大學物理實驗教程

內容概要

　　本書是在北京郵電大學物理實驗課程教學改革和實踐的基礎上，根據教育部關于開展高等學校實驗教學示范中心建設的有關精神以及教學指導委員會2008
年發(fā)布的《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求》重新修訂的?！洞髮W物理實驗教程(第3版)》結構緊湊，實驗內容豐富，有不少來源于大學生自主創(chuàng)新活動的新穎實驗內容。教材按照基本物理實驗、綜合和近代物理實驗、設計性與研究性實驗組織分層次教學，突出物理實驗的綜合應用。書中有不少反映新的實驗技術和實驗儀器的內容，具有較好的可讀性和實用性。本書可以作為高等院校普通物理實驗教材或教學參考書，也可供高等函授院校選用。

書籍目錄

緒論
  0．1  物理實驗課的地位、作用和任務
  0．2  如何上好物理實驗課
  0．3  實驗內容的安排
第1章  測量不確定度與數據處理方法
  1．1  測量誤差
  1．2  測量不確定度和結果的表達
  1．3  有效數字及其運算法則
  1．4  常用數據處理方法
第2章  基本儀器與基本測量方法
  2．1  物理實驗的基本儀器
  2．2  物理實驗中的傳感器
  2．3  物理實驗中的基本測量方法
第3章  基礎物理實驗
  實驗3．1  示波器的使用
  實驗3．2  空氣中的聲速測定
  實驗3．3  惠斯通電橋測量中值電阻
  實驗3．4  開爾文電橋測量低值電阻
  實驗3．5  霍爾元件測磁場
  實驗3．6  集成霍爾傳感器與簡諧振動
  實驗3．7  靈敏電流計的研究
  實驗3．8  氣體比熱容比的測定
  實驗3．9  導熱系數的測定
  實驗3．10  剛體轉動慣量的測定
  實驗3．11  用玻爾共振儀研究受迫振動
  實驗3．12  液壓拉伸法測量彈性模量
  實驗3．13  共振法測量彈性模量
  實驗3．14  組合透鏡實驗
  實驗3．15  分光計的調整和使用
  實驗3．16  光的等厚干涉
  實驗3．17  衍射光柵
  實驗3．18  光的偏振
  實驗3．19  耦合擺的研究
  實驗3．20  用集成開關型霍爾傳感器測量磁阻尼系數和動摩擦系數
  實驗3．21  旋轉液體綜合實驗
第4章  綜合與近代物理實驗
  實驗4．1  半導體PN結的物理特性及玻耳茲曼常數的測定
  實驗4．2  半導體溫度計的研究
  實驗4．3  硅光電池的光照特性
  實驗4．4  邁克爾遜干涉儀的調整和使用
  實驗4．5  法布里-珀羅干涉儀
  實驗4．6  用CCD光強分布測量儀觀測光的夫瑯和費衍射
  實驗4．7  微波的布拉格衍射
  實驗4．8  用密立根油滴儀測量電子電量
  實驗4．9  用非線性電路研究混沌現象
  實驗4．10  光電效應
  實驗4．11  氫原子光譜
  實驗4．12  弗蘭克-赫茲實驗
  實驗4．13  核磁共振
  實驗4．14  音頻信號光纖傳輸實驗
  實驗4．15  超聲波探測實驗
  實驗4．16  晶體的電光效應與信號傳輸
  實驗4．17  法拉第旋光效應
  實驗4．18  液晶電光特性及應用
  實驗4．18．1  液晶的物理特性
  實驗4．18．2  液晶的電光特性及應用
第5章  設計性與研究性實驗
  實驗5．1   LabVIEw入門和簡單測量
  實驗5．1．1  LED伏安特性曲線的自動測量
  實驗5．1．2  指脈的測量
  實驗5．2  基于LabVIEW的設計性實驗
  實驗5．2．1  磁滯回線的測量
  實驗5．2．2  靜電場描繪
  實驗5．2．3  基于LabVIEw的RLC電路頻率特性實驗
  實驗5．3  金屬比熱容的測定
  實驗5．4  電阻應變片壓力傳感器特性及應用
  實驗5．5  光敏電阻的特性與光開關的設計
  實驗5．6  交流諧振電路和選頻電路
  實驗5．6．1  RC，RL電路幅頻和相頻特性
  實驗5．6．2  RC電路的充放電特性
  實驗5．6．3  RLC串聯和并聯諧振電路
  實驗5．6．4  方波的傅里葉級數展開
