《大學(xué)物理實驗》介紹了誤差理論與數(shù)據(jù)處理的基本知識, 并涉及力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、近代物理等多方面的實驗內(nèi)容。在實驗內(nèi)容的選擇和編排上, 注重突出物理實驗的基本知識、基本方法、基本測量技術(shù), 包括惠斯通電橋測中值電阻、分光儀的調(diào)整及三棱鏡頂角的測量、楊氏模量的測量、PN結(jié)正向壓降溫度特性的研究、太陽能電池特性實驗、巨磁電阻效應(yīng)及應(yīng)用、光電效應(yīng)研究及普朗克常數(shù)的測定、液晶電光效應(yīng)綜合實驗等四十余種實驗項目。
概論
0.1大學(xué)物理實驗課的任務(wù)
0.2如何做好大學(xué)物理實驗
0.3關(guān)于實驗報告的說明
**章誤差理論
1.1測量與誤差
1.1.1測量的基本概念及分類
1.1.2誤差的基本概念及分類
1.2系統(tǒng)誤差
1.2.1系統(tǒng)誤差的來源
1.2.2系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)
1.2.3系統(tǒng)誤差的減少和消除
1.3隨機(jī)誤差及其數(shù)學(xué)處理
1.3.1直接測得量誤差的估算
1.3.2異常值的剔除
1.3.3間接測得量誤差的估算
1.3.4測量結(jié)果的表達(dá)式
1.4有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則
1.4.1有效數(shù)字的概念
1.4.2運(yùn)算后的有效數(shù)字
1.4.3使用有效數(shù)字運(yùn)算規(guī)則的幾點說明
1.4.4直接測得量結(jié)果表達(dá)式書寫例子
1.4.5間接測得量結(jié)果表達(dá)式書寫例子
1.5測量不確定度評定
1.5.1不確定度的建立
1.5.2測量不確定度的概念與分類
1.5.3直接測量結(jié)果不確定度的評定
1.5.4測量結(jié)果的不確定度表示
1.5.5間接測量結(jié)果不確定度的評定
第2章數(shù)據(jù)處理的基本方法
2.1列表法
2.2作圖法
2.2.1作圖法的步驟與規(guī)則
2.2.2用作圖法求直線的斜率、截距和經(jīng)驗公式
2.2.3曲線的改直
2.3逐差法
2.4**二乘法
第3章物理實驗基本儀器的使用與訓(xùn)練
實驗3.1長度測量儀器與訓(xùn)練
實驗3.2復(fù)擺的研究
實驗3.3電學(xué)基本儀器與訓(xùn)練
實驗3.3.1電表的改裝與校準(zhǔn)
實驗3.3.2惠斯通電橋測中值電阻
實驗3.3.3直流單雙臂電橋的使用
實驗3.3.4交流電橋的應(yīng)用
實驗3.4光學(xué)基本儀器與訓(xùn)練
實驗3.4.1分光儀的調(diào)整及三棱鏡頂角的測量
實驗3.4.2光柵衍*及鈉光波長的測量
實驗3.4.3用超聲光柵測定液體中的聲速
第4章綜合及應(yīng)用型實驗
實驗4.1剛體轉(zhuǎn)動的研究
實驗4.1.1用塔輪式轉(zhuǎn)動慣量儀測量剛體的轉(zhuǎn)動慣量
實驗4.1.2用氣墊轉(zhuǎn)盤測量剛體的轉(zhuǎn)動慣量
實驗4.2楊氏模量的測量
實驗4.3弦音振動的研究
實驗4.4波爾共振的研究
實驗4.5液體表面張力系數(shù)的測量
實驗4.6介質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)的測定
實驗4.7用冷卻法測金屬的比熱容
實驗4.8小型制冷裝置制冷功率和制冷效率的測量
實驗4.9聲速測量
實驗4.10熱電偶定標(biāo)與金屬冷卻過程的測量
實驗4.11通電圓線圈和亥姆霍茲線圈磁場的測量
實驗4.12幾何光學(xué)的應(yīng)用與研究
實驗4.13等厚干涉的研究與應(yīng)用
實驗4.14單縫衍*的研究
實驗4.15光的偏振
實驗4.16多普勒效應(yīng)的研究與應(yīng)用
