本書根據(jù)*高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求》,經(jīng)過多年的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐,在修改實(shí)驗(yàn)講義的基礎(chǔ)上編寫而成。主要內(nèi)容包括測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理的基本知識(shí)以及力學(xué)實(shí)驗(yàn)、熱學(xué)實(shí)驗(yàn)、電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)、光學(xué)實(shí)驗(yàn)和近代物理實(shí)驗(yàn)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展情況,更新了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,突出創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)特色,加強(qiáng)計(jì)算機(jī)、及各種軟件在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,突出科學(xué)性和實(shí)用性,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更系統(tǒng),更全面,更能滿足各專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。教材緊密結(jié)合當(dāng)前物理學(xué)發(fā)展前沿成果,通過設(shè)置二維碼鏈接,為學(xué)生推介與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的視頻、文字、動(dòng)畫等多媒體學(xué)習(xí)資料,拓寬學(xué)生視野,拓展學(xué)生知識(shí)面。本書可作為高等學(xué)校理工科各專業(yè)的教科書,也可作為物理學(xué)專業(yè)學(xué)生和從事物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教師和科技人員選用。
我們將在大部分本科院校共有的物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基礎(chǔ)上,依據(jù)我,F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)儀器,合理刪減一些陳舊、簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),研究、開發(fā)新的綜合、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,形成具有創(chuàng)新特色的基礎(chǔ)物理項(xiàng)目系統(tǒng)。參與本書中的編寫人員,都是在我校從事多年實(shí)驗(yàn)教學(xué)、在該領(lǐng)域有著多年科研經(jīng)驗(yàn)的教師,全體編著者將在編寫過程中,參考以往的實(shí)驗(yàn)教材,結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展情況,更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,突出創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)特色,加強(qiáng)計(jì)算機(jī)、及各種軟件在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,突出科學(xué)性和實(shí)用性,力求實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更系統(tǒng),更全面,更能滿足我校各專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。并且教材緊密結(jié)合當(dāng)前物理學(xué)發(fā)展前沿成果,通過設(shè)置二維碼鏈接,為學(xué)生推介與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的視頻、文字、動(dòng)畫等多媒體學(xué)習(xí)資料,拓寬學(xué)生視野,拓展學(xué)生知識(shí)面。為進(jìn)一步發(fā)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),構(gòu)建具有特色的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,深化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革做出積極探索。
本書根據(jù)*高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)制定的2010年版《理工科類大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求》,從培養(yǎng)21世紀(jì)創(chuàng)新人才的目標(biāo)出發(fā),傳授知識(shí)、提高素質(zhì)、增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)等并重,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,經(jīng)過作者多年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐,在我校物理實(shí)驗(yàn)講義的基礎(chǔ)上編寫而成。誤差基本理論和不確定度及數(shù)據(jù)處理已經(jīng)在本書系列的第一冊(cè)集中介紹,本書不再安排過多篇幅進(jìn)行介紹。本書在編寫的過程中,首先注意到了獨(dú)立設(shè)置物理實(shí)驗(yàn)課程的必要性與教材體系的完整性。其主要內(nèi)容包括測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理的基本知識(shí)以及力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、近代物理實(shí)驗(yàn)和激光原理實(shí)驗(yàn)中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。其次,遵循實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)的規(guī)律性。本書對(duì)基本知識(shí)、基本儀器和基本方法等部分力求詳細(xì)介紹,并按不同層次由易到難,逐步加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的靈活應(yīng)用,對(duì)能力的綜合訓(xùn)練。