大學(xué)物理實驗

內(nèi)容概要

《大學(xué)物理實驗》共七章，分為概述、測量誤差與數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)、物理實驗的基本方法與技術(shù)、基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗和計算機(jī)仿真實驗。在附錄中介紹了世界十大經(jīng)典物理實驗、諾貝爾物理學(xué)獎與物理實驗等。
李林主編的《大學(xué)物理實驗》可作為各類高等學(xué)校工科專業(yè)和理科非物理專業(yè)大學(xué)物理實驗教材，也可供其他專業(yè)參考使用。

書籍目錄

第一章  概述 
    一、課程的地位、作用和任務(wù)       
    二、課程的主要教學(xué)環(huán)節(jié) 
    三、物理實驗報告 
    四、物理實驗室規(guī)則 
第二章  測量誤差與數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ) 
    一、測量與誤差  
   二、有效數(shù)字及其規(guī)則
    三、測量結(jié)果的不確定度評定
    四、實驗數(shù)據(jù)處理方法
    五、用Excel軟件進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)處理
    六、大學(xué)物理實驗基礎(chǔ)知識自測題
第三章  物理實驗的基本方法與技術(shù)
    一、物理實驗基本測量方法
    二、物理實驗的基本調(diào)整與操作技術(shù)
    三、電磁學(xué)實驗常用儀器及操作規(guī)范
    四、光學(xué)儀器的正確使用與維護(hù)
第四章  基礎(chǔ)性實驗
    實驗一  長度、質(zhì)量與密度測量
    實驗二  氣墊導(dǎo)軌實驗
    實驗三  用三線擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量
    實驗四  氣體比熱容比的測定
    實驗五  電學(xué)元件的伏安特性測量
    實驗六  示波器的原理和使用
    實驗七  用電磁感應(yīng)法測磁場分布
    實驗八  分光計的調(diào)整和棱鏡材料折射率的測定
    實驗十五  光柵衍射實驗
    實驗十六  邁克耳孫干涉儀的調(diào)整和使用
    實驗十七  霍耳效應(yīng)及其應(yīng)用
    實驗十八  光電效應(yīng)測定普朗克常量
    實驗十九  弗蘭克一赫茲實驗
    實驗二十  表面等離子體共振實驗
第六章  設(shè)計性實驗
    群實驗一  電磁學(xué)自主設(shè)計性系列實驗
    群實驗二  傳感器自主設(shè)計性系列實驗
第七章  計算機(jī)仿真實驗一
    仿真實驗一  計算機(jī)仿真示波器的原理和使用
    仿真實驗二  計算機(jī)仿真分光計的調(diào)整和棱鏡材料折射率的測定
    仿真實驗三  計算機(jī)仿真金屬絲楊氏模量的測定
    仿真實驗四 計算機(jī)仿真雙臂電橋測低值電阻
附錄
    附錄A  世界十大經(jīng)典物理實驗
    附錄B  諾貝爾物理學(xué)獎與物理實驗  
    附錄C  物理實驗室的典范——卡文迪許實驗室
    附錄D  物理學(xué)常用數(shù)表
大學(xué)物理實驗基礎(chǔ)知識自測題參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   衍射光柵簡稱光柵，是利用多縫衍射原理使光發(fā)生色散的一種光學(xué)元件。它實際上是一組數(shù)目極多、平行等距、緊密排列的等寬狹縫，通常分為透射光柵和平面反射光柵。透射光柵是用金剛石刻刀在平面玻璃上刻許多平行線制成的，被刻劃的線是光柵中不透光的間隙。而平面反射光柵則是在磨光的硬質(zhì)合金上刻許多平行線。實驗室中通常使用的光柵是由上述原刻光柵復(fù)制而成的，一般每毫米約250～600條線。20世紀(jì)60年代以來，隨著激光技術(shù)的發(fā)展又制造出了全息光柵。由于光柵衍射條紋狹窄細(xì)銳，分辨本領(lǐng)比棱鏡高，所以常用光柵作攝譜儀、單色儀等光學(xué)儀器的分光元件，用來測定譜線波長、研究光譜的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度等。另外，光柵還應(yīng)用于光學(xué)計量、光通信及信息處理等。 本實驗主要介紹用衍射光柵測定光柵常數(shù)和光譜線波長的原理與方法（本實驗使用的光柵是全息光柵）。分光計的調(diào)整與使用方法在實驗八中已作過詳細(xì)介紹，這里不再重復(fù)。 【實驗?zāi)康摹?（1）了解光柵的主要特征，掌握光柵的衍射規(guī)律。 （2）觀察光柵的衍射光譜。 （3）用光柵衍射原理測定光柵常數(shù)。 （4）用光柵測定汞原子光譜部分譜線的波長。 （5）進(jìn)一步熟悉分光計的調(diào)整和使用方法。 【實驗原理】 光柵上的刻痕起著不透光的作用，當(dāng)一束單色光垂直照射在光柵上時，各狹縫的光線因衍射而向各方向傳播，經(jīng)過透鏡會聚相互產(chǎn)生干涉，并在透鏡的焦平面上形成一系列明暗條紋。 如圖5—26所示，設(shè)光柵常數(shù)d=AB的光柵G，有一束平行光與光柵的法線成i角的方向，入射到光柵上產(chǎn)生衍射。從B點作BC垂直于入射光CA，再作BD垂直于衍射光AD，AD與光柵法線所成的夾角為φ。如果在這方向上由于光振動的加強(qiáng)而在F處產(chǎn)生了一個明條紋，其光程差CA+AD必等于波長的整數(shù)倍，即 d（sinφ±sini）=AA （5—25） 式中，又為人射光的波長。當(dāng)入射光和衍射光都在光柵法線同側(cè)時，式（5—25）括號內(nèi)取正號；在光柵法線兩側(cè)時，式（5—25）括號內(nèi)取負(fù)號。 如果入射光垂直入射到光柵上，即i=0，則式（5—25）變成 dsinφk=AA （5—26） 式中，k=0，±1，±2，±3，…，k為衍射級次；φk為第k級譜線的衍射角。 如果入射光為一束復(fù)色光垂直入射，經(jīng)光柵后，在k=0處，各色光疊加在一起呈原色，稱中央明條紋。在中央明條紋的兩側(cè)，且為同一級次k的光按短波長向長波長散開而形成的彩色譜線稱為該入射光光柵衍射譜線。

編輯推薦

《高等院校物理系列教材:大學(xué)物理實驗》定位于基礎(chǔ)性實驗課程，在總體設(shè)計上力求貫徹“以生為本，尊重生命”的教育理念，注重基礎(chǔ)性、實踐性、探索性和開放性的有機(jī)統(tǒng)一，有利于實施“以導(dǎo)引學(xué)，先學(xué)后教，多學(xué)少教，會學(xué)不教”的課堂教學(xué)方式，既保證基本訓(xùn)練，又使學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力得到啟發(fā)與鍛煉。

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