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第一章 绪论 1

1．1 物理学对社会的重要性 1

1．2 物理实验课的任务 2

1．3 物理实验课的学习特点及其教学改革 3

1．4 怎样写实验报告 4

1．5 遵守实验规则 5

第二章 不确定度表达和数据处理方法 6

2．1 测量与误差 6

2．2 随机误差的高斯分布与标准误差 8

2．3 近真值——算术平均值 10

2．4 标准误差的估算——标准偏差 11

2．5 间接测量值误差的估算——误差传递公式 12

2．6 不确定度与测量结果表述 13

2．7 有效数字 17

2．8 简算方法及数字取舍规则 18

2．9 数据处理方法 21

附录 中华人民共和国法定计量单位 28

练习题 30

本章小结 32

3．2．1 长度的测量 35

3．2 长度、质量和时间的测量 35

3．1 概述 35

第三章 力学和热学实验 35

3．2．2 质量的测量 39

3．2．3 时间的测量 41

3．3 温度、气压和湿度的测量 41

3．3．1 温度的测量 41

3．3．2 气压的测量 43

3．3．3 湿度的测量 44

3．4 热学量测量 45

3．4．1 导热系数 45

3．4．4 汽化热 46

实验M-1 基本长度测量 46

3．4．2 比热容 46

3．4．3 熔解热 46

实验M-2 质量秤衡——固体和液体密度的测定 49

实验M-3 微小长度变化的测量——杨氏弹性模量的测定 52

实验M-4 计时练习——用扭摆法测定物体转动惯量 58

实验M-5 基本测量综合练习——液体粘度的测定 63

实验M-6 用波尔共振仪研究受迫振动 66

实验M-7 气体比热容比Cp/Cv的测定 72

4．1．1 历史回顾与教学要求 75

4．1 概述 75

第四章 电磁学实验 75

4．1．2 电磁学实验规则 76

4．1．3 几种常用实验仪表和设备的介绍 77

4．2 磁电式电表 81

4．2．1 磁电式电表的工作原理 81

4．2．2 电表的改装 82

4．2．3 多用表的原理和使用 84

4．2．4 电表内阻对测量正确度的影响 88

4．2．5 指针式检流计 90

4．2．6 灵敏电流计 91

4．2．7 冲击电流计 95

4．3 数字电表的使用要点 95

4．3．1 电表的飞跃——从模拟电表到数字电表 95

4．3．2 直流数字电压表DC-DVM 96

4．3．3 发光二极管显示器和液晶显示器 98

4．3．4 数字多用表的使用和选择指南 100

4．4 电桥 108

4．4．1 直流单电桥 108

4．4．2 非平衡电桥 110

4．4．3 双电桥 111

4．4．4 电桥的更新换代产品——数字直流电桥 115

4．4．5 交流电桥 116

4．5 补偿法与电位差计 118

4．5．1 十一线电位差计 119

4．5．2 UJ31型电位差计 121

4．5．3 全补偿法和差值补偿法 123

4．6 磁场测量 124

4．6．1 霍耳效应法测量磁场 125

4．6．2 冲击法测量磁场 128

4．7 阴极射线示波器的物理基础 133

4．7．1 普通示波器 133

4．7．2 双踪示波器 139

4．7．3 示波器的种类及其主要技术性能指标 142

4．7．4 阴极射线示波器的发展 143

实验E-1 电表的改装 144

实验E-2 多用表的原理和使用 147

实验E-3 模拟法测绘静电场 150

实验E-4 直流单电桥的原理和使用 155

实验E-5 补偿法与十一线电位差计 158

实验E-6 UJ31型直流电位差计的使用 161

实验E-7 阴极射线示波器 163

实验E-8 声速测定 167

实验E-9 集成霍耳传感器 171

实验E-10 霍耳效应法测量磁场 173

本章小结 176

参考文献 178

附录 179

第五章 光学实验 186

5．1 概述 186

