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绪论 1

§0·1大学物理实验的地位和作用 1

§0·2本课程的目的和任务 1

目 录 1

§0·3大学物理实验的过程和要求 2

1·1·1测量与单位 6

1·1·2误差及其分类 6

§1·1物理量的测量与测量误差的概念 6

第一章误差和实验数据处理的基本知识 6

1·1·3精密度、准确度和精确度 8

§1·2直接测量量误差的估算 9

1·2·1 多次直接测量的误差估算与结果表示 9

1·2·2单次直接测量结果的误差估算 13

*1·2·3直接测量的数据处理及不确定度 14

§1·3间接测量结果的误差传递 15

1·3·1误差传递的基本公式 16

1·3·2标准偏差的误差传递公式 18

*§1·4误差分析的应用 20

§1·5有效数字及其运算 21

1·5·1有效数字的概念 21

1·5·2有效数字的运算规则 22

§1·6数据处理的基本方法 23

1·6·1列表法 23

1·6·2作图法及其应用 24

1·6·3逐差法 26

1·6·4最小二乘原理与曲线的拟合 28

*§1·7非等精度测量、加权平均 31

习题 32

第二章基本物理量的测量及常用测量仪器 36

§2·1力学、热学基本物理量的测量及常用测量仪器 36

2·1·1长度测量仪器和量具 38

2·1·2质量测量仪器 41

2·1·3时间测量仪器 45

2·1·4温度测量仪器 49

2·1·5 气压计 51

2·1·6 密度计 52

2·2·1磁电式指示仪表 53

§2·2电学基本物理量的测量及常用测量仪器 53

2·2·2 灵敏电流计及冲击电流计 55

2·2·3 万用电表 58

2·2·4 晶体管毫伏表（DA-16型） 60

2·2·5 晶体管万用电表（MF-20型） 61

2·2·6 电阻器 62

2·2·7 电测量标准具 64

2·2·8 电源 67

2·2·10低频信号发生器 68

2·2·9 开关 68

2·2·11十进频率计 69

2·2·12 箱式惠斯通电桥（QJ-23型） 70

2·2·13示波器 71

§2·3光学基本仪器及常用光源 76

2·3·1测微目镜 76

2·3·2显微镜和读数显微镜 77

2·3·3望远镜 79

2·3·4平行光管 80

2·3·5照相机 81

2·3·6分光计 83

2·3·7常用光源 87

第三章基础实验 91

§3·1四个基本量的测量练习 91

3·1·1 长度测量 91

3·1·2质量、时间和温度的测量 92

§3·2物体密度的测定 92

3·2·1 固体和液体密度的测定 92

3·2·2 空气密度的测定 94

§3·3惯性秤 98

§3·4在气垫导轨斜面上测速度和加速度 100

§3·5用单摆测重力加速度 103

§3·6落球法测定液体的粘滞系数 106

§3·7热电偶的定标和测温 109

§3·8伏安法测电阻 111

§3·9万用电表的使用 113

§3·10示波器的使用 114

§3·11用惠斯通电桥测量中值电阻 117

§3·12用电位差计校正电表 119

§3·13静电场的描绘与研究 123

§3·14磁场的描绘和研究 127

§3·15常用助视和投影光学仪器 131

§3·16照相技术 135

§3·17用分光计测定棱镜的折射率 137

§3·18用分光计测定液体的折射率 139

§3·19透镜焦距的测定 141

§3·20用牛顿环测平凸透镜的曲率半径 144

§3·21测定衍射光栅的光栅常数 147

§3·22用小型棱镜摄谱仪拍摄光谱 150

第四章基础应用实验 154

§4·1随机误差的正态分布规律 154

§4·2杨氏模量的测定（拉伸法） 157

§4·3三线摆法测转动惯量 160

§4·4研究碰撞中的动量和能量 163

§4·5简谐振动的研究 165

§4·6阻尼振动——品质因数的测试 168

§4·7声速的测量 171

§4·8用混合法测固体的比热容 174

§4·9良导体导热系数的测定 177

§4·10用拉脱法测定液体的表面张力系数 179

§4·11灵敏电流计的特性研究 182

§4·12低电阻的测定 186

§4·13霍尔法测定螺线管的磁场 189

§4·14冲击电流计特性的研究 192

§4·15用冲击法测铁磁物质的磁化曲线 195

§4·16交流电桥 200

§4·17 RLC电路的相频特性研究 203

§4·18RLC电路的幅频特性研究 207

§4·19电子束线的聚焦与偏转研究 211

§4·20用双棱镜测定光波波长 218

§4·21单缝和双缝衍射光强分布的测定 220

§4·22漫反射全息照相的摄制 223

§4·23单色仪的定标和使用 227

§4·24用迈克耳孙干涉仪测定光波的波长和波长差 230

§4·25法布里－珀罗干涉仪的调整与使用 236

§4·26光的偏振现象的观察和分析 239

§4·27透镜组基点的测定 246

§4·28阿贝成像原理和空间滤波实验 249

第五章设计性综合实验 254

§5·1设计性综合实验的性质和教学目的 254

§5·2设计性综合实验的预备知识 255

5·2·1处理和消除系统误差的一般知识 255

5·2·2基本物理实验方法概述 259

§5·3液体密度的实时测量研究 266

§5·4用实验方法寻求弹簧振子的周期经验公式 269

——优化法及多元线性回归方法的应用 269

§5·5热敏电阻的特性测试，温度的实时测量和控制 273

§5·6在气轨上模拟研究势能曲线 276

§5·7高温超导体的临界温度和临界电流的测量研究 278

§5·8粘滞性阻尼常数的测定及磁阻尼、压差阻尼特性的研究 282

§5·9固体和液体相对介电系数的测定 284

§5·10长度量的电测法——电感式和电容式位移测量 287

§5·11用运算放大器制作万用电表 289

§5·12用光学方法测量细丝直径 292

§5·13用不同方法测定玻璃薄片的折射率 293

§5·14全息光栅和θ调制片的研制 294

§5·15迈克耳孙干涉仪的组装和应用 298

§5·16全息干涉计量的应用 299

§5·17用椭圆偏振仪测量薄膜的厚度和折射率 303

附录 305

一、一些常用的物理数据表 305

二、常用固体、液体、气体的密度表 306

三、固体材料的各向同性弹性模量 309

四、固体的摩擦系数 310

五、表面张力系数 311

六、液体的粘滞系数 311

七、声速 312

八、水的沸点和压强的关系 314

九、空气的相对湿度与干湿泡温度计温差的关系 315

十、固、液体的膨胀系数 317

十一、物质的比热容 318

十二、导热系数 318

十三、某些金属或合金的电阻率及其温度系数 320

十四、热电偶分度表 320

十五、一些物质的折射率 322

十六、常用谱线波长 323