第一章 测量误差与实验数据处理 1
第一节 测量与误差的基本概念 1
第二节 误差的估计 3
第三节 不确定度评定与测量结果的表示 7
第四节 有效数字及其运算法则 11
第五节 数据处理方法 12
第六节 计算机在数据处理中的应用 15
第二章 物理实验中的基本测量方法和调节技术 20
第一节 比较法 20
第二节 放大法 21
第三节 补偿法 22
第四节 换测法 23
第五节 模拟法 24
第六节 混合法 24
第七节 物理实验中的基本调节技术 24
第三章 力学实验 27
第一节 基本量具的使用 27
实验GM-1 长度的测量 27
第二节 密度的测量 30
实验GM-2 静力称衡法 30
实验GM-3 比重瓶测密度 31
实验GM-4 测定空气密度 32
第三节 重力加速度的测定 33
实验GM-5 自由落体测g 33
实验GM-6 单摆测g 35
实验GM-7 凯特摆测g 36
第四节 金属杨氏模量的测定 37
实验GM-8 光杠杆法测杨氏弹性模量 38
实验GM-9 千分表法测杨氏弹性模量 40
实验GM-10 动力学法测杨氏弹性模量 41
实验GM-11 梁弯曲法测杨氏弹性模量 43
实验GM-12 霍尔位置传感器测杨氏模量 45
实验GM-13 CCD法测定杨氏弹性模量 47
第五节 刚体转动规律的研究 48
实验GM-14 扭摆法测转动惯量 49
实验GM-15 复摆特性的研究 51
实验GM-16 三线摆法测转动惯量 53
实验GM-17 利用微机测刚体转动惯量 54
实验GM-18 用气垫转盘验证刚体转动定律 56
实验GM-19 气垫陀螺 58
第六节 气垫导轨上的力学实验 59
实验GM-20 气垫导轨上速度与加速度的测量 59
实验GM-21 碰撞实验——验证动量守恒定律 63
实验GM-22 在气垫导轨上验证机械能守恒定律 65
实验GM-23 气垫导轨上的简谐振动实验 66
实验GM-24 气垫导轨上的阻尼振动实验 68
实验GM-25 物体在流体中的运动 70
第七节 惯性质量的测定 71
实验GM-26 惯性秤 71
第八节 声速测量 73
实验GM-27 用共鸣管测定声音在空气中传播的速度 73
实验GM-28 超声声速测定 74
第九节 碰撞研究 75
实验GM-29 用碰撞实验仪研究一维碰撞 75
实验GM-30 用气桌研究二维碰撞 77
第四章 热学和分子物理学实验 80
第一节 温度的测量 80
实验GH-1 液体温度计的校准 80
实验GH-2 热敏电阻的电阻温度特性测量 81
实验GH-3 热电偶定标与测温 83
实验GH-4 半导体温度计的设计与制作 84
实验GH-5 二极管PN结电压与温度关系 85
实验GH-6 冷却规律的研究 87
第二节 比热容测定 89
实验GH-7 用混合法测定金属比热容 89
实验GH-8 用混合法测定不良导体的比热容 90
实验GH-9 用冷却法测定金属比热容 90
实验GH-10 用电流量热器法测定液体比热容 92
实验GH-11 绝热膨胀法测定空气比热容比 93
实验GH-12 振动法测定空气比热容比 95
实验GH-13 共振法测定空气比热容比 97
第三节 相变潜热的测定 99
实验GH-14 补偿法测定水的汽化热 99
实验GH-15 电热法测定水的汽化热 101
实验GH-16 混合量热法测定冰的熔解热 102
实验GH-17 测定液氮的汽化热 103
实验GH-18 二元合金熔点的测定 105
第四节 热功当量的测定 107
实验GH-19 用电热法测定热功当量 107
实验GH-20 用机械法测定热功当量 109
第五节 导热系数的测量 111
实验GH-21 稳态法测量不良导体的导热系数 111
实验GH-22 用闪光法测不良导体的导热系数 113
实验GH-23 动态法测量良导体的导热系数 115
实验GH-24 热线法测量气体的导热系数 117
第六节 表面张力 119
实验GH-25 用拉脱法测量液体的表面张力系数 119
实验GH-26 用毛细管法测量液体的表面张力系数 121
实验GH-27 用扭秤测量液体的表面张力系数 122
实验GH-28 用硅压阻力敏传感器测量液体的表面张力系数 123
第七节 粘度测量 124
实验GH-29 落球法测定液体粘滞系数 125
实验GH-30 落针法研究粘滞系数随温度的变化 126
实验GH-31 毛细管法测定水的粘滞系数 129
实验GH-32 旋转筒法测定液体粘滞系数 131
第八节 热膨胀 132
