全書共分為五章,第一章講述測量誤差、不確定度和數(shù)據(jù)處理的基本知識;第二章至第四章編入力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)共54個實驗;第五章編排了29個綜合與設(shè)計性實驗;書末的附表介紹了有關(guān)的物理常數(shù)。
本書可用為綜合性大學(xué)、高等師范院校物理類各專業(yè)以及工科大學(xué)有關(guān)系、科的實驗教學(xué)用書或?qū)嶒灲虒W(xué)參考書。
近十多年來。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和實驗教學(xué)改革的不斷深入,普通物理實驗課的教學(xué)從實驗內(nèi)容到實驗技術(shù)都在不斷更新變化。新概念、新方法、新的實驗技術(shù)和科研領(lǐng)域中的新成果已逐步在物理實驗課中得到反映。本書是我們在多年教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上,經(jīng)過反復(fù)實踐、積累經(jīng)驗、不斷改進、充實完善編寫而成的。本書可作為綜合性大學(xué)或師范院校物理類專業(yè)普通物理實驗課程的教材,也可供理科非物理專業(yè)和工科類專業(yè)的物理實驗課程選用。
全書共分為五章,第一章講述了測量誤差、不確定度和數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)知識。所涉及的內(nèi)容以本課程必須掌握的基本要求為主,個別地方略有擴充。第二章到第四章為基本實驗,共選編了54個力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)實驗,其中,有些實驗包括多個使用不同測量方法和裝置的實習(xí)內(nèi)容,以供選擇。第五章為綜合與設(shè)計性實驗(共選編了29個實驗),這是在學(xué)生做了一定數(shù)量的基本實驗,能對實驗方法、儀器使用等方面作出恰當(dāng)評價后,為了培養(yǎng)學(xué)生自主地進行科學(xué)研究工作的能力而設(shè)置的。設(shè)計性實驗只提出研究對象、要求,給予適當(dāng)?shù)奶崾,主要讓學(xué)生自行考慮,確定實驗方法、選擇合適的儀器設(shè)備和設(shè)計一定的實驗程序;綜合實驗則要求學(xué)生自行綜合已掌握的知識,或者學(xué)習(xí)某些學(xué)科的交叉知識,解決某一實際問題。這樣,既保證了基本訓(xùn)練,又提高了物理實驗的綜合性和實用程度,促使學(xué)生更積極地完成實驗。
考慮到物理實驗課的獨立性和面向低年級學(xué)生的特點,對于基本實驗,編寫時力求將實驗原理敘述清楚,計算公式推導(dǎo)完整,使學(xué)生在實驗預(yù)習(xí)時掌握理論依據(jù);實驗內(nèi)容與步驟亦盡可能具體,以加強對基本實驗技能和基本實驗方法的訓(xùn)練和指導(dǎo)。對于常用儀器(如示波器、分光計等)安排在多個實驗中反復(fù)使用,使學(xué)生能正確熟練地掌握這些常用儀器的調(diào)節(jié)和使用方法。一般地說,一個基本實驗的課堂實習(xí)任務(wù)可在3~4學(xué)時內(nèi)完成,部分實驗有多個實習(xí)內(nèi)容,教師安排時可進行取舍,也可供學(xué)有余力的優(yōu)秀學(xué)生選做。對于綜合與設(shè)計性實驗,編寫時不局限在統(tǒng)一的格式上。有的重點放在新概念、新思路或原理的闡述上(如高溫超導(dǎo)材料的導(dǎo)電性、等色譜、吸收譜、液晶相變、光導(dǎo)纖維等);有的則不過分強調(diào)理論上的完整,而將主要內(nèi)容放在實驗方法和技巧的指導(dǎo)上(如計算機應(yīng)用類實驗,以及力、熱、電、磁、光傳感器特性與應(yīng)用等);有的設(shè)計性實驗,只提出實驗任務(wù)和基本要求,讓學(xué)生查閱相關(guān)資料,自行設(shè)計實驗方案,選擇儀器用具,完成實驗測試,以更多地發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性。