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绪论 1

目录 1

第一章　物理实验基本知识 3

1.1　测量与误差 3

1.1.1 测量 3

1.1.2 直接测量与间接测量 3

1.1.3　测量误差 4

1.1.4　误差的分类 4

1.2　随机误差及其估算 5

1.2.1　随机误差的统计规律 5

1.2.2　测量结果的最佳值——算术平均值 6

1.2.3　随机误差的表示 7

1.3.2　仪器的标准误差 9

1.3　仪器误差 9

1.3.1　仪器的最大允差 9

1.4　间接测量的误差传递 10

1.4.1　误差传递的基本公式 10

1.4.2　标准误差的传递和合成 11

1.4.3 间接测量的平均值标准差 12

1.5　不确定度 12

1.5.1 不确定度 13

1.5.2　不确定度评定的简化方法 13

1.5.3　不确定度的计算 14

1.6　有效数字及其运算 15

1.6.1　有效数字 15

1.6.3　有效数字的运算规则 16

1.6.2　有效数字的书写规则 16

1.7.1 列表法 20

1.7.2　作图法 20

1.7　实验数据处理 20

1.7.3　逐差法 21

1.7.4　最小二乘法 22

习题 23

第二章　物理实验的基本测量方法 25

2.1　基本实验方法 25

2.1.1 比较法 25

2.1.2　放大法 26

2.1.3　补偿法 27

2.1.4　转换法 28

2.2　基本物理实验仪器 30

2.1.5　模拟法 30

2.2.1 力学、热学实验常用仪器 31

2.2.2 电磁学实验常用仪器 37

2.2.3　光学实验常用仪器 45

2.3　基本操作技术 50

2.3.1 零位调整 51

2.3.2　水平、铅直调整 51

2.3.3　共轴调整 51

2.3.4　消视差 52

2.3.5　逐次逼近调整 53

2.3.6　电学实验操作规程 53

2.3.7　光学实验操作规程 53

2.4.1 非电量电测技术 54

2.4　基本物理实验技术 54

2.4.2　测磁技术 57

2.4.3　基本光学测量技术 61

实验一　基本测量 66

实验二　气垫导轨 70

实验三　刚体转动惯量的测定 76

实验四　落球法测量液体的粘滞系数 83

实验五　拉伸法测量金属丝的杨氏模量 86

实验六　液体表面张力系数的测定 90

实验七　电桥法测量电阻 96

实验八　静电场描绘 107

实验九　用电位差计测电池电动势 112

实验十　阴极射线示波器 118

实验十一　伏安特性的研究 127

实验十二　霍尔效应测磁场 131

实验十三　分光计 134

实验十四　等厚干涉——牛顿环 140

第三章　近代与综合性物理实验 146

实验十五　声速的测定 146

实验十六　电子荷质比的测定 151

实验十七　铁磁材料磁滞回线 154

实验十八　光电效应 162

实验十九　夫兰克-赫兹实验 166

实验二十　迈克尔逊干涉仪 170

实验二十一　衍射光栅 175

实验二十二　光强测定 179

实验二十三　密立根油滴实验 183

实验二十四　照相技术 189

第四章　设计性实验 194

4.1　设计性实验的性质与任务 194

4.2　系统误差的一般知识 195

4.2.1 系统误差的分类 195

4.2.2　系统误差的处理 196

4.3　实验方案的选择与实验仪器的配套 197

4.3.1 实验方法的选择 198

4.3.2　测量方法的选择 199

4.3.3　测量仪器的选择 199

4.3.4　测量条件的选择 201

4.4　设计性实验的要求 202

实验二十五　转动惯量的测量研究 204

实验二十六　重力加速度的研究 206

实验二十七　简谐振动的研究 207

实验二十八　杨氏模量的测量 209

实验二十九　RLC串联电路暂态特性的研究 212

实验三十　变阻器的分压与限流电路 216

实验三十一　非线性电阻特性研究 220

实验三十二　非平衡电桥温度计的设计 222

实验三十三　电位差计应用 224

实验三十四　电桥应用研究 225

实验三十五　电表改装和万用表设计 226

实验三十六　分光计的应用 232

实验三十七　迈克尔逊干涉仪的应用 235

附录 237

参考文献 244