大學物理實驗

本書是依據教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會制定的《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求(2010年版)》編寫而成。全書分三篇六章，共72個實驗.第一篇為物理實驗的數據分析，包括第1章誤差理論基礎知識和第2章有效數字及實驗數據處理；第二篇為物理實驗項目，包括第3章基礎實驗、第4章綜合與近代物理實驗、第5章設計性與研究性實驗；第三篇為演示實驗項目.本書在總體設計上，力求貫徹以學生為本的理念，在突出基本技能訓練的同時，增加了綜合性、設計性、研究性實驗的比例，為了緊跟時代，新增演示實驗部分，並且兼顧理工科各專業的教學需求。

前言

緒論 1

第一篇 物理實驗的數據分析

第1章 誤差理論基礎知識 7

1.1 測量與誤差 7

1.2 直接測量量不確定度及測量結果的評定 13

1.3 間接測量量不確定度的計算 16

第2章 有效數字及實驗數據處理 21

2.1 有效數字 21

2.2 實驗數據的有效位數確定 22

2.3 實驗數據處理的常用方法 24

練習題 31

第二篇 物理實驗項目

第3章 基礎實驗 37

實驗3.1 單擺 37

實驗3.2 拉伸法測量金屬的楊氏模量 40

實驗3.3 霍爾位置傳感器法測楊氏模量 46

實驗3.4 扭擺法測定物體轉動慣量 50

實驗3.5 三線擺測定物體轉動慣量 57

實驗3.6 聲速測量 62

實驗3.7 集成霍爾傳感器特性與簡諧振動實驗 70

實驗3.8 落球法測量液體黏滯係數 77

實驗3.9 冷卻法測量金屬的比熱容 80

實驗3.10 熱敏電阻温度特性研究 84

實驗3.11 薄透鏡焦距的測定 89

實驗3.12 望遠鏡與顯微鏡的組裝 94

實驗3.13 分光儀的調節及使用 96

實驗3.14 光柵常數的測量 104

實驗3.15 等厚干涉實驗——牛頓環和劈尖干涉 108

實驗3.16 電勢差計及其應用 116

實驗3.17 示波器的原理及使用 119

實驗3.18 伏安法測線性及非線性電阻 126

實驗3.19 萬用表的使用 133

實驗3.20 惠斯通電橋測電阻 136

實驗3.21 開爾文電橋測金屬電阻率 142

實驗3.22 串聯RLC諧振電路測電感 145

實驗3.23 霍爾效應法測磁感應強度分佈 149

實驗3.24 霍爾傳感器測量磁化曲線與磁滯回線 162

實驗3.25 靜電場的模擬測繪 166

第4章 綜合與近代物理實驗 171

實驗4.1 動態懸掛法測量金屬的楊氏模量 171

實驗4.2 光纖位移傳感器實驗 173

實驗4.3 熱電偶傳感器測温 176

實驗4.4 密立根油滴實驗 181

實驗4.5 箔式應變片和半導體應變片的性能 188

實驗4.6 邁克耳孫干涉儀的調整與使用 192

實驗4.7 光的偏振現象的研究 196

實驗4.8 鈉黃光雙線波長差的測定 198

實驗4.9 拉脱法測量液體的表面張力係數 201

實驗4.10 激光全息照相 205

實驗4.11 激光散斑干涉技術 209

實驗4.12 全息光柵的製作 212

實驗4.13 磁共振技術 216

實驗4.14 用非線性電路研究混沌現象 221

實驗4.15 pn結伏安特性的研究 225

實驗4.16 光電效應與普朗克常量測定 228

實驗4.17 電磁波綜合實驗 243

第5章 設計性與研究性實驗 251

實驗5.1 多普勒效應綜合實驗 251

實驗5.2 用激光顯示李薩如圖形 262

實驗5.3 太陽能光伏發電綜合實驗 263

實驗5.4 真空濺射實驗 280

實驗5.5 靜電紡絲實驗 282

實驗5.6 菲涅耳雙稜鏡測激光波長 288

實驗5.7 激光拉曼光譜實驗 292

實驗5.8 基本邏輯門邏輯功能測試及使用 296

第三篇 演示實驗項目

第6章 演示實驗 305

實驗6.1 源之水 305

實驗6.2 輕功漫步 306

實驗6.3 伯努利懸浮球 306

實驗6.4 聲波可見 306

實驗6.5 角動量守恆轉枱 307

實驗6.6 簡諧振動合成 308

實驗6.7 人造火焰 309

實驗6.8 手觸式蓄電池 309

實驗6.9 記憶合金花 311

實驗6.10 麥克斯韋分佈律演示 311

實驗6.11 穿牆而過 312

實驗6.12 魔鏡——光學幻像 313

實驗6.13 隱身人 313

實驗6.14 萬丈深淵 314

實驗6.15 三基色合成演示儀 314

實驗6.16 偏振光的觀測 316

實驗6.17 皮鼓 317

實驗6.18 輝光球 318

實驗6.19 感應圈激發氣體放電 319

實驗6.20 激光琴 319

實驗6.21 電磁炮 320

實驗6.22 超導磁懸浮列車演示 321

參考文獻 323 ^[2]