《大學基礎物理實驗(第2版)/高等學校教材》是依據(jù)《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求》(2010年版),結合學校專業(yè)設置的特點以及實驗儀器設備的具體情況編寫而成的。在《大學基礎物理實驗(第2版)/高等學校教材》的編寫過程中,編者對歷屆使用的物理實驗講義進行了深入研究、反復修改,對數(shù)年的教學實踐予以認真總結,同時廣泛參閱了國內和國外的同類教材及各種相關資料,吸收其優(yōu)點與精華,因此,《大學基礎物理實驗(第2版)/高等學校教材》是集體智慧的結晶。 物理實驗是一門獨立設置的理工科基礎必修課,按課程自身的體系和它所承擔的任務,遵照循序漸進的原則,《大學基礎物理實驗(第2版)/高等學校教材》內容除緒論外共分六章:第1章為具有共性的物理實驗基礎知識,包括誤差理論、不確定度概念以及物理實驗方案的制定、物理實驗的基本測量方法等;第二章至第四章為基本實驗,一般包括實驗目的、原理、儀器、方法、內容與步驟以及數(shù)據(jù)處理、誤差分析、不確定度估算、測量結果等部分,使學生在學習物理實驗知識,掌握實驗方法和實驗基本技能等方面受到系統(tǒng)的基本訓練,實驗能力得以逐步提高;最后兩章的內容,應當是學生經過一段課程的學習,在已具備一定的實驗基礎知識和技能的情況下要學習的內容。一方面考慮進一步加強學生分析和解決實際問題的能力,另一方面考慮教材應該體現(xiàn)學科發(fā)展的新動向,使教學很好地適應現(xiàn)代科技的發(fā)展,所以,我們在第五章除介紹一些具有代表性的近代物理實驗外,還將與物理實驗相關的現(xiàn)代應用知識加以介紹,以擴充學生的知識,有利于學生了解物理實驗技術在現(xiàn)代科學中的實際應用。第六章為設計性實驗,只給出實驗目的、要求和方法的提示,很多的工作需要學生獨立完成。
本書是依據(jù)《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求》(2010年版),結合學校專業(yè)設置的特點以及實驗儀器設備的具體情況編寫而成的。在本書的編寫過程中,編者對歷屆使用的物理實驗講義進行了深入研究、反復修改,對數(shù)年的教學實踐予以認真總結,同時廣泛參閱了國內和國外的同類教材及各種相關資料,吸收其優(yōu)點與精華,因此,本書是集體智慧的結晶。
物理實驗是一門獨立設置的理工科基礎必修課,按課程自身的體系和它所承擔的任務,遵照循序漸進的原則,本書內容除緒論外共分六章:第一章為具有共性的物理實驗基礎知識,包括誤差理論、不確定度概念以及物理實驗方案的制定、物理實驗的基本測量方法等;第二章至第四章為基本實驗,一般包括實驗目的、原理、儀器、方法、內容與步驟以及數(shù)據(jù)處理、誤差分析、不確定度估算、測量結果等部分,使學生在學習物理實驗知識,掌握實驗方法和實驗基本技能等方面受到系統(tǒng)的基本訓練,實驗能力得以逐步提高;最后兩章的內容,應當是學生經過一段課程的學習,在已具備一定的實驗基礎知識和技能的情況下要學習的內容。一方面考慮進一步加強學生分析和解決實際問題的能力,另一方面考慮教材應該體現(xiàn)學科發(fā)展的新動向,使教學更好地適應現(xiàn)代科技的發(fā)展,所以,我們在第五章除介紹一些具有代表性的近代物理實驗外,還將與物理實驗相關的現(xiàn)代應用知識加以介紹,以擴充學生的知識,有利于學生了解物理實驗技術在現(xiàn)代科學中的實際應用。第六章為設計性實驗,只給出實驗目的、要求和方法的提示,更多的工作需要學生獨立完成。