5．1．1 生气勃勃的光学 186

5．1．2 光学实验的特点和注意事项 186

5．2．1 常用光源 187

5．2 常用光源、光学元件和仪器 187

5．2．2 成像元件——透镜 188

5．2．3 分光元件和滤光元件 189

5．2．4 显微镜和望远镜 190

5．2．5 照相机 191

5．3 光的干涉 193

5．3．1 干涉的分类和特点，牛顿环 193

5．3．2 迈克尔逊干涉仪 195

5．3．3 光干涉的应用 198

5．3．4 光源的时间相干性 198

5．4．1 惠更斯-菲涅耳原理 199

5．4 光的衍射 199

5．4．2 衍射的分类、光栅衍射和单缝衍射 200

5．4．3 衍射应用简介 202

5．5 全息照相 203

5．5．1 全息照相的原理和方法 203

5．5．2 全息照相的主要特点和拍摄条件 205

5．5．3 全息照相再现实像的条件和特点 206

5．5．4 全息照相的应用 206

5．6 偏振光 208

5．6．1 偏振光的分类和获得 208

5．6．3 偏振光的应用 210

5．6．2 旋光现象 210

实验O-1 非接触法测量透明物体厚度和折射率 211

实验O-2 用牛顿环测定透镜的曲率半径 213

实验O-3 用衍射光栅测定光波波长 215

实验O-4 迈克尔逊干涉仪 220

实验O-5 偏振光的观察和应用 221

实验O-6 全息照相 226

第六章 近代物理实验 228

引言 228

实验MP-1 密立根油滴法测定电子电荷——CCD电子显示技术的应用 228

实验MP-2 半导体PN结的物理特性及弱电流测量 233

实验MP-3 夫兰克-赫兹实验 236

实验MP-4 混沌现象 240

实验MP-5 验证快速电子的动量与动能的相对论关系 242

实验MP-6 扫描隧道显微镜 248

实验MP-7 计算机断层扫描术(CT) 250

实验MP-8 光谱的拍摄 252

实验MP-9 音频信息的光纤通讯 255

第七章 选做实验 260

引言 260

实验S-1-1 气垫实验 261

实验S-1-2 微机实时测量——刚体转动惯量的测定 264

实验S-1-3 弦线振动 268

实验S-1-4 液体的饱和蒸气压力和温度测定 270

实验S-1-5 导热系数的测定 273

实验S-1-6 模拟电冰箱制冷系数的测量 276

实验S-1-7 空气动力学实验 280

实验S-1-8 用传感器测定空气相对压力系数 285

实验S-1-9 真空技术 286

实验S-1-10 用动态悬挂法测定金属材料的杨氏弹性模量 288

实验S-2-1 二极管伏安特性曲线的测绘 290

实验S-2-2 电位差计校准电表和测定电阻 292

实验S-2-3 电阻电容串联电路的暂态过程 294

实验S-2-4 灵敏电流计研究 296

实验S-2-5 双电桥测量低电阻 297

实验S-2-6 交流电桥 298

实验S-2-7 磁滞回线 299

实验S-2-8 直流稳压电源的制作 300

实验S-2-9 可控硅调光灯的制作 301

实验S-2-10 PN结正向压降与温度关系研究——PN结温度传感器 303

实验S-2-11 用冲击电流计测定磁感应强度 304

实验S-3-1 照相技术 306

实验S-3-2 细丝线径测定 310

实验S-3-3 用激光散斑法测量微小位移 312

实验S-3-4 光电效应和普朗克常数的测定 314

实验S-3-5 硅光电池特性的测定 318

实验S-3-6 用分光计测定液体折射率 321

实验S-3-7 半导体激光器的特性测量和应用 322

实验S-3-8 全息光栅制作和光栅常数的测定 323

实验S-3-9 标志传感器工作参数测量和应用 324

实验S-3-10 LED光柱显示器特性测定和应用 325

实验S-3-11 动感画成因分析和改进 325

实验S-3-12 多重像——多次反射像的成因分析和改进 326

实验S-3-13 全息存储 327