  實驗5．7  交流電橋及其應用
  實驗5．7．1  交流電橋測電感和電容
  實驗5．7．2  交流電橋的應用——消側音電路
  實驗5．7．3  整流濾波電路
  實驗5．8  利用超聲光柵測液體中的聲速
  實驗5．9  超聲換能器輸出波形的研究
  實驗5．10  用LED研究光的色度
  實驗5．11  LED的物理特性和電光調制
  實驗5．12  扭擺振動現象的研究
  實驗5．13  對驅動耦合擺的研究
  實驗5．14  相位差測量聲速與超聲測距
  實驗5．15  毛細管的非定域干涉研究
  實驗5．16  混沌電路及其在加密通信中的應用
第6章  計算機處理實驗數據方法簡介
  6．1  用Excel處理實驗數據和作圖
  6．2  Matlab處理實驗數據應用
  6．3  計算機仿真實驗
附表
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   8.光源 組成物質的原子可分別處于具有不同能量水平的能級上。處于較低能級的原子受到特定頻率的外來光子作用時，吸收這一光子而躍遷到較高能級，為受激吸收過程。處于高能級的原子是不穩(wěn)定的，將由較高能級自發(fā)地躍遷到較低能級，并發(fā)射特定頻率的光子，為自發(fā)輻射過程；大量處于高能級的原子各自獨立地發(fā)射一列列頻率相同的光波，各光波之間沒有固定的相位關系、偏振方向與傳播方向。處于高能級的原子，受特定頻率的外來光子作用而躍遷到較低能級，并發(fā)射一個與外來一樣的光子，為受激輻射過程；受激輻射的光與入射光具有相同的頻率、相位、偏振方向和傳播方向；一個外來光子通過受激輻射可產生兩個同樣的光子，這兩個光子再引起其他原子發(fā)生受激輻射，就會產生越來越多的相同的光子，得到加強的光波。 實驗室常用的光源有熱輻射光源、氣體放電燈、發(fā)光二極管及激光等，熱輻射光源、氣體放電燈、發(fā)光二極管等光源的發(fā)光機理是基于自發(fā)輻射過程，而激光器的工作原理是基于受激輻射過程。 （1）鹵鎢燈 白熾燈是利用電能將鎢燈絲加熱至白熾狀態(tài)而發(fā)光的熱輻射光源，其主要由燈頭、燈絲和玻璃殼等組成。鎢絲白熾燈在將電能轉變成可見光的同時，還要產生大量的紅外輻射和少量的紫外輻射，這樣一來，不少電能就以熱的形式損失掉了。為了提高鎢絲白熾燈的發(fā)光效率，減少熱損失，應使其工作于盡可能高的溫度，但鎢在溫度很高的真空中很容易蒸發(fā)，這就縮短了使用壽命。鹵鎢燈是在燈泡內充人微量鹵族元素的白熾燈。在鹵鎢燈中，從燈絲蒸發(fā)出來的鎢與鹵族元素發(fā)生化學反應，生成易揮發(fā)的鹵鎢化合物，這些化合物在高溫下被分解，釋放出來的鎢又沉積回到燈絲上去，這樣就大大地減少了鎢的蒸發(fā)損耗量，提高了燈泡的使用壽命和發(fā)光效率。 鹵鎢燈的光譜為連續(xù)光譜，光譜的成分和發(fā)光強度與燈絲的溫度有關。鹵鎢燈在實驗室可作為白光光源。鹵鎢燈點燃后，不要隨意移動光源，避免坦絲因震動而斷；鹵鎢燈正常工作時溫度較高，不得用手觸摸，以免燙傷。 （2）鈉光燈、汞燈和氫燈 光學實驗中常用氣體放電燈作為光源。氣體放電燈的基本構造是將特定的氣體密封在由透明的玻璃或石英加工成的燈管內，在燈管的兩極加上一定的電壓，氣體就會放電發(fā)光。氣體放電燈發(fā)光的基本原理是被兩電極間電場加速的電子與燈管內氣體原子碰撞，電子的動能使氣體原子激發(fā)，當受激態(tài)原子返回基態(tài)時，所吸收的能量以光輻射的形式釋放出來，其原子光譜或分子光譜的特征由燈管內所充的氣體決定。

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《大學物理實驗教程(第3版)》的編寫中力求反映當前主流的實驗理論、新的實驗技術和方法，如超聲波探傷，核磁共振，電光效應，液晶的物理特性等實驗?！洞髮W物理實驗教程(第3版)》可以作為高等院校普通物理實驗教材或教學參考書，也可供高等函授院校選用。

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