大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

內(nèi)容概要

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是為理、工科各專業(yè)學(xué)生獨(dú)立設(shè)置的一門必修課程，是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后系統(tǒng)接受科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)的開端，是進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的重要基礎(chǔ)。    本書是編者在多年物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上編寫而成的。全書內(nèi)容共分為5篇：第1篇不確定度與數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)，第2篇力學(xué)及熱學(xué)實(shí)驗(yàn)，第3篇電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)，第4篇光學(xué)實(shí)驗(yàn)，第5篇近代物理和綜合實(shí)驗(yàn)。本書實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目總計(jì)59個(gè)。    本書可作為高等院校物理及其他各專業(yè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)用書，也可供相關(guān)人員參考。

書籍目錄

第1篇  不確定度與數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)  1.1 測(cè)量與誤差的基本概念  1.2 隨機(jī)誤差的估算  1.3 測(cè)量的不確定度  1.4 有效數(shù)字及測(cè)量結(jié)果的表示  1.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法  習(xí)題第2篇  力學(xué)及熱學(xué)實(shí)驗(yàn)  2.1 力學(xué)及熱學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)  2.2 實(shí)驗(yàn)2-1 長(zhǎng)度的測(cè)量  2.3 實(shí)驗(yàn)2-2 物體密度的測(cè)定  2.4 實(shí)驗(yàn)2-3 氣墊導(dǎo)軌上滑塊的速度和加速度的測(cè)定  2.5 實(shí)驗(yàn)2-4 氣墊導(dǎo)軌上動(dòng)量守恒定律的研究  2.6 實(shí)驗(yàn)2-5 氣墊導(dǎo)軌上簡(jiǎn)諧振動(dòng)的研究  2.7 實(shí)驗(yàn)2-6 固體線膨脹系數(shù)的測(cè)定及溫度的PID調(diào)節(jié)  2.8 實(shí)驗(yàn)2-7 動(dòng)力學(xué)法測(cè)定材料的楊氏彈性模量  2.9 實(shí)驗(yàn)2-8 扭擺法測(cè)定物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量  2.10 實(shí)驗(yàn)2-9 落球法測(cè)定液體在不同溫度下的黏度  2.11 實(shí)驗(yàn)2-10 拉伸法測(cè)定金屬絲的楊氏彈性模量第3篇  電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)  3.1 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)  3.2 實(shí)驗(yàn)3-1 伏安法測(cè)電阻  3.3 實(shí)驗(yàn)3-2 電表的改裝和校正  3.4 實(shí)驗(yàn)3-3 線性電阻和非線性電阻的伏安特性曲線  3.5 實(shí)驗(yàn)3-4 三極管的伏安特性曲線  3.6 實(shí)驗(yàn)3-5 RC串聯(lián)電路的暫態(tài)過程  3.7 實(shí)驗(yàn)3-6 直流電橋法測(cè)量電阻  3.8 實(shí)驗(yàn)3-7 雙臂電橋法測(cè)量電阻  3.9 實(shí)驗(yàn)3-8 非平衡電橋的原理和應(yīng)用  3.10 實(shí)驗(yàn)3-9 電位差計(jì)的使用  3.11 實(shí)驗(yàn)3-10 模擬法測(cè)繪靜電場(chǎng)  3.12 實(shí)驗(yàn)3-11用霍爾元件測(cè)量磁場(chǎng)  3.13 實(shí)驗(yàn)3-12示波器的使用第4篇  光學(xué)實(shí)驗(yàn)  4.1 光學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)  4.2 實(shí)驗(yàn)4-1 薄透鏡焦距的測(cè)定  4.3 實(shí)驗(yàn)4-2 分光計(jì)的調(diào)整  4.4 實(shí)驗(yàn)4-3 玻璃三棱鏡折射率的測(cè)定  4.5 實(shí)驗(yàn)4-4 折射極限法測(cè)定液體的折射率  4.6 實(shí)驗(yàn)4-5 光柵特性及光的波長(zhǎng)的測(cè)定  4.7 實(shí)驗(yàn)4-6 牛頓環(huán)法測(cè)量平凸透鏡的曲率半徑  4.8 實(shí)驗(yàn)4-7 劈尖干涉  4.9 實(shí)驗(yàn)4-8 光的偏振現(xiàn)象  4.10 實(shí)驗(yàn)4-9 照相技術(shù)  4.11 實(shí)驗(yàn)4-10 暗室技術(shù)基礎(chǔ)  4.12 實(shí)驗(yàn)4-11 翻拍技術(shù)  4.13 實(shí)驗(yàn)4-12 菲涅耳雙棱鏡干涉現(xiàn)象  4.14 實(shí)驗(yàn)4-13 用超聲光柵測(cè)量聲速  4.15 實(shí)驗(yàn)4-14 顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的組裝  4.16 實(shí)驗(yàn)4-15 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)第5篇  近代物理和綜合實(shí)驗(yàn)  5.1 實(shí)驗(yàn)5-1 邁克爾遜干涉儀  5.2 實(shí)驗(yàn)5-2 小型棱鏡攝譜儀  5.3 實(shí)驗(yàn)5-3 