绪论 1
1 物理实验基本知识 5
1.1 测量及其误差 5
1.1.1 量、测量和单位 5
1.1.2 直接测量与间接测量 6
1.1.3 测量误差及其分类 6
1.2 系统误差和随机误差 6
1.2.1 系统误差 7
1.2.2 随机误差 8
1.3 测量结果的最佳值与随机误差的估算 8
1.3.1 随机误差的统计规律 8
1.3.2 测量结果的最佳值——算术平均值 9
1.3.3 随机误差的表示法 9
1.3.4 随机误差的估算 10
1.3.5 平均值的标准误差σ? 11
1.4.1 仪器的最大误差△仪 12
1.4 仪器误差 12
1.4.2 仪器的标准误差σ仪 13
1.5 有效数字及其运算 13
1.5.1 有效数字的概念 13
1.5.2 有效数字运算规则 15
1.6 测量结果的质量评价与直接测量结果的表述 17
1.6.1 测量结果的质量评价 17
1.6.2 直接测量结果的表述 17
1.6.3 直接测量的工作流程图 18
1.7 间接测量的误差与结果表述 20
1.7.1 误差的一般传递公式 20
1.7.2 标准误差的传递公式 21
1.7.3 几个简单关系的传递公式 21
1.7.4 间接测量结果的有效数字 23
1.7.5 间接测量的数据处理流程图 24
1.8 数据处理的基本方法 25
1.8.1 列表法 26
1.8.2 图示法和图解法 26
1.8.3 逐差法 31
1.8.4 最小二乘法和线性拟合 32
1.9 计算器在数据处理中的应用 34
1.9.1 标准误差的计算 34
1.9.2 最小二乘法一元线性拟合有关量的计算 35
误差与有效数字练习题 37
2 物理实验基本训练 39
2.1 物理实验的基本测量方法 39
2.1.1 比较法 39
2.1.2 放大法 40
2.1.3 转换测量法 42
2.1.4 模拟法 43
2.2.1 力学基本仪器 44
2.2 物理实验的基本仪器 44
2.2.2 电学基本仪器 48
2.2.3 光学基本仪器 55
2.3 物理实验中的基本调整与操作技术 62
2.3.1 零位调整 62
2.3.2 水平、铅直调整 62
2.3.3 消除视差 63
2.3.5 逐次逼近法 64
2.3.4 等高共轴调整 64
2.3.6 先定性、后定量原则 65
2.3.7 电学实验的操作规程 65
2.3.8 光学实验的操作要点 66
实验6 补偿原理和电位差计 99
实验7 光路调整和透镜焦距测量 106
实验8 分光计 112
实验9 气垫技术 123
实习1 速度、加速度和重力加速度的测量 123
实习2 碰撞实验——验证动量守恒定律 129
实验10 液体表面张力系数的测量 136
实验11 转动惯量的测量 141
实习1 三线摆 141
实习2 扭摆 145
实验12 静电场测绘 148
实验13 灵敏电流计特性研究 154
实验14 电表改装与校正 158
3 物理实验基本技术 163
3.1 非电量电测技术 163
3.1.1 热电转换技术 163
3.1.2 力电转换技术 166
3.1.3 光电转换技术 167
3.2 测磁技术 169
3.2.1 冲击法 169
3.2.2 感应法 172
3.2.3 霍尔效应法 173
3.2.4 核磁共振法 175
3.3 电学测量动态显示技术 176
实习2 霍耳法测量通电螺线管内部磁场 209
实验18 非电量电测(一)——温度电测法 210
实习1 电阻温度计与不平衡电桥 211
实习2 热电偶标定与测温 212
实验19 光的干涉——牛顿环 215
实验20 衍射光栅 218
实习1 汞光谱波长测量 218
实习2 氢原子光谱研究 220
实验21 光的偏振 222
实验22 光电效应 226
实验23 用波尔共振仪研究受迫振动 229
实验24 非电量电测(二)——声速测量 235
实验25 金属逸出电位的测定 240
实验26 迈克耳逊干涉仪 244
实验27 单缝衍射的光强分布 250
实验28 照相技术 254
实验29 小型棱镜摄谱仪的使用 262
实验30 全息照相 265
4 设计性实验 270
4.1 设计性实验的性质与任务 270
4.1.1 科学实验的全过程 270
4.1.2 设计性实验的特点 271
4.2 处理系统误差的一般知识 271
4.2.1 系统误差的分类 271
4.2.2 系统误差的处理 273
4.2.3 系统误差的传递和计算 276
4.3 实验方案的选择和实验仪器的配套 278
4.3.1 实验方法的选择 278
4.3.2 测量方法的选择 278
4.3.3 测量仪器的选择 280
4.3.4 测量条件的选择 281
4.3.5 数据处理方法与实验方案的选择 282
4.3.6 实验仪器的配套 283
实验31 误差分配和实验仪器的选择 285
实验32 重力加速度的研究 286
实验33 简谐振动的研究 287
实验34 变阻器的使用与电路控制 289
实验35 电位差计校准电表和测定电阻 293
实验36 非线性电阻特性研究 295
实验37 RC串联电路暂态过程的研究 296
实验38 硅光电池特性的研究 299
实验39 光栅特性的研究 301
实验40 组装迈克耳逊干涉仪 302
总附录 305
1.中华人民共和国法定计量单位 305
2.一些常用的物理数据表 307