大學(xué)物理實驗

前言

本書是根據(jù)教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會2008年頒布的《理工科類大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求》的精神，結(jié)合我校物理實驗儀器設(shè)備的實際情況，在總結(jié)幾年來物理實驗教學(xué)和實驗室建設(shè)實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上編寫而成的。緒論主要介紹物理實驗和物理實驗課程的基本情況，使學(xué)生對這門課程有整體認識。第1章比較系統(tǒng)地介紹物理實驗的基礎(chǔ)知識，包括測量的誤差、不確定度及實驗數(shù)據(jù)處理方法和實驗測量方法等內(nèi)容。第2章介紹物理實驗常用的儀器及其使用規(guī)則，一是使學(xué)生系統(tǒng)掌握常規(guī)儀器的原理和操作方法，二是避免在每個實驗中重復(fù)介紹儀器。前兩章使學(xué)生在進行實驗之前初步掌握實驗的基本理論、方法和技能。第3章選編了22個基本層次的驗證性實驗，使學(xué)生的實驗基本知識、基本方法、基本技能得到全面、系統(tǒng)的培訓(xùn)。第4章選編了提高層次的15個綜合性實驗，使學(xué)生在有一定實驗基礎(chǔ)之后，可以逐步獨立完成原理和操作都比較復(fù)雜的實驗，鍛煉學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰?。?章選編了9個設(shè)計性實驗，學(xué)生可以根據(jù)實際情況選做，自行設(shè)計實驗方案并按要求完成既定的任務(wù)。附錄部分列出了常用的物理參數(shù)，以便讀者查閱。

內(nèi)容概要

本書根據(jù)當前大學(xué)物理實驗教學(xué)的發(fā)展趨勢，結(jié)合多年實驗教學(xué)改革和實驗室建設(shè)的經(jīng)驗編寫而成，共編入實驗項目46個，實驗內(nèi)容覆蓋力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理，項目編排體現(xiàn)了基礎(chǔ)、提高、設(shè)計與研究的分層次教學(xué)體系。作者對物理實驗的基礎(chǔ)知識和基本技能作了比較全面的介紹，更便于教學(xué)應(yīng)用和學(xué)生自學(xué)參考。

