大學物理實驗教程

前言

近二十多年來，隨著科學技術的迅猛發(fā)展和物理實驗教學改革的不斷深入，大學物理實驗教學從教學理念、教學內容到實驗技術都在不斷更新變化。新的理念、新的方法、新的實驗技術和科研領域中的新成果已逐步在物理實驗課中得到反映。本書是我們在多年教學實踐的基礎上，經過反復實踐、積累經驗、不斷改進、充實完善編寫而成的。本書可作為各類高等院校非物理（理、工、農、生命）專業(yè)的大學物理實驗用書。全書共分五章，根據先易后難和循序漸進的原則，將物理實驗分為基礎物理實驗、近代物理測量分析方法與綜合性實驗和設計性實驗三部分。第一章講述了測量誤差、不確定度和數據處理的基本知識，這些內容是本課程必須掌握的基本內容。第二章為預備知識，介紹了電學實驗和光學實驗中的一些基礎知識和注意事項。第三章為基礎實驗，共選入29個實驗，其中，有些實驗包括多個使用不同測量方法和裝置的實驗內容，以供選擇。第四章為近代物理測量分析方法與綜合性實驗，共選入13個實驗。近代物理測量分析方法實驗基本都是由計算機控制采集、處理數據，其中一部分在當前仍屬于“高、精、尖”技術，但是，這就是21世紀的基本儀器和基本實驗方法。第五章為設計性實驗，共選入7個實驗。設計性實驗的一部分只給出研究對象、要求，并給予適當的提示，以培養(yǎng)學生的獨立思考能力、應用物理知識的能力和創(chuàng)新能力；另一部分僅給出題目，限定了研究對象和方法，給學生留下充分的空間以發(fā)揮其聰明才智。書末附錄介紹了國際單位制及部分常用導出單位。本書增加了一部分傳感技術的內容。傳感技術是現代信息技術的主要組成部分?，F代信息技術系統(tǒng)包括三個主要部分：傳感器、通信系統(tǒng)和計算機。自動化程度愈高，系統(tǒng)對傳感器的依賴性就愈大。因此，傳感器對系統(tǒng)的功能起著決定性的作用。國內外都把傳感技術列為尖端技術和重點發(fā)展技術。目前，傳感技術的95％是基于各種物理原理、物理性質和物理效應。傳感技術是物理學與經濟建設間的橋梁，是檢測技術的基礎，是儀器儀表的核心。

內容概要

本書是中國農業(yè)大學非物理專業(yè)物理實驗室在長期教學實踐的基礎上不斷地總結教學、教改經驗編寫而成的。    全書共分五章，第一章測量誤差與不確定度；第二章預備知識；第三章基礎實驗；第四章近代物理測量分析方法與綜合性實驗；第五章設計性實驗；書末附表介紹了國際單位制及部分常用導出單位。    本書可作為各類高等院校非物理(理、工、生命、農)專業(yè)的大學物理實驗用書。