实验GH-33 金属线膨胀系数的测定 132
实验GH-34 液体体膨胀系数的测量 134
实验GH-35 气体体胀系数的测量 135
第九节 热辐射 137
实验GH-36 玻耳兹曼常数的测量 137
实验GH-37 物体的辐射发射量的测定 138
实验GH-38 斯特藩-玻耳兹曼定律 139
实验GH-39 黑体辐射基本特性的研究 140
第十节 布朗运动 141
实验GH-40 观察布朗运动 141
第十一节 气体定律 142
实验GH-41 气体三定律验证 142
实验GH-42 用传感器测定空气相对压强系数 145
实验GH-43 空气热机实验 146
第五章 电磁学实验 150
第一节 仪表及其应用 150
实验GE-1 分压电路和限流电路的特性研究 150
实验GE-2 电表的改装及校正 153
实验GE-3 电子元件伏安特性的测量 155
实验GE-4 学习使用万用电表 157
实验GE-5 电子万用电表的设计、安装和校正 159
实验GE-6 数字万用表设计 163
第二节 电桥及其应用 167
实验GE-7 惠斯登电桥测量中值电阻 167
实验GE-8 用双臂电桥测低电阻 170
实验GE-9 非平衡电桥的原理与应用 174
实验GE-10 交流电桥测电感和电容 177
第三节 直流电位差计及其应用 180
实验GE-11 板式电位差计测电动势 180
实验GE-12 直流电位差计及其应用 182
实验GE-13 用电位差计测量温差电动势 186
第四节 电流计及其应用 187
实验GE-14 灵敏电流计的研究 187
实验GE-15 用冲击电流计测电容和高阻 190
第五节 静电场的模拟 193
实验GE-16 用恒电流场模拟静电场 193
第六节 RLC串联电路的特性 195
实验GE-17 RLC串联电路的稳态研究 195
实验GE-18 RLC电路谐振特性的研究 199
实验GE-19 RLC串联电路的暂态过程 201
第七节 示波器的使用 203
实验GE-20 模拟示波器的原理与使用 203
实验GE-21 数字示波器的原理与使用 211
第八节 磁测量 214
实验GE-22 静态磁特性的测量 214
实验GE-23 用示波器观测磁滞回线 218
实验GE-24 磁场的描绘与研究 221
实验GE-25 用磁阻传感器测量地磁场 224
实验GE-26 地磁场的水平分量的测量 226
实验GE-27 磁致伸缩的测量 227
第九节 电子 229
实验GE-28 密立根油滴实验 229
实验GE-29 光电效应测普朗克常数 233
实验GE-30 法拉第常数和电子电荷的测定 237
实验GE-31 电子衍射 239
第十节 电子和场 242
实验GE-32 电子束偏转的研究 242
实验GE-33 电子束聚焦的研究 246
实验GE-34 真空二极管中电子的运动规律 248
实验GE-35 钨的逸出功测定 249
第十一节 电工测量 251
实验GE-36 变压器性能测试 251
第六章 光学实验 255
第一节 透镜焦距的测定 255
实验GO-1 薄透镜焦距的测定 255
实验GO-2 测定透镜组的基点及焦距 257
第二节 折射率测量 259
实验GO-3 用分光计测量三棱镜的折射率 259
实验GO-4 用折射极限法测量三棱镜的折射率 261
实验GO-5 用阿贝折射计测量三棱镜的折射率 262
第三节 像差测量 264
实验GO-6 透镜像差的观测 264
第四节 光学成像系统 266
实验GO-7 望远镜与显微镜 266
实验GO-8 光学成像系统的分辨本领 267
第五节 旋光率测量 269
实验GO-9 用旋光仪测溶液的旋光率和浓度 269
第六节 干涉 272
实验GO-10 等厚干涉现象研究 272
实验GO-11 迈克尔逊干涉仪的调节与应用 274
实验GO-12 用迈克尔逊干涉仪测量空气折射率 277
实验GO-13 法布里-珀罗干涉仪 278
实验GO-14 双棱镜干涉 280
第七节 衍射 283
实验GO-15 单缝夫琅和费衍射 283
实验GO-16 用衍射光栅测光波波长 286
实验GO-17 用双光栅测量微弱振动位移 288
第八节 光谱 291
实验GO-18 光谱定性分析 291
实验GO-19 用光栅光谱仪观测光谱 294
第九节 偏振光 296
实验GO-20 偏振光的观测与研究 296
第十节 光电探测器 298
实验GO-21 硅光电池特性的研究 298
实验GO-22 太阳能电池伏安特性的测量 300
