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绪论 1

一、物理实验课的地位和作用 1

二、物理实验课的基本程序 1

三、适用于所有实验的注意事项 3

第1章 测量误差与不确定度评定及实验数据处理 4

1.1 测量及误差 4

1.1.1 测量的基本概念 4

1.1.2 测量误差的基本概念 5

1.1.3 随机变量统计规律的表述 10

1.1.4 正态分布随机误差的统计规律及其表述 14

1.2 实验不确定度的评定 16

1.2.1 不确定度的由来 16

1.2.2 不确定度的概念及表征参数 17

1.2.3 不确定度的估计 18

1.2.4 标准不确定度的合成与传递 22

1.3 有效数字及测量结果的表示 28

1.3.1 有效数字的概念 28

1.3.2 数值的修约规则 29

1.3.3 实验数据的有效位数确定 29

1.4 列表、作图之要点及组合测量与最佳直线参数 31

1.4.1 列表法 32

1.4.2 作图法和图解法 32

1.4.3 最小二乘法和线性拟合 33

思考题 36

误差与有效数字练习题 36

附录1 t因子 37

附录2 常用函数的标准偏差或不确定度传递公式 37

附录3 仪器准确度、仪器误差、分度值和鉴别力阈 39

参考文献 47

第2章 基本实验 48

实验1 长度测量 48

实验2 物体密度的测量 53

附录1 标准大气压下不同温度的水的密度（kg·m-3） 57

附录2 计算公式及误差分析 58

实验3 用三线摆测转动惯量 59

附录 电子秒表的使用 64

实验4 用拉伸法测量金属丝的杨氏弹性模量 65

附录1 几种材料的杨氏弹性模量 70

附录2 逐差法 70

实验拓展：用CCD成像系统测定杨氏模量 71

实验5 电路连接练习及万用表的使用 73

实验拓展：伏安法测电阻的研究 81

实验6 电桥及其应用 84

附录 误差分析 89

实验拓展：电阻温度计与不平衡电桥 90

实验7 示波器的使用 92

实验拓展：组装整流器 104

实验8 分光计的调节和使用 105

附录 三棱镜折射率及顶角与最小偏向角的关系 111

实验9 汞光谱波长的测量 112

附录 FGY-01分光仪角度读数方法 117

实验10 氢原子光谱的测量及里德伯恒量的实验证明 117

附录1 氢光谱线系能级图 122

附录2 常用光源的谱线波长表 122

实验11 灵敏电流计特性的研究 123

实验12 用电位差计校正电压表 128

实验13 碰撞打靶实验 133

实验14 灯丝电阻与其端电压关系的研究 135

实验拓展：研究光电二极管的光电特性 136

实验15 薄透镜焦距的测量 138

实验16 利用驻波测定弦线中的波速 145

实验拓展：验证波长与弦线张力、波源振动频率的关系 149

实验17 铁磁材料动态磁滞回线和基本磁化曲线的测量 151

实验18 光的干涉和应用 159

实验19 显微镜与望远镜放大率的测量 164

附录 消视差 171

实验20 半导体的霍耳系数与电导率 171

实验21 金属电子逸出功的测定 177

附录 WF型系列金属电子逸出功测定仪介绍 182

实验拓展：验证二分之三次方定律及求电子的荷质比 183

实验22 电表改装 184

实验拓展：测量电流表的内阻 188

附录 设计方案参考 189

实验23 液体表面张力系数的测定 190

实验24 纺织品介电常数的测定 198

附录 有关本实验的一些说明 204

实验25 转动惯量的动力学测量法 205

附录 HMS-2型通用电脑式毫秒计使用说明 210

实验26 动力学法测定弹性模量 211

附录1 式E=1.606 7l3m/d4 f2的推导 213

附录2 讨论 215

附录3 YM—2型信号发生器和CY—2型功率函数信号发生器 216

实验27 声速的测定 217

实验28 密立根油滴实验——电子电荷的测定 222

实验29 迈克尔逊干涉仪 228

实验拓展：测定钠D线两波长的波长差 232

实验30 激光全息照相 233

第3章 选做实验 238

实验31 扭摆法测量材料的切变模量 238

实验拓展：根据所测琴钢丝的切变模量测定物体的转动惯量 243

实验32 玻尔共振实验 243

附录1 ZKY-BG型玻尔共振仪调整方法 252

附录2 简单故障排除 252

实验33 液体粘滞系数的测量 253

实验34 气体比热容比测量 256

附录 仪器操作 258

实验35 空气热机实验 258

附录1 仪器介绍 262

附录2 空气热机实验仪的维护 265

实验36 冷却法测量金属的比热容 265

附录 铜-康铜热电偶分度表 268

实验37 稳态法测量不良导体的导热系数 269

实验38 金属线膨胀系数的测量 272

实验39 半导体热电特性实验 274

实验40 利用虚拟仪器技术测量发光二极管的伏安特性 276

附录 电流表的内接和外接 278

实验41 数字电表原理及应用技术实验 278

实验42 音频信号光纤传输技术实验 285

实验43 CCD器件的特性研究及应用 292

实验44 偏振光的研究和检测 299

实验45 声光衍射与液体中声速的测定 303

实验46 光学信号的空间频谱与空间滤波 307

实验47 夫兰克-赫兹实验 312

实验48 核磁共振 315

总附录A 理工科类大学物理实验课程教学基本要求 327

总附录B 附表 330

附表B.1 常用基本物理常数表（CODATA2006年推荐值） 330

附表B.2 国际单位制的基本单位 331

附表B.3 国际单位制的两个辅助单位 332

附表B.4 国际单位制中21个具有专门名称的导出单位 332

附表B.5 中华人民共和国法定计量单位 332