目录 3
第1篇 课堂演示实验 3
第1章 力学 3
实验1.1 平抛与自由落体运动独立性演示 3
实验1.2 滚摆 5
实验1.3 锥体上滚 7
实验1.4 载摆小车演示动量守恒 9
实验1.5 质心运动演示 10
实验1.6 超弹性现象演示动量定理 12
实验1.7 球摆演示碰撞 13
实验1.8 九联球碰撞演示 15
实验1.9 三联球碰撞演示 16
实验1.10 递增半径多球的碰撞演示 17
实验1.11 逆风行舟 19
实验1.12 角速度的矢量性演示 20
实验1.13 转动定律的定性演示 22
实验1.14 抡绳演示角动量守恒 24
实验1.15 投影演示角动量守恒 25
实验1.16 茹科夫斯基转椅演示角动量守恒 26
实验1.17 转台车轮演示角动量守恒 27
实验1.18 离心节速器演示角动量守恒 28
实验1.19 摩擦转盘演示角动量守恒 29
实验1.20 流水瓶演示角动量守恒 31
实验1.21 力矩突变角动量守恒演示 32
实验1.22 角动量合成演示仪 34
实验1.23 车轮演示进动 36
实验1.24 曲面桌滚盘演示仪 38
实验3.32 通电线圈的相互作用（相互吸引或排斥） 1 40
实验1.25 导轨滚球演示仪 40
实验1.26 导轨滚柱演示仪 42
实验1.27 柱状刚体平面平行运动演示 44
实验1.28 磁矩陀螺在磁场中的回转运动 46
实验1.29 陀螺仪 47
实验1.30 离心力演示仪 48
实验1.31 科里奥利力演示 50
实验1.32 翻身陀螺 52
实验1.33 悬链线 55
实验1.34 气体流速与压强的关系 58
实验1.35 小孔泄漏实验 59
实验1.36 小混沌摆 66
第2章 热学与分子物理学 69
实验2.1 气体压强的模拟演示 69
实验2.2 布朗运动模拟投影仪 71
实验2.3 空气粘滞演示（一） 73
实验2.4 空气粘滞演示（二） 75
实验2.5 伽尔顿板 76
实验2.6 速率分布演示 78
实验2.7 叶片热机 81
实验2.8 热磁轮 83
实验2.9 半导体热堆热机（冷热水） 84
实验2.10 记忆合金热机 86
实验2.11 记忆合金趣味实验 87
实验2.12 橡皮条热机 88
第3章 电磁学 90
实验3.1 点电荷的电力线 90
实验3.2 平面电荷的电力线（单板两侧） 91
实验3.3 平面电荷的电力线（双带电平板） 93
实验3.4 静电跳球 94
实验3.5 静电摆球 95
实验3.6 静电滚筒 97
实验3.7 避雷针原理 98
实验3.8 滴水起电 100
实验3.9 范氏起电机 102
实验3.10 电风轮演示尖端放电 104
实验3.11 电风吹火演示尖端放电 106
实验3.12 日光灯的静电启辉 107
实验3.13 高压带电操作 109
实验3.14 异形导体表面电荷分布演示 110
实验3.15 曲面导体网表面电荷分布演示 112
实验3.16 鸟笼演示静电屏蔽 113
实验3.17 空心球壳演示静电屏蔽 116
实验3.18 极化电介质对电场的影响 118
实验3.19 拾音法演示压电效应 120
实验3.20 闪光灯演示电容器储能 121
实验3.21 测温热电偶 123
实验3.22 温差电磁铁 125
实验3.23 冷热水温差电机 126
实验3.24 感应圈激发气体放电 128
实验3.25 气体的辉光放电（直流高压） 129
实验3.26 气体的辉光放电（高频高压） 131
实验3.27 电流产生的磁场（用磁针偏转演示） 132
实验3.28 磁力线投影（直电流，圆电流，螺线管，螺绕环） 134
实验3.29 载流平行直导线的相互作用 135
实验3.30 安培力 137
实验3.31 通电线圈的磁现象（用吸引铁片演示） 138
实验3.33 阴极射线管演示洛伦兹力 141
实验3.34 发光二极管演示电磁感应 142
实验3.35 大线圈中插拔磁铁或磁场变化演示电磁感应 143
实验3.36 楞次定律 145