再次,注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)都編寫了思考題,促使學(xué)生認(rèn)真準(zhǔn)備、積極思考,加深理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃淼葍?nèi)容。*后,注意了計(jì)算機(jī)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用,對(duì)一些數(shù)據(jù)的處理、圖線的擬合、線性回歸等問題可以進(jìn)行計(jì)算機(jī)處理。特別感謝荊楚理工學(xué)院物理教研室的所有老師們,這套教材的編寫是大家共同智慧和汗水的結(jié)晶,是荊楚理工學(xué)院幾十年物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),更是這幾年教學(xué)改革成果的體現(xiàn)。本書是我校精品資源共享課程建設(shè)項(xiàng)目之一。在本書編寫過程中得到了校、院領(lǐng)導(dǎo)和各界友好人士的熱情鼓勵(lì)和幫助,參考了許多兄弟院校的有關(guān)教材,華中科技大學(xué)出版社給予了大力支持,在此一并表示衷心的感謝。由于編者水平有限,書中難免有缺點(diǎn)和錯(cuò)誤,敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。編者2021年12月
高級(jí)實(shí)驗(yàn)師、碩士。在各類學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文20篇,其中核心期刊5篇。主編教材2部,主持和參與省級(jí)科研項(xiàng)目7項(xiàng),獲國(guó)家專利8項(xiàng)。指導(dǎo)學(xué)生獲湖北省大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新競(jìng)賽二等獎(jiǎng)2項(xiàng),三等獎(jiǎng)6項(xiàng);指導(dǎo)學(xué)生獲全國(guó)電子專業(yè)人才設(shè)計(jì)與技能大賽三等獎(jiǎng)1項(xiàng)、全國(guó)大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用設(shè)計(jì)大賽決賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng);指導(dǎo)學(xué)生獲湖北省優(yōu)秀畢業(yè)論文1項(xiàng)。指導(dǎo)學(xué)生獲大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目*項(xiàng)目3項(xiàng)、省級(jí)項(xiàng)目7項(xiàng)、校級(jí)項(xiàng)目9項(xiàng)。
第1章力熱學(xué)實(shí)驗(yàn)(1)
實(shí)驗(yàn)1長(zhǎng)度的測(cè)量(1)
實(shí)驗(yàn)2精密稱量(10)
實(shí)驗(yàn)3固體和液體的密度測(cè)量(16)
實(shí)驗(yàn)4慣性秤(21)
實(shí)驗(yàn)5單擺(25)
實(shí)驗(yàn)6三線擺(29)
實(shí)驗(yàn)7阻尼振動(dòng)的研究(34)
實(shí)驗(yàn)8(a)液體表面張力系數(shù)的測(cè)定(拉脫法)(37)
實(shí)驗(yàn)8(b)液體表面張力系數(shù)的測(cè)定(毛細(xì)管法)(40)
實(shí)驗(yàn)9弦線振動(dòng)的研究(43)
實(shí)驗(yàn)10金屬比熱容的測(cè)定(46)
實(shí)驗(yàn)11水的汽化熱的測(cè)定(49)
實(shí)驗(yàn)12金屬線脹系數(shù)的測(cè)定(53)
第2章電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)(56)
實(shí)驗(yàn)1半導(dǎo)體熱敏電阻特性的研究(70)
實(shí)驗(yàn)2靜電場(chǎng)的模擬測(cè)繪(73)
實(shí)驗(yàn)3磁場(chǎng)的描繪(77)
實(shí)驗(yàn)4指針式萬(wàn)用表的原理和使用(84)
實(shí)驗(yàn)5溫差電偶的定標(biāo)和測(cè)量(92)
實(shí)驗(yàn)6用電位差計(jì)測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(96)
實(shí)驗(yàn)7用直流雙臂電橋測(cè)低值電阻(101)
實(shí)驗(yàn)8數(shù)字萬(wàn)用表的原理及使用(107)
實(shí)驗(yàn)9非平衡直流電橋(121)
第3章光學(xué)實(shí)驗(yàn)(138)
實(shí)驗(yàn)1薄透鏡焦距的測(cè)定(155)
實(shí)驗(yàn)2光強(qiáng)分布的測(cè)定(160)
實(shí)驗(yàn)3單色儀的定標(biāo)(165)
實(shí)驗(yàn)4分光計(jì)的調(diào)整及使用(170)
實(shí)驗(yàn)5光具組基點(diǎn)的測(cè)定(179)
實(shí)驗(yàn)6邁克爾孫干涉儀的調(diào)整及使用(183)
實(shí)驗(yàn)7偏振光的研究(190)
實(shí)驗(yàn)8平行光管的調(diào)整及使用(194)
實(shí)驗(yàn)9用菲涅耳雙棱鏡測(cè)波長(zhǎng)(200)
實(shí)驗(yàn)10用光學(xué)儀器測(cè)量放大率和微小長(zhǎng)度(203)
實(shí)驗(yàn)11用掠射法測(cè)定透明介質(zhì)的折射率(210)
實(shí)驗(yàn)12用透射光柵測(cè)光波波長(zhǎng)及角色散率(217)
第4章近代物理實(shí)驗(yàn)(220)
實(shí)驗(yàn)1弗蘭克赫茲實(shí)驗(yàn)(220)
實(shí)驗(yàn)2光電效應(yīng)和普朗克常數(shù)測(cè)定(226)
實(shí)驗(yàn)3密立根油滴實(shí)驗(yàn)(232)
實(shí)驗(yàn)4燃料電池綜合特性實(shí)驗(yàn)(240)
實(shí)驗(yàn)5塞曼效應(yīng)(250)
實(shí)驗(yàn)6核磁共振(261)
實(shí)驗(yàn)7全息照相(275)
實(shí)驗(yàn)8光速的測(cè)量(282)
第5章激光原理實(shí)驗(yàn)(290)
實(shí)驗(yàn)1固體激光原理與技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)(290)
實(shí)驗(yàn)2氣體激光原理與技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)(300)
附錄A國(guó)際單位制和常用物理常數(shù)(315)
附錄B常用物理數(shù)據(jù)(326)
附錄C常用電氣測(cè)量指示儀表和附件的符號(hào)(334)
參考文獻(xiàn)(338)