大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

前言

著名物理學(xué)家丁肇中教授說：“實(shí)驗(yàn)是自然科學(xué)的基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)可以推翻理論，理論不可以推翻實(shí)驗(yàn)?！贝髮W(xué)物理實(shí)驗(yàn)是高等院校理工科學(xué)生必修的一門重要基礎(chǔ)課，它對(duì)培養(yǎng)大學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)、提高實(shí)驗(yàn)技能、加深對(duì)物理的理解起著十分重要的作用。其基本任務(wù)是讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)的方法去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)素質(zhì)。本書反映了近年來全國大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的改革趨勢(shì)和我校《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》廣東省精品課程的建設(shè)成果。本書具有如下特點(diǎn)：①根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知和能力培養(yǎng)規(guī)律，新建了由基礎(chǔ)技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)、綜合技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)與提高型實(shí)驗(yàn)組成的結(jié)構(gòu)體系；②注重實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的新穎性、綜合性和應(yīng)用性，刪除了一些與中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)重疊或過時(shí)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，更新了一批綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，自主開發(fā)了一批反映科研成果的提高型實(shí)驗(yàn)；③實(shí)驗(yàn)原理敘述簡(jiǎn)練，突出物理思想；④在介紹實(shí)驗(yàn)原理之前，增加了“預(yù)備問題”，讓學(xué)生帶著問題去預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)和做實(shí)驗(yàn)，以提高教學(xué)質(zhì)量；⑤實(shí)驗(yàn)插圖用專業(yè)軟件繪制，清晰而美觀。全書共四章，31個(gè)實(shí)驗(yàn)。第一章介紹誤差、不確定度和數(shù)據(jù)處理。第二章為基礎(chǔ)技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)，8個(gè)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)基本實(shí)驗(yàn)原理、基本實(shí)驗(yàn)技能、基本數(shù)據(jù)處理方法。第三章為綜合技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)，15個(gè)實(shí)驗(yàn)，著重培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)能力和綜合實(shí)驗(yàn)技能。第四章為設(shè)計(jì)與提高型實(shí)驗(yàn)，8個(gè)實(shí)驗(yàn)，著重培養(yǎng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的能力。本書由陳國杰、謝嘉寧、黃義清、張潞英、周有平、李斌、周紅仙、伍賢棟、王毅、曹輝、陳偉成等編寫。由于編寫倉促，水平有限，書中錯(cuò)漏在所難免，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書分四章，共31個(gè)實(shí)驗(yàn)，包括力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光纖通信、光電檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)。第一章介紹誤差及數(shù)據(jù)處理，第二章為基礎(chǔ)技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)，第三章為綜合技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)，第四章為設(shè)計(jì)與提高型實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)用性和新穎性較強(qiáng)。    本書可作為本科院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教材，也可作為專科院校教師和學(xué)生的參考書。

書籍目錄

緒論第一章  誤差、不確定度和數(shù)據(jù)處理的基本知識(shí)  1.1 測(cè)量與誤差  1.2 測(cè)量不確定度和測(cè)量結(jié)果的報(bào)道  1.3 有效數(shù)字及其運(yùn)算  1.4 常用數(shù)據(jù)處理方法第二章  基礎(chǔ)技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)  2.1 實(shí)驗(yàn)1 基本測(cè)量  2.2 實(shí)驗(yàn)2 示波器的原理與應(yīng)用  2.3 實(shí)驗(yàn)3 電子元件伏安特性的測(cè)定  2.4 實(shí)驗(yàn)4 光杠桿法測(cè)量楊氏模量  2.5 實(shí)驗(yàn)5 剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)定  2.6 實(shí)驗(yàn)6 聲速測(cè)量  2.7 實(shí)驗(yàn)7 分光計(jì)的調(diào)整與使用  2.8 實(shí)驗(yàn)8 邁克爾遜干涉儀的調(diào)整與使用第三章  綜合技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)  3.1 實(shí)驗(yàn)9 RLC電路的穩(wěn)態(tài)特性  3.2 實(shí)驗(yàn)10 溫度傳感與測(cè)量  3.3 實(shí)驗(yàn)11 用雙臂電橋測(cè)量低電阻  3.4 實(shí)驗(yàn)12 霍耳效應(yīng)  3.5 實(shí)驗(yàn)13 導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)定  3.6 實(shí)驗(yàn)14 非平衡直流電橋原理與應(yīng)用  3.7 實(shí)驗(yàn)15 音頻信號(hào)光纖傳輸實(shí)驗(yàn)  3.8 實(shí)驗(yàn)16 用分光計(jì)研究光柵光譜  3.9 實(shí)驗(yàn)17 等厚干涉實(shí)驗(yàn)  3.10 實(shí)驗(yàn)18 激光全息照相  3.11 實(shí)驗(yàn)19 折射與偏振光  3.12 實(shí)驗(yàn)20 全息光柵的制作  3.13 實(shí)驗(yàn)21 光纖通信原理實(shí)驗(yàn)  3.14 實(shí)驗(yàn)22 光速測(cè)量  3.15 實(shí)驗(yàn)23 非線性混沌電路實(shí)驗(yàn)第四章  設(shè)計(jì)與提高型實(shí)驗(yàn)  4.1 實(shí)驗(yàn)24 電阻測(cè)量的設(shè)計(jì)  4.2 實(shí)驗(yàn)25 電表的設(shè)計(jì)與校準(zhǔn)  4.3 實(shí)驗(yàn)26 用霍耳傳感器測(cè)量楊氏模量  4.4 實(shí)驗(yàn)27 不規(guī)則面積的非接觸測(cè)量  4.5 實(shí)驗(yàn)28 調(diào)制傳遞函數(shù)的測(cè)量與透鏡像質(zhì)評(píng)價(jià)  4.6 實(shí)驗(yàn)29 光纖無源器件  4.7 實(shí)驗(yàn)30 光纖傳感實(shí)驗(yàn)  4.8 實(shí)驗(yàn)31 基于計(jì)算機(jī)聲卡的電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量附錄  附表1 國際基本單位制  附表2 國際制單位詞頭表  附表3 2006年CODATA基本物理常數(shù)推薦值簡(jiǎn)表  附表4 在海平面上不同緯度處的重力加速度  附表5 常見材料的各向同性楊氏模量  附表6 相對(duì)濕度查對(duì)表  附表7 水的飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系  附表8 不同濕度溫度時(shí)空氣中的聲速  附表9 20攝氏度時(shí)常見固體和液體的密度  附表10 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下不同溫度的純水密度  附表11 汞燈光譜線波長(zhǎng)表  附表12 鈉燈光譜線波長(zhǎng)表  附表13 氫燈光譜線波長(zhǎng)表  附表14 常用物質(zhì)的折射率