光電效應(yīng)法測(cè)定普朗克常量  5.4 實(shí)驗(yàn)5-4 穩(wěn)態(tài)平板法測(cè)定不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)  5.5 實(shí)驗(yàn)5-5 聲速的測(cè)量  5.6 實(shí)驗(yàn)5-6 全息照相技術(shù)基礎(chǔ)  5.7 實(shí)驗(yàn)5-7 密立根油滴法測(cè)定電子電荷  5.8 實(shí)驗(yàn)5-8 溫度傳感器  5.9 實(shí)驗(yàn)5-9 光纖傳感實(shí)驗(yàn)儀  5.10 實(shí)驗(yàn)5-10 LED光源I-P特性曲線測(cè)試  5.11 實(shí)驗(yàn)5-11 光纖纖端光場(chǎng)徑（軸）向分布的測(cè)試  5.12 實(shí)驗(yàn)5-12 反射式光纖位移傳感器  5.13 實(shí)驗(yàn)5-13 微彎式光纖壓力（位移）傳感器  5.14 實(shí)驗(yàn)5-14 多普勒效應(yīng)綜合實(shí)驗(yàn)  5.15 實(shí)驗(yàn)5-15 核磁共振（NMR）  5.16 實(shí)驗(yàn)5-16 脈沖核磁共振  5.17 實(shí)驗(yàn)5-17 PN結(jié)伏安特性隨溫度變化的測(cè)定  5.18 實(shí)驗(yàn)5-18 用波爾共振儀研究受迫振動(dòng)  5.19 實(shí)驗(yàn)5-19 掃描隧道顯微鏡的使用  5.20 實(shí)驗(yàn)5-20 原子力顯微鏡的使用  5.21 實(shí)驗(yàn)5-21 靜態(tài)磁致伸縮系數(shù)的測(cè)量  5.22 實(shí)驗(yàn)5-22 鐵磁材料的磁滯回線和基本磁化曲線附錄第2版后記參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：（2）找出修正值對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正。如用標(biāo)準(zhǔn)儀器校準(zhǔn)一般儀器，作出校正曲線進(jìn)行修正；對(duì)理論公式進(jìn)行修正，找出修正項(xiàng)大小；修正千分尺的零點(diǎn)等。（3）在系統(tǒng)誤差值不易被確切地找出時(shí)，可選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量方法設(shè)法抵消它的影響。如替換法、交換法、對(duì)稱觀測(cè)法、半周期偶數(shù)觀測(cè)法，等等。這些測(cè)量方法后續(xù)章節(jié)將結(jié)合有關(guān)實(shí)驗(yàn)加以介紹。（4）培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)者的良好習(xí)慣。2）隨機(jī)誤差在相同條件下，多次測(cè)量同一物理量時(shí)，每次出現(xiàn)的誤差的大小、正負(fù)沒有確定的規(guī)律，以不可預(yù)知的方式變化著，這類誤差稱為隨機(jī)誤差。大多數(shù)情況下，隨機(jī)誤差是由對(duì)測(cè)量值影響不大的、相互獨(dú)立的多種變化因素造成的綜合效果。如各種實(shí)驗(yàn)條件在控制范圍內(nèi)的波動(dòng)使測(cè)量?jī)x器和測(cè)量對(duì)象產(chǎn)生的微小起伏變化；重復(fù)測(cè)量中實(shí)驗(yàn)者每次在對(duì)準(zhǔn)、估讀、判斷、辨認(rèn)上產(chǎn)生的微小差異；其他一些未知的偶然因素的影響等。在多次測(cè)量中，由于隨機(jī)誤差具有時(shí)大時(shí)小、時(shí)正時(shí)負(fù)的特點(diǎn)，因此，把多次測(cè)量值取平均值，必然會(huì)抵消掉部分影響。在采用多次重復(fù)測(cè)量的方法取得大量數(shù)據(jù)以后，需加以分析。分析表明：雖然每一個(gè)數(shù)據(jù)中所含隨機(jī)誤差是不可預(yù)知的，但大量數(shù)據(jù)中所含隨機(jī)誤差是服從統(tǒng)計(jì)學(xué)分布規(guī)律的。隨機(jī)誤差的特點(diǎn)是隨機(jī)性。如果在相同的宏觀條件下，對(duì)某一物理量進(jìn)行多次測(cè)量，當(dāng)測(cè)量次數(shù)足夠多時(shí)，便可以發(fā)現(xiàn)這些測(cè)量值呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差一般同時(shí)存在。除此以外，還可能存在因?qū)嶒?yàn)者的粗心大意而造成的錯(cuò)誤，如讀錯(cuò)數(shù)、記錯(cuò)數(shù)等。這些錯(cuò)誤雖然不屬于誤差，但是實(shí)驗(yàn)者必須避免的。1.2 隨機(jī)誤差的估算本節(jié)中，假定系統(tǒng)誤差已經(jīng)被減弱到足以被忽略的程度。1.隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)學(xué)分布規(guī)律如前所述，隨機(jī)誤差是由一些不確定的因素或無法控制的隨機(jī)因素引起的。這些因素使得每一次測(cè)量中誤差的大小和正負(fù)沒有規(guī)律，從表面上看純屬偶然。但是，大量實(shí)踐證明：當(dāng)對(duì)某個(gè)被測(cè)量物重復(fù)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，測(cè)量結(jié)果的隨機(jī)誤差卻服從一定的統(tǒng)計(jì)學(xué)分布規(guī)律。常見的一種是隨機(jī)誤差服從正態(tài)分布（高斯分布規(guī)律，其分布曲線如圖1.2.1 所示。該分布曲線的橫坐標(biāo)4為誤差，縱坐標(biāo)）為誤差的概率密度分布函數(shù)。分布曲線的含義是：在誤差4附近，單位誤差范圍內(nèi)誤差出現(xiàn)的概率。即誤差出現(xiàn)在區(qū)間內(nèi)的概率。由圖1.2.1 可見，服從正態(tài)分布的隨機(jī)誤差具有以下特點(diǎn)。（1）單峰性：絕對(duì)值小的誤差出現(xiàn)的概率比絕對(duì)值大的誤差出現(xiàn)的概率大。（2）對(duì)稱性：絕對(duì)值相同的正負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相同。（3）有界性：絕對(duì)值很大的誤差出現(xiàn)的概率接近于零。（4）抵償性：隨機(jī)誤差的算術(shù)平均值隨著測(cè)量次數(shù)的增加而減少，最后趨于零。

