．复习高级语言，进一步加强用高级语言来解决实际问题的能力。 3．通过完成词法分析程序，了解词法分析的过程。 【实验内容】 用C语言编写一个PL/0词法分析器，为语法语义分析提供单词，使之能把输入的字符串形式的源程序分割成一个个单词符号传递给语法语义分析，并把分析结果（基本字，运算符，标识符，常数以及界符）输出。 【实验要求】 1．要求绘出词法分析过程的流程图。 2．根据词法分析的目的以及内容，确定完成分析过程所需模块。 3．写出每个模块的源代码，并给出注释。 4．整理程序清单及所得结果。 【说明】 运行成功以后，检查程序，并将运行结果截图打印粘贴到实验报告上。 辅助库函数scanerLib设计以及使用说明： 下面内容给出了一个辅助库函数的接口说明以及具体实现。 接口设计 //字符类 class Token { TokenType type; String str; Int line; } //词法分析结果输出操作类 class TokenWriter { ArrayList tokens; //用来记录所识别出来的token TokenWriter(); //构造函数指定输入文件名，创建文件输出流 V oid Add(Token); //将词法分析器中分析得到的Token添加到tokens中 WriteXML(); //将tokens写出到目标文件.xml中 } //词法分析操作词法分析生成文件接口<暂时不需要对该类的操作；下一步做语法分析的时候使用> class TokenReader
塞曼效应实验报告
近代物理实验报告 塞曼效应实验 学院 班级 姓名 学号 时间 2014年3月16日
塞曼效应实验实验报告 【摘要】： 本实验通过塞曼效应仪与一些观察装置观察汞（Hg）546.1nm谱线（3S1→3P2跃迁）的塞曼分裂，从理论上解释、分析实验现象，而后给出横效应塞满分裂线的波数增量，最后得出荷质比。 【关键词】：塞曼效应、汞546.1nm、横效应、塞满分裂线、荷质比 【引言】： 塞曼效应是原子的光谱线在外磁场中出现分裂的现象，是1896年由荷兰物理学家塞曼发现的。首先他发现，原子光谱线在外磁场发生了分裂；随后洛仑兹在理论上解释了谱线分裂成3条的原因，这种现象称为“塞曼效应”。在后来进一步研究发现，很多原子的光谱在磁场中的分裂情况有别于前面的分裂情况，更为复杂，称为反常塞曼效应。 塞曼效应的发现使人们对物质光谱、原子、分子有更多了解，塞曼效应证实了原子磁矩的空间量子化，为研究原子结构提供了重要途径，被认为是19世纪末20世纪初物理学最重要的发现之一。利用塞曼效应可以测量电子的荷质比。在天体物理中，塞曼效应可以用来测量天体的磁场。本实验采取Fabry-Perot（以下简称F-P）标准具观察Hg的546.1nm谱线的塞曼效应，同时利用塞满效应测量电子的荷质比。 【正文】： 一、塞曼分裂谱线与原谱线关系 1、磁矩在外磁场中受到的作用 (1)原子总磁矩在外磁场中受到力矩的作用： 其效果是磁矩绕磁场方向旋进，也就是总角动量（P J）绕磁场方向旋进。 (2)磁矩在外磁场中的磁能：
由于或在磁场中的取向量子化，所以其在磁场方向分量也量子化： ∴原子受磁场作用而旋进引起的附加能量 M为磁量子数 g为朗道因子，表征原子总磁矩和总角动量的关系，g随耦合类型不同（LS耦合和jj耦合）有两种解法。在LS耦合下： 其中： L为总轨道角动量量子数 S为总自旋角动量量子数 J为总角动量量子数 M只能取J，J-1，J-2 …… -J（共2J+1）个值，即ΔE有(2J+1)个可能值。 无外磁场时的一个能级，在外磁场作用下将分裂成（2J+1）个能级，其分裂的能级是等间隔的，且能级间隔 2、塞曼分裂谱线与原谱线关系： (1) 基本出发点：
《编译原理》实验指导书
