大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)-第2版

內(nèi)容概要

汪濤、陶純匡、王銀峰等編寫的《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(第2版)》是根據(jù)教育部高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)最新制定的《理工科類大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求》(2010年版)，并結(jié)合重慶大學(xué)的特色編寫而成的。
全書共分七章，第1章是緒論，明確提出了物理實(shí)驗(yàn)課程的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，特別是創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力；第2章介紹測量不確定度以及主要的數(shù)據(jù)處理方法；第3章介紹常用的物理實(shí)驗(yàn)儀器；第4章是開放式預(yù)備物理實(shí)驗(yàn)，是專門為那些在中學(xué)未做過物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)生準(zhǔn)備的；第
5章是基本物理實(shí)驗(yàn)，涵蓋了力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)以及近代物理實(shí)驗(yàn)；第6章為綜合性實(shí)驗(yàn)，目的在于鞏固學(xué)生在基本實(shí)驗(yàn)階段的學(xué)習(xí)成果，開闊眼界及思路，提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)的綜合運(yùn)用能力；第7章是設(shè)計(jì)與研究性實(shí)驗(yàn)，目的在于進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc科學(xué)研究素質(zhì)。
全書共70個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其中一些與生產(chǎn)實(shí)踐或科研聯(lián)系密切，具有很強(qiáng)的時(shí)代氣息，例如單縫衍射及在現(xiàn)代檢測中的應(yīng)用、CCD器件的特性及應(yīng)用、全息無損檢測、光學(xué)位相濾波與透明材料位相缺陷的檢測、霍爾效應(yīng)及應(yīng)用、原子力顯微鏡的使用、激光共焦掃描顯微鏡的使用、全息光柵的設(shè)計(jì)與制作、工業(yè)CT等。
《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(第2版)》為理工科院校各專業(yè)一二年級(jí)本科學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)用書，對(duì)于從事大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高校教師來說，本書的部分新穎實(shí)驗(yàn)內(nèi)容具有很好的參考價(jià)值。