后記

本書根據(jù)現(xiàn)行的“高等工業(yè)院校物理實(shí)驗(yàn)基本要求”以及國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局1999年發(fā)布的“邶1059-1999測(cè)量的不確定度評(píng)定與表示”，為培養(yǎng)知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)踐能力并重的復(fù)合型人才，適應(yīng)高?！笆濉币?guī)劃的需要，在多年物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上編寫而成-本書共分5篇，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目總計(jì)59個(gè)。本書由劉躍、張志津擔(dān)任主編，其中實(shí)驗(yàn)2-4、3-1、4-1、4-2、5-6、5-19、5-20及電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)由張志津編寫，緒論、第1篇不確定度與數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)、實(shí)驗(yàn)2-2、2-10、3-7、3-9、4-9、4-10、5-4、5-15、5-16由劉躍編寫，實(shí)驗(yàn)3-6、3-8、4-13、4-14、4-15、5-1、5-18及附錄由祝威編寫，實(shí)驗(yàn)2-3、4-12、5-3、5-9、5-10、5-1l、5-12、5-13由張麗芳編寫，實(shí)驗(yàn)2-7、3-3、4-3、4-5、4-11、5-5由馬巧云編寫，實(shí)驗(yàn)2-8、3-10、3-12、4-6、4-8、5-7、5-2l、5-22由周嚴(yán)編寫，實(shí)驗(yàn)2-6、2-9、3-2、3-11、5-2、5-14由田雅麗編寫，實(shí)驗(yàn)2-1、2-5、3-4、3-5、4-4、4-7、5-8、5-17、力學(xué)及熱學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)、光學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)由黃書彬編寫，彩色插頁由姚天偉提供。需要特別指出的是，本書是在教研室全體教師的共同努力下完成的，吳夢(mèng)吉老師、張學(xué)義老師、齊敏老師和張與鴻老師都曾為本書的建設(shè)做了許多工作，在此，全體參編人員對(duì)上述老師作出的貢獻(xiàn)表示衷心的感謝。在本書的編寫過程中，得到了許多兄弟院校和天津商業(yè)大學(xué)教材科的大力支持和幫助，在此一并表示感謝。由于編者水平有限，書中難免存在疏漏之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)、指正。

編輯推薦

《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(第2版)》：21世紀(jì)全國高等院校實(shí)用規(guī)劃教材。

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