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绪论 1

第一章 测量误差、不确定度和数据处理 6

1.1 测量 6

1.1.1 直接测量和间接测量 6

1.1.2 等精度测量和非等精度测量 7

1.2 测量的误差 7

1.2.1 测量的误差 7

1.2.2 测量误差的分类 7

1.2.3 测量的精密度、准确度和精确度 11

1.3 测量结果的不确定度 11

1.3.1 测量结果的不确定度的基本概念 12

1.3.2 直接测量结果的不确定度评定 16

1.3.3 间接测量结果的不确定度合成 17

1.4 有效数字 20

1.4.1 测量值的有效数字 20

1.4.2 直接测量量有效数字的读取 20

1.4.3 间接测量量有效数字的运算 21

1.4.4 有效数字的修约规则 22

1.4.5 不确定度及最佳值有效数字的取位规则 23

1.5 常用数据处理方法 24

1.5.1 列表法 24

1.5.2 作图法 24

1.5.3 最小二乘法 27

1.5.4 逐差法 30

1.5.5 Origin软件在数据处理中的应用 31

1.6 物理实验的基本方法 36

1.6.1 比较法 36

1.6.2 放大法 37

1.6.3 转换法 38

1.6.4 模拟法 39

习题 40

第二章 物理实验的基本训练 42

2.1 基本物理量的测量 42

2.1.1 长度测量 42

2.1.2 质量测量 46

2.1.3 时间测量 47

2.1.4 电学量的测量 47

2.1.5 温度测量 54

2.1.6 发光强度测量 55

2.2 物理实验的基本调整和操作技术 57

2.3 基本操作练习 59

2.3.1 长度与体积的测量 59

2.3.2 电学基本仪器使用 62

第三章 基础性实验 65

实验3.1 用三线摆法测量物体的转动惯量 65

实验3.2 物体密度的测量 71

实验3.3 用焦利秤测量弹簧劲度系数 74

实验3.4 弦线上的驻波实验 78

实验3.5 水浴加热法测量金属线膨胀系数 81

实验3.6 光杠杆法测量固体线膨胀系数 85

实验3.7 静态法测定金属丝的弹性模量 88

实验3.8 冷却法测量金属的比热容 91

实验3.9 空气比热容比的测定 95

实验3.10 用补偿法测量电池电动势 98

实验3.11 电阻元件伏安特性的研究 104

实验3.12 磁场的测量 107

实验3.12.1 霍尔法测磁场 107

实验3.12.2 亥姆霍兹线圈磁场的测量 111

实验3.13 示波器的使用 114

实验3.14 平衡电桥与非平衡电桥特性的研究 118

实验3.15 分光计的调节与使用 121

实验3.16 等厚干涉实验 125

实验3.17 阿贝折射仪测折射率和色散 130

实验3.18 偏振光的观测与研究 135

实验3.19 薄凸透镜焦距的测定 140

第四章 综合性实验 144

实验4.1 液体表面张力系数的测定 144

实验4.2 稳态平板法测量材料导热系数 148

实验4.3 超声速的测定 153

实验4.4 中和热（焓）测定 157

实验4.5 模拟法测绘静电场 163

实验4.6 热敏电阻的温度特性研究 166

实验4.7 光敏传感器的光电特性研究 169

实验4.8 磁阻效应及磁阻传感器的特性研究 174

实验4.9 RLC串联谐振电路特性的研究 178

实验4.10 铁磁材料磁化曲线及居里点的测定 181

实验4.11 迈克耳孙干涉仪实验 186

实验4.12 迈克耳孙干涉仪测量气体折射率 191

实验4.13 黑体辐射实验 193

实验4.14 光电效应法测普朗克常量 198

实验4.15 用密立根油滴仪测量电子电荷 206

实验4.16 夫兰克-赫兹实验 211

实验4.17 金属电子逸出功的测定 215

实验4.18 法拉第效应实验 219

实验4.19 阿贝成像空间滤波和θ调制 223

实验4.20 光纤通信系统系列实验 228

实验4.20.1 多模光纤数值孔径特性研究 228

实验4.20.2 光纤分束器特性研究 229

实验4.20.3 光衰减器特性研究 231

实验4.20.4 光纤隔离器特性研究 232

实验4.20.5 光纤光栅温度传感器特性研究 234

实验4.20.6 掺铒光纤放大器特性研究 236

实验4.21 音频信号光纤传输技术实验 239

实验4.22 PN结的特性 玻尔兹曼常数的测定 245

实验4.23 菲涅耳双棱镜测量光的波长 249

实验4.24 用分光计测三棱镜顶角和折射率 253

实验4.25 衍射光栅的研究 256

实验4.26 液体旋光率的测定 259

实验4.27 晶体声光效应实验 263

实验4.28 晶体的电光效应 266

第五章 设计性实验 271

5.1 制定设计性实验方案的原则 271

5.2 设计举例 275

5.3 设计性实验选题 276

5.3.1 重力加速度的测定（自由落体法） 276

5.3.2 重力加速度的测定（单摆法） 278

5.3.3 电表内阻的测量 279

5.3.4 电表的改装 281

5.3.5 设计热敏电阻温度计 284

5.3.6 直流控制电路输出特性研究 286

5.3.7 RC串联电路充放电特性研究 291

5.3.8 测定电子荷质比 295

5.3.9 显微镜和望远镜的设计和组装 296

5.3.10 细丝直径的测量和工件表面平整度的检测 298

5.3.11 非线性相位调制假彩色编码 300

5.3.12 传感器特性研究 303

5.3.13 利用霍尔传感器设计实验装置 305

5.3.14 物质折射率的测量 306

5.3.15 空气中的物理量测量 306

5.3.16 非接触测距 306

5.3.17 太阳能电池参数测量装置的设计及参数的测量 306

第六章 研究性实验 307

6.1 大气压下电晕放电的产生与伏安特性 307

6.2 低温等离子体参量的双探针诊断 314

6.3 电荷电压法测量介质阻挡放电功率 317

6.4 玻璃材料的设计与制备 321

6.5 液晶电光效应实验 327

6.6 固相法合成上转换荧光粉及光谱测量 331

6.7 红、绿、蓝三基色长余辉发光材料制备 333

6.8 燃烧产生OH自由基的光谱实验 335

6.9 可见分光光度计用于水中总残余氧化剂的测定 338

6.10 流动注射-分光光度法测定水体中总残余氧化剂 343

6.11 太阳能光伏电池组的特性研究 348

6.12 太阳能风光互补发电特性研究 353

6.13 太阳能电池伏安特性和发电应用研究 358

附录 361

附录A 计算器的统计学功能 361

附录B 物理学常量表 362

附录C 大学物理仿真实验目录 363