《编译原理》实验指导书 实验目的和内容 编译原理实验的目的是使学生将编译理论运用到实际当中，实现一个简单语言集的词法、语法和语义分析程序，验证实际编译系统的实现方法，并加深对编译技术的认识。 实验内容共需实现编译器的词法、语法和语义分析程序三个组成部分。要求学生必须完成每个实验的基本题目要求，有余力的同学可尝试实验的扩展要求部分。 实验报告 要求每人针对所完成的实验内容上交一份实验报告，其中主要包括三方面内容：1、实验设计：实验采用的实现方法和依据（如描述语言的文法及其机内表示，词分析 的单词分类码表、状态转换图或状态矩阵等，语法分析中用到的分析表或优先矩阵等，语法制导翻译中文法的拆分和语义动作的设计编写等）；具体的设计结果（应包括整体设计思想和实现算法，程序结构的描述，各部分主要功能的说明，法以及所用数据结构的介绍等）。 2、程序代码：实验实现的源程序清单，要求符合一般的程序书写风格，有详细的注释。 3、实验结果分析：自行编写若干源程序作为测试用例，对所生成的编译程序进行测试 （编译程序的输入与输出以文件的形式给出）；运行结果分析（至少包括一个正确和一个错误单词或语句的运行结果）；以及改进设想等。 注意事项 1、电子版实验报告和源程序在最后一次机时后的一周内上交。（每个同学上交一个压 缩文件，其命名格式为“学号_姓名.rar”，内含实验报告和一个命名为“源程序” 的文件夹。注意提交的源程序应是经过调试、测试成功的较为通用的程序，并应有相应的注释、运行环境和使用方法简介。） 2、不接受不完整的实验报告和没有说明注释的源程序，或者说明与程序、运行结果不 符合的作业。 特别鼓励：扩展题目 1、为亲身经历一个小型编译器的开发全过程，触摸一下与实际编译器开发相关的工作， 大家可以自由组成3人左右的小组，推举组长，模拟一个团队分工协作开发大型软件的实战环境，融入软件工程的思想规范和一般理论方法，初步体验从系统分析设计、编码测试到交付维护的一个完整编译器软件的开发过程。要求组长为每个小组成员分配主要负责的任务，完成相应的分析设计员、程序员和测试员等角色的工作，并以小组为单位提交一份实验报告和源程序，在报告封面上写明每个同学主要完成和负责的部分。 2、以组为单位完成的实验内容至少必须整合词法、语法和语义三个部分的实验，对于 选定的适当规模的文法（如C语言的一个大小适宜的子集），进行系统的总体设计、功能分析、编码测试等工作。完成一个从对源程序的词法分析开始，到中间代码生成的完整的编译器前端的开发，使所涉及到的编译系统的各个组成模块有机地衔接在一起，提交一份完整的实验报告和源程序，并将以下几个方面描述清楚：
塞曼效应实验报告
1、前言和实验目的 1.了解和掌握WPZ-Ⅲ型塞曼效应仪和利用其研究谱线的精细结构。 2.了解法布里-珀罗干涉仪的的结构和原理及利用它测量微小波长差值。 3.观察汞546.1nm （绿色）光谱线的塞曼效应，测量它分裂的波长差，并计算电子的荷质比的实验值和标准值比较。 2、实验原理 处于磁场中的原子，由于电子的j m 不同而引起能级的分裂，导致跃迁时发出的光子的频率产生分裂的现象就成为塞曼效应。下面具体给出公式推导处于弱磁场作用下的电子跃迁所带来的能级分裂大小。 总磁矩为 J μ 的原子体系，在外磁场为B 中具有的附加能为： E ?= -J μ *B 由于我们考虑的是反常塞曼效应，即磁场为弱磁场，认为不足以破坏电子的轨道-自旋耦合。则我们有： E ?= -z μB =B g m B J J μ 其中z μ为J μ 在z 方向投影，J m 为角动量J 在z 方向投影的磁量子数，有12+J 个值，B μ= e m eh π4称为玻尔磁子，J g 为朗德因子，其值为 J g =) 1(2) 1()1()1(1++++-++ J J S S L L J J 由于J m 有12+J 个值，所以处于磁场中将分裂为12+J 个能级，能级间隔为B g B J μ。当没有磁场时，能级处于简并态，电子的态由n,l,j （n,l,s ）确定，跃迁的选择定则为Δs=0, Δl=1±.而处于磁场中时，电子的态由n,l,j,J m ，选择定则为Δs=0，Δl=1±，1±=?j m 。 磁场作用下能级之间的跃迁发出的谱线频率变为： )()(1122' E E E E hv ?+-?+==h ν+(1122g m g m -)B μB 分裂的谱线与原谱线的频率差ν?为： ν?=' ν-ν=h B g m g m B /)(1122μ-、 λ?= c ν λ?2 =2λ (1122g m g m -)B μB /hc =2 λ (1122g m g m -)L ~
