本书是依据《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》(2010年版),结合学校专业设置的特点以及实验仪器设备的具体情况编写而成的。在本书的编写过程中,编者对历届使用的物理实验讲义进行了深入研究、反复修改,对数年的教学实践予以认真总结,同时广泛参阅了国内和国外的同类教材及各种相关资料,吸收其优点与精华,因此,本书是集体智慧的结晶。
物理实验是一门独立设置的理工科基础必修课,按课程自身的体系和它所承担的任务,遵照循序渐进的原则,本书内容除绪论外共分六章:第一章为具有共性的物理实验基础知识,包括误差理论、不确定度概念以及物理实验方案的制定、物理实验的基本测量方法等;第二章至第四章为基本实验,一般包括实验目的、原理、仪器、方法、内容与步骤以及数据处理、误差分析、不确定度估算、测量结果等部分,使学生在学习物理实验知识,掌握实验方法和实验基本技能等方面受到系统的基本训练,实验能力得以逐步提高;最后两章的内容,应当是学生经过一段课程的学习,在已具备一定的实验基础知识和技能的情况下要学习的内容。一方面考虑进一步加强学生分析和解决实际问题的能力,另一方面考虑教材应该体现学科发展的新动向,使教学更好地适应现代科技的发展,所以,我们在第五章除介绍一些具有代表性的近代物理实验外,还将与物理实验相关的现代应用知识加以介绍,以扩充学生的知识,有利于学生了解物理实验技术在现代科学中的实际应用。第六章为设计性实验,只给出实验目的、要求和方法的提示,更多的工作需要学生独立完成。
本书由鞠曙光统稿。绪论、第一章、第二章、第四章由鞠曙光编写;第三章、第五章、第六章、附表由贺小光编写。在编写过程中力求做到:实验目的明确,实验原理清晰,实验仪器介绍详细,计算公式推导严密,实验步骤详简适当,数据表格规范合理。大部分实验项目精选了适当的预习思考题和思考题,便于学生的课前预习和课后讨论。当然,书中难免有疏漏与谬误之处,恳请读者批评指正。
- 目录
- 前辅文
- 绪论
- 物理实验的地位和作用
- 物理实验课的目的和任务
- 物理实验课的三要素
- 第一章 测量误差、不确定度及数据处理基础知识
- 第一节 测量误差的基本知识
- 第二节 不确定度的基本概念
- 第三节 间接测量的不确定度
- 第四节 有效数字及其运算规则
- 第五节 数据处理常用方法
- 第六节 物理实验基本测量方法
- 第七节 物理实验最佳方案选择
- 第二章 力学和热力学实验
- 实验2-1 长度的测量
- 实验2-2 质量与密度的测量
- 实验2-3 静态拉伸法测金属丝弹性模量
- 实验2-4 用光杠杆法测量固体的线胀系数
- 实验2-5 用干涉法测量固体的线胀系数
- 实验2-6 声波速度的测量
- 实验2-7 物体转动惯量的测量
- 第三章 电磁学实验
- 实验3-1 电阻元件伏安特性的测定
- 实验3-2 电表的改装与校准
- 实验3-3 电桥的使用
- 实验3-4 电势差计测量电源电动势及电阻
- 实验3-5 铁磁材料居里温度的测定
- 实验3-6 示波器的使用
- 实验3-7 霍尔效应法测磁场
- 实验3-8 灵敏检流计特性研究
- 实验3-9 铁磁材料动态磁滞回线和磁化曲线的测量
- 实验3-10 载流导体磁场的测量
- 实验3-11 非平衡电桥及应用
- 第四章 光学实验
- 实验4-1 光路调整与透镜焦距的测量
- 实验4-2 分光计的调整与光栅衍射实验
- 实验4-3 牛顿环法测曲率半径
- 实验4-4 双棱镜法测光波波长
- 第五章 近代物理实验
- 实验5-1 迈克耳孙干涉仪的调整与使用
- 实验5-2 光学全息照相
- 实验5-3 光电效应和普朗克常量的测定
- 实验5-4 密立根油滴实验
- 实验5-5 弗兰克-赫兹实验
- 实验5-6 核磁共振测磁场
- 实验5-7 利用光拍法测光速
- 实验5-8 超声波探伤实验
- 实验5-9 霍尔位置传感器的定标和杨氏模量的测定
- 实验5-10 传感器实验
- 实验5-11 PN结温度-电压特性的测定及数字温度计的设计
- 实验5-12 液晶电光效应实验
- 实验5-13 太阳能电池的特性测量及应用
- 第六章 设计性实验
- 实验6-1 自组望远镜与显微镜
- 实验6-2 重力加速度的测定
- 实验6-3 转动惯量的测定
- 实验6-4 用双臂电桥测定金属杆的电阻率
- 实验6-5 用电势差计测定电阻丝的电阻率
- 实验6-6 电磁波综合实验
- 实验6-7 磁光调制(法拉第效应)实验
- 实验6-8 A类超声诊断与超声特性
- 实验6-9 超声GPS三维声呐定位
- 附表
- 附表1 常用物理常量表
- 附表2 标准大气压下不同温度时水的密度
- 附表3 20 ℃时部分固体和液体的密度
- 附表4 海平面上不同纬度处的重力加速度
- 附表5 20 ℃时部分金属(或合金)的弹性模量
- 附表6 部分液体的黏度
- 附表7 不同温度下水的黏度
- 附表8 部分金属(或合金)的电阻率及其温度系数
- 附表9 部分物质的导热系数
- 附表10 某些物质中的声速
- 附表11 常用光谱灯或激光器的可见谱线波长