第1章 绪论 1
1.1 物理实验课的地位、作用和任务 1
1.2 物理实验课的教学程序 2
1.3 怎样学好物理实验课 3
第2章 测量误差与数据处理 5
2.1 测量与误差 5
2.1.1 物理量 5
2.1.2 测量 5
2.1.3 测量误差 6
2.2 误差的分类 7
2.2.1 系统误差 7
2.2.2 随机误差 9
2.2.3 粗大误差 12
2.2.4 精密度、准确度、精确度 13
2.3 直接测量量的误差估算 14
2.3.1 单次直接测量量的误差及结果表示 14
2.3.2 多次直接测量量的误差及结果表示 15
2.4 间接测量量的误差估算 16
2.4.1 间接测量量的近真值和绝对误差 16
2.4.2 间接测量量的标准偏差 17
2.5 测量结果的不确定度 19
2.5.1 不确定度的概念 19
2.5.2 不确定度的两类分量 19
2.5.3 合成不确定度 19
2.6 有效数字 20
2.6.1 有效数字 20
2.6.2 有效数字的运算规则 21
2.6.3 使用有效数字应注意的问题 22
2.6.4 数值的修约规则 23
2.7 实验数据处理方法 23
2.7.1 列表法 24
2.7.2 图示法 24
2.7.3 逐差法 26
2.8 最小二乘法直线拟合 27
习题 29
第3章 常用仪器与测量方法简介 31
3.1 长度测量仪器 31
3.1.1 长度及其单位 31
3.1.2 长度测量仪器 31
3.2 质量测量仪器 35
3.2.1 物理天平 36
3.2.2 单臂天平 37
3.3 时间测量仪器 38
3.3.1 机械停表 38
3.3.2 电子停表 38
3.4 电磁学测量仪器 39
3.4.1 电流的测量 39
3.4.2 电压的测量 40
3.4.3 电表的主要参数 40
3.4.4 电表使用注意事项 40
3.4.5 检流计 41
3.4.6 电阻的测量 43
3.4.7 多用电表 43
3.4.8 几种电学仪器和元器件简介 44
3.5 光学测量仪器 47
3.5.1 望远镜 47
3.5.2 读数显微镜 48
3.5.3 测微目镜 49
3.6 仪器使用的几种基本调节技术 50
3.6.1 水平调节 50
3.6.2 铅直调节 50
3.6.3 仪器的零点调节 50
3.7 测量方法简介 51
3.7.1 比较法 51
3.7.2 放大测量法 51
3.7.3 补偿法 51
3.7.4 模拟法 52
3.7.5 零示法 52
3.7.6 替代法 52
3.7.7 电测法 52
3.7.8 光测法 53
第4章 认知性实验 54
4.1 低温的获得与温度的测量 54
4.1.1 低温的获得 54
4.1.2 低温的温度测量 54
4.1.3 低温温度计的安装和作用 55
4.2 热敏电阻温度特性的测量 57
4.2.1 热敏电阻温度特性 57
4.2.2 惠斯通电桥原理 58
4.3 阻尼振动与受迫振动 59
4.4 二维碰撞运动的研究 60
4.5 硬币起飞 63
4.6 碰撞打靶 64
4.7 驻波与克拉尼图形 65
4.8 编钟探秘 68
4.9 声波测距 70
4.10 用频闪仪测量周期性运动物体的频率 72
4.11 简谐运动的研究 74
4.12 半导体电性能测试 76
4.13 电子束的电偏转和磁偏转 78
4.13.1 电子束的电偏转 78
4.13.2 电子束的磁偏转 80
4.14 静电感应及其应用 82
4.15 静电与水 85
4.16 静电场中的“单摆” 87
4.17 单相旋转磁场的产生和应用 88
4.18 白光再现全息照相 90
4.19 用复合光栅滤波实现光学图像微分 93
4.20 光的偏振 96
4.20.1 菲涅耳公式 96
4.20.2 布儒斯特角的计算 97
4.20.3 反射和折射的偏振特性 97
4.20.4 1/4波片、圆偏振光和椭圆偏振光 99
4.21 各向异性晶体光学性质的观测和研究 100
4.21.1 消光 100
4.21.2 消色 101
4.21.3 锥光 102
4.21.4 光性正负 104
4.22 光通信 107
4.23 激光监听 109
第5章 基本实验 111
实验一 物体密度的测量 111
实验二 拉伸法测钢丝的弹性模量 114
实验三 液体表面张力的测定 118
实验四 相速与群速的测量 121
实验五 超声波探伤 125
实验六 固体导热系数的测量 130
实验七 压力传感器特性研究 133
实验八 多普勒效应测声速 137
实验九 金属热膨胀系数的测量 142
实验十 伏安法测电阻 145
实验十一 惠斯通电桥测电阻 148
实验十二 电位差计的使用 154
实验十三 示波器的使用 159
实验十四 巨磁电阻效应及其应用 167
实验十五 铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线 173
实验十六 电表改装及校正 179
实验十七 太阳能电池基本特性测试 182
实验十八 霍尔效应及霍尔元件基本参数的测量 189
实验十九 等厚干涉 196
实验二十 分光计的调节和使用 199
实验二十一 用光栅测定光波波长 203
实验二十二 单缝衍射测波长 207
实验二十三 光的偏振现象的研究 210
实验二十四 光电传感器 216
实验二十五 光电效应 223
实验二十六 迈克耳孙干涉仪 228
实验二十七 红外物理特性及应用 232
实验二十八 傅里叶光学与空间频谱 238
实验二十九 弗兰克-赫兹实验 243
实验三十 激光全息照相 249
第6章 设计性实验 255
6.1 设计性实验的一般概念 255
6.2 设计性实验的一般程序 256
6.3 物理模型的建立 256
6.4 仪器的选配原则与最佳测量条件的确定 257
6.4.1 根据物理模型中各个物理量的特性选配仪器 258
6.4.2 根据设计要求的精度合理选配仪器 258
6.4.3 根据误差等量分配原则选择仪器或实验方法 258
6.4.4 测量最佳条件的选择 259
6.4.5 被测对象的选择 260
6.5 拟定实验程序 260
6.6 设计举例 261
6.7 设计性实验选题 263
实验一 实验仪器选择与误差分配的应用 263
实验二 用非平衡电桥测温度 263
实验三 密度测定 264
实验四 滑线变阻器的特性研究 265
实验五 电源内阻和输出功率特性研究 266
实验六 用自组半导体温度计测量温度 266
实验七 透明固体（液体）折射率的测定 267
实验八 用干涉法测量载流康铜丝的温度 267
6.8 更多的设计性实验选题 268
实验九 音频测量 269
实验十 光学合成李萨如图形 269
实验十一 电磁感应和磁悬浮实验 269
实验十二 微小长度的测量 270
实验十三 天平与秤 270
实验十四 密度测量 271
实验十五 力与运动规律的实验研究 272
实验十六 气体（或液体）温度计的设计 273
实验十七 气体压强计的设计 273
附录 274
附录1 中华人民共和国法定计量单位表 274
附录2 基本物理常数 278
附录3 标准大气压下不同温度时纯水的密度 279
附录4 不同温度下与空气接触的水的表面张力系数 280
附录5 20℃时常见固体和液体的密度 280
附录6 20℃时某些金属的弹性模量 281
附录7 某些液体的动力黏度 281
附录8 我国部分城市的重力加速度 282
附录9 某些金属和合金的电阻率及其温度系数 282
附录10 物质的相对介电常数 283
附录11 实验室常用光源的谱线波长 283
附录12 某些液体的折射率 284
附录13 某些晶体的折射率 284