本書是跟據(jù)教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會2010年頒布的《理工科類大學(xué)物理實驗教學(xué)基本要求》,結(jié)合編者多年來在物理實驗教學(xué)中的實踐經(jīng)驗編寫而成的,全書分為 測量與誤差理論、 數(shù)據(jù)處理的基本方法、基礎(chǔ)性實驗、綜合設(shè)計性實驗。本書內(nèi)容通熟易懂,實驗操作步驟表達(dá)明確,數(shù)據(jù)處理敘述詳盡,并附有數(shù)據(jù)表格,學(xué)生對照教材和儀器,基本上能夠獨立完成實驗。每個實驗的后都提供了若干思考題,用以促進(jìn)學(xué)生積極思考,加深理解。本書可作為高等學(xué)校理工科各類專業(yè)的物理實驗教學(xué)用書。
大學(xué)物理實驗是理工科學(xué)生必修的一門重要的基礎(chǔ)課程,是學(xué)生在大學(xué)期間學(xué)到的個較系統(tǒng)的實踐類課程,也是諸多后續(xù)課程的實驗基礎(chǔ)。通過這門課程的學(xué)習(xí),不僅可使學(xué)生較系統(tǒng)地掌握實驗的基本理論和基本技能以及科學(xué)研究的方式、方法,還可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)踏實的工作作風(fēng)和實事求是的科學(xué)態(tài)度。
全書內(nèi)容共分5章。第1章主要介紹測量與誤差的基本理論; 第2章主要介紹數(shù)據(jù)處理的一些基本方法; 第3章主要介紹部分常用物理量的測量方法和常用儀器的使用方法; 第4章、第5章是實驗內(nèi)容,包括11個基礎(chǔ)性實驗和7個綜合性實驗;A(chǔ)性實驗內(nèi)容涵蓋了力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)等方面的知識。每個實驗力求實驗?zāi)康拿鞔_,實驗設(shè)備圖像清晰,實驗內(nèi)容敘述詳細(xì)具體,實驗原理講解突出實驗設(shè)計思路和實驗方法。
本書由李雙美、吉曉瑞主編,孟廣伊副主編。實驗教學(xué)團(tuán)隊成員楊曉紅、張嬌、李春霞、江翠、趙明明、杜春艷老師,對教材的編寫工作做出了一定貢獻(xiàn),在此深表感謝。
編寫一本適用的實驗教材,是一項艱苦而又復(fù)雜的工作,本書凝聚了作者多年來累積的實驗教學(xué)經(jīng)驗。由于編者水平有限,加之時間倉促,書中難免有不足之處,敬請讀者批評指正。
編者2020年10月
緒論
第1章測量與誤差理論
1.1測量與誤差的概念
1.2測量結(jié)果不確定度的評定
1.3測量結(jié)果的有效數(shù)字
第2章數(shù)據(jù)處理的基本方法
2.1列表法
2.2作圖法
2.3逐差法
2.4小二乘法
習(xí)題
第3章常用物理量的測量和常用儀器的使用方法
3.1物理實驗中常用的幾種基本測量方法
3.2長度的測量方法
3.3電磁學(xué)實驗與光學(xué)實驗的操作方法及注意事項
第4章基礎(chǔ)性實驗
4.1用三線扭擺測量剛體的轉(zhuǎn)動慣量
4.2空氣比熱容比的測量
4.3物體導(dǎo)熱系數(shù)的測定
4.4用模擬法測繪靜電場
4.5圓線圈和亥姆霍茲線圈的磁場
4.6示波器的使用
4.7利用霍爾效應(yīng)測磁場
4.8多功能電橋的原理和應(yīng)用
4.9用牛頓環(huán)測平凸透鏡的曲率半徑
4.10邁克耳孫干涉儀實驗
4.11分光計的調(diào)整與棱鏡折射率的測量
第5章綜合性實驗
5.1用光杠桿法測量金屬絲的楊氏模量
5.2超聲波的聲速測量
5.3光電效應(yīng)測量普朗克常量
5.4太陽能電池基本特性研究
5.5核磁共振實驗
5.6光柵光譜實驗
5.7光纖傳感器實驗
附錄
附錄1SI基本單位
附錄2包括SI輔助單位在內(nèi)的具有專門名稱的SI導(dǎo)出單位
附錄3我國法定計量單位
附錄4SI單位的倍數(shù)單位詞頭
附錄5基本物理常數(shù)
附錄6玻璃和固態(tài)有機(jī)物的密度(室溫下的值)
附錄7各種液體的密度
附錄820℃時幾種常見物質(zhì)的密度
附錄9水在不同溫度時的密度
附錄10海平面上不同緯度處的重力加速度
附錄1120℃時某些金屬的楊氏模量
附錄12固體的比熱容
附錄13液體的比熱容
附錄14水、冰和水銀在不同溫度下的比熱容
附錄15固體的導(dǎo)熱系數(shù)
附錄16不同金屬或合金與鉑(化學(xué)純)構(gòu)成熱電偶的熱(溫差)電動勢(熱端在100℃,冷端在0℃)
附錄17金屬和合金電阻的溫度系數(shù)
附錄18絕緣體的電阻率(常溫下)
附錄19順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)的相對磁導(dǎo)率
附錄20導(dǎo)體的電阻率
附錄21超導(dǎo)元素的臨界溫度和臨界磁場
附錄22超導(dǎo)合金和化合物臨界溫度和0K時的臨界磁場
附錄23晶體及光學(xué)玻璃折射率
附錄24高溫超導(dǎo)體的臨界溫度
附錄25可見光區(qū)定標(biāo)用的已知波長/汞(Hg)發(fā)射光譜
附錄26常用譜線波長
附錄27光波的波長范圍和頻率范圍
附錄28固體中的聲速
附錄29液體中的聲速
附錄30氣體中的聲速(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)
附錄31某些物質(zhì)的相對介電常數(shù)
參考文獻(xiàn)