塞曼效应实验报告
塞曼效应实验 实验原理 1、磁矩在外磁场中受到的作用 (1)原子总磁矩在外磁场中受到力矩的作用： 其效果是磁矩绕磁场方向旋进，也就是总角动量（PJ）绕磁场方向旋进。 (2)磁矩在外磁场中的磁能： 由于或在磁场中的取向量子化，所以其在磁场方向分量也量子化： ∴原子受磁场作用而旋进引起的附加能量 M为磁量子数 g为朗道因子，表征原子总磁矩和总角动量的关系，g随耦合类型不同（LS耦合和jj耦合）有两种解法。在LS耦合下：
2、塞曼分裂谱线与原谱线关系： (1) 基本出发点： ∴分裂后谱线与原谱线频率差 由于 定义为洛仑兹单位： 3、谱线的偏振特征： 塞曼跃迁的选择定则为：ΔM=0 时为π成份（π型偏振）是振动方向平行于磁场的线偏振光，只有在垂直于磁场方向才能观察到，平行于磁场方向观察不到；但当ΔJ=0时，M2=0到M1=0的跃迁被禁止。
当ΔM=±1时，为σ成份，σ型偏振垂直于磁场，观察时为振动垂直于磁场的线偏振光。 平行于磁场观察时，其偏振性与磁场方向及观察方向都有关：沿磁场正向观察时（即磁场方向离开观察者：） ΔM= +1为右旋圆偏振光（σ+偏振） ΔM= -1为左旋圆偏振光（σ-偏振） 也即，磁场指向观察者时：⊙ ΔM= +1为左旋圆偏振光 ΔM= -1为右旋圆偏振光 分析的总思路和总原则: 在辐射的过程中，原子和发出的光子作为整体的角动量是守恒的。 原子在磁场方向角动量为 ∴在磁场指向观察者时：⊙B 当ΔM= +1时，光子角动量为，与同向 电磁波电矢量绕逆时针方向转动，在光学上称为左旋圆偏振光。 ΔM= -1时，光子角动量为，与反向 电磁波电矢量绕顺时针方向转动，在光学上称为右旋圆偏振光。
编译原理实验指导书
编译原理 实 验 指 导 书 作者：莫礼平 2011年3月
实验一简单词法分析程序设计 一、实验目的 了解词法分析程序的基本构造原理，掌握词法分析程序的手工构造方法。 二、实验内容 1、了解编译程序的词法分析过程。 2、根据PASCAL语言的说明语句形式，用手工方法构造一个对说明语句进行词法分析的程序。该程序能对从键盘输入或从文件读入的形如： “const count=10,sum=81.5,char1=’f’,string1=”hj”, max=169；” 的常量说明串进行处理，分析常量说明串中各常量名、常量类型及常量值，并统计各种类型常量个数。 三、实验要求 1、输入的常量说明串，要求最后以分号作结束标志； 2、根据输入串或读入的文本文件中第一个单词是否为“const”判断输入串或文本文件是否为常量说明内容； 3、识别输入串或打开的文本文件中的常量名。常量名必须是标识符，定义为字母开头，后跟若干个字母，数字或下划线； 4、根据各常量名紧跟等号“=”后面的内容判断常量的类型。其中：字符型常量定 义为放在单引号内的一个字符；字符串常量定义为放在双引号内所有内容；整型常量定 义为带或不带+、- 号，不以0开头的若干数字的组合；实型常量定义为带或不带+、- 号， 不以0开头的若干数字加上小数点再后跟若干数字的组合； 5、统计并输出串或文件中包含的各种类型的常量个数； 6、以二元组(类型,值)的形式输出各常量的类型和值； 7、根据常量说明串置于高级语言源程序中时可能出现的错误情况，模仿高级语言编 译器对不同错误情况做出相应处理。 四、运行结果 1、输入如下正确的常量说明串： const count=10,sum=81.5,char1=‘f’,max=169,str1=“h*54 2..4S!AAsj”, char2=‘@’,str2=“aa!+h”； 输出： count(integer,10) sum(float,81.5) char1(char, ‘f’) max(integer,169) str1(string,“h*54 2..4S!AAsj”) char2(char, ‘@’) str2(string,“aa!+h”) int_num=2; char_num=2; string_num=2; float_num=1. 2、输入类似如下的保留字const错误的常量说明串： Aconstt count=10,sum=81.5,char1=‘f’; 输出类似下面的错误提示信息：