实验3.37 自感现象 146
实验3.38 万用变压器演示涡流（力效应：跳圈；热效应：加热） 150
实验3.39 涡流的阻力（磁体在铝管内运动） 153
实验3.40 涡流的阻力（磁体在铜管外运动） 154
实验3.41 涡流阻尼摆 155
实验3.42 超导磁悬浮列车 156
实验3.43 常温磁悬浮（地球仪） 159
实验3.44 磁滞回线 161
实验3.45 居里点 165
实验3.46 巴克豪森效应 167
实验3.47 旋转磁场演示异步电动机原理 168
实验3.48 电磁波的发射与接收（灯泡演示） 170
实验3.49 电磁波的发射与接收（收音机演示） 173
实验3.50 电通量概念模型 174
实验3.51 高斯面模型 174
实验3.53 磁场中受力模型 175
实验3.52 圆电流产生磁场模型 175
实验3.54 电磁波模型 176
实验3.55 电磁驱动实验 176
第4章 振动与波 178
实验4.1 垂直弹簧振子演示简谐振动 178
实验4.2 水平弹簧振子演示简谐振动 180
实验4.3 球缺摆 181
实验4.4 柱偏摆 182
实验4.5 不同材质、相同形状圆环摆 184
实验4.6 相同材质圆弧摆 185
实验4.7 旋转矢量模型 187
实验4.8 锯条、马达演示受迫振动 189
实验4.9 马达、弹簧演示受迫振动 190
实验4.10 受迫振动演示仪 191
实验4.11 多谐共振仪（钢条） 192
实验4.12 玻尔共振仪（简谐振动，阻尼振动，受迫振动） 198
实验4.13 音叉演示共振 203
实验4.14 耦合摆球演示共振 204
实验4.15 共振耦合摆 205
实验4.16 弹簧振子演示共振 207
实验4.17 共振耦合摆 210
实验4.18 音叉演示拍 212
实验4.19 双音箱演示拍 213
实验4.20 简谐振动合成仪 214
实验4.21 示波器演示拍和李萨如图 216
实验4.22 激光演示李萨如图 218
实验4.23 横波模型 219
实验4.24 细软弹簧纵波 222
实验4.25 塑料簧纵波 224
实验4.26 纵波模型 225
实验4.27 波动投影器 227
实验4.28 载流导线弦驻波（安培力激励） 229
实验4.29 马达激励绳索弦驻波 231
实验4.30 气体火焰驻波 234
实验4.31 多普勒效应（抡蜂鸣器） 236
实验4.32 超声喷泉 239
实验4.33 变音钟 240
第5章 光学与近代物理 242
实验5.1 白光经肥皂膜的干涉（经透镜成像到墙） 242
实验5.2 白光牛顿环（经透镜成像到墙） 244
实验5.3 白光牛顿环（透射） 246
实验5.4 等倾干涉模型 248
实验5.5 等倾干涉（激光） 249
实验5.6 等倾干涉（钠光，F-P标准具） 251
实验5.7 等倾干涉（钠光，迈克耳孙干涉仪） 254
实验5.8 波带片 256
实验5.9 单缝衍射（激光光源，缝宽可调） 257
实验5.10 微波分光计演示单缝衍射 261
实验5.11 光波经狭缝的衍射（激光光源，缝宽不可调） 262
实验5.12 圆孔衍射（激光光源） 265
实验5.13 一维光栅衍射（激光光源） 268
实验5.14 各种气体元素的光谱 270
实验5.15 正交光栅衍射（激光光源） 271
实验5.16 白光全息（卡尺） 272
实验5.17 偏振片（起偏与检偏，马吕斯定律） 274
实验5.18 反射起偏与检偏模型 275
实验5.19 布儒斯特仪（玻璃堆起偏） 277
实验5.20 视频台上的演示实验组合（偏振光的产生和检偏） 280
实验5.21 视频台上的演示实验组合（马吕斯定律） 281
实验5.22 视频台上的演示实验组合（双折射晶片的相位延迟作用） 282
实验5.23 视频台上的演示实验组合（椭圆偏振光的产生与检验） 284
实验5.24 视频台上的演示实验组合（圆偏振光的产生与检验） 286