章節(jié)摘錄

插圖：2.實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是實(shí)驗(yàn)的主體，要求學(xué)生在教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作的全過程。該環(huán)節(jié)要求如下：（1）對(duì)照實(shí)驗(yàn)圖正確連接實(shí)驗(yàn)儀或?qū)嶒?yàn)裝置，儀器擺設(shè)要合理，便于檢查、操作和讀數(shù)。仔細(xì)檢查無誤后才開始做實(shí)驗(yàn)。（2）按儀器操作規(guī)程調(diào)整儀器，合理選擇量程。（3）細(xì)心操作，注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)真記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，正確表示測(cè)量值的有效數(shù)字和單位。要注意思考分析，看是否有異?，F(xiàn)象或數(shù)據(jù)，如有就及時(shí)找出原因并加以解決。（4）記錄實(shí)驗(yàn)條件和儀器的主要參數(shù)、型號(hào)、編號(hào)，以及實(shí)驗(yàn)組別。如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)中遇到的問題、故障及可疑現(xiàn)象。（5）要科學(xué)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)有所差別，不能籠統(tǒng)說實(shí)驗(yàn)結(jié)果不好。因?yàn)槿魏螌?shí)驗(yàn)結(jié)果都是有誤差的，問題是誤差有多大？是否合理？如果誤差在允許范圍內(nèi)，那就正常。如果誤差太大，要分析檢查誤差的原因，首先要檢查自己操作和讀數(shù)是否正確？實(shí)驗(yàn)條件是否滿足？其次檢查儀器和裝置是否工作正常？不要拼湊數(shù)據(jù)。3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告是實(shí)驗(yàn)工作的總結(jié)，是實(shí)驗(yàn)課的重要組成部分。實(shí)驗(yàn)報(bào)告一般包括以下幾個(gè)部分：（1）實(shí)驗(yàn)名稱。（2）實(shí)驗(yàn)原理摘要。扼要地?cái)⑹鰧?shí)驗(yàn)的物理思想和實(shí)驗(yàn)方法，計(jì)算公式及成立條件，畫出實(shí)驗(yàn)原理圖。（3）數(shù)據(jù)記錄及處理。合理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表格，填入有關(guān)原始數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和計(jì)算，繪制圖線，計(jì)算及分析誤差，求出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，要特別注意有效數(shù)字和單位的正確表達(dá)。（4）討論。討論是實(shí)驗(yàn)的升華。包括實(shí)驗(yàn)是否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?？?shí)驗(yàn)中觀察到哪些物理現(xiàn)象？怎樣解析這些現(xiàn)象？實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響如何？等等。（5）體會(huì)。包括通過實(shí)驗(yàn)取得了哪些收獲？對(duì)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果的評(píng)價(jià)如何？實(shí)驗(yàn)方法或?qū)嶒?yàn)裝置有哪些改進(jìn)建議？等等。實(shí)驗(yàn)課是學(xué)生在教師指導(dǎo)下充分發(fā)揮能動(dòng)性的學(xué)習(xí)過程，因此必須強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的自覺性和主動(dòng)性，要將教師的要求變成自己的追求。實(shí)驗(yàn)前要認(rèn)真預(yù)習(xí)，思考如何做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該注意哪些問題；實(shí)驗(yàn)后要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)和評(píng)價(jià)。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中一定要既動(dòng)手又動(dòng)腦，這樣才能提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)。三、用MATLAB處理物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理是物理實(shí)驗(yàn)的組成部分和重要環(huán)節(jié)。在基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)中，通常采用手工方法（如列表法、作圖法、逐差法等）來處理數(shù)據(jù)和誤差，這對(duì)于掌握誤差理論和培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神是必要的。由于物理實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)多、計(jì)算公式多，在設(shè)計(jì)性和研究性物理實(shí)驗(yàn)中，用手工方法來處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不僅煩瑣、效率低，而且容易引入人為誤差，難以準(zhǔn)確繪制流暢、美觀的圖線。

編輯推薦

《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》特點(diǎn)：插圖由專業(yè)軟件繪制，清晰、美觀；新建由基礎(chǔ)技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)、綜合技能訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)與提高型實(shí)驗(yàn)組成的教學(xué)體系；實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目突出應(yīng)用，反映省級(jí)精品課程建設(shè)成果；編寫淺顯，方便教與學(xué)。

圖書封面

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