编译原理实验-词法分析器的设计说明
集美大学计算机工程学院实验报告 课程名称：编译原理班级： 指导教师：： 实验项目编号：实验一学号： 实验项目名称：词法分析器的设计实验成绩： 一、实验目的 通过设计编制调试一个具体的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程中将其分解为各类单词的词法分析方法。 二、实验容 编写一个词法分析器，从输入的源程序（编写的语言为C语言的一个子集）中，识别出各个具有独立意义的单词，即基本保留字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。并依次输出各个单词的部编码及单词符号自身值。（遇到错误时可显示“Error”，然后跳过错误部分继续显示） 三、实验要求 1、词法分析器的功能和输出格式 词法分析器的功能是输入源程序，输出单词符号。词法分析器的单词符 2 别单词的类型，将标识符和常量分别插入到相应的符号表中，增加错误处理等。 3、编程语言不限。
四、实验设计方案 1、数据字典 本实验用到的数据字典如下表所示：
3、实验程序 #include
编译原理实验指导书-语法分析
编译原理实验指导书 实验2 语法分析 实验目的 1．巩固对语法分析的基本功能和原理的认识。 2．通过对语法分析表的自动生成加深语法分析表的认识。 3．理解并处理语法分析中的异常和错误。 实验要求 一、对学生要求： 1．掌握语法分析程序的总体框架，并将其实现。 2．掌握语法分析表的构造方法 3．掌握语法分析的异常和错误处理。 二、对实验指导教师要求： 1．明确语法分析的基本功能和原理。 2．语法分析程序的总体结构及其关键之处。 3．语法分析表的生成程序。 4．语法分析的异常和错误处理。 5．编写并运行该题目程序代码，具有该题目的参考答案。 6．深刻理解题目内涵，能够清晰描述问题，掌握该题目涉及的知识点，指导学生实验时需要注意的问题。 实验内容 采用至少一种语法分析技术（LL(1)、SLR(1)、LR(1)或LALR(1)）分析类高级语言中的基本语句（至少包括函数定义、变量说明、赋值、循环、分支等语句）。 对如下工作进行展开描述 (1)给出如下语言成分的文法描述 ?函数定义(或过程定义) ?变量说明 ?赋值
?表达式 ?循环 ?分支 (2) 语法分析程序的总体结构及物理实现（程序框图） (3) 核心数据结构和功能函数的设计 (4) 错误处理 错误的位置及类型等 实验评分标准 一、课堂表现（10分） 1．出勤情况（按时，迟到，早退，缺席） 2．是否遵守课堂纪律 二、实验结果（50分） 1．当堂按时完成（10分） 2．独立完成（10分），（和同学协商完成，在老师帮助下完成）3．结果正确无误（15分）其中分析表的输出占5分 4．功能齐全，界面美观，具有较好演示效果（10分） 5．在源程序中有必要的注释和说明，程序文档齐全（5分）三、实验报告（40分） 1．语言的文法描述（10分） 2．语法分析程序的模块结构图（10分） 3．核心数据结构的设计（10分） 4．错误处理（5分） 5．实验过程中遇到的问题的总结及实验的体会（5分）
塞曼效应实验报告完整版
学生姓名： 学号： 39 专业班级：应物101班 实验时间： 教师编号：T017 成绩： 塞曼效应 一、实验目的 1．观察塞曼效应现象，把实验结果与理论结果进行比较。 2．学习观测塞曼效应的实验方法。 3．计算电子核质比。 二、实验仪器 WPZ —Ⅲ型塞曼效应实验仪 三、实验原理 塞曼效应：在外磁场作用下，由于原子磁矩与磁场相互作用，使原子能级产生分裂。垂直于磁场观察时，产生线偏振光（π线和σ线）；平行于磁场观察时，产生圆偏振光（左旋、右旋）。 按照半经典模型，质量为m ，电量为e 的电子绕原子核转动，因此，原子具有一定的磁矩，它在外磁场B 中会获得一定的磁相互作用能E ?