這部分實驗,根據(jù)各題目內(nèi)容的不同一般可安排課內(nèi)6~12學(xué)時完成。當(dāng)然,也允許有興趣的學(xué)生利用課外開放時間進一步深入探索。多數(shù)實驗后附有思考題,以引導(dǎo)學(xué)生在實驗后進一步分析討論,鞏固和擴大所學(xué)知識。
緒論
第一章 測量誤差、不確定度及數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)知識
1-1 測量誤差的基本知識
1-2 不確定度的基本概念
1-3 直接測量結(jié)果與不確定度的估算
1-4 間接測量結(jié)果與不胡定度的估算
1-5 有效數(shù)據(jù)處理的一般方法
1-6 實驗數(shù)據(jù)處理的一般方法
附錄 常用儀器的儀器誤差
第二章 力學(xué)與熱實驗
實驗2-1 長度的測量及圓柱體標(biāo)準(zhǔn)偏差的計算
實驗2-2 自由落體運動的研究
實驗2-3 隨機誤差的正態(tài)分布——單擺周期的測量
實驗2-4 氣勢導(dǎo)軌上的實驗
實驗2-5 剛體轉(zhuǎn)動慣量的測定
實驗2-6 音叉的受迫振動
實驗2-7 用伸長法測鋼絲的楊氏模量
實驗2-8 聲速的測定
實驗2-9 用穩(wěn)態(tài)平板法測定不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)
實驗2-10 用混合法測固體的比熱容
實驗2-11 熱電偶溫度計的標(biāo)度
實驗2-12 空氣密度的測定
實驗2-13 液體粘滯系數(shù)的測定
實驗2-14 冰的比熔解熱的測定
實驗2-15 用拉脫法測液體的表面張力系數(shù)
實驗2-16 金屬線膨脹系數(shù)的測定
第三章 電磁學(xué)實驗
電磁學(xué)實驗基本知識
實驗3-1 伏安法測晶體二極管特征
實驗3-2 直流電橋測電阻
實驗3-3 用補償法測量電壓、電流和電阻
實驗3-4 靜電場的模擬與描繪
實驗3-5 RLC串聯(lián)電路的測量與分析
實驗3-6 交流電路中功率和功率因數(shù)的測量
實驗3-7 交流電橋
實驗3-8 交流電路的諧振
實驗3-9 示波器的原理及應(yīng)用
實驗3-10 RLC電路的穩(wěn)態(tài)特性
實驗3-11 RLC電路的暫態(tài)特性
實驗3-12 沖擊法測電容器的充放電曲線和漏電電阻
實驗3-13 沖擊法測螺線管軸線上各點的磁感應(yīng)強度
實驗3-14 鐵磁物質(zhì)磁化特性曲線的測定
實驗3-15 用磁聚焦法測電子荷質(zhì)比
實驗3-16 霍爾效應(yīng)
實驗3-17 弱電流測量(夫蘭克-赫茲實驗)
實驗3-18 CCD微機密立根油滴實驗
第四章 光學(xué)實驗
光學(xué)實驗基本知識
實驗4-1 薄透鏡焦距的測定
實驗4-2 透鏡組基點的測定
實驗4-3 分光計的調(diào)節(jié)和使用
實驗4-4 用阿貝折射儀測定物質(zhì)的折射率
實驗4-5 顯微鏡
實驗4-6 攝影技術(shù)
實驗4-7 用雙棱鏡測定光波波長
實驗4-8 等厚干涉的應(yīng)用
實驗4-9 邁克耳孫干涉儀
實驗4-10 法布里_珀羅干涉儀
實驗4-11 單縫衍射的光強分布及縫寬測定
實驗4-12 衍射光柵
實驗4-13 偏振光的分析
實驗4-14 物質(zhì)旋光性質(zhì)的研究
實驗4-15 小型攝譜儀及其研究
實驗4-16 單色儀及其使用
實驗4-17 全息照相
實驗4-18 阿貝成像原理與空間濾波
實驗4-19 超聲光柵
……
第五章 綜合與設(shè)計性實驗
附表
參考文獻