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第一章 测量与误差 1

1.1 引言 1

1.2 误差限、置信区间和计算风险率 2

1.3 测量的类型 3

1.4 实验误差 4

1.5 系统误差 5

1.6 理论误差 5

1.7 仪器误差 7

1.8 环境误差 7

1.10 刻度与视差 9

1.9 观测误差 9

1.11 系统误差的传递 10

关于系统误差的问题与习题 11

1.12 偶然误差或无定误差或统计误差 14

1.13 二项分布 19

1.14 泊松分布 20

1.15 高斯(“正态”或误差)分布 22

1.16 中心值或代表值 25

1.17 离散的量度 26

1.18 平均离差a.d.和标准离差s.d.之间的关系 29

1.19 测量值的剔除 29

1.20 平均值的可靠性 30

1.21 取样尺度(一组测量结果的数目)效应 31

1.22 确定一个直接测量结果的最终误差限的步骤概要 32

1.23 间接测量结果和它们的精确度指标(误差限) 33

1.24 有效数或有效位 38

1.25 小结 39

第二章 图-表法 41

2.1 引论 41

2.2 坐标分度的选取和标注 41

2.3 画出表示数据的点子 44

2.4 以曲线拟合所画的点子和经验方程 44

2.6 表差法 54

2.5 准备标题 54

2.7 小结 56

第三章 实验室仪器 57

3.1 引论 57

3.2 长度和面积 57

米尺 57

游标原理 57

角游标 57

游标卡尺 58

千分卡尺 59

定极求积仪 60

3.3 质量和重量 64

3.4 时间 65

3.5 温度与压力 66

温度计 66

气压计 67

3.6 电路元件 68

电源 68

标准电池 69

电阻器 69

电容器和电感器 71

3.7 电学测量仪器 72

直流电表 72

交流电表 74

瓦特表 75

欧姆表和万用表 76

记录仪 76

阴极射线示波器 76

电子开关 78

3.8 光学仪器 78

使用透镜、棱镜和平面镜的注意点 78

视差 79

望远镜 79

显微镜 79

分光计 81

单色光源 82

3.9 光源 82

复色光源 82

激光器 83

微波 84

3.10 核物理仪器 85

扩散云雾室 85

盖革-弥勒 86

定标器 87

第四章 力学 88

引论 88

实验4-1 长度、面积和体积的测量 88

实验4-2 振动弹簧 91

实验4-3 单摆 93

实验4-4 振动环 94

实验4-5 直线运动的分析 96

实验4-6 摩擦系数——斜面 98

实验4-7 径向加速度(向心力) 99

实验4-8 匀速圆周运动的研究 101

实验4-9 冲击摆——抛体运动 103

实验4-10 散射 106

实验4-11 转动和平动 112

实验4-12 转动运动学和转动动力学 114

实验4-13 变加速度的研究 116

实验4-14 弹性体的伸长 117

实验4-15 驱动阻尼线性振子 120

实验4-16 驱动扭摆的共振分析 122

实验4-17 引力的分析 131

第五章 低摩擦装置 136

5.1 引论 136

5.2 气垫导轨 136

5.3 低摩擦运动体实验 137

实验5-1 一维运动 139

实验5-2 质量的概念；牛顿第二运动定律 140

实验5-3 向心力 141

实验5-4 线性振子 142

实验5-5 一维碰撞 143

实验5-6 质心的运动 144

实验5-7 线动量 144

实验5-8 二维碰撞 145

5.4 气垫桌 147

5.5 空气轴承旋转仪 147

实验5-9 角动量守恒 147

6.1 引论 149

6.2 量热术 149

第六章 热学 149

实验6-1 量热术——比热和熔解潜热 151

实验6-2 量热术——热功当量 154

实验6-3 线膨胀 156

实验6-4 热导率 157

实验6-5 热力学常数的测定 161

实验6-6 分子运动论模型 164

第七章 静电学和直流电 173

引论 173

实验7-1 电场 174

实验7-2 静电秤 175

实验7-3 电压和电阻 178

实验7-4 基尔霍夫定则 181

实验7-5 热电学 183

实验7-6 等离子体物理 186

第八章 电学测量 189

引论 189

实验8-1 达松伐耳电流计常数的测定 189

实验8-2 冲击电流计——定标和使用 191

实验8-3 电阻和热敏电阻的温度系数(惠斯通电桥) 193

实验8-4 太阳能电池的电动势(电位差计) 196

实验8-5 阴极射线示波器 198

引论 201

实验9-1 毕奥(安培)定律——地磁场 201

第九章 磁学 201

实验9-2 磁化强度和磁导率 203

实验9-3 电流秤 208

实验9-4 e/m的测定 210

实验9-5 圆形线圈的磁场 213

实验9-6 霍耳效应 217

第十章 LCR电路与电子学 220

引论 220

实验10-1 LCR电路 220

实验10-2 交流串联共振电路 225

实验10-3 二极管 227

实验10-4 三极管 228

第十一章 波动 231

引论 231

实验11-1 横波——振动弦线 231

实验11-2 空气中的声速 233

实验11-3 金属中的声速 235

实验11-4 纵波的研究 236

第十二章 几何光学 241

引论 241

实验12-1 折射计 241

实验12-2 透镜 243

实验12-3 显微镜 245

实验12-4 折射率——分光计 246

第十三章 波动光学 249

引论 249

实验13-1 干涉和衍射 249

实验13-2 衍射光栅 251

实验13-3 迈克耳孙干涉仪 253

实验13-4 用微波的布喇格衍射 257

实验13-5 光的偏振 262

第十四章 原子物理和核物理 266

引论 266

实验14-1 密立根油滴实验 267

实验14-2 光电效应 274

实验14-3 光谱分析 277

实验14-4 电子衍射 279

实验14-5 γ射线和β射线的吸收 286

实验14-6 人工放射源的半衰期 289

实验14-7 核粒子和高能粒子 293

附录 298

A-1 线路图 298

A-2 符号 304

A-3 空气的密度 305

A-4 参考书 306

A-5 三角函数表 307

A-6 常用对数 308