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第一部分 物理实验基础知识 3

第1章 绪论 3

1.1 物理实验的作用与地位 3

1.2 物理实验课的任务与基本要求 4

1.3 物理实验的分类 5

1.4 物理实验课的程序 7

第2章 不确定度与数据处理基本知识 9

2.1 误差及其分类 9

2.2 误差分布 15

2.3 不确定度 18

2.4 测量结果评价 19

2.5 减小系统误差常用的方法 23

2.6 有效数字 26

2.7 数据处理的基本方法 29

2.8 数据处理举例 34

第3章 基本实验方法及操作技术简介 43

3.1 比较法 43

3.2 放大法 44

3.3 补偿法 46

3.4 模拟法 47

3.5 干涉法 48

3.6 转换法 48

3.7 基本实验操作技术 49

第二部分 力学和热学实验 55

第4章 力学基本量的测量 55

4.1 惯性质量的测量 55

4.2 三线摆测转动惯量 60

4.3 落球法测液体黏滞系数 66

4.4 杨氏模量的测量 69

第5章 热学基本量的测量 76

5.1 冰的熔解热的测量 76

5.2 水的汽化热的测量 79

5.3 空气比热容比的测量 82

5.4 液体比热容的测量 86

5.5 热功当量的测量 89

第6章 力学规律的研究 92

6.1 气垫导轨综合实验 92

6.2 刚体转动的研究 101

6.3 弦振动研究 104

6.4 空气中超声传播规律的研究 106

6.5 伯努利方程的研究 112

第7章 热学规律的研究 117

7.1 不良导体导热现象的研究 117

7.2 金属线胀现象的研究 119

7.3 液体表面现象的研究 124

7.4 用传感器研究空气的相对压力系数 128

第三部分 电磁学实验 135

第8章 电磁学基本量的测量 135

8.1 电子比荷的测量 135

8.2 用示波器测量信号的电压及频率 137

8.3 用惠斯通电桥测电阻 147

8.4 用非平衡电桥测电阻 152

8.5 用线式电势差计测电池的电动势 159

8.6 温差电动势的测量 164

8.7 半导体器件特性测量 169

第9章 电路特性与电磁场规律的研究 178

9.1 RLC电路的特性研究 178

9.2 用非线性电路研究混沌现象 191

9.3 周期信号的傅立叶分解与合成研究 194

9.4 用恒定电流场模拟静电场 199

9.5 螺线管磁场的描绘 204

9.6 磁滞回线的研究 211

第四部分 光学实验 227

第10章 光学基本量的测量 227

10.1 液体旋光率及浓度的测量 227

10.2 透明介质折射率的测量 232

10.3 薄透镜焦距的测量 236

10.4 用分光计测棱镜玻璃的折射率 242

第11章 光学规律的研究 254

11.1 衍射光强的分布研究 254

11.2 偏振光的研究 259

11.3 双棱镜干涉现象研究 266

11.4 用迈克耳孙干涉仪研究光的干涉 272

11.5 等厚干涉的研究——牛顿环及劈尖的干涉 280

11.6 光纤数值孔径及干涉的研究 286

第五部分 近代物理实验 297

第12章 原子物理与光谱技术 297

12.1 光电管特性与普朗克常量的测量 297

12.2 用密立根油滴仪测电子电量 304

12.3 夫兰克-赫兹实验 308

12.4 黑体辐射实验 313

12.5 塞曼效应 317

12.6 氢氘原子光谱 324

12.7 傅立叶变换光谱实验 328

12.8 等离子体实验 332

第13章 原子核物理 342

13.1 核衰变的统计规律 342

13.2 γ能谱的测量 347

13.3 用快速电子验证相对论效应 354

13.4 CT无损探伤检测 359

第14章 磁共振与微波 366

14.1 核磁共振实验 366

14.2 光泵磁共振 371

14.3 微波传输特性的测量 380

第15章 近代光学实验 385

15.1 光拍法测量光速 385

15.2 全息照相 389

15.3 法拉第效应实验 395

15.4 电光调制实验 398

15.5 声光调制实验 408

15.6 白光光学数字图像信息处理实验 419

15.7 半导体激光器实验 427

第六部分 设计性实验 443

第16章 设计性物理实验概述 443

16.1 设计性物理实验 443

16.2 设计性物理实验方案的制定 445

16.3 设计性物理实验报告的撰写 447

第17章 物理量测量设计性实验 448

17.1 物质密度的测量 448

17.2 重力加速度的测量 448

17.3 固体声速的测量 449

17.4 液体和气体折射率的测定 450

17.5 岩石物理参数的测试 450

17.6 原油物理参数的测试 451

第18章 电磁学设计性实验 452

18.1 非线性电阻的伏安特性 452

18.2 万用电表的设计与定标 452

第19章 光学设计性实验 454

19.1 用干涉法测细丝直径和透明薄膜厚度 454

19.2 钠光波长的测量 454

19.3 光学平台设计性实验 455

第20章 仿真与创新物理实验 460

20.1 仿真物理实验 460

20.2 创新物理实验 460

附录 461

主要参考文献 471