書籍目錄

緒論第1章  物理實驗基礎(chǔ)知識  1.1  測量與誤差  1.2  測量的不確定度  1.3  有效數(shù)字及其運算規(guī)則  1.4  實驗數(shù)據(jù)處理的基本方法  1.5  物理實驗的基本測量方法第2章  物理實驗常用儀器及基本規(guī)則  2.1  力學(xué)和熱學(xué)實驗常用儀器  2.2  電磁學(xué)實驗常用儀器  2.3  光學(xué)實驗常用儀器第3章  基礎(chǔ)驗證實驗  實驗1  力學(xué)基礎(chǔ)實驗  實驗2  光學(xué)基礎(chǔ)實驗  實驗3  電學(xué)基礎(chǔ)實驗（1）萬用表的使用  實驗4  電學(xué)基礎(chǔ)實驗（2）示波器的使用  實驗5  轉(zhuǎn)動慣量的測定  實驗6  落球法測量液體黏滯系數(shù)  實驗7  金屬楊氏模量的測定  實驗8  固體線膨脹系數(shù)的測定  實驗9  導(dǎo)熱系數(shù)的測量  實驗10  彈簧振子的機械能研究  實驗11  靜電場的描繪  實驗12  霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用  實驗13  分壓電路與限流電路  實驗14  開爾文電橋測量低值電阻  實驗15  分光計的自準直調(diào)整和使用  實驗16  光柵衍射  實驗17  楊氏雙縫干涉  實驗18  用雙棱鏡研究光的干涉  實驗19  光的等厚干涉  實驗20  邁克爾遜干涉儀的調(diào)整與使用  實驗21  偏振光分析  實驗22  阿貝成像原理和空問濾波第4章  提高綜合實驗  實驗23  氣體比熱容比測定  實驗24  電子荷質(zhì)比測定  實驗25  波爾共振儀研究受迫振動  實驗26  空氣、液體及固體介質(zhì)的聲速測量  實驗27  多普勒效應(yīng)綜合實驗  實驗28  單縫衍射的光強分布和衍射法測細絲直徑  實驗29  全息照相  實驗30  微波布拉格衍射  實驗31  密立根油滴實驗  實驗32  光電效應(yīng)實驗  實驗33  夫蘭克-赫茲實驗  實驗34  硅光電池特性研究  實驗35  光纖傳輸技術(shù)實驗  實驗36  雙光柵微弱振動測量  實驗37  液晶電光效應(yīng)實驗第5章  設(shè)計研究實驗  實驗38  不規(guī)則物體的體積測量  實驗39  碰撞打靶實驗研究  實驗40  電表改裝與校準  實驗41  線性與非線性元件伏安特性的測定  實驗42  電學(xué)設(shè)計性實驗  實驗43  惠斯登電橋測量中值電阻  實驗44  用電位差計測電動勢  實驗45  自組顯微鏡、望遠鏡和幻燈機  實驗46  棱鏡折射率的測量附錄  常用物理數(shù)據(jù)參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 物理實驗基礎(chǔ)知識1.1 測量與誤差1.1.1 測量及其分類測量是物理實驗的主要內(nèi)容和基本手段，是獲得實驗數(shù)據(jù)的必要途徑。所謂測量，就是將被測的未知物理量與選作計量標準的同類已知物理量進行比較，得出其倍數(shù)的過程。倍數(shù)值即為待測物理量的數(shù)值，而所選的計量標準稱為單位。一個物理量測量結(jié)果的完整表示應(yīng)該包括數(shù)值和單位兩部分。測量的分類方法很多，這里只介紹兩種。第一種分類方法，按測量值獲取方法的不同，可分為直接測量和間接測量。直接測量是指直接從儀器或量具上就能夠讀出待測物理量數(shù)值和單位的測量。相應(yīng)的物理量稱為直接測量量。例如，用米尺測長度、用天平稱質(zhì)量、用電表測電流和電壓等都屬于直接測量。間接測量是根據(jù)已知的函數(shù)關(guān)系，先測得若干個直接測量量，由這些直接測量量通過運算后間接得到待測物理量的測量。最終得到的物理量稱為間接測量量。例如，通過測量一金屬圓柱的高h、直徑d和質(zhì)量m，然后由關(guān)系式p=4m／πd2h計算出該金屬圓柱的密度p。這里m、d和h是直接測量量，而p則是問接測量量。某一物理量是直接測量量還是間接測量量不是絕對的，隨著技術(shù)的更新和儀器的改進，很多原來不能直接測量的物理量現(xiàn)在已經(jīng)可以直接測量，如可直接用密度計測量液體的密度。第二種分類方法，根據(jù)測量條件是否相同，測量又可分為等精度測量和不等精度測量。等精度測量是在每次測量條件都相同的情況下，對某一物理量進行多次重復(fù)的一系列測量。例如，同一個實驗者，使用同一臺（套）儀器，采用同一種方法，對同一待測量連續(xù)進行多次重復(fù)測量，沒有任何依據(jù)用來判斷某一次測量一定比另一次更準確，即應(yīng)該認為每次測量的可靠程度都相同，所以這一組測量稱為等精度測量。這樣的一組測量值稱為一個測量列。注意，這里所說的重復(fù)測量不僅僅是重復(fù)讀數(shù)，而是重復(fù)整個測量操作過程。

編輯推薦

《大學(xué)物理實驗》是根據(jù)教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會2008年頒布的《理工科類大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求》的精神，結(jié)合我校物理實驗儀器設(shè)備的實際情況，在總結(jié)幾年來物理實驗教學(xué)和實驗室建設(shè)實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上編寫而成的。

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