《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》是作者在多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合目前學(xué)生學(xué)習(xí)的新特點(diǎn),融合了多年教學(xué)研究成果編寫而成的。全書分兩部分。第一部分是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識,重點(diǎn)介紹誤差理論和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。并兼顧力、電、光實(shí)驗(yàn)的基本知識。第二部分按基本實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的順序編排了近60個(gè)實(shí)驗(yàn),教師可根據(jù)專業(yè)和實(shí)驗(yàn)室條件從中選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)安排教學(xué)。
《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》適合高等學(xué)校理工科類學(xué)生學(xué)習(xí)使用,也可作為相關(guān)人員的參考用書。
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本書是在廣西大學(xué)使用的《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)講義》的基礎(chǔ)上修訂而成的。廣西大學(xué)開設(shè)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),教學(xué)對象為理、工、農(nóng)、醫(yī)4大類數(shù)十個(gè)專業(yè),各專業(yè)的教學(xué)要求和學(xué)時(shí)數(shù)有所不同。本書編人的實(shí)驗(yàn)數(shù)量較多,基本涵蓋了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱規(guī)定必須完成的力、熱、電、光學(xué)實(shí)驗(yàn),并涉及部分近代物理實(shí)驗(yàn)知識和工程學(xué)知識。有典型意義的實(shí)驗(yàn)方法,融合在相關(guān)實(shí)驗(yàn)中加以介紹和運(yùn)用。因此,本書有較大的靈活性,不同專業(yè)可結(jié)合自身的特點(diǎn)和要求選擇其中的若干個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)。
本書第1章為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識,其中1.2節(jié)測量誤差和數(shù)據(jù)處理,1.3節(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的列表與作圖必須講授(3學(xué)時(shí)),1.4~1.6節(jié)力、熱、電、光學(xué)實(shí)驗(yàn)基本知識由學(xué)生結(jié)合相關(guān)的實(shí)驗(yàn)自學(xué)。第2~4章是基本物理實(shí)驗(yàn),著重于基礎(chǔ)訓(xùn)練。這三章按力、熱、電、光學(xué)實(shí)驗(yàn)的順序編排,但實(shí)驗(yàn)的次序可根據(jù)實(shí)際情況靈活掌握。第5章為綜合性物理實(shí)驗(yàn)和近代物理實(shí)驗(yàn),著重于開闊學(xué)生的視野,一般宜在完成了一定數(shù)量的基本物理實(shí)驗(yàn)后才進(jìn)行。第6章為設(shè)計(jì)性和研究性物理實(shí)驗(yàn),著重于研究能力和創(chuàng)新能力的初步訓(xùn)練,可以作為選做實(shí)驗(yàn)。
本書對實(shí)驗(yàn)原理、方法、儀器等的介紹,力求采用科技發(fā)展的最新成果。本書編寫過程中參考了多部兄弟院校的實(shí)驗(yàn)教材和有關(guān)論文、著作,還參考了部分儀器廠家的產(chǎn)品說明,恕不一一列舉。謹(jǐn)此一并致以衷心的謝意。
參加本書編寫工作的,還有張衛(wèi)平、馬樹元、陳紅梅、黃宇陽、王態(tài)成、鐘水庫、黃創(chuàng)高、劉宏邦、韋銀燕、藍(lán)志強(qiáng)等任課教師。
限于編者水平,難免有不當(dāng)之處,懇請讀者批評指正。
目錄
前言
第1章 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識 1
1.1 物理實(shí)驗(yàn)和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 1
1.2 測量誤差和數(shù)據(jù)處理 3
1.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的列表與作圖 20
1.4 力學(xué)和熱學(xué)實(shí)驗(yàn)基本知識 23
1.5 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)基本知識 36