書籍目錄

前言
第1章 緒論
 1.1 物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)
 1.2 物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)環(huán)節(jié)
第2章 測量誤差、不確定度和數(shù)據(jù)處理
 2.1 測量誤差與不確定度
 2.2 儀器誤差與估計(jì)誤差
 2.3 測量結(jié)果的不確定度
 2.4 測量值的有效數(shù)字及運(yùn)算規(guī)律
 2.5 物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的基本方法
 練習(xí)題
第3章 常用物理實(shí)驗(yàn)儀器
 3.1 長度測量器具
 3.2 質(zhì)量稱衡儀器
 3.3 時(shí)間測量儀器
 3.4 濕度和氣壓測量儀器
 3.5 電磁測量儀器
 3.6 常用電子儀器
 3.7 常用光學(xué)儀器
 3.8 常用光源
第4章 開放式預(yù)備物理實(shí)驗(yàn)
 4.1 長度的測量
 實(shí)驗(yàn)1 用常用方法測量長度
 實(shí)驗(yàn)2 用光學(xué)法測量長度
 4.2 質(zhì)量的測量
 實(shí)驗(yàn)3 用天平測量物體的質(zhì)量及密度
 實(shí)驗(yàn)4 用電子天平測量物體的密度
 4.3 時(shí)間的測量
 實(shí)驗(yàn)5 機(jī)械秒表、電子秒表和智能測時(shí)儀器的使用
 4.4 電流的測量
 實(shí)驗(yàn)6 電流表、電壓表的使用及測量電路
 實(shí)驗(yàn)7 電流表、電壓表的改裝和校準(zhǔn)
 4.5 溫度的測量
 實(shí)驗(yàn)8 液體溫度計(jì)的校準(zhǔn)
 實(shí)驗(yàn)9 冰的熔解熱的測定
第5章 基本物理實(shí)驗(yàn)
 5.1 物性測量
 實(shí)驗(yàn)10 氣體密度的測量
 實(shí)驗(yàn)11 空氣的比熱容比測量
 實(shí)驗(yàn)12 固體彈性模量的測量
 實(shí)驗(yàn)13 固體切變模量的測量
 實(shí)驗(yàn)14 液體表面張力系數(shù)的測量
 實(shí)驗(yàn)15 液體粘度的測量
 實(shí)驗(yàn)16 金屬線脹系數(shù)的測量
 實(shí)驗(yàn)17 液體比熱容的測量
 實(shí)驗(yàn)18 熱導(dǎo)率的測定
 實(shí)驗(yàn)19 物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測量
 5.2 物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的測量與研究
 實(shí)驗(yàn)20 氣軌上簡諧振動(dòng)的研究
 實(shí)驗(yàn)21 計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)
 實(shí)驗(yàn)22 二維碰撞運(yùn)動(dòng)的研究
 實(shí)驗(yàn)23 碰撞過程的瞬態(tài)數(shù)字測量
 5.3 電磁實(shí)驗(yàn)與電磁參量測量
 實(shí)驗(yàn)24 靜電場的模擬
 實(shí)驗(yàn)25 非線性元件伏安特性測量
 實(shí)驗(yàn)26 用直流電橋測量電阻溫度系數(shù)
 實(shí)驗(yàn)27 用電位差計(jì)測量溫差電動(dòng)勢
 實(shí)驗(yàn)28 用電位差計(jì)測電表內(nèi)阻和校準(zhǔn)電表
 實(shí)驗(yàn)29 靈敏電流計(jì)的研究
 實(shí)驗(yàn)30 電子示波器的使用
 實(shí)驗(yàn)31 鐵磁材料磁化曲線與磁滯回線的測繪
 實(shí)驗(yàn)32 交流電橋的使用
 實(shí)驗(yàn)33 非平衡直流電橋的使用
 實(shí)驗(yàn)34 RLC串聯(lián)電路暫態(tài)過程的研究
 實(shí)驗(yàn)35 壓電陶瓷的電致伸縮系數(shù)測量
 實(shí)驗(yàn)36 霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用
 實(shí)驗(yàn)37 數(shù)字示波器的原理及使用
 5.4 基本常量測量
 實(shí)驗(yàn)38 用密立根油滴法測定基本電荷
 實(shí)驗(yàn)39 用光電效應(yīng)法測普朗克常量
 5.5 光學(xué)實(shí)驗(yàn)與光學(xué)參量測量
 實(shí)驗(yàn)40 透鏡和透鏡組參數(shù)的測量與研究
 實(shí)驗(yàn)41 分光計(jì)的調(diào)整與玻璃三棱鏡折射率的測量
 實(shí)驗(yàn)42 等厚干涉——劈尖和牛頓環(huán)
 實(shí)驗(yàn)43 邁克爾遜干涉儀
 實(shí)驗(yàn)44 單縫衍射及在現(xiàn)代檢測中的應(yīng)用
 實(shí)驗(yàn)45 光柵衍射
 實(shí)驗(yàn)46 照相技術(shù)
 實(shí)驗(yàn)47 全息攝影
 實(shí)驗(yàn)48 光學(xué)信號(hào)的空間頻譜與空間濾波
第6章 綜合性實(shí)驗(yàn)
 6.1 一般綜合性實(shí)驗(yàn)
 實(shí)驗(yàn)49 傳感器系列實(shí)驗(yàn)
 實(shí)驗(yàn)50 聲光衍射與液體中聲速的測定
 實(shí)驗(yàn)51 夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)
 6.2 提高綜合性實(shí)驗(yàn)
 實(shí)驗(yàn)52 光學(xué)信號(hào)的抽樣與還原
 實(shí)驗(yàn)53 聲光信息處理
 實(shí)驗(yàn)54 測量方法與B類不確定度的分析
 實(shí)驗(yàn)55 掃描隧道顯微鏡的使用
 實(shí)驗(yàn)56 固體激光器的倍頻實(shí)驗(yàn)
 實(shí)驗(yàn)57 光學(xué)全息無損檢測
 實(shí)驗(yàn)58 CT實(shí)驗(yàn)——計(jì)算機(jī)層析掃描技術(shù)應(yīng)用
 實(shí)驗(yàn)59 康普頓散射
 實(shí)驗(yàn)60 相對(duì)論效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究
 實(shí)驗(yàn)61 α粒子在空氣中的射程及散射截面的研究
第7章 設(shè)計(jì)與研究性實(shí)驗(yàn)
 7.1 初級(jí)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
 實(shí)驗(yàn)62 三用電表的設(shè)計(jì)、制作與校正
 實(shí)驗(yàn)63 顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì)與組裝
 實(shí)驗(yàn)64 核衰變的統(tǒng)計(jì)規(guī)律研究
 7.2 提高設(shè)計(jì)與綜合性實(shí)驗(yàn)
 實(shí)驗(yàn)65 全息位相光柵的研究與制作
 實(shí)驗(yàn)66 全息光學(xué)透鏡的設(shè)計(jì)與制作
 實(shí)驗(yàn)67 原子力顯微鏡的使用
 實(shí)驗(yàn)68 光學(xué)位相濾波與透明材料位相缺陷的檢測
 實(shí)驗(yàn)69 CCD器件的特性研究及應(yīng)用
 實(shí)驗(yàn)70 光學(xué)信號(hào)相關(guān)與信號(hào)識(shí)別
 實(shí)驗(yàn)71 激光共焦掃描顯微鏡的應(yīng)用

