大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

內(nèi)容概要

龍濤、王琰、王代新編著的《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(第2版)》是根據(jù)《理工科類大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求》(2010版)的精神并結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)際情況編寫的。全書分為誤差理論與數(shù)據(jù)處理、基本測(cè)量方法、基本實(shí)驗(yàn)儀器、基本實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn)共7章，70多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，包含力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理及應(yīng)用等多方面內(nèi)容。
書中概括介紹了物理實(shí)驗(yàn)中的基本測(cè)量方法和一些常見儀器的使用方法，附表列出了一些常用物理數(shù)據(jù)。
《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(第2版)》可作為高等理工科院校各專業(yè)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教材或教學(xué)參考書，也可作為與物理學(xué)相關(guān)的廣大實(shí)驗(yàn)工作者的參考書。

書籍目錄

緒論
第1章  誤差理論與數(shù)據(jù)處理
  1.1  測(cè)量與誤差
    1.1.1  測(cè)量的基本概念
    1.1.2  誤差的基本概念
    1.1.3  有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則
  習(xí)題
  1.2  測(cè)量結(jié)果的評(píng)定和不確定度
    1.2.1  不確定度及其分類
    1.2.2  直接測(cè)量結(jié)果不確定度的計(jì)算
    1.2.3  間接測(cè)量結(jié)果不確定度的合成
    1.2.4  直接測(cè)量和間接測(cè)量結(jié)果的表達(dá)式
  1.3  實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的常用處理方法
第2章  基本測(cè)量方法
  2.1  比較法
  2.2  放大法
  2.3  補(bǔ)償法
  2.4  模擬法
  2.5  轉(zhuǎn)換法及傳感器
  2.6  平衡法(零示法)
第3章  基本實(shí)驗(yàn)儀器
  3.1  氣墊導(dǎo)軌
  3.2  溫度測(cè)量?jī)x器
    3.2.1  液體溫度計(jì)
    3.2.2  熱電偶溫度計(jì)
    3.2.3  電阻溫度計(jì)
  3.3  電子天平
  3.4  福廷式氣壓計(jì)
  3.5  電磁測(cè)量?jī)x器
    3.5.1  電學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的電表
    3.5.2  數(shù)字式儀表
    3.5.3  電阻器
    3.5.4  實(shí)驗(yàn)室中常用的電源
    3.5.5  電學(xué)度量器
    3.5.6  電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)程
  3.6  光學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器
    3.6.1  實(shí)驗(yàn)室常用光源
    3.6.2  常用光電探測(cè)器
    3.6.3  常用光學(xué)儀器
    3.6.4  光學(xué)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
第4章  基本實(shí)驗(yàn)
  實(shí)驗(yàn)1長(zhǎng)度和固體密度測(cè)量
  實(shí)驗(yàn)2驗(yàn)證牛頓第二定律
  實(shí)驗(yàn)3驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律
  實(shí)驗(yàn)4簡(jiǎn)諧振動(dòng)的研究
  實(shí)驗(yàn)5扭擺法測(cè)定物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
  實(shí)驗(yàn)6伸長(zhǎng)法測(cè)定楊氏彈性模量
  實(shí)驗(yàn)7弦線上波的傳播規(guī)律的研究
  實(shí)驗(yàn)8落球法測(cè)量液體粘滯系數(shù)
  實(shí)驗(yàn)9電熱當(dāng)量的測(cè)定
  實(shí)驗(yàn)10液體表面張力系數(shù)的測(cè)定
  實(shí)驗(yàn)11測(cè)量冰的熔解熱
  實(shí)驗(yàn)12固體比熱容的測(cè)量
  實(shí)驗(yàn)13用電流量熱器法測(cè)定液體的比熱容
  實(shí)驗(yàn)14氣體比熱容比的測(cè)定
  實(shí)驗(yàn)15氣體體膨脹系數(shù)的測(cè)定
  實(shí)驗(yàn)16滑線變阻器特性的研究
  實(shí)驗(yàn)17伏安法測(cè)電阻
  實(shí)驗(yàn)18惠斯通電橋
  實(shí)驗(yàn)19用電位差計(jì)測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
  實(shí)驗(yàn)20用模擬法測(cè)繪靜電場(chǎng)