，由于原子的磁矩J μ与总角动量J P 的关系为 2J J e g P m μ=（1） 其中g 为朗德因子，与原子中所有电子德轨道和自旋角动量如何耦合成整个原子态的角动量密切相关。因此， cos cos 2J J e E B g P B m μαα?=-=-（2） 其中α是磁矩与外加磁场的夹角。又由于电子角动量空间取向的量子化，这种磁相互作用能只能取有限个分立的值，且电子的磁矩与总角动量的方向相反，因此在外磁场方向上， cos ,,1,,2J h P M M J J J απ -==--L （3）
学生姓名： 刘惠文 学号： 39 专业班级：应物101班 实验时间： 教师编号：T017 成绩： 式中h 是普朗克常量，J 是电子的总角动量，M 是磁量子数。设：4B he m μπ=，称为玻尔磁子，0E 为未加磁场时原子的能量，则原子在外在磁场中的总能量为 00B E E E E Mg B μ=+?=+（4） 由于朗德因子g 与原子中所有电子角动量的耦合有关，因此，不同的角动量 耦合方式其表达式和数值完全不同。在L S -耦合的情况下，设原子中电子轨道运动和自旋运动的总磁矩、总角动量及其量子数分别为L μ、L P 、L 和S μ、S P 、S ，它们的关系为 2L L e P m μ==（5） S S e P m μ==（6） 设J P 与L P 和S P 的夹角分别为LJ α和SJ α，根据矢量合成原理，只要将二者在 J μ方向的投影相加即可得到形如（1）式的总电子磁矩和总轨道角动量的关系： 2222222222cos cos (cos 2cos )2(2)222(1)222J L LJ S SJ L LJ S SJ J L S J L S J J J L S J J J e P P m P P P P P P e m P P P P P e P P m e g P m μμαμααα=+= ++--+=+-+=+=（7） 其中朗德因子为 (1)(1)(1)1.2(1) J J L L S S g J J +-+++=++（8） 由（＊）式中可以看出，由于M 共有（2J ＋1）个值，所以原子的这个能级在
编译原理实验指导书
编译原理实验指导 书
《编译原理》实验指导书 太原科技大学计算机学院 -3-1
序 《编译原理》是国内外各高等院校计算机科学技术类专业，特别是计算机软件专业的一门重要专业课程。该课程系统地向学生介绍编译程序的结构、工作流程及编译程序各组成部分的设计原理和实现技术。由于该课程理论性和实践性都比较强，内容较为抽象复杂，涉及到大量的软件设计和算法，因此，一直是一门比较难学的课程。为了使学生更好地理解和掌握编译原理和技术的基本概念、基本原理和实现方法，实践环节非常重要，只有经过上机进行程序设计，才能使学生对比较抽象的教学内容产生具体的感性认识，增强学生综合分析问题、解决问题的能力，并对提高学生软件设计水平大有益处。 为了配合《编译原理》课程的教学，考虑到本课程的内容和特点，本指导书设置了七个综合性实验，分别侧重于词法分析、NFA的确定化、非递归预测分析、算符优先分析器的构造、LR分析、语义分析和中间代码的生成、基于DAG的基本块优化，以支持编译程序的各个阶段，基本涵盖了《编译原理》课程的主要内容。 本指导书可作为《编译原理》课程的实验或课程设计内容，在课程教学的同时，安排学生进行相关的实验。实验平台可选择在MS-DOS或Windows操作系统环境，使用C/C++的任何版本作为开发工具。学生在做完试验后，应认真撰写实验报告，内容应
包括实验名称、实验目的、实验要求、实验内容、测试或运行结果等。