1.6 光學(xué)實(shí)驗(yàn)基本知識 43
習(xí)題 48
第2章 基本物理實(shí)驗(yàn)——力學(xué)和熱學(xué)實(shí)驗(yàn) 50
實(shí)驗(yàn)2.1 不規(guī)則固體密度的測定 50
實(shí)驗(yàn)2.2 用比重瓶測定小塊固體密度 53
實(shí)驗(yàn)2.3 弦振動研究 55
實(shí)驗(yàn)2.4 用拉伸法測定金屬絲的楊氏彈性模量 63
實(shí)驗(yàn)2.5 動力法測剛體的轉(zhuǎn)動慣量 68
實(shí)驗(yàn)2.6 用氣墊導(dǎo)軌研究碰撞 72
實(shí)驗(yàn)2.7 固體比熱容的測定 76
實(shí)驗(yàn)2.8 表面張力系數(shù)的測定 79
實(shí)驗(yàn)2.9 液體黏滯系數(shù)的測定 82
實(shí)驗(yàn)2.10 金屬熱傳導(dǎo)系數(shù)的測定 85
實(shí)驗(yàn)2.11 穩(wěn)態(tài)法測量不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù) 88
實(shí)驗(yàn)2.12 冷卻法測定金屬的比熱容 91
實(shí)驗(yàn)2.13 空氣比熱容比的測定 94
實(shí)驗(yàn)2.14 水的汽化熟的測定 96
第3章 基本物理實(shí)驗(yàn)——電學(xué)實(shí)驗(yàn) 100
實(shí)驗(yàn)3.1 示波器的使用 100
實(shí)驗(yàn)3.2 電勢差計(jì)的使用 110
實(shí)驗(yàn)3.3 惠斯登電橋測電阻 115
實(shí)驗(yàn)3.4 電表改裝與校準(zhǔn) 120
實(shí)驗(yàn)3.5 低阻的測量 126
實(shí)驗(yàn)3.6 交流電橋 132
實(shí)驗(yàn)3.7 RLC串聯(lián)電路的暫態(tài)特性 139
實(shí)驗(yàn)3.8 RLC串聯(lián)電路的穩(wěn)態(tài)特性 144
實(shí)驗(yàn)3.9 磁化曲線和磁滯回線的測量 149
第4章 基本物理實(shí)驗(yàn)——光學(xué)實(shí)驗(yàn) 155
實(shí)驗(yàn)4.1 用單縫衍射儀測定光波波長 155
實(shí)驗(yàn)4.2 衍射光柵 158
實(shí)驗(yàn)4.3 菲涅耳雙棱鏡 161
實(shí)驗(yàn)4.4 光的等厚干涉 165
實(shí)驗(yàn)4.5 偏振光的檢測與旋光儀的使用 170
實(shí)驗(yàn)4.6 分光計(jì)的調(diào)整和棱鏡折射率的測定 179
實(shí)驗(yàn)4.7 單色儀 185
實(shí)驗(yàn)4.8 邁克耳孫干涉儀 189
實(shí)驗(yàn)4.9 用小型攝譜儀測量光波波長 191
第5章 綜合性物理實(shí)驗(yàn)和近代物理實(shí)驗(yàn) 196
實(shí)驗(yàn)5.1 動態(tài)懸掛法測定楊氏模量 196
實(shí)驗(yàn)5.2 用集成霍爾傳感器測螺線管磁場 202
實(shí)驗(yàn)5.3 開關(guān)型霍爾傳感器與簡諧振動實(shí)驗(yàn) 207
實(shí)驗(yàn)5.4 鐵磁材料居里溫度的測定 212
實(shí)驗(yàn)5.5 非線性電路混沌實(shí)驗(yàn) 216
實(shí)驗(yàn)5.6 全息照相 222
實(shí)驗(yàn)5.7 全息光柵的制備及光柵常數(shù)的測定 225
實(shí)驗(yàn)5.8 阿貝成像原理和空間濾波 227
實(shí)驗(yàn)5.9 金屬電子逸出功的測定 231
實(shí)驗(yàn)5.10 弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn) 236
第6章 設(shè)計(jì)性和研究性物理實(shí)驗(yàn) 241
實(shí)驗(yàn)6.1 用單擺實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)分布 241
實(shí)驗(yàn)6.2 落球法測定液體黏滯系數(shù)的研究 244
實(shí)驗(yàn)6.3 用球徑計(jì)測量透鏡的曲率半徑 246
實(shí)驗(yàn)6.4 實(shí)用歐姆表的設(shè)計(jì) 247
實(shí)驗(yàn)6.5 大量程直流電流表的改裝和校準(zhǔn) 249
實(shí)驗(yàn)6.6 UJ36a型電勢差計(jì)靈敏度的研究 251
實(shí)驗(yàn)6.7 惠斯登電橋靈敏度的研究 254
實(shí)驗(yàn)6.8 pn結(jié)U-I特性曲線的測量和研究 257
實(shí)驗(yàn)6.9 太陽能電池基本特性的測定 260
實(shí)驗(yàn)6.10 半導(dǎo)體點(diǎn)溫計(jì)的設(shè)計(jì)和定標(biāo) 263
實(shí)驗(yàn)6.11 望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì)與組裝 268
實(shí)驗(yàn)6.12 用單色儀測定普朗克常量 270
實(shí)驗(yàn)6.13 雙光柵衍射成像 272
常用基本物理常量 276