本書由鞠曙光統(tǒng)稿。緒論、第一章、第二章、第四章由鞫曙光編寫;第三章、第五章、第六章、附表由賀小光編寫。在編寫過程中力求做到:實驗目的明確,實驗原理清晰,實驗儀器介紹詳細,計算公式推導嚴密,實驗步驟詳簡適當,數(shù)據(jù)表格規(guī)范合理。大部分實驗項目精選了適當?shù)念A習思考題和思考題,便于學生的課前預習和課后討論。當然,書中難免有疏漏與謬誤之處,懇請讀者批評指正。
緒論
物理實驗的地位和作用
物理實驗課的目的和任務
物理實驗課的三要素
第一章 測量誤差、不確定度及數(shù)據(jù)處理基礎知識
第一節(jié) 測量誤差的基本知識
第二節(jié) 不確定度的基本概念
第三節(jié) 間接測量的不確定度
第四節(jié) 有效數(shù)字及其運算規(guī)則
第五節(jié) 數(shù)據(jù)處理常用方法
第六節(jié) 物理實驗基本測量方法
第七節(jié) 物理實驗最佳方案選擇
第二章 力學和熱力學實驗
實驗2-1 長度的測量
實驗2-2 質量與密度的測量
實驗2-3 靜態(tài)拉伸法測金屬絲彈性模量
實驗2-4 用光杠桿法測量固體的線脹系數(shù)
實驗2-5 用干涉法測量固體的線脹系數(shù)
實驗2-6 聲波速度的測量
實驗2-7 物體轉動慣量的測量
第三章 電磁學實驗
實驗3-1 電阻元件伏安特性的測定
實驗3-2 電表的改裝與校準
實驗3-3 電橋的使用
實驗3-4 電勢差計測量電源電動勢及電阻
實驗3-5 鐵磁材料居里溫度的測定
實驗3-6 示波器的使用
實驗3-7 霍爾效應法測磁場
實驗3-8 靈敏檢流計特性研究
實驗3-9 鐵磁材料動態(tài)磁滯回線和磁化曲線的測量
實驗3-10 載流導體磁場的測量
實驗3-11 非平衡電橋及應用
第四章 光學實驗
實驗4-1 光路調整與透鏡焦距的測量
實驗4-2 分光計的調整與光柵衍射實驗
實驗4-3 牛頓環(huán)法測曲率半徑
實驗4-4 雙棱鏡法測光波波長
第五章 近代物理實驗
實驗5-1 邁克耳孫干涉儀的調整與使用
實驗5-2 光學全息照相
實驗5-3 光電效應和普朗克常量的測定
實驗5-4 密立根油滴實驗
實驗5-5 弗蘭克一赫茲實驗
實驗5-6 核磁共振測磁場
實驗5-7 利用光拍法測光速
實驗5-8 超聲波探傷實驗
實驗5-9 霍爾位置傳感器的定標和楊氏模量的測定
實驗5-10 傳感器實驗
實驗5-11 PN結溫度一電壓特性的測定及數(shù)字溫度計的設計
實驗5-12 液晶電光效應實驗
實驗5-13 太陽能電池的特性測量及應用
第六章 設計性實驗
實驗6-1 自組望遠鏡與顯微鏡
實驗6-2 重力加速度的測定
實驗6-3 轉動慣量的測定
實驗6-4 用雙臂電橋測定金屬桿的電阻率
實驗6-5 用電勢差計測定電阻絲的電阻率
實驗6-6 電磁波綜合實驗
實驗6-7 磁光調制(法拉第效應)實驗
實驗6-8 A類超聲診斷與超聲特性
實驗6-9 超聲GPS三維聲吶定位
附表
附表1 常用物理常量表
附表2 標準大氣壓下不同溫度時水的密度
附表3 20℃時部分固體和液體的密度
附表4 海平面上不同緯度處的重力加速度
附表5 20℃時部分金屬(或合金)的彈性模量
附表6 部分液體的黏度
附表7 不同溫度下水的黏度
附表8 部分金屬(或合金)的電阻率及其溫度系數(shù)
附表9 部分物質的導熱系數(shù)
附表10 某些物質中的聲速
附表11 常用光譜燈或激光器的可見譜線波長