大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

本書根據(jù)2004年國(guó)家教委頒發(fā)的《非物理類理工科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求》并結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的實(shí)際情況，在總結(jié)多年教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上編寫而成。

全書共有36個(gè)實(shí)驗(yàn)。緒論部分主要介紹物理實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)、物理實(shí)驗(yàn)的地位和作用、物理實(shí)驗(yàn)課的目的與任務(wù)、物理實(shí)驗(yàn)的基本程序和要求，并且給出了物理實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定的記分標(biāo)準(zhǔn)；第一部分比較系統(tǒng)地介紹物理實(shí)驗(yàn)的基本理論知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)方法及常用實(shí)驗(yàn)儀器；第二部分選編19個(gè)基本實(shí)驗(yàn)；第三部分選編4個(gè)基本儀器使用實(shí)驗(yàn)；第四部分選編13個(gè)有關(guān)力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理等方面的綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；附錄部分介紹了世界十大經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)與物理實(shí)驗(yàn)、中華人民共和國(guó)法定計(jì)量單位和國(guó)際單位制，并給出常用的物理參數(shù)，以便查閱。

在編寫過程中力求做到：實(shí)驗(yàn)?zāi)康木唧w、突出，實(shí)驗(yàn)要求明確，實(shí)驗(yàn)原理敘述清楚，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟詳盡，方便學(xué)生學(xué)習(xí)。

本書由孫光東任主編，劉景旺、張?jiān)迄i、張博洋任副主編，參加編寫的還有宮自強(qiáng)、吉莉等，全書由孫光東負(fù)責(zé)統(tǒng)稿。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一項(xiàng)集體的事業(yè)，無論實(shí)驗(yàn)的編排、實(shí)驗(yàn)儀器的安裝調(diào)試，還是教材的編寫，都是實(shí)驗(yàn)室全體工作人員的勞動(dòng)成果。本書編入的實(shí)驗(yàn)選題，匯聚了全體物理實(shí)驗(yàn)工作人員多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。

隨著新技術(shù)、新方法不斷引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的逐步深入，書中難免存在不完善和不妥當(dāng)之處，真誠(chéng)地希望各位同行和使用本教材的教師和學(xué)生提出寶貴意見和建議。