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   3.TDS200數(shù)字示波器 （1）數(shù)字存儲(chǔ)濾波器的主要技術(shù)指標(biāo) 1）最大取樣速率 單位時(shí)間內(nèi)完成的完整A—D轉(zhuǎn)換的最高次數(shù)，常以頻率表示。取樣速率越高，反映儀器捕捉信號(hào)的能力越強(qiáng)。取樣速率主要由A-D轉(zhuǎn)換速率來決定。數(shù)字存儲(chǔ)示波器在測量時(shí)刻的實(shí)時(shí)取樣速率可根據(jù)被測信號(hào)所設(shè)定的掃描時(shí)間因素（t／div）來推算。其推算公式為f=N／（t／div），N為每格的取樣數(shù)，t／div為掃描時(shí)間因素，即掃描一格所占用的時(shí)間。例：掃描時(shí)間因素為10μs／div，每個(gè)取樣數(shù)為100時(shí)，此時(shí)的取樣速率等于10MHz。 2）存儲(chǔ)帶寬（B） 存儲(chǔ)帶寬與取樣速率密切相關(guān)，根據(jù)取樣定理，如果取樣速率大于或等于信號(hào)頻率的2倍，便可重現(xiàn)原信號(hào)波形。實(shí)際上，為保證顯示波形的分辨率，往往要求增加更多的取樣點(diǎn)，一般取4～10倍或更多。 3）分辨率分辨率是反映存儲(chǔ)信號(hào)波形細(xì)節(jié)的綜合特性，它包括垂直分辨率（電壓分辨率）和水平分辨率（時(shí)間分辨率）。垂直分辨率與A-D轉(zhuǎn)換器的分辨率相對(duì)應(yīng)，常以屏幕每格的分級(jí)數(shù)（級(jí)／div）或百分?jǐn)?shù)表示。一般示波器屏幕上的坐標(biāo)刻度為8×10div，如果采用8位A-D轉(zhuǎn)換器（256級(jí)），則儀器垂直分辨率表示為32級(jí)／div，或用百分?jǐn)?shù)表示為1／256≈0.39％。水平分辨率由存儲(chǔ)器的容量來決定，常以屏幕每格含多少取樣點(diǎn)或以百分?jǐn)?shù)來表示。如果采用容量為1k（1024個(gè)字節(jié)）的存儲(chǔ)器，屏幕水平顯格為10格，則儀器的水平分辨率為1024／10≈100點(diǎn)／div，或用百分?jǐn)?shù)表示為10／1024≈1％。 4）存儲(chǔ)容量又稱記錄長度，它由采集存儲(chǔ)器（主存儲(chǔ)器）的最大存儲(chǔ)容量來表示，常以字（word）為單位。存儲(chǔ)容量與水平分辨率在數(shù)值上有互為倒數(shù)的關(guān)系。在數(shù)字存儲(chǔ)器中，采集存儲(chǔ)器通常采用256、512、1k、4k等容量的高速半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。由于儀器最高取樣速率的限制，若存儲(chǔ)容量選取不當(dāng)，往往會(huì)因時(shí)間窗口縮短而失去信號(hào)的重要成分，或者因時(shí)間窗口增大而使水平分辨率降低。 5）讀出速度 指將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器中讀出的速度，常用（時(shí)間）／div來表示。其中，時(shí)間等于屏幕中每格內(nèi)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)容量×讀脈沖周期。使用中應(yīng)根據(jù)顯示器、記錄裝置或打印機(jī)等對(duì)速度的不同要求，選擇不同的讀出速度。 （2）數(shù)字示波器的特點(diǎn) 1）數(shù)字示波器對(duì)波形的采樣和存儲(chǔ)與波形的顯示是可以分離的。在存儲(chǔ)工作階段，對(duì)快速信號(hào)采用較高的速率進(jìn)行取樣與存儲(chǔ)，對(duì)慢速信號(hào)采用較低速率進(jìn)行取樣與存儲(chǔ)。但在顯示工作階段，其讀出速度可以采取一個(gè)固定的速率，并不受取樣速率的限制，因而可以獲得清晰而穩(wěn)定的波形。這樣我們就可以無閃爍地觀察極慢信號(hào)，這是模擬示波器無能為力的。對(duì)于觀測極快信號(hào)來說，模擬示波器必須選擇帶寬很高的陰極射線示波管，這就使造價(jià)上升，并且?guī)捀叩氖静ü芤话泔@示精度和穩(wěn)定性都較低。而數(shù)字示波器采用低速顯示，從而可以使用低帶寬、高精度、高可靠性而低造價(jià)的光柵掃描式示波管或液晶顯示屏，若采用彩色顯示，還可以很好地分辨各種信息。

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