  實(shí)驗(yàn)21示波器的原理和使用
  實(shí)驗(yàn)22靈敏電流計(jì)
  實(shí)驗(yàn)23電子束線的偏轉(zhuǎn)
  實(shí)驗(yàn)24電子束線的聚焦
  實(shí)驗(yàn)25用雙臂電橋測(cè)低電阻
  實(shí)驗(yàn)26薄透鏡焦距的測(cè)定
  實(shí)驗(yàn)27用牛頓環(huán)測(cè)定透鏡的曲率半徑
  實(shí)驗(yàn)28分光計(jì)的調(diào)節(jié)  及棱鏡頂角的測(cè)量
  實(shí)驗(yàn)29單縫衍射光強(qiáng)分布及單縫寬度的測(cè)量
  實(shí)驗(yàn)30光柵衍射
  實(shí)驗(yàn)31棱鏡折射率的測(cè)量
  實(shí)驗(yàn)32雙棱鏡干涉測(cè)光波波長(zhǎng)
  實(shí)驗(yàn)33透鏡組基點(diǎn)的測(cè)定
  實(shí)驗(yàn)34偏振現(xiàn)象的觀察
  實(shí)驗(yàn)35密立根油滴實(shí)驗(yàn)
  實(shí)驗(yàn)36弗蘭克一赫茲實(shí)驗(yàn)
  實(shí)驗(yàn)37原子光譜實(shí)驗(yàn)——小型棱鏡讀(攝)譜儀測(cè)汞原子光譜
  實(shí)驗(yàn)38光電效應(yīng)
  實(shí)驗(yàn)39塞曼效應(yīng)
  實(shí)驗(yàn)40邁克耳孫干涉儀實(shí)驗(yàn)
  實(shí)驗(yàn)41旋光現(xiàn)象及應(yīng)用
第5章  綜合性實(shí)驗(yàn)
  實(shí)驗(yàn)1聲速的測(cè)量
  實(shí)驗(yàn)2用霍爾位置傳感器法測(cè)楊氏模量(彎曲法)
  實(shí)驗(yàn)3金屬線膨脹系數(shù)的測(cè)定
  實(shí)驗(yàn)4傳感器電阻溫度系數(shù)的研究
  實(shí)驗(yàn)5不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)定
  實(shí)驗(yàn)6 RLC電路特性的研究
  實(shí)驗(yàn)7用示波器觀測(cè)動(dòng)態(tài)磁滯回線和磁化曲線
  實(shí)驗(yàn)8電表的擴(kuò)程與校準(zhǔn)
  實(shí)驗(yàn)9用霍爾效應(yīng)測(cè)量磁場(chǎng)
  實(shí)驗(yàn)10交流電橋的原理和應(yīng)用
  實(shí)驗(yàn)11非平衡電橋——半導(dǎo)體熱敏電阻溫度計(jì)
  實(shí)驗(yàn)12橢圓偏振光的產(chǎn)生和檢驗(yàn)
  實(shí)驗(yàn)13光電池特性研究
  實(shí)驗(yàn)14聲光衍射與液體聲學(xué)特性的測(cè)定
  實(shí)驗(yàn)15真空的獲得和真空鍍膜
  實(shí)驗(yàn)16全息照相及再現(xiàn)
第6章  設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
  實(shí)驗(yàn)1氣墊導(dǎo)軌上空氣膜厚度的粗略測(cè)定
  實(shí)驗(yàn)2銅絲的電阻溫度系數(shù)測(cè)量設(shè)計(jì)
  實(shí)驗(yàn)3熱敏電阻溫度開關(guān)設(shè)計(jì)
  實(shí)驗(yàn)4數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)與制作
  實(shí)驗(yàn)5液體表面張力系數(shù)的測(cè)量設(shè)計(jì)
  實(shí)驗(yàn)6液體體膨脹系數(shù)測(cè)量設(shè)計(jì)
  實(shí)驗(yàn)7用伏安法測(cè)量電源的輸出特性
  實(shí)驗(yàn)8用電位差計(jì)校準(zhǔn)改裝電流表
  實(shí)驗(yàn)9設(shè)計(jì)內(nèi)阻無(wú)限大的指針式電壓表
  實(shí)驗(yàn)10設(shè)計(jì)組裝歐姆表
  實(shí)驗(yàn)11用掠入射法測(cè)定透明介質(zhì)的折射率
  實(shí)驗(yàn)12用干涉法測(cè)定透明介質(zhì)的折射率
第7章  研究性實(shí)驗(yàn)
  實(shí)驗(yàn)1全息光柵的制作及光柵特性的研究
  實(shí)驗(yàn)2傅里葉頻譜的觀察和分析
  實(shí)驗(yàn)3彩虹全息的研究
  實(shí)驗(yàn)4全息照相的研究
  實(shí)驗(yàn)5電磁感應(yīng)與磁懸浮力
  實(shí)驗(yàn)6偏振光反射率與入射角的關(guān)系及折射率的測(cè)定
  實(shí)驗(yàn)7望遠(yuǎn)鏡與顯微鏡的組裝
  實(shí)驗(yàn)8用激光顯示李薩如圖形
附錄 常用數(shù)據(jù)表
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：   插圖：   3.研究誤差的意義 在測(cè)量中出現(xiàn)誤差是不可避免的。從某種意義上來(lái)說(shuō)，任何科學(xué)定律都是一些近似的結(jié)果。實(shí)踐證明，任何測(cè)量方法所取得的任何一個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)都不是絕對(duì)準(zhǔn)確的，都包含一定的誤差，只是大小不同而已?？茖W(xué)的進(jìn)步會(huì)改進(jìn)和完善測(cè)量的方法和儀器，但是并不能消除誤差的出現(xiàn)。因而，研究誤差的規(guī)律就具有普遍的積極意義。了解了誤差的各種規(guī)律性后才能更合理地使用儀器、設(shè)計(jì)儀器，擬定好的測(cè)量方法并正確地處理測(cè)量所得的各種數(shù)據(jù)，使所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果更真實(shí)可信。 