本書是跟據(jù)教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)2010年頒布的《理工科類大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本要求》,結(jié)合編者多年來在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)編寫而成的,全書分為 測量與誤差理論、 數(shù)據(jù)處理的基本方法、基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。本書內(nèi)容通熟易懂,實(shí)驗(yàn)操作步驟表達(dá)明確,數(shù)據(jù)處理敘述詳盡,并附有數(shù)據(jù)表格,學(xué)生對照教材和儀器,基本上能夠獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)的后都提供了若干思考題,用以促進(jìn)學(xué)生積極思考,加深理解。本書可作為高等學(xué)校理工科各類專業(yè)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)用書。
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是理工科學(xué)生必修的一門重要的基礎(chǔ)課程,是學(xué)生在大學(xué)期間學(xué)到的個(gè)較系統(tǒng)的實(shí)踐類課程,也是諸多后續(xù)課程的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。通過這門課程的學(xué)習(xí),不僅可使學(xué)生較系統(tǒng)地掌握實(shí)驗(yàn)的基本理論和基本技能以及科學(xué)研究的方式、方法,還可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)踏實(shí)的工作作風(fēng)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
全書內(nèi)容共分5章。第1章主要介紹測量與誤差的基本理論; 第2章主要介紹數(shù)據(jù)處理的一些基本方法; 第3章主要介紹部分常用物理量的測量方法和常用儀器的使用方法; 第4章、第5章是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,包括11個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和7個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn);A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涵蓋了力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)等方面的知識(shí)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)力求實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_,實(shí)驗(yàn)設(shè)備圖像清晰,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容敘述詳細(xì)具體,實(shí)驗(yàn)原理講解突出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)方法。
本書由李雙美、吉曉瑞主編,孟廣伊副主編。實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員楊曉紅、張嬌、李春霞、江翠、趙明明、杜春艷老師,對教材的編寫工作做出了一定貢獻(xiàn),在此深表感謝。
編寫一本適用的實(shí)驗(yàn)教材,是一項(xiàng)艱苦而又復(fù)雜的工作,本書凝聚了作者多年來累積的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。由于編者水平有限,加之時(shí)間倉促,書中難免有不足之處,敬請讀者批評指正。
編者2020年10月
緒論
第1章測量與誤差理論
1.1測量與誤差的概念
1.2測量結(jié)果不確定度的評定
1.3測量結(jié)果的有效數(shù)字
第2章數(shù)據(jù)處理的基本方法
2.1列表法
2.2作圖法
2.3逐差法
2.4小二乘法
習(xí)題
第3章常用物理量的測量和常用儀器的使用方法
3.1物理實(shí)驗(yàn)中常用的幾種基本測量方法
3.2長度的測量方法
3.3電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)與光學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作方法及注意事項(xiàng)
第4章基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)
4.1用三線扭擺測量剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
4.2空氣比熱容比的測量
4.3物體導(dǎo)熱系數(shù)的測定
4.4用模擬法測繪靜電場
4.5圓線圈和亥姆霍茲線圈的磁場
4.6示波器的使用
4.7利用霍爾效應(yīng)測磁場
4.8多功能電橋的原理和應(yīng)用
4.9用牛頓環(huán)測平凸透鏡的曲率半徑
4.10邁克耳孫干涉儀實(shí)驗(yàn)
4.11分光計(jì)的調(diào)整與棱鏡折射率的測量
第5章綜合性實(shí)驗(yàn)
5.1用光杠桿法測量金屬絲的楊氏模量
5.2超聲波的聲速測量
5.3光電效應(yīng)測量普朗克常量
5.4太陽能電池基本特性研究
5.5核磁共振實(shí)驗(yàn)
5.6光柵光譜實(shí)驗(yàn)
5.7光纖傳感器實(shí)驗(yàn)
附錄
附錄1SI基本單位
附錄2包括SI輔助單位在內(nèi)的具有專門名稱的SI導(dǎo)出單位
附錄3我國法定計(jì)量單位
附錄4SI單位的倍數(shù)單位詞頭
附錄5基本物理常數(shù)
附錄6玻璃和固態(tài)有機(jī)物的密度(室溫下的值)
附錄7各種液體的密度
附錄820℃時(shí)幾種常見物質(zhì)的密度
附錄9水在不同溫度時(shí)的密度
附錄10海平面上不同緯度處的重力加速度
附錄1120℃時(shí)某些金屬的楊氏模量
附錄12固體的比熱容
附錄13液體的比熱容
附錄14水、冰和水銀在不同溫度下的比熱容
附錄15固體的導(dǎo)熱系數(shù)
附錄16不同金屬或合金與鉑(化學(xué)純)構(gòu)成熱電偶的熱(溫差)電動(dòng)勢(熱端在100℃,冷端在0℃)
附錄17金屬和合金電阻的溫度系數(shù)
附錄18絕緣體的電阻率(常溫下)
附錄19順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)的相對磁導(dǎo)率
附錄20導(dǎo)體的電阻率
附錄21超導(dǎo)元素的臨界溫度和臨界磁場
附錄22超導(dǎo)合金和化合物臨界溫度和0K時(shí)的臨界磁場
附錄23晶體及光學(xué)玻璃折射率
附錄24高溫超導(dǎo)體的臨界溫度
附錄25可見光區(qū)定標(biāo)用的已知波長/汞(Hg)發(fā)射光譜
附錄26常用譜線波長
附錄27光波的波長范圍和頻率范圍
附錄28固體中的聲速
附錄29液體中的聲速
附錄30氣體中的聲速(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)
附錄31某些物質(zhì)的相對介電常數(shù)
參考文獻(xiàn)