实验5.25 视频台上的演示实验组合（双折射分光现象） 287
实验5.26 视频台上的演示实验组合（石英晶体的旋光现象） 290
实验5.27 视频台上的演示实验组合（精密确定偏振面） 292
实验5.28 方解石模型 294
实验5.29 方解石的双折射 295
实验5.30 二分之一波片 297
实验5.31 四分之一波片 299
实验5.32 应力双折射 301
实验5.33 显色偏振 303
实验5.34 汇聚偏振光的干涉（石英，云母，方解石） 305
实验5.35 白光的散射 307
实验5.36 电子衍射 310
实验5.37 弗兰克-赫兹实验 311
实验5.38 光电效应 312
实验5.39 黑体辐射（灯泡） 314
实验5.40 黑体辐射（铁盒） 316
实验5.41 绝对黑体模型（开孔黑木盒） 318
实验5.42 二氧化碳激光器 320
实验5.43 He-Ne激光器的结构 322
实验5.44 立体照片 324
实验5.45 激光倍频 325
实验5.46 θ调制 327
实验5.48 椭圆偏振光模型 330
实验5.47 劈尖模型 330
实验5.49 圆偏振光模型 331
实验5.50 NaC1晶格 332
实验5.51 金刚石晶格 333
实验5.52 铜镜 333
附录A 质心运动定理的推导 336
附录B 克尼希定理和质心系的角动量定理的推导 336
附录C 耦合微分方程组的求解 338
附录D 关于普遍的多普勒效应公式的推导 340
附录E 清华大学大学物理实验音像资料目录 346
实验6.1 肥皂膜造型 359
第2篇 走廊演示实验 359
第6章 走廊演示实验 359
实验6.2 飞车 362
实验6.3 筷波仪 364
实验6.4 空气热机（正循环致冷与逆循环致热） 366
实验6.5 空气热机（p-V图） 369
实验6.6 非永动机（三组） 372
实验6.7 静电除尘 373
实验6.8 静电感应盘 375
实验6.9 亥姆霍兹线圈 376
实验6.10 磁浮玩具 379
实验6.11 扭摆演示受迫振动 380
实验6.12 扭摆演示混沌 382
实验6.13 超声波演示拍 384
实验6.14 超声波演示干涉（缝的衍射） 387
实验6.15 模拟傅里叶分析与合成 390
实验6.16 函数信号的傅里叶分析 394
实验6.17 LRC电路衰减信号的傅里叶分析 396
实验6.18 声波的傅里叶分析 398
实验6.19 圆环驻波和弦驻波 400
实验6.20 鱼洗 403
实验6.21 海市蜃楼 405
实验6.22 导光水柱 408
实验6.23 散射光的干涉 410
实验6.24 动感画 412
实验6.25 人眼模型 413
实验6.26 不同厚度的膜的颜色 414
实验6.27 光纤通信 416
实验6.28 激光准直 417
实验6.29 装饰莫尔条纹 421
实验6.30 二面镜 422
实验6.31 超声光栅 424
实验6.32 光栅、棱镜光谱仪 426
实验6.33 超导性（测高温超导体的转变温度） 429
实验6.34 顺、抗、铁磁性介质在非均匀磁场中的行为 431
实验6.35 空间滤波 434
实验6.36 计量光栅 437
实验6.37 激光全息 441
实验6.38 法拉第效应 444
实验6.39 波粒二象性（电子衍射） 447
实验6.40 波粒二象性（白光光源） 448
实验6.41 波粒二象性（激光光源） 451
实验6.42 布尔陷阱 452
实验6.43 电子自旋共振 454
实验6.44 威尔逊云室 458
实验6.45 晶体结构（场发射显微镜） 459
实验6.46 X射线装置（荧光屏显示） 462
实验6.47 X射线装置（照相曝光研究） 463
实验6.48 X射线装置（电离探测法） 465
实验6.49 X射线装置（钼阳极剂量率的研究） 467
实验6.50 X射线装置（衰减与吸收材料和厚度关系的研究） 469
实验6.51 X射线装置（吸收系数和X射线波长关系的研究） 473