編 者

2007年1月

序
前言
緒論 1
第一部分 理論知識(shí)
第1章 測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理 6
1.1 測(cè)量與誤差 6
1.1.1 測(cè)量、直接測(cè)量與間接測(cè)量 6
1.1.2 等精度測(cè)量與不等精度測(cè)量 7
1.1.3 儀器精密度、準(zhǔn)確度及量程 7
1.1.4 誤差與偏差 7
1.1.5 相對(duì)誤差 8
1.1.6 系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差 9
1.1.7 測(cè)量的精密度、準(zhǔn)確度和精確度 10
1.1.8 隨機(jī)誤差的估算 10
1.2 測(cè)量結(jié)果的評(píng)定和不確定度 13
1.2.1 不確定度的含義 13
1.2.2 測(cè)量結(jié)果的表示和合成不確定度 14
1.2.3 合成不確定度的兩類分量 14
1.2.4 直接測(cè)量的不確定度 15
1.2.5 間接測(cè)量結(jié)果的合成不確定度 17
1.3 有效數(shù)字及其運(yùn)算法則 22
1.3.1 有效數(shù)字的概念 22
1.3.2 直接測(cè)量的有效數(shù)字記錄 22
1.3.3 有效數(shù)字的運(yùn)算法則 23
1.4 數(shù)據(jù)處理方法 24
1.4.1 列表法 25
1.4.2 作圖法 26
1.4.3 逐差法 27
1.4.4 用最小二乘法求經(jīng)驗(yàn)方程 28
1.4.5 用函數(shù)計(jì)算器處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 30
1.4.6 用微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 33
練習(xí)題 34
第2章 基本實(shí)驗(yàn)方法及常用實(shí)驗(yàn)儀器 35
2.1 基本實(shí)驗(yàn)方法 35
2.1.1 比較測(cè)量法 35
2.1.2 放大測(cè)量法 37
2.1.3 補(bǔ)償測(cè)量法 38
2.1.4 轉(zhuǎn)換測(cè)量法 39
2.1.5 模擬測(cè)量法 41
2.1.6 干涉測(cè)量法和光譜測(cè)量法 42
2.1.7 非電量電測(cè)法 43
2.2 基本物理實(shí)驗(yàn)儀器 46
2.2.1 力學(xué)、熱學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器 46
2.2.2 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器 53
2.2.3 光學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器 62
2.2.4 實(shí)驗(yàn)室常用光源 67
第二部分 基本實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一 長(zhǎng)度及密度的測(cè)量 68
實(shí)驗(yàn)二 利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證動(dòng)量守恒 77
實(shí)驗(yàn)三 楊氏模量的測(cè)量 82
實(shí)驗(yàn)四 重力加速度的測(cè)定 88
實(shí)驗(yàn)五 剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)量 93
實(shí)驗(yàn)六 液體表面張力系數(shù)的測(cè)定 97
實(shí)驗(yàn)七 液體粘滯系數(shù)的測(cè)量 103
實(shí)驗(yàn)八 固體線脹系數(shù)的測(cè)定 107
實(shí)驗(yàn)九 直流電橋測(cè)電阻 111
實(shí)驗(yàn)十 非線性電阻的伏安特性研究 116
實(shí)驗(yàn)十一 靜電場(chǎng)的描繪 119
實(shí)驗(yàn)十二 用示波器測(cè)動(dòng)態(tài)磁滯回線 126
實(shí)驗(yàn)十三 電子束實(shí)驗(yàn) 131
實(shí)驗(yàn)十四 用牛頓環(huán)測(cè)凸透鏡的曲率半徑 143
實(shí)驗(yàn)十五 薄透鏡焦距的測(cè)量 148
實(shí)驗(yàn)十六 折射率的測(cè)定 153
實(shí)驗(yàn)十七 用光柵測(cè)光柵常數(shù)和光波波長(zhǎng) 158
實(shí)驗(yàn)十八 用邁克爾遜干涉儀測(cè)He-Ne激光的波長(zhǎng) 164
實(shí)驗(yàn)十九 偏振光的觀察與應(yīng)用 170
第三部分 基本儀器使用實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十 萬用表的使用 175
實(shí)驗(yàn)二十一 電位差計(jì)的使用 180
實(shí)驗(yàn)二十二 示波器的使用 185
實(shí)驗(yàn)二十三 分光計(jì)的結(jié)構(gòu)與使用 194
第四部分 綜合性、設(shè)計(jì)性及近代物理實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十四 用霍耳元件測(cè)螺線管磁場(chǎng) 202
實(shí)驗(yàn)二十五 交流電橋 206
實(shí)驗(yàn)二十六 電阻隨溫度變化曲線 211
實(shí)驗(yàn)二十七 大學(xué)攝影技術(shù) 216
實(shí)驗(yàn)二十八 壓力傳感器特性研究及應(yīng)用 221
實(shí)驗(yàn)二十九 聲速的測(cè)定 226
實(shí)驗(yàn)三十 光學(xué)全息照相 231
實(shí)驗(yàn)三十一 密立根油滴實(shí)驗(yàn) 235
實(shí)驗(yàn)三十二 利用光電效應(yīng)測(cè)普朗克常量 242
實(shí)驗(yàn)三十三 弗蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn) 248
實(shí)驗(yàn)三十四 光速的測(cè)定 254
實(shí)驗(yàn)三十五 塞曼效應(yīng)實(shí)驗(yàn) 264
實(shí)驗(yàn)三十六 光纖傳輸技術(shù)實(shí)驗(yàn) 269
附錄
附錄一 世界十大經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn) 277
附錄二 諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)與物理實(shí)驗(yàn) 283
附錄三 中華人民共和國(guó)法定計(jì)量單位 291
附錄四 物理學(xué)常用數(shù)表 294
參考文獻(xiàn) 299

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3. 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（第二版） [主編 李忠 孫耀強(qiáng)]
4. 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) [主 編 李密丹 楊少波]
5. 大學(xué)物理學(xué)習(xí)指導(dǎo) [主編 鐘春曉 任喜梅]
6. 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) [湯麗華 蔡志猛 陳明明]
7. 礦物摻量對(duì)輕骨料混凝土物理性能的影響研究 [王蕭蕭 申向東]
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11. 基于Simplorer場(chǎng)路耦合多物理域聯(lián)合仿真 [趙魯 編著]
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15. 大學(xué)物理（上冊(cè)） [主 編 咸立芬 王子國(guó)]
16. 普通物理學(xué)（第六版•上冊(cè)）同步輔導(dǎo)及習(xí)題全解 [黃淑森 焦艷芳]
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20. 大學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)（第二版）同步輔導(dǎo)及習(xí)題全解 [主編 劉東星 邊文思]
21. 物理學(xué)（第五版）同步輔導(dǎo)及習(xí)題全解 [主編 黃淑森 焦艷芳]
22. 物理化學(xué)（第五版）同步輔導(dǎo)及習(xí)題全解 [主編 邊文思 孟祥曦]
23. 大學(xué)物理（上、下冊(cè)） [李春貴 主編]