簡(jiǎn)明扼要地說(shuō)，研究誤差的意義就是：①提高測(cè)量的精度以減少誤差的影響；②對(duì)所得結(jié)果的可靠性作出評(píng)定，即給出結(jié)果的不確定度的大小，以指明結(jié)果的可靠程度。 4.誤差的分類 誤差可以按不同的標(biāo)準(zhǔn)劃分為不同的種類，但一般是按誤差的特征規(guī)律性來(lái)進(jìn)行分類，這樣的分類便于誤差的分析和研究。誤差可分為以下三種。 1）系統(tǒng)誤差 固定不變或按一定規(guī)律變化的誤差就是系統(tǒng)誤差。例如，電壓的周期性波動(dòng)而使儀表示值產(chǎn)生的誤差。又如，米尺刻度的不均勻而使測(cè)量的數(shù)據(jù)有誤差。系統(tǒng)誤差盡管有一定的規(guī)律，但在許多情況下這些規(guī)律并不一定被確知，特別是對(duì)某些復(fù)雜的測(cè)量系統(tǒng)來(lái)說(shuō)。例如，由于電子儀器的熱漂移產(chǎn)生的誤差，雖然有一定的規(guī)律，但是卻難于掌握或了解，要消除這種誤差也是十分困難的。對(duì)已知其規(guī)律性的系統(tǒng)誤差可通過(guò)“修正”的方法從測(cè)量結(jié)果中消除。對(duì)未知其規(guī)律性的系統(tǒng)誤差（稱為不確定的系統(tǒng)誤差）一般可將其看作是一種隨機(jī)誤差而按隨機(jī)誤差的處理方法來(lái)處理。 2）隨機(jī)誤差 在同一條件下對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差值或大或小、或正或負(fù)，且大小正負(fù)沒(méi)有確定的規(guī)律性，是不可預(yù)測(cè)的，這類誤差稱為隨機(jī)誤差（以前也稱為偶然誤差）。例如，用米尺測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)，數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的微小的無(wú)規(guī)則變化就是由誤差的隨機(jī)性產(chǎn)生的。隨機(jī)誤差在實(shí)質(zhì)上是一種隨機(jī)變量，因而具有隨機(jī)變量的所有特性。隨機(jī)變量的取值無(wú)規(guī)律可循，但在大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中卻表現(xiàn)出一定的規(guī)律，取值具有一定的概率分布特征，可利用概率論的方法來(lái)對(duì)其進(jìn)行研究。最簡(jiǎn)單的例子就是拋擲硬幣的情況，硬幣出現(xiàn)正面還是反面是不可預(yù)見的，其出現(xiàn)正面或反面是無(wú)規(guī)則可循的，但是大量的重復(fù)實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，正反面出現(xiàn)的次數(shù)接近相同。從概率角度來(lái)講，正反面出現(xiàn)的幾率各為1／2。隨機(jī)現(xiàn)象的另一個(gè)典型例子是布朗運(yùn)動(dòng)。在布朗運(yùn)動(dòng)中，每一分子的速率時(shí)快時(shí)慢，且其運(yùn)動(dòng)的方向也無(wú)規(guī)則地改變著，但從整個(gè)分子群的角度來(lái)看，其分子的速率大小分布有一定的規(guī)則，運(yùn)動(dòng)的方向也是各向同性的。也就是說(shuō)，在任一時(shí)刻，沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)一樣多，且具有某一速率大小的分子數(shù)目是不變的。 3）粗大誤差 粗大誤差以前也稱為“過(guò)失誤差”，它是指超出正常范圍的異常的誤差。例如，在測(cè)量中，測(cè)量數(shù)據(jù)列為：12.56，12.56，12.57，12.55，12.56，但此時(shí)突然測(cè)得一個(gè)數(shù)據(jù)13.85。顯然，13.85與其他數(shù)據(jù)比較起來(lái)實(shí)在是大不相同。在一般情況下，應(yīng)認(rèn)為此數(shù)據(jù)就包含有粗大誤差。這樣的數(shù)據(jù)應(yīng)去除。

編輯推薦

《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(第2版)》講述了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是理工科學(xué)生必修的一門重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，也是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后較早接觸到的一門系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程。為了使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)能系統(tǒng)地掌握物理實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)和基本方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，促使學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)課程奠定基礎(chǔ)，龍濤、王琰、王代新編著的《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(第2版)》在修訂過(guò)程中保持了原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系，保證學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)課能較好地掌握和運(yùn)用理論知識(shí)，并能提高實(shí)驗(yàn)技能。

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