實驗4.17PN結(jié)正向電壓溫度特*研究
實驗4.18鐵磁材料的磁滯回線和基本磁化曲線
實驗4.19霍爾效應(yīng)的研究
實驗4.20巨磁電阻效應(yīng)及其應(yīng)用
實驗4.21太陽能電池特*實驗
第5章近代物理實驗
實驗5.1光電效應(yīng)法測量普朗克常數(shù)
實驗5.2邁克耳遜干涉儀的調(diào)整與使用
實驗5.2.1雙光束等傾干涉
實驗5.2.2多光束干涉
實驗5.3光速測量
實驗5.4全息照相
實驗5.5夫蘭克-赫茲實驗
實驗5.6密立根油滴實驗
實驗5.7鎢的逸出功的測定
實驗5.8液晶電光效應(yīng)綜合實驗
附錄
參考文獻(xiàn)
概▁論
物理學(xué)是一門實驗科學(xué)。物理學(xué)新概念、新規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立主要依賴于實驗，物理學(xué)上的新突破也常常是基于新的實驗技術(shù)和方法的發(fā)觀。物理實驗的方法。思維、儀器以及技術(shù)已經(jīng)被普遍地應(yīng)用在各個自然科學(xué)領(lǐng)域，乃至自然科學(xué)之外的學(xué)科，
“大學(xué)物理實驗”是理工科院校各專業(yè)的一門獨(dú)立設(shè)置的必修基礎(chǔ)課程，是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)以后接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓(xùn)練的開編。本課程中每個實驗項目都經(jīng)過精心設(shè)計、安排，在加深對理論知識理解的同時，可使學(xué)生獲得基本的實驗知識，并在實驗方法和實驗技能等諸多方面提供了較為系統(tǒng)、嚴(yán)格的調(diào)練，是大學(xué)生從事科學(xué)實驗的人門向?qū)АＴ谂囵B(yǎng)科學(xué)工作者的良好素質(zhì)及科學(xué)世界觀方面，大學(xué)物理實驗課程也起者潛移默化的作用，是**實踐類課程難以替代的。
0.1大學(xué)物理實驗課的任務(wù)
本課程按照（高等學(xué)校理工科**基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求），以循序南進(jìn)的原則，學(xué)習(xí)物理實驗知識、方法和技能，了解科學(xué)實驗的主要過程和基本方法，為今后學(xué)習(xí)和工作奠定良好的實驗基礎(chǔ)，其具體任務(wù)是：
1.通過對實驗現(xiàn)象的觀察、分析和對物理量的測量，學(xué)習(xí)物理實驗知識，加深對物理學(xué)原理的理解，
2.培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實驗**，*要包括以下幾個方面；
（1）能通過閱讀實驗教材或資料，做好實驗前的準(zhǔn)備。
（2）能借*教材或儀器說明書正確使用物理實驗儀器。
（3）能話用物理學(xué)理論對實臉現(xiàn)象進(jìn)行初步分析判斷，
（4）能正確記錄和處理實驗數(shù)據(jù)，繪制曲線，分析實驗結(jié)果，撰寫合格的實驗報告。
（5）能夠完成簡單的具有設(shè)計*內(nèi)容的實驗。
3.培養(yǎng)與提高學(xué)生的科學(xué)實驗索養(yǎng)，要求學(xué)生具有理論聯(lián)系實際和實事求是的科學(xué)作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度，主動研究的探索精神，遵守紀(jì)律、遵守操作規(guī)程，團(tuán)結(jié)協(xié)作和愛護(hù)公共財產(chǎn)的優(yōu)良品徳
0.2如何做好大學(xué)物理實驗
簡單來說，做好大學(xué)物理實驗要抵好三個環(huán)節(jié)：實驗預(yù)習(xí)、實驗過程和實驗報告。
