大學(xué)物理實驗-第2版

內(nèi)容概要

汪濤、陶純匡、王銀峰等編寫的《大學(xué)物理實驗(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)分委員會最新制定的《理工科類大學(xué)物理實驗課程教學(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，明確提出了物理實驗課程的目標是培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?，特別是創(chuàng)新意識、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驗儀器；第4章是開放式預(yù)備物理實驗，是專門為那些在中學(xué)未做過物理實驗的學(xué)生準備的；第
5章是基本物理實驗，涵蓋了力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)以及近代物理實驗；第6章為綜合性實驗，目的在于鞏固學(xué)生在基本實驗階段的學(xué)習(xí)成果，開闊眼界及思路，提高學(xué)生對實驗方法和技術(shù)的綜合運用能力；第7章是設(shè)計與研究性實驗，目的在于進一步提高學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰εc科學(xué)研究素質(zhì)。
全書共70個實驗項目，其中一些與生產(chǎn)實踐或科研聯(lián)系密切，具有很強的時代氣息，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)計與制作、工業(yè)CT等。
《大學(xué)物理實驗(第2版)》為理工科院校各專業(yè)一二年級本科學(xué)生的物理實驗教學(xué)用書，對于從事大學(xué)物理實驗教學(xué)的高校教師來說，本書的部分新穎實驗內(nèi)容具有很好的參考價值。