实验GO-23 光电倍增管光谱特性的测定 302
第十一节 光速测量 304
实验GO-24 光速测量 304
第十二节 光度测量 306
实验GO-25 光度测量 306
第十三节 照相 309
实验GO-26 照相技术 309
实验GO-27 数码相机的使用与图像处理 313
实验GO-28 全息照相 316
第十四节 现代光学实验 318
实验GO-29 傅里叶光学实验 318
第十五节 光纤 322
实验GO-30 多模光纤数值孔径的测量 322
实验GO-31 音频信号光纤传输技术实验 324
实验GO-32 数字信号光纤传输技术实验 327
第十六节 液晶 329
实验GO-33 液晶电光效应实验研究 329
第十七节 光的吸收 334
实验GO-34 用光谱仪测介质的吸收曲线 334
第十八节 光源的时间相干性 336
实验GO-35 光源时间相干性的研究 336
第七章 近代物理实验 339
第一节 原子物理实验 339
实验MP-1 夫兰克-赫兹实验 339
实验MP-2 冉绍尔-汤森德效应 341
实验MP-3 氢（氘）原子光谱 344
实验MP-4 钠原子光谱的拍摄与分析 348
实验MP-5 塞曼效应 350
实验MP-6 斯特恩-革拉赫实验 353
实验MP-7 气体放电中等离子体的研究 356
实验MP-8 特征X射线谱与吸收 358
第二节 原子核物理实验 361
实验MP-9 G-M计数管特性研究 361
实验MP-10 NaI（Tl）单晶γ闪烁谱仪 365
实验MP-11 核衰变的统计规律 369
实验MP-12 γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定 371
实验MP-13 单能电子物质阻止本领和半吸收厚度的测定 372
实验MP-14 验证快速电子的动量与动能的相对论关系 375
实验MP-15 符合测量实验 377
实验MP-16 正电子湮没寿命谱的测量 379
实验MP-17 穆斯堡尔谱 383
第三节 光学实验 388
实验MP-18 用相位法测光的速度 388
实验MP-19 单光子计数 391
实验MP-20 法拉第效应 394
实验MP-21 电光效应和调制 395
实验MP-22 声光效应的研究 398
实验MP-23 阿贝成像与空间滤波实验 401
实验MP-24 拉曼光谱 405
实验MP-25 椭偏光法测量薄膜的厚度和折射率 408
实验MP-26 光电器件的光谱灵敏度 413
实验MP-27 热释电探测器实验 415
实验MP-28 色度测量 417
实验MP-29 光学双稳实验 421
第四节 激光、全息 424
实验MP-30 氦氖激光器模谱分析与测量 424
实验MP-31 He-Ne激光器特性与参数测量 428
实验MP-32 全息光栅和全息透镜的制作 430
实验MP-33 匹配滤波与光学图像识别 433
实验MP-34 利用复合光栅实现光学微分处理 435
第五节 X射线实验 437
实验MP-35 用X射线测定多晶体的晶格常数（德拜相法） 437
实验MP-36 用劳厄法测定晶格取向 441
实验MP-37 X射线物相分析 443
第六节 磁共振技术 447
实验MP-38 核磁共振实验 447
实验MP-39 脉冲核磁共振 451
实验MP-40 微波顺磁共振 455
实验MP-41 光泵磁共振实验 458
实验MP-42 铁磁共振 462
第七节 低温实验 465
实验MP-43 低温下固体材料热导率的测量 465
实验MP-44 高临界温度超导体临界温度的电阻测量法 468
实验MP-45 制冷功率和制冷效率的测量 471
第八节 真空技术 474
实验MP-46 真空的获得与测量 474
实验MP-47 真空镀膜 477
实验MP-48 磁偏转质谱仪检漏 481
实验MP-49 磁控溅射 483
第九节 固体物理实验 485
实验MP-50 半导体的霍尔系数与电导率的测量 485
实验MP-51 磁电阻特性的研究 489
实验MP-52 利用磁秤测量弱磁物质的磁化率 491
实验MP-53 振动样品磁强计测量内禀磁特性 493
实验MP-54 铁电体电滞回线的测量 496
实验MP-55 铁磁性物质居里点的测定 498
第十节 微波实验 500
实验MP-56 反射式速调管工作特性的研究 500
实验MP-57 用谐振腔微扰法测量微波介质特性 504
实验MP-58 开路短路法测量微波介电常数和磁导率 506