实验6.52 X射线装置（吸收系数μ和吸收材料的原子序数Z关系的研究） 476
实验6.53 X射线装置（结构分析——布拉格反射测晶格常数） 477
实验6.54 X射线装置（莫索雷定律及测里德伯常数R） 482
实验6.55 X射线装置（结构分析— 劳厄斑） 486
实验6.56 X射线装置（结构分析——德拜相） 493
实验6.57 X射线装置（布拉格衍射公式） 498
实验6.58 X射线装置（X射线谱与射线管工作参数关系的研究） 500
实验6.59 X射线装置（演示杜瓦诺-洪特关系及测普朗克常数） 503
实验6.60 X射线装置（对X射线的滤波） 506
实验6.61 X射线装置（钼阳极X射线精细结构研究） 509
附录A 莱宝CASSY-Lab软件的使用说明 512
附录B X射线装置及其操作须知 549
第3篇 展厅演示实验 553
第7章 展厅演示实验 553
实验7.1 磁混沌摆 553
实验7.2 用大头针显示磁场 554
实验7.3 魔石 556
实验7.4 石英晶体劈尖（偏振光的干涉） 559
实验7.5 时隐时现演示仪 561
实验7.6 柱面透镜光栅一变画 562
实验7.7 大型幻影仪 563
实验7.8 中型幻影仪 564
实验7.9 球面反射镜 565
实验7.10 抛物面反射镜 567
实验7.11 椭球面反射镜 568
实验7.12 一面镀铝双凸球面透镜 569
实验7.13 光纤传光束 571
实验7.14 光纤传像束（内窥镜） 572
实验7.15 窥视无穷 573
实验7.16 白光再现全息照相 574
实验7.17 激光脉冲全息人像 576
实验7.18 光控磁悬浮地球仪 577
实验7.19 伯努利效应 579
实验7.20 立体照相机与立体照相 580
实验7.21 视差立体感原理的演示实验 584
实验7.22 立体观察镜 586
实验7.23 立体电视 587
实验7.24 光学透镜（凸透镜） 589
实验7.25 光导纤维工艺品 590
实验7.26 小透镜人工复眼 592
实验7.27 自聚焦光纤复眼 593
实验7.28 模压全息（全息印刷） 594
实验7.29 经蓝宝石晶体薄片光的干涉 597
实验7.30 光的增透与增反膜 598
实验7.31 彩色影子 600
实验7.32 辉光放电球 601
实验7.33 Nd：YAG脉冲激光器 602
实验7.34 魔术中的物理学 604
实验7.35 声致冷 605
实验7.36 光学显微镜 606
实验7.37 金相显微镜 608
实验7.38 磁透镜 609
实验7.39 电子显微镜 610
实验7.40 扫描隧道显微镜 612
实验7.41 几种气体元素的光谱 614
实验7.42 记忆合金 616
实验7.43 光弹检测仪 619
实验7.44 摇头式超声微电机 621
实验7.45 行波型超声马达 623
实验7.46 电流变现象 625
实验7.47 高压静电植绒 627
实验7.48 冲力实验 628
实验7.50 旋飞球 631
实验7.49 小桶传球 631
实验7.51 瑞利球 635
实验7.52 常温磁悬浮陀螺 637
实验7.53 磁铁的同性磁极相吸 640
实验7.54 磁性表座的工作原理 642
实验7.55 旋转字幕球 644
实验7.56 辉光盘 646
实验7.57 辉光放电与分子平均自由程实验 647
实验7.58 红宝石激光腔 650
实验7.59 两种He-Ne激光的比较 651
实验7.60 半导体激光泵浦（连续Nd：YAG倍频激光器） 653
实验7.61 偏光显微镜 654
实验7.62 相衬显微镜 656
实验7.63 光谱灯（固体与半导体的发光光谱） 657
实验7.64 电光效应 658
实验7.65 光学平台 666
实验7.66 老式照相机 683
实验7.67 放大机 684
实验7.68 光为什么不走直线 685
附录A 磁铁的同性磁极相吸现象分析 689
参考文献 692