1.實驗預(yù)習(xí)
預(yù)習(xí)是實驗的基礎(chǔ)，是實驗順利進(jìn)行和提供實驗質(zhì)量的保障，做好預(yù)習(xí)，首先應(yīng)明確本次實驗的目的，知道要“做什么”：在此基礎(chǔ)之上明確實驗原理、實驗方法的特點，以及測量的內(nèi)容和注意事項，了解實驗“怎么做“，哪些是直接測量量，哪些是間接測量量，用什么僅器和方法來測量，站果的誤差該如何估算等，想明白這些問題之后，制定合理的實驗規(guī)劃，在課堂實驗過程中有的放矢，有什對*地進(jìn)行挫作和觀察，及時發(fā)現(xiàn)和解決問同題，獨(dú)立完成各項任務(wù)，實現(xiàn)各個日標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，上課之前完或?qū)嶒烆A(yù)習(xí)報告的書寫。
2.實驗過程
（1）按時進(jìn)人實驗室，不遲到早退注意課意秩序，不交頭接耳，獨(dú)立完成實驗。
（2）認(rèn)真檢查并熟悉測量僅器，記下主要測量僅器的型號及其主要技術(shù)參數(shù)（如測量范圍和精度）。
（3）根據(jù)儀器使用說明，正確安裝和調(diào)整儀器；檢查無誤后，按實驗要求進(jìn)行實驗：如有問題，可聯(lián)系指導(dǎo)教師協(xié)*解決。
（4）嚴(yán)肅認(rèn)真，膽大心細(xì)，獨(dú)立操作，有條不素。
（5）實事求是，正確記錄實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象。需特別注意數(shù)據(jù)的有效數(shù)字。
（6）實驗中要及時分析和整理數(shù)捌，如有問題，應(yīng)重測或補(bǔ)測，惜誤的數(shù)據(jù)用一條水平線段劃掉即可。原始數(shù)報粒理后出后經(jīng)新起笑字，列右品師，綿由源關(guān)閉，儀器規(guī)整好，填寫實驗運(yùn)行記錄本，記錄儀器設(shè)備損壞情況。
實驗中強(qiáng)調(diào)規(guī)范操作，注意操作的安全*：學(xué)會邊做實驗、邊檢查、邊分析，避免實驗結(jié)束時才發(fā)現(xiàn)實驗過程有誤的現(xiàn)象發(fā)生，實驗中出現(xiàn)故障時應(yīng)立即控制現(xiàn)場（如斷電，降溫等）.及時報告老師，分析原因，排除故障，切不可有意回避、推諉責(zé)任、擅自調(diào)換別組的儀器。
因操作不當(dāng)造成僅器損壞，將視情節(jié)酌情賠償。
3.實驗報告
實驗報告不只是一份學(xué)生的作業(yè)，更是實驗者所做的工作和成果展示。閱讀者要從報告中了解實驗者做了什么，根據(jù)什么做的，取得了哪些觀測資料，得到了什么樣的實驗結(jié)果，取得了什么成果或結(jié)論。實驗報告應(yīng)能反映實驗者對所做實驗的完整思路。其中特別注意實驗?zāi)康�，實驗原理、實驗結(jié)論的和諧一致，即實驗中的結(jié)論應(yīng)該是在原理的指導(dǎo)下取得的結(jié)果，來說明對實驗?zāi)康牡膶崿F(xiàn)程度。
攜寫實驗報告字體要端正，文字要簡練，數(shù)據(jù)要齊全，圖表要規(guī)范。計算要準(zhǔn)確，分析要充分、具體，要按時提交實驗報告，過時無故不交者沒有分?jǐn)?shù)，如發(fā)現(xiàn)有抄襲數(shù)據(jù)或報告現(xiàn)象的，一律按作弊嚴(yán)肅處理。
0.3關(guān)于實驗報告的說明
本課程中，實驗報告分為預(yù)習(xí)報告、課上數(shù)據(jù)記錄和課后數(shù)據(jù)處理三部分，其所占分?jǐn)?shù)
比例通常為3：3：4。
實驗課之前必須按時完成預(yù)習(xí)報告的書寫，并在課上交由教師審閱，無預(yù)習(xí)報告或預(yù)習(xí)報告不合格者不得參加該次實驗課；
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