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第一章　测量结果及其不确定度报告 1

1.1　测量有关术语及定义 1

1.1.1　［可测量的］量、量值和测量 1

1.1.2　［量的］真值和［量的］约定真值 1

绪论 1

1.1.3　测量结果 2

1.1.4　测量准确度 2

1.1.5　［测量］误差 2

1.1.6　［测量］不确定度 2

1.2.1　误差的表示方法 3

1.1.7　置信概率 3

1.2　误差的基本概念 3

1.2.2　误差的来源 4

1.2.3　误差的分类 4

1.3　误差的基本性质和处理方法 5

1.3.1　随机误差 5

1.3.2　系统误差 9

1.3.3　粗大误差 13

1.3.4　间接测量误差的合成 14

1.4.1　测量不确定度的基本概念 16

1.4　测量不确定度 16

1.4.2　测量不确定度的评定 18

1.5　测量结果及其不确定度报告 23

1.5.1　测量结果及其不确定度报告 23

1.5.2　测量结果和不确定度报告格式 23

1.5.3　测量结果及其不确定度的有效位数 23

第二章　实验数据处理的基本知识 26

2.1　有效位数和数字修约规则 26

2.1.1　有效位数的概念 26

2.1.3　有效数字的修约规则 27

2.1.2　关于有效位数的几个值得注意的问题 27

2.1.4　测量结果有效位数的确定 28

2.1.5　有效数字的运算规则 28

2.2　实验数据处理的常用方法 32

2.2.1　列表法 32

2.2.2　作图法 33

2.2.3　逐差法 36

2.2.4　最小二乘法 38

2.3　计算器在数据处理中的应用 43

3.1.3　替代测量法 44

3.1.2　间接比较测量法 44

3.1　比较测量法 44

第三章　基本测量方法和操作技能 44

3.1.1　直接比较测量法 44

3.1.4　零位（平衡）测量法 45

3.2　放大测量法 45

3.2.1　机械放大 45

3.2.2　光学放大 45

3.2.3　电子学放大 45

3.2.4　积累放大 46

3.3　补偿测量法 46

3.4.2　数学模拟法 47

3.4　模拟测量法 47

3.4.1　物理模拟法 47

3.4.3　计算机模拟法 48

3.5　干涉法和光谱法 48

3.5.1　干涉法 48

3.5.2　光谱法 49

3.6　非电量电测法 49

3.6.1 热电偶 50

3.6.2　霍耳元件 50

3.6.3　光电池、光敏二极管 51

3.6.4　光纤传感器 52

3.7　物理实验基本操作技能 53

3.7.1　仪器的初态设置 53

3.7.2　零位调整 53

3.7.3　水平铅直调整 54

3.7.4　电路的联接和拆除 54

3.7.5　光学系统的调整 55

3.7.6　消除读数误差 55

附录　光杠杆测量微小长度的原理 56

4.1.1　标准长度单位 59

4.1.2　长度的测量 59

第四章　基本物理量的测量及常用仪器 59

4.1　长度的测量 59

4.2　质量的测量 63

4.2.1　标准质量单位 63

4.2.2　天平的结构及主要技术参数 63

4.2.3　天平和砝码的准确度级别 64

4.2.4　天平的调整和称量方法 65

4.3.1　时间标准 66

4.3.2　常用的计时仪器 66

4.3　时间的测量 66

4.2.5　天平和砝码的使用注意事项 66

4.4　温度的测量 68

4.4.1　测温原理 68

4.4.2　液体温度计 68

4.4.3　温标 68

4.5　电学基本量的测量 69

4.5.1　磁电式电流计 69

4.5.2　电流的测量 70

4.5.3 电压的测量 71

4.5.4　电阻的测量 72

4.5.5　几种常用测量仪器的主要技术性能 74

4.6　物理实验常用光源 79

4.6.1　热辐射光源 79

4.6.2　气体放电光源 79

4.6.3　激光光源 80

第五章　基础实验Ⅰ 82

实验1　基本测量与物质密度 82

实验2　重力加速度的测量 84

实验3　速度和加速度的测量 89

实验4　欧姆定律的应用 92

实验5　电表的改装和校正 95

实验6　惠斯登电桥测电阻 101

实验7　用双臂电桥测低电阻 104

实验8　电势差计测电压 107

实验9　模拟法测绘静电场 110

实验10　电子束的电偏转与磁偏转 114

实验11　示波器的使用 120

实验12　灵敏检流计的研究 125

实验13　光的等厚干涉现象与应用 130

实验14　定焦平行光管测透镜焦距 135

实验15　分光计的调整和使用 137

实验16　三棱镜折射率的测量 141

第六章　基础实验Ⅱ 144

实验17　验证动量守恒定律 144

实验18　晶体二极管的伏安特性 149

实验19　用霍耳元件测磁场 152

实验20　双棱镜干涉 155

实验21　单缝衍射的相对光强分布 158

实验22　光栅衍射 161

实验23　光的偏振现象的研究 164

实验24　动态法测弹性模量 169

第七章　近代物理实验与综合实验 169

实验25　迈克尔逊干涉仪的调整和使用 173

实验26　硅光敏三极管特性曲线测定 178

实验27　夫兰克-赫兹实验 180

实验28　激光发散角的测定 183

实验29　塞曼效应 187

实验30　金属电子逸出功的测定 192

实验31　密立根油滴实验 197

实验32　欧姆表的设计和组装 201

实验33　音频信号光纤传输技术实验 203

第八章　计算机模拟实验 214

8.1 　CAI引入大学物理实验教学的意义 214

8.2　微机处理实验数据举例 214

8.2.1 平均值、不确定度的通用计算程序 215

8.2.2 逐差法计算平均值程序 215

8.3　计算机模拟实验 216

8.3.1　塞曼效应仿真实验 216

8.3.2　密立根油滴仿真实验 217

9.1.1　科学实验的一般程序 218

9.1.2　设计性实验的性质和任务 218

第九章　设计性实验 218

9.1　设计性实验的性质和任务 218

9.2　设计性实验方案的制定 219

9.2.1　实验方法的选择 219

9.2.2　测量仪器的选择 219

9.2.3 测量方法的选择 222

9.2.4 测量条件的选择 223

9.3　设计性实验的一般程序 224

实验34　测量非线性元件的伏安特性曲线 225

实验35　用电势差计校准电压表和电流表 225

实验36　黑匣子揭密 226

实验38　细丝直径的测量 227

实验37　组装迈克尔逊干涉仪 227

实验39　在气垫导轨上模拟研究势能曲线 228

实验40　粘滞性阻尼常数的测定 230

实验41　用补偿法测电池的电动势和内阻 231

实验42　如何用示波器同时观察二极管伏安特性曲线 232

实验43　示波器的应用 232

实验44　热敏电阻温度计线性化设计 233

实验45　扩大箱式电势差计的量程及范围 234

附录 236

附表 237

参考文献 244