目录 实验一词法分析 ........................................................... 错误!未定义书签。实验二 NFA的确定化.................................................... 错误!未定义书签。实验三非递归预测分析 ............................................... 错误!未定义书签。实验四算符优先分析器的构造................................... 错误!未定义书签。实验五 LR分析 .............................................................. 错误!未定义书签。实验六语义分析和中间代码生成................................ 错误!未定义书签。实验七基于DAG的基本块优化................................... 错误!未定义书签。
塞曼效应实验报告
近代物理实验报告塞曼效应实验 学院 班级 姓名 学号 时间2014 年 3 月16 日
塞曼效应实验实验报告 【摘要】： 本实验通过塞曼效应仪与一些观察装置观察汞（Hg）546.1nm 谱线（3S1→3P2 跃迁）的塞曼分裂，从理论上解释、分析实验现象，而后给出横效应塞满分裂线的波数增量，最后得出荷质比。【关键词】：塞曼效应、汞546.1nm、横效应、塞满分裂线、荷质比 【引言】： 塞曼效应是原子的光谱线在外磁场中出现分裂的现象，是 1896 年由荷兰物理学家塞曼发现的。首先他发现，原子光谱线在外磁场发生了分裂；随后洛仑兹在理论上解释了谱线分裂成 3 条的原因，这种现象称为“塞曼效应”。在后来进一步研究发现，很多原子的光谱在磁场中的分裂情况有别于前面的分裂情况，更为复杂，称为反常塞曼效应。 塞曼效应的发现使人们对物质光谱、原子、分子有更多了解，塞曼效应证实了原子磁矩的空间量子化，为研究原子结构提供了重要途径，被认为是 19世纪末 20世纪初物理学最重要的发现之一。利用塞曼效应可以测量电子的荷质比。在天体物理中，塞曼效应可以用来测量天体的磁场。本实验采取 Fabry-Perot（以下简称 F-P）标准具观察 Hg 的 546.1nm 谱线的塞曼效应，同时利用塞满效应测量电子的荷质比。 【正文】： 一、塞曼分裂谱线与原谱线关系 1、磁矩在外磁场中受到的作用 （1）原子总磁矩在外磁场中受到力矩的作用： 其效果是磁矩绕磁场方向旋进，也就是总角动量（P J）绕磁场方向旋进。 （2）磁矩在外磁场中的磁能：
由于或在磁场中的取向量子化，所以其在磁场方向分量也量子化： ∴ 原子受磁场作用而旋进引起的附加能量 M 为磁量子数 g 为朗道因子，表征原子总磁矩和总角动量的关系， g 随耦合类型不同（ LS 耦合和 jj 耦合）有两种解法。在 LS耦合下： 其中： L 为总轨道角动量量子数 S 为总自旋角动量量子数 J 为总角动量量子数 M 只能取 J， J-1 ， J-2 …… -J（共 2J+1）个值，即Δ E 有（2J+1）个可能值。 无外磁场时的一个能级，在外磁场作用下将分裂成（2J+1）个能级，其分裂的能级是等间隔 的，且能级间隔 2、塞曼分裂谱线与原谱线关系： （1）基本出发点：
《编译原理》实验指导书-最终版
编译方法 实验指导书 柴本成赵晨编写 浙江万里学院
目录 实验一有限自动机的构造与实现................................. 错误!未定义书签。实验二词法分析器的设计..................................... 错误!未定义书签。实验三语法分析－递归下降分析器............................. 错误!未定义书签。实验四 LL(1)文法预测分析表的实现.............................. 错误!未定义书签。附录......................................................... 错误!未定义书签。 附录一实验结果的提交与检查.............................. 错误!未定义书签。 附录二实验报告参考格式.................................. 错误!未定义书签。 附录三 Visual C++上机环境简介............................ 错误!未定义书签。 附录四参考程序.......................................... 错误!未定义书签。