書籍目錄

前言緒論第一章  測量誤差與數據處理的基礎知識  第一節(jié)  測量與誤差  第二節(jié)  誤差的分類及其特點  第三節(jié)  測量結果的不確定度評定  第四節(jié)  有效數字的記錄與運算  第五節(jié)  用作圖法處理實驗數據  第六節(jié)  實驗數據的直線擬合第二章  預備知識  第一節(jié)  電學實驗預備知識  第二節(jié)  光學實驗預備知識  第三節(jié)  信號處理第三章  基礎實驗  實驗A1  長度與固體密度測量  實驗A2  用拉伸法測金屬絲的彈性模量  實驗A3  碰撞  實驗A4  用單擺測重力加速度  實驗A5  駐波  實驗A6  測定空氣的比熱容比  實驗A7  液體表面張力系數的測定  實驗A8  用奧氏粘度計測液體的粘度  實驗A9  用轉筒法和落球法測液體的粘度  實驗A10  剛體轉動慣量的測定  實驗A11  用單臂電橋研究金屬電阻溫度系數  實驗A12  用補償法測電池的電動勢  實驗A13  利用霍爾效應測磁場  實驗A14  等厚干涉  用牛頓環(huán)測曲率半徑  實驗A15  單縫衍射實驗  實驗A16  用旋光儀測定糖溶液的濃度  實驗A17  光的偏振  實驗A18  陰極射線示波器  實驗A19  分光計應用一——用光柵測定光波的波長  實驗A20  分光計應用二——用棱鏡測定光波的波長  實驗A21  邁克爾遜干涉儀  實驗A22  光電效應測定普朗克常數  實驗A23  全息照相  實驗A24  聲速的測定  實驗A25  基本電學量的測量  實驗A26  用橢偏儀測量薄膜厚度  實驗A27  金屬熱膨脹系數的測量  實驗A28  夫蘭克．赫茲實驗  實驗A29  微波分光儀實驗第四章  近代物理測量分析方法與綜合性實驗  實驗B1  用單色儀測定介質的吸收曲線  實驗B2  測量光電元件相對光譜特性  實驗B3  紫外一可見吸收光譜  實驗B4  溫度測量的綜合性實驗  實驗B5  用電位差計研究溫差電偶的特性  實驗B6  傅里葉變換紅外(F’FIR)吸收光譜儀  實驗B7  掃描隧道顯微鏡(STM)    實驗B8  激光測距  實驗B9  長度測量的綜合性實驗  實驗B10  共振法測量彈性模量  實驗B11  脈沖傅里葉變換核磁共振  實驗B12  光鑷微操縱實驗——光的力學效應及光阱力的測量  實驗B13  激光喇曼譜第五章  設計性實驗  實驗C1  誤差配套  實驗C2  電表的改裝和校正  實驗C3  用諧振子測重力加速度  實驗C4  伏安法測電阻  實驗C5  實驗儀器的選擇和誤差分配  實驗C6  望遠鏡的設計  實驗C7  顯微鏡的設計附錄  國際單位制(SI)介紹參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：記錄數據使用原始數據記錄紙，用鋼筆或圓珠筆書寫整齊。要嚴肅對待實驗數據，如確系記錯了，也不要涂改，應輕輕劃上一道，在旁邊寫上正確值（錯誤多的，必須重新記錄），使正誤數據都能清晰可辨，以便在分析測量結果和誤差時參考。不要用鉛筆記錄，給自己留有涂改的余地，也不要先草記在另外的紙上再抄寫在數據表格里，這樣容易出錯。希望學生從一開始就不斷地培養(yǎng)良好的科學作風。實驗結束時，將實驗數據交教師審閱簽字，認為合格后方可整理儀器，結束實驗，以避免數據不合格而需重新連接儀器。整理還原儀器后方可離開實驗室。3.實驗報告實驗報告是實驗工作的全面總結，是培養(yǎng)科學表達能力的主要環(huán)節(jié)。實驗結束后，應根據每個單元的要求及時寫出實驗報告。報告一律采用統(tǒng)一的實驗報告紙書寫，要求文字工整、語句簡練、闡述清楚、圖表規(guī)范，結果正確、分析認真。一份完整的實驗報告應包括以下幾方面：1）實驗名稱、實驗者姓名、學號、實驗日期。2）實驗目的。3）實驗原理摘要：簡要敘述有關物理內容（包括電路圖或光路圖或實驗裝置示意圖）及測量中依據的主要公式，式中各量的物理含義及單位，公式成立所應滿足的實驗條件等，不要照抄書本。4）實驗內容：根據實際的實驗過程寫明關鍵步驟，觀察了哪些物理現象，測量了哪些物理量。5）數據表格與數據處理：以完整的實驗數據計算、作圖和表示測量結果。6）誤差分析：包括兩方面的內容，一是計算測量結果的不確定度，它是對測量結果的評價，與獲得正確的測量結果具有同等重要性；二是要找出影響測量結果的主要因素，必要時給出每一因素對測量結果影響的量化估計值，從而采取必要的措施，以改進實驗。7）小結或討論：內容雖然廣泛，但是一定要針對性強，可以是實驗中現象的分析，對實驗關鍵問題的研究體會，實驗的收獲和建議，也可以是解答思考題。

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《普通高等教育"十一五"國家級規(guī)劃教材?大學物理實驗教程(第3版)》為各類高等院校非物理(理、工、農、生命)專業(yè)的大學物理實驗用書。

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