書籍目錄

前言
第1章 緒論
 1.1 物理實驗課程的教學(xué)目標和任務(wù)
 1.2 物理實驗課程的教學(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)字及運算規(guī)律
 2.5 物理實驗數(shù)據(jù)處理的基本方法
 練習(xí)題
第3章 常用物理實驗儀器
 3.1 長度測量器具
 3.2 質(zhì)量稱衡儀器
 3.3 時間測量儀器
 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)備物理實驗
 4.1 長度的測量
 實驗1 用常用方法測量長度
 實驗2 用光學(xué)法測量長度
 4.2 質(zhì)量的測量
 實驗3 用天平測量物體的質(zhì)量及密度
 實驗4 用電子天平測量物體的密度
 4.3 時間的測量
 實驗5 機械秒表、電子秒表和智能測時儀器的使用
 4.4 電流的測量
 實驗6 電流表、電壓表的使用及測量電路
 實驗7 電流表、電壓表的改裝和校準
 4.5 溫度的測量
 實驗8 液體溫度計的校準
 實驗9 冰的熔解熱的測定
第5章 基本物理實驗
 5.1 物性測量
 實驗10 氣體密度的測量
 實驗11 空氣的比熱容比測量
 實驗12 固體彈性模量的測量
 實驗13 固體切變模量的測量
 實驗14 液體表面張力系數(shù)的測量
 實驗15 液體粘度的測量
 實驗16 金屬線脹系數(shù)的測量
 實驗17 液體比熱容的測量
 實驗18 熱導(dǎo)率的測定
 實驗19 物體轉(zhuǎn)動慣量的測量
 5.2 物體運動規(guī)律的測量與研究
 實驗20 氣軌上簡諧振動的研究
 實驗21 計算機虛擬實驗
 實驗22 二維碰撞運動的研究
 實驗23 碰撞過程的瞬態(tài)數(shù)字測量
 5.3 電磁實驗與電磁參量測量
 實驗24 靜電場的模擬
 實驗25 非線性元件伏安特性測量
 實驗26 用直流電橋測量電阻溫度系數(shù)
 實驗27 用電位差計測量溫差電動勢
 實驗28 用電位差計測電表內(nèi)阻和校準電表
 實驗29 靈敏電流計的研究
 實驗30 電子示波器的使用
 實驗31 鐵磁材料磁化曲線與磁滯回線的測繪
 實驗32 交流電橋的使用
 實驗33 非平衡直流電橋的使用
 實驗34 RLC串聯(lián)電路暫態(tài)過程的研究
 實驗35 壓電陶瓷的電致伸縮系數(shù)測量
 實驗36 霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用
 實驗37 數(shù)字示波器的原理及使用
 5.4 基本常量測量
 實驗38 用密立根油滴法測定基本電荷
 實驗39 用光電效應(yīng)法測普朗克常量
 5.5 光學(xué)實驗與光學(xué)參量測量
 實驗40 透鏡和透鏡組參數(shù)的測量與研究
 實驗41 分光計的調(diào)整與玻璃三棱鏡折射率的測量
 實驗42 等厚干涉——劈尖和牛頓環(huán)
 實驗43 邁克爾遜干涉儀
 實驗44 單縫衍射及在現(xiàn)代檢測中的應(yīng)用
 實驗45 光柵衍射
 實驗46 照相技術(shù)
 實驗47 全息攝影
 實驗48 光學(xué)信號的空間頻譜與空間濾波
第6章 綜合性實驗
 6.1 一般綜合性實驗
 實驗49 傳感器系列實驗
 實驗50 聲光衍射與液體中聲速的測定
 實驗51 夫蘭克-赫茲實驗
 6.2 提高綜合性實驗
 實驗52 光學(xué)信號的抽樣與還原
 實驗53 聲光信息處理
 實驗54 測量方法與B類不確定度的分析
 實驗55 掃描隧道顯微鏡的使用
 實驗56 固體激光器的倍頻實驗
 實驗57 光學(xué)全息無損檢測
 實驗58 CT實驗——計算機層析掃描技術(shù)應(yīng)用
 實驗59 康普頓散射
 實驗60 相對論效應(yīng)的實驗研究
 實驗61 α粒子在空氣中的射程及散射截面的研究
第7章 設(shè)計與研究性實驗
 7.1 初級設(shè)計性實驗
 實驗62 三用電表的設(shè)計、制作與校正
 實驗63 顯微鏡、望遠鏡的設(shè)計與組裝
 實驗64 核衰變的統(tǒng)計規(guī)律研究
 7.2 提高設(shè)計與綜合性實驗
 實驗65 全息位相光柵的研究與制作
 實驗66 全息光學(xué)透鏡的設(shè)計與制作
 實驗67 原子力顯微鏡的使用
 實驗68 光學(xué)位相濾波與透明材料位相缺陷的檢測
 實驗69 CCD器件的特性研究及應(yīng)用
 實驗70 光學(xué)信號相關(guān)與信號識別
 實驗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)字存儲濾波器的主要技術(shù)指標 1）最大取樣速率 單位時間內(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，反映儀器捕捉信號的能力越強。取樣速率主要由A-D轉(zhuǎn)換速率來決定。數(shù)字存儲示波器在測量時刻的實時取樣速率可根據(jù)被測信號所設(shè)定的掃描時間因素（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為掃描時間因素，即掃描一格所占用的時間。例：掃描時間因素為10μs／div，每個取樣數(shù)為100時，此時的取樣速率等于10MHz。 2）存儲帶寬（B） 存儲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頻率的2倍，便可重現(xiàn)原信號波形。實際上，為保證顯示波形的分辨率，往往要求增加更多的取樣點，一般取4～10倍或更多。 3）分辨率分辨率是反映存儲信號波形細節(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（時間分辨率）。垂直分辨率與A-D轉(zhuǎn)換器的分辨率相對應(yīng)，常以屏幕每格的分級數(shù)（級／div）或百分數(shù)表示。一般示波器屏幕上的坐標刻度為8×10div，如果采用8位A-D轉(zhuǎn)換器（256級），則儀器垂直分辨率表示為32級／div，或用百分數(shù)表示為1／256≈0.39％。水平分辨率由存儲器的容量來決定，常以屏幕每格含多少取樣點或以百分數(shù)來表示。如果采用容量為1k（1024個字節(jié)）的存儲器，屏幕水平顯格為10格，則儀器的水平分辨率為1024／10≈100點／div，或用百分數(shù)表示為10／1024≈1％。 4）存儲容量又稱記錄長度，它由采集存儲器（主存儲器）的最大存儲容量來表示，常以字（word）為單位。存儲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)字存儲器中，采集存儲器通常采用256、512、1k、4k等容量的高速半導(dǎo)體存儲器。由于儀器最高取樣速率的限制，若存儲容量選取不當，往往會因時間窗口縮短而失去信號的重要成分，或者因時間窗口增大而使水平分辨率降低。 5）讀出速度 指將存儲的數(shù)據(jù)從存儲器中讀出的速度，常用（時間）／div來表示。其中，時間等于屏幕中每格內(nèi)對應(yīng)的存儲容量×讀脈沖周期。使用中應(yīng)根據(jù)顯示器、記錄裝置或打印機等對速度的不同要求，選擇不同的讀出速度。 （2）數(shù)字示波器的特點 1）數(shù)字示波器對波形的采樣和存儲與波形的顯示是可以分離的。在存儲工作階段，對快速信號采用較高的速率進行取樣與存儲，對慢速信號采用較低速率進行取樣與存儲。但在顯示工作階段，其讀出速度可以采取一個固定的速率，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，這是模擬示波器無能為力的。對于觀測極快信號來說，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。

編輯推薦

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