近代物理測試技術(shù)

前言

當(dāng)今社會正處在一個科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展、高新技術(shù)層出不窮的時代，物理學(xué)和物理實驗技術(shù)在其他各學(xué)科和領(lǐng)域中迅速滲透并得以廣泛應(yīng)用。近代物理實驗不僅可以使學(xué)生生動、直觀地觀察學(xué)習(xí)近代物理學(xué)發(fā)展過程中的重要實驗，領(lǐng)會實驗設(shè)計思想，進一步鞏固和綜合應(yīng)用已學(xué)習(xí)的理論知識，而且也可以使學(xué)生了解和掌握最新的現(xiàn)代測量技術(shù)。通過近代物理實驗的訓(xùn)練，還可以使學(xué)生了解近代物理的基本原理，學(xué)習(xí)科學(xué)實驗的方法和設(shè)計思路、科學(xué)儀器的使用以及現(xiàn)代實驗技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手能力和科學(xué)作風(fēng)。實驗教學(xué)的重要目的是提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新精神。本書選取的實驗項目突出近代思想和當(dāng)代測試技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察物理現(xiàn)象、分析物理問題，訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力、判斷能力、分析能力和綜合應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生探索物理規(guī)律的熱情、積極性和創(chuàng)新思維。本書力圖展示近年來西南石油大學(xué)新開設(shè)的實驗內(nèi)容，結(jié)合引進的新設(shè)備開出的新實驗，更多地體現(xiàn)和吸收當(dāng)今科學(xué)研究的測量技術(shù)，使近代物理實驗這門課程更加緊跟時代的發(fā)展。

內(nèi)容概要

本書吸收和體現(xiàn)了當(dāng)今科學(xué)研究的測量技術(shù)，使近代物理實驗課程更加緊跟時代的發(fā)展。內(nèi)容包括近代物理測試技術(shù)的基本原理以及相關(guān)重要實驗?？梢允箤W(xué)生了解近代物理基本理論，學(xué)習(xí)科學(xué)實驗的方法和設(shè)計思路、科學(xué)儀器的使用以及現(xiàn)代測試技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手能力和科學(xué)作風(fēng)。    本書可作為高等院校理工類專業(yè)學(xué)生的實驗課程參考教材。

書籍目錄

第一章  誤差分析與數(shù)據(jù)處理  1.1  測量誤差與不確定度  1.2  物理量測量中常見的統(tǒng)計分布  1.3  直接測量結(jié)果及其隨機誤差的估計  1.4  實驗結(jié)果的不確定度  1.5  測量結(jié)果的質(zhì)量評價與非精度測量  1.6  最小二乘法和曲線擬合  1.7  系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)和消除第二章  光信息處理  2.0引言  實驗2.1  空間頻譜與空間濾波  實驗2.2  光學(xué)信號的抽樣與還原  實驗2.3  光柵濾波圖像相加、相減  實驗2.4  光學(xué)位相濾波  實驗2.5  θ調(diào)制等空間假彩色編碼  實驗2.6  全息光柵的研究與制作第三章  原子物理  3.0引言  實驗3.1  夫蘭克-赫茲實驗  實驗3.2  塞曼效應(yīng)  實驗3.3  基本電荷的測量  實驗3.4  激光喇曼光譜實驗第四章  原子核物理  4.0引言  實驗4.1  用閃爍譜儀測γ射線能譜  實驗4.2  用快速電子驗證相對論效應(yīng)  實驗4.3  康普頓散射  實驗4.4  符合測量  實驗4.5  實物對β射線的吸收和β射線能量的測量第五章  微波實驗  5.0引言  實驗5.1  微波測試系統(tǒng)的認(rèn)識與調(diào)試  實驗5.2  測量線調(diào)整和晶體定標(biāo)  實驗5.3  微波衰減測量第六章  磁共振技術(shù)  6.0引言  實驗6.1  核磁共振  實驗6.2  微波段電子順磁共振  實驗6.3  光泵磁共振第七章  聲學(xué)實驗技術(shù)  7.0引言  實驗7.1  超聲波無損探傷實驗  實驗7.2  聲光調(diào)制特性實驗研究第八章  光電技術(shù)  實驗8.1  數(shù)字信號光纖傳輸技術(shù)  實驗8.2  電光調(diào)制特性實驗研究  實驗8.3  磁光調(diào)制特性實驗研究  實驗8.4  光學(xué)信號相關(guān)與信號識別  實驗8.5  CCD陣列的主要特性參數(shù)  實驗8.6  光電探測器光譜響應(yīng)度測量  實驗8.7  光電信號的二值化及其應(yīng)用第九章  微弱信號檢測技術(shù)  9.0引言  實驗9.1  單光子計數(shù)實驗  實驗9.2  鎖定放大實驗  實驗9.3  用電容-電壓法測量半導(dǎo)體中的雜質(zhì)分布  實驗9.4  光學(xué)多道分析器的應(yīng)用第十章  傳感技術(shù)  10.0引言  實驗10.1  電渦流傳感器位移實驗  實驗10.2  被測體材質(zhì)對電渦流傳感器特性影響實驗  實驗10.3  被測體面積大小對電渦流傳感器的特性影響實驗  實驗10.4  直流激勵的非接觸式霍爾位移傳感器單／雙向特性實驗  實驗10.5  霍爾轉(zhuǎn)速傳感器測速實驗第十一章  低溫物理實驗及其他  11.0  引言  實驗11.1  高溫超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度測量  實驗11.2  低溫下固體熱導(dǎo)率的測定  實驗11.3  磁電阻效應(yīng)實驗參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：物理實驗的任務(wù)是不僅要定性地觀察各種自然現(xiàn)象，更重要的是要定量地測量相關(guān)物理量。而物理量的真值是不可能測得的，測量結(jié)果總是或多或少地偏離真值，毫無例外地存在一定的誤差。無論是在實驗的設(shè)計階段（確定實驗方法、選擇測量儀器和測量條件），還是在實驗的操作、進行分析處理的過程中，均離不開對實驗數(shù)據(jù)進行處理。因此，誤差分析和數(shù)據(jù)處理是物理實驗課的基礎(chǔ)，是一切實驗結(jié)果中不可缺少的內(nèi)容，是不可分割的部分。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近年來誤差理論、基本概念和處理方法也有很大發(fā)展。誤差理論以數(shù)理統(tǒng)計和概率論為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，研究誤差性質(zhì)、規(guī)律及如何消除誤差。實驗中的誤差分析，其目的是對實驗結(jié)果作出評定，最大限度地減小實驗誤差，或指出減小實驗誤差的方向，提高測量質(zhì)量，提高測量結(jié)果的可信賴程度。1.1 測量誤差與不確定度1.系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差是指在相同條件下使用相同方法，多次測量某一物理量，其誤差的大小與符號為不變量，或按一定規(guī)律變化，而且這種誤差不能用重復(fù)多次測量的辦法來限制或消除。系統(tǒng)誤差可按其來源分為：（1）儀器誤差：是由于儀器本身不完善或沒有按規(guī)定條件使用儀器造成的；（2）理論（方法）誤差：所用的實驗方法不完善，或所依據(jù)的理論本身具有近似性，與實際不完全相符而引起的誤差；（3）個人誤差：觀測者生理或心理特點造成的誤差；（4）裝置誤差：測量設(shè)備安裝不合理，儀器調(diào)整不當(dāng)而導(dǎo)致的誤差。

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