绪论 1
第1章 误差与数据处理 5
1.1 测量与误差 5
1.1.1 测量与误差的基本概念 5
1.1.2 直接测量偶然误差的估计 9
1.1.3 系统误差的处理 12
1.2 实验不确定度 14
1.2.1 不确定度的概念 15
1.2.2 不确定度的分类 15
1.2.3 直接测量不确定度的计算 16
1.2.4 间接测量不确定度的计算 19
1.2.5 总不确定度 20
1.2.6 用总不确定度表示测量结果——测量结果表达式 20
1.3 有效数字 22
1.3.1 有效数字的概念 22
1.3.3 直接测量有效数字的确定 23
1.3.2 注意与说明 23
1.3.4 间接测量有效数字的确定 24
1.4 数据处理 26
1.4.1 列表法 26
1.4.2 作图法 27
1.4.3 逐差法 34
1.4.4 最小二乘法 35
1.5 附录 39
1.5.1 随机误差的正态分布规律 39
1.5.2 t分布及临界值tp(v) 40
1.5.3 用计算机处理实验数据 42
习题 44
第2章 物理实验中的基本测量方法与常用物理量的测量 47
2.1 物理实验中的基本测量方法 47
2.2 长度的测量和量具量仪 49
2.2.2 游标尺 50
2.2.1 米尺 50
2.2.3 数字显示卡尺 52
2.2.4 千分尺(螺旋测微计) 53
2.2.5 移测显微镜 55
2.2.6 测微目镜 56
2.3 质量的测量及仪器 57
2.3.1 物理天平的结构及其主要参数 58
2.3.2 天平的级别与砝码的精度 59
2.3.3 物理天平的调节和使用 61
2.4 时间的测量及仪器 62
2.4.1 停表 62
2.4.2 多用计数器 64
2.5 角度测量 64
2.6 温度的测量及仪器 65
2.6.1 温度计的制作原理和定标 65
2.6.2 常用温度计简介 66
2.7 电流、电压和电阻的测量 69
2.7.1 电流的测量 70
2.7.2 电压的测量 72
2.7.3 电阻的测量 73
2.7.4 多用表(万用表) 77
2.7.5 电表的使用和注意事项 78
2.8 实验室常用电源与光源 79
2.8.1 电源 79
2.8.2 标准电池 80
2.8.3 光源 81
第3章 基础物理实验 84
实验1 气轨上动量守恒定律的研究 84
实验2 用拉伸法测量金属丝的杨氏模量 89
实验3 刚体转动惯量的测定 93
实验4 液体表面张力系数的测定 96
4-1 拉脱法 96
4-2 毛细管法 100
实验5 用落球法测量液体的粘度系数 102
实验6 线膨胀系数的测量 105
实验7 比热容的测量 107
实验8 导热系数的测定 111
实验9 电阻元件伏安特性的测定 114
实验10 惠斯通电桥测电阻 119
实验11 非平衡电桥电压输出特性研究 124
实验12 电势差计测电动势 128
实验13 电表的改装和校正 132
实验14 静电场模拟 138
实验15 电子束的静电聚焦与电磁偏转 144
实验16 电子束的磁聚焦及电子比荷的测定 150
实验17 示波器的调整与应用 154
17-1 示波器的调整使用 154
17-2 示波器的应用 161
实验18 霍耳效应法测量磁场 166
实验19 铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线的测绘 170
19-1 用冲击电流计法测绘铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线 170
19-2 用示波器法测绘铁磁材料的磁磁化曲线和磁滞回线 178
实验20 透镜焦距的测定和组装显微镜 181
实验21 分光计的调整和使用 187
实验22 光的等厚干涉现象及其应用 196
实验23 用光栅测光波波长 200
第4章 近代物理、综合及应用性实验 205
实验24 超声声速的测定 205
实验25 共振法测杨氏模量 209
实验26 压力传感器特性研究及其应用 212
实验27 偏振光的特性研究 217
实验28 音频信号光纤传输技术 227
实验29 照相技术 233
29-1 黑白照相技术 234
29-2 彩色照相技术 240
实验30 光学全息照相 244
实验31 迈克耳孙干涉仪的调整与使用 250
实验32 光电效应法测普朗克常数 257
实验33 光栅单色仪的使用 262
实验34 声光效应 269
实验35 密立根油滴实验——电子电荷的测定 274
实验36 夫兰克-赫兹实验 280
第5章 设计性实验 287
5.1 科学实验的过程与设计性实验的任务 287
5.2 设计性实验的特点 288
5.3 设计性实验举例 288
实验37 重力加速度的研究 290
实验38 简谐振动的研究 291
实验39 电势差计校准电表和测电阻 293
实验40 RC串联电路充电、放电过程研究 294
实验41 光栅特性的研究 296
实验42 制作全息光栅 297
附录 300
附表1 国际单位制的基本单位和辅助单位 300
附表2 国际单位制中具有专门名称的导出单位 300
附表3 国际单位制的组合单位示例 301
附表4 用于构成十进倍数和分数单位的词头 301
附表5 基本物理常量部分 301
附表6 常见物质的密度 302
附表7 海平面上不同纬度处的重力加速度 302
附表8 部分液体的粘度系数 302
附表9 部分固体和液体的比热容 303
附表10 在20℃时部分金属的杨氏模量 303
附表11 某些金属或合金与铂(化学纯)构成温差电偶时的温差电动势 303
附表12 某些金属和合金的电阻率及温度系数 304
附表13 常用光源的谱线波长长度 304
参考文献 305