大學物理實驗

本書是根據高等學校《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求》，結合實驗室的實際情況，在物理實驗教師長期教學實踐的基礎上編寫的。

全書包括力學、熱學、電磁學、光學和近代物理等41個基礎實驗，以及8個設計性物理實驗和5個計算機仿真物理實驗。各實驗的原理敍述清楚，公式推導完整，實驗步驟簡明扼要。實驗開頭有提要，介紹了本實驗的重要意義；末尾有思考題，供學生預習或小結使用。本書開頭還介紹了實驗規則、測量誤差、不確定度、有效數字、數據處理、基本實驗方法、基本量的測量和基本調整與操作技術等內容。

本書可作為高校非物理專業學生的物理實驗課教材，也可供教師參考。

目錄

前言

緒論1

01物理實驗課的地位及任務1

02物理實驗課的基本程序2

03怎樣書寫實驗報告3

第1章測量誤差與數據處理4

11測量與測量誤差4

12測量結果不確定度估算及表示11

13有效數字及其運算19

14實驗數據的表示和處理方法21

練習題30

第2章物理實驗基礎知識32

21物理實驗基本方法32

22物理實驗中的基本物理量的測量35

23物理實驗中的調整與操作技術40

第3章力學實驗46

實驗1物體密度的測定46

實驗2用光電控制計時法測重力加

速度50

實驗3用單擺測定重力加速度54

實驗4用復擺測定重力加速度57

實驗5用三線扭擺測量轉動慣量59

實驗6用轉動慣量儀測物體的轉動

慣量62

實驗7用拉伸法測金屬絲的彈性

模量65

實驗8駐波實驗(弦振動測音叉頻率)68

實驗9測定聲波在空氣中的傳播

速度71

實驗10聲速的測量(超聲)73

實驗11超聲波的應用——探傷和測厚74

實驗12簡諧振動特性研究與彈簧勁

度係數測量79

第4章熱學實驗83

實驗13用傳感器測空氣的比熱

容比83

實驗14金屬線膨脹係數的測定86

實驗15液體表面張力系數的測定89

實驗16用落球法測液體的黏度92

實驗17不良導體導熱係數的測量94

實驗18冷卻法測量金屬的比熱容98

第5章電磁學實驗101

電磁學實驗常用基本儀器簡述101

實驗19線性電阻和非線性電阻的伏

安特性曲線107

實驗20電錶的改裝和校正110

實驗21用惠斯通電橋測電阻113

實驗22用開爾文電橋測低電阻115

實驗23用模擬法研究靜電場的分佈121

實驗24用電位差計測量電動勢124

實驗25示波器的使用130

實驗26用霍爾元件測量磁場141

實驗27熱敏電阻的特性和應用144

實驗28固體液體電介質相對介電常數

的測定146

第6章光學實驗150

光學實驗儀器的使用和注意事項150

實驗29薄透鏡焦距的測定151

實驗30用牛頓環測透鏡的曲率半徑155

實驗31調整分光計和測量三稜鏡的

折射率158

實驗32偏振現象的實驗研究165

實驗33用旋光儀測旋光性溶液的旋

光率和濃度169

實驗34單縫衍射實驗173

實驗35望遠鏡、顯微鏡及其應用176

實驗36用衍射光柵測光波波長181

實驗37音頻信號光纖傳輸技術實驗184

第7章近代物理實驗188

實驗38邁克耳遜干涉儀188

實驗39夫蘭克赫茲實驗193

實驗40全息照相199

實驗41密立根油滴實驗203

第8章設計性物理實驗212

設計性物理實驗概述212

實驗42簡諧振動的研究213

實驗43光的衍射法測彈性模量213

實驗44用凸透鏡測狹縫寬度214

實驗45非線性電阻特性的研究215

實驗46用非平衡電橋法測熱敏電阻

的温度特性215

實驗47用電諧振法測膜層厚度216

實驗48用霍爾元件測量地磁水平

分量216

實驗49光柵特性的研究217

第9章計算機仿真物理實驗218

計算機仿真物理實驗基礎知識218

實驗50偏振光實驗的計算機仿真221

實驗51光電效應測定普朗克常量

實驗的計算機仿真222

實驗52夫蘭克赫茲實驗的計算機

仿真226

實驗53氫氘光譜拍攝實驗的計算機

仿真229

實驗54氫氘光譜測量及阿貝比長儀

實驗的計算機仿真231

參考文獻235 ^[1]