实验一 有限自动机的构造与实现 一、实验目的 1、 正确理解正规式和正规集以及有限自动机的定义； 2、 熟练掌握用状态转换图表示有限自动机的方法。 二、实验预习提示 1、 正规表达式就是一种形式化的表示法，它可以表示单词符号的结构，从而精确地定 义单词符号集。正规表达式简称为正规式，它表示的集合即为正规集。 2、 状态转换图是一张当输入不同内容时选择不同分析路径的有向图。一个状态转换图 可用于识别一定的字符串。 3、 有限自动机（FA ）是更一般化的状态转换图，可用来识别正规集；分为DFA 和NFA 两种。 三、实验内容 构造识别如下字符串的状态转换图，并将其编程实现。 1、 识别标识符(以字母开始由字母和数字构成的字符串，要求长度不超过10)； 参考程序： #include <> #include <> ][E G 'E T E '→εE T E '+→'T F E '→i E E )(→' #i ”，例如“”，通过ftp 或Email 提交。 1. 检查方式与评分标准 及程序输出与标准输出相符合的程度。 附录二 实验报告参考格式 以实验二（词法分析器的设计为例）一、实验目的与任务 编制一个读单词过程，从输入的源程序中，自身值。（遇到错误时可显示“Error ”二、实验步骤 1. 符和要测试的程序例。 2. 程序的功能描述。 （在这里描述你的程序的功能）
编译原理实验指导
编译原理实验指导书 主编：徐静李娜 信息与电气工程学院 2010年3月
概述 一、本课程实验的目的和任务 编译原理是一门实践性很强的课程，只有通过实践，才能真正掌握。实际的编译程序是十分复杂的，有时由多达十几万条指令组成。为此，编译原理的实践教学，采用简化编译过程的办法，选择最关键的3个环节──词法分析、语法分析（包括语义处理、产生无优化的目标指令）、连接调试，进行编程和调试训练。每个环节作为一个实践课题。先分别编程调试，再连接在一起总调。 二、实验方法 任何一个实用的高级语言，其语法都比较复杂，如选其作为源语言，很难实践全过程。故本实验将定义一个简化的语言── C语言的一个子集作为源语言，设计调试出它的编译程序。前后贯穿这一条主线进行实践。每次都可利用课余时间编程，利用上机时间进行输入和调试。 三、实验报告的规范和要求 每个实验完成后写出实验报告。实验报告的内容包括如下内容： 一、实验目的 二、程序设计时采用的算法和方法 三、输入的源程序 四、词法分析程序清单和输出结果。 五、心得体会
实验一词法分析 一、实验目的： （1）通过设计编制调试一个具体的词法分析程序，理解词法分析在编译程序中的作用。 （2）加深对有穷自动机模型的理解。 （3）掌握词法分析程序的实现方法和技术。 （4）用C语言对一个简单语言的子集编制一个一遍扫描的程序，以加深对编译原理的理解，掌握编译程序的实现方法和技术。 编制一个读单词过程，从输入的源程序中，识别出各个具有独立意义的单词，即基本保留字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。并依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值。（遇到错误时可显示“Error”，然后跳过错误部分继续显示）。 二、实验预习提示 1. 词法分析器的功能和输出格式 词法分析器的功能是输入源程序，输出单词符号。词法分析器的单词符号常常表示成以下的二元式（单词种别码，单词符号的属性值）。本实验中，采用的是一类符号一种别码的方式。 2. 单词的BNF表示 <标识符>→ <字母><字母数字串> <字母数字串>→<字母><字母数字串>|<数字> <字母数字串>| <下划线><字母数字串>|ε <无符号整数>→<数字> <数字串> <数字串>→<数字><数字串>|ε <加法运算符>→+ <减法运算符>→- <大于关系运算符>→> <大于等于关系运算符>→>= 3. “超前搜索”方法