实验MP-59 微波分光实验 510
实验MP-60 体效应振荡器的特性测量 513
实验MP-61 微波衰减测量 515
第十一节 声学实验 518
实验MP-62 超声探伤 518
实验MP-63 用超声光栅测液体中的声速 522
实验MP-64 噪声测量与声谱分析实验 525
实验MP-65 声源定位及GPS模拟 527
第十二节 应用技术实验 531
实验MP-66 扫描电子显微镜 531
实验MP-67 扫描隧道显微镜的使用 535
实验MP-68 原子力显微镜 539
实验MP-69 锁相放大器原理实验 542
第十三节 非线性物理实验 546
实验MP-70 非线性电路混沌实验 546
第八章 计算机仿真实验 549
第一节 计算机仿真实验简介 549
第二节 大学物理仿真实验系统的安装和配置 550
第三节 仿真物理实验操作步骤 551
第四节 计算机仿真物理实验举例 552
实验JF-1 偏振光实验的计算机仿真 552
第九章 虚拟仪器 554
第一节 虚拟仪器的基本概念 554
第二节 基于LabVIEW的虚拟仪器设计示例 556
第十章 PASCO实验 558
第一节 PASCO系统简介 558
第二节 传感器 560
实验PS-1 光的单缝衍射 562
第十一章 常用物理数据表 564
表1 基本物理常量2006年推荐值 564
表2 国际单位制的基本单位 565
表3 国际单位制的辅助单位 565
表4 国家选定的非国际单位制单位 565
表5 单位词冠 566
表6 国际单位制中具有专门名称的导出单位 566
表7 海平面上不同纬度处的重力加速度 567
表8 在20℃时常用固体和液体的密度 567
表9 不同温度下水银的密度 567
表10 不同温度、不同压强下空气的密度 568
表11 气体的密度（在1大气压下、0℃时） 568
表12 在标准大气压下不同温度的水的密度 568
表13 水在不同温度t下的饱和蒸汽压p 569
表14 空气的相对湿度与湿球温度计温差的关系 569
表15 20℃时常用金属的杨氏模量 570
表16 液体的粘滞系数 570
表17 液体的粘滞系数η与温度的关系 570
表18 一些固体物质的弹性模量、切变模量和泊松比 571
表19 固体的摩擦系数 571
表20 单质元素的某些热学常数 572
表21 几种液体的汽化热 574
表22 几种固体物质的熔点 574
表23 几种液体物质的沸点（在1个大气压下） 574
表24 几种气态物质的熔点和沸点 575
表25 某些物质的熔解热 575
表26 水的沸点与压强的关系 575
表27 不同温度时水的粘滞系数 575
表28 蓖麻油的粘滞系数值与温度的关系 576
表29 在20℃时与空气接触的液体的表面张力系数 576
表30 在不同温度下与空气接触的液体的表面张力系数 576
表31 固体的线膨胀系数 576
表32 固体的比热容 577
表33 液体的比热容 577
表34 气体的定压比热容和定容比热容 578
表35 固体导热系数λ 578
表36 常用材料的导热系数 578
表37 物质的熔点 579
表38 不同温度时水的比热容 579
表39 不同金属或合金与铂（化学纯）构成热电偶的热电动势 579
表40 几种标准温差电偶 579
表41 铜-康铜热电偶的温差电动势（自由端温度0℃） 580
表42 几种常用温差电偶的温差电动势 580
表43 工业用铂热电阻分度表 581
表44 E型热电偶分度表 582
表45 K型热电偶分度表 583
表46 不同温度下干燥空气中的声速 583
表47 固体中的声速 584
表48 在20℃时液体中的声速 584
表49 气体中的声速（在标准状态下） 584
表50 某些固体、液体和气体的介电常数 584
表51 某些金属的电阻率（室温下） 585
表52 某些绝缘体的电阻率（室温下） 586
表53 金属和合金的电阻率及其温度系数 586
表54 物理实验常用光源的谱线波长 587
表55 物质的折射率 587
表56 几种纯金属的“红限”波长及逸出功 588
表57 全息片漂白液 588
表58 显影液配方 588
表59 F-5定影液 589
表60 旋光物质的旋光率 589
表61 一些单、双轴晶体的光学常数 589
表62 标准正态分布的分布函数N（x;0,1）数值表 590
表63 x2分布的x？（v）数值表 591
表64 t分布tζ的数值表 593
表65 里德伯表 595
参考文献 597