大學物理實驗

本教材是遵照教育部頒發的工科本科物理實驗課程教學要求編寫而成的。全書共七章，系統介紹了與大學物理實驗有關的數據處理知識，全面闡述了物理實驗中常用的七種實驗測量方法，安排了基礎性實驗12個、應用性和設計性實驗11個、綜合及近代物理實驗12個，並介紹了物理實驗的計算機模擬。

由王素紅等同志編寫的《大學物理實驗》教材是根據教育部頒佈的《高等工業學校物理實驗課程教學的基本要求》、軍訓部頒發的《軍隊院校基礎實驗室建設標準》和信息工程大學物理實驗課程教學大綱,結合物理實驗教學實踐編寫的。 ^[1] 

該書按照標準化建設,採用“單元法”教學的新模式,突出學生基本能力的培養、科學素質的養成、創新思維的激發。全書分為八個單元,內容涉及基礎實驗、近代綜合實驗、應用性與設計性實驗、傳感器綜合實驗、研究與課題實驗等方面。教材着眼於提高學生能力、培養創造性人才,注意拓寬學生的知識面,正確處理傳統實驗和新實驗的 ^[1] 

大學物理實驗

第一單元 緒論1

1.1 大學物理實驗課的地位和任務1

1.2 物理實驗課的基本環節2

1.3 如何學好物理實驗課3

第二單元 物理實驗基礎理論5

2.1 測量和誤差5

2.1.1 測量和有效數字5

2.1.2 測量誤差7

2.1.3 誤差的處理15

2.2 測量結果的表述和不確定度19

2.2.1 測量結果的表述和不確定度的概念19

2.2.2 不確定度的計算(或估計)方法20

2.3 數據處理的基本方法24

2.3.1 列表法24

2.3.2 作圖法24

2.3.3 逐差法25

2.3.4 最小二乘法線性擬合25

練習題26

第三單元 物理實驗的實驗方法與測量技術29

3.1 物理實驗的基本測量方法30

3.1.1 比較法30

3.1.2 補償法31

3.1.3 放大法31

3.1.4 模擬法32

3.1.5 振動與波動方法33

3.1.6 光學實驗方法34

3.1.7 非電量的電測法34

3.2 物理實驗的基本測量技術35

3.3 物理實驗設計的基礎知識36

第四單元 基礎物理實驗37

實驗4-1 長度的測量與數據處理練習37

實驗4-2 物體密度的測量43

實驗4-3 轉動慣量的測量45

實驗4-4 用拉伸法測量金屬的楊氏模量48

實驗4-5 變阻器的使用和特性研究51

實驗4-6 電錶的改裝和校準56

實驗4-7 補償法和電位差計的應用60

實驗4-8 用惠斯登電橋測電阻63

實驗4-9 用模擬法測繪靜電場66

實驗4-10 電子束實驗72

實驗4-10-1 電子束的聚焦與荷質比的測定72

實驗4-10-2 電子束的偏轉79

實驗4-11 示波器的使用83

實驗4-11-1 模擬示波器的使用83

實驗4-11-2 數字示波器的使用95

實驗4-12 分光計的調整和使用100

第五單元 近代與綜合物理實驗109

實驗5-1 利用霍耳法測量磁感應強度109

實驗5-2 光電效應測量普朗克常數113

實驗5-3 鐵磁材料磁滯回線的觀測118

實驗5-4 光柵衍射測波長124

實驗5-5 邁克爾遜干涉儀126

實驗5-6 超聲波在空氣中傳播速度的測量131

實驗5-7 超聲波在液體中傳播速度的測量134

實驗5-8 牛頓環與劈尖干涉136

實驗5-9 液晶電光效應特性研究141

實驗5-10 夫蘭克—赫茲實驗145

實驗5-11 激光全息照相技術150

實驗5-12 多普勒效應及其應用156

實驗5-13 温度傳感器温度特性研究166

實驗5-14 弦駐波實驗研究178

第六單元 應用性與設計性物理實驗181

實驗6-1 粉粒狀固體密度的測量181

實驗6-2 表頭內阻的測量181

實驗6-3 多量程電流表的改裝182

實驗6-4 多量程電壓表的改裝183

實驗6-5 長直螺線管中心磁場的測量184

實驗6-6 電位差計測量電源電動勢185

實驗6-7 薄透鏡焦距的測量186

實驗6-8 平凸透鏡曲率半徑的測量188

實驗6-9 自組顯微鏡189

實驗6-10 自組望遠鏡190

實驗6-11 熱敏式温度傳感器特性研究191

實驗6-12 利用光纖傳感器測量轉速192

實驗6-13 利用渦流傳感器測重194

實驗6-14 應變式傳感器的性能研究194

第七單元 傳感器綜合實驗196

7.1 傳感器基礎知識196

7.2 CSY傳感器實驗儀使用説明199

實驗7-1 金屬應變式傳感器202

實驗7-2 電渦流式傳感器205

實驗7-3 霍耳傳感器206

實驗7-4 光纖位移傳感器209

實驗7-5 熱敏式温度傳感器特性研究211

實驗7-6 壓電加速度式傳感器212

第八單元 研究性與課題實驗215

實驗8-1 雙稜鏡干涉實驗研究215

實驗8-2 用分光計進行偏振光實驗研究216

實驗8-3 光柵分辨本領的測定217

實驗8-4 稜鏡色散率的測量218

實驗8-5 透明薄片折射率和厚度的測量219

實驗8-6 全息光柵的製作220

實驗8-7 光柵光譜和光柵常數的測定221

實驗8-8 電振動的合成與示波器的應用221

實驗8-9 橋式電路及金屬材料的温度係數223

實驗8-10 混沌通訊的觀測224

附錄228

　　 ^[1]