全書共分為五章,第一章講述測量誤差、不確定度和數(shù)據(jù)處理的基本知識;第二章至第四章編入力學、熱學、電磁學和光學共54個實驗;第五章編排了29個綜合與設計性實驗;書末的附表介紹了有關的物理常數(shù)。
本書可用為綜合性大學、高等師范院校物理類各專業(yè)以及工科大學有關系、科的實驗教學用書或實驗教學參考書。
近十多年來。隨著科學技術的迅猛發(fā)展和實驗教學改革的不斷深入,普通物理實驗課的教學從實驗內容到實驗技術都在不斷更新變化。新概念、新方法、新的實驗技術和科研領域中的新成果已逐步在物理實驗課中得到反映。本書是我們在多年教學實踐的基礎上,經過反復實踐、積累經驗、不斷改進、充實完善編寫而成的。本書可作為綜合性大學或師范院校物理類專業(yè)普通物理實驗課程的教材,也可供理科非物理專業(yè)和工科類專業(yè)的物理實驗課程選用。
全書共分為五章,第一章講述了測量誤差、不確定度和數(shù)據(jù)處理的基礎知識。所涉及的內容以本課程必須掌握的基本要求為主,個別地方略有擴充。第二章到第四章為基本實驗,共選編了54個力學、熱學、電磁學和光學實驗,其中,有些實驗包括多個使用不同測量方法和裝置的實習內容,以供選擇。第五章為綜合與設計性實驗(共選編了29個實驗),這是在學生做了一定數(shù)量的基本實驗,能對實驗方法、儀器使用等方面作出恰當評價后,為了培養(yǎng)學生自主地進行科學研究工作的能力而設置的。設計性實驗只提出研究對象、要求,給予適當?shù)奶崾,主要讓學生自行考慮,確定實驗方法、選擇合適的儀器設備和設計一定的實驗程序;綜合實驗則要求學生自行綜合已掌握的知識,或者學習某些學科的交叉知識,解決某一實際問題。這樣,既保證了基本訓練,又提高了物理實驗的綜合性和實用程度,促使學生更積極地完成實驗。
考慮到物理實驗課的獨立性和面向低年級學生的特點,對于基本實驗,編寫時力求將實驗原理敘述清楚,計算公式推導完整,使學生在實驗預習時掌握理論依據(jù);實驗內容與步驟亦盡可能具體,以加強對基本實驗技能和基本實驗方法的訓練和指導。對于常用儀器(如示波器、分光計等)安排在多個實驗中反復使用,使學生能正確熟練地掌握這些常用儀器的調節(jié)和使用方法。一般地說,一個基本實驗的課堂實習任務可在3~4學時內完成,部分實驗有多個實習內容,教師安排時可進行取舍,也可供學有余力的優(yōu)秀學生選做。對于綜合與設計性實驗,編寫時不局限在統(tǒng)一的格式上。有的重點放在新概念、新思路或原理的闡述上(如高溫超導材料的導電性、等色譜、吸收譜、液晶相變、光導纖維等);有的則不過分強調理論上的完整,而將主要內容放在實驗方法和技巧的指導上(如計算機應用類實驗,以及力、熱、電、磁、光傳感器特性與應用等);有的設計性實驗,只提出實驗任務和基本要求,讓學生查閱相關資料,自行設計實驗方案,選擇儀器用具,完成實驗測試,以更多地發(fā)揮學生的主觀能動性和創(chuàng)造性。這部分實驗,根據(jù)各題目內容的不同一般可安排課內6~12學時完成。當然,也允許有興趣的學生利用課外開放時間進一步深入探索。多數(shù)實驗后附有思考題,以引導學生在實驗后進一步分析討論,鞏固和擴大所學知識。
緒論
第一章 測量誤差、不確定度及數(shù)據(jù)處理的基礎知識
1-1 測量誤差的基本知識
1-2 不確定度的基本概念
1-3 直接測量結果與不確定度的估算
1-4 間接測量結果與不胡定度的估算
1-5 有效數(shù)據(jù)處理的一般方法
1-6 實驗數(shù)據(jù)處理的一般方法
附錄 常用儀器的儀器誤差
第二章 力學與熱實驗
實驗2-1 長度的測量及圓柱體標準偏差的計算
實驗2-2 自由落體運動的研究
實驗2-3 隨機誤差的正態(tài)分布——單擺周期的測量
實驗2-4 氣勢導軌上的實驗
實驗2-5 剛體轉動慣量的測定
實驗2-6 音叉的受迫振動
實驗2-7 用伸長法測鋼絲的楊氏模量
實驗2-8 聲速的測定
實驗2-9 用穩(wěn)態(tài)平板法測定不良導體的導熱系數(shù)
實驗2-10 用混合法測固體的比熱容
實驗2-11 熱電偶溫度計的標度
實驗2-12 空氣密度的測定
實驗2-13 液體粘滯系數(shù)的測定
實驗2-14 冰的比熔解熱的測定
實驗2-15 用拉脫法測液體的表面張力系數(shù)
實驗2-16 金屬線膨脹系數(shù)的測定
第三章 電磁學實驗
電磁學實驗基本知識
實驗3-1 伏安法測晶體二極管特征
實驗3-2 直流電橋測電阻
實驗3-3 用補償法測量電壓、電流和電阻
實驗3-4 靜電場的模擬與描繪
實驗3-5 RLC串聯(lián)電路的測量與分析
實驗3-6 交流電路中功率和功率因數(shù)的測量
實驗3-7 交流電橋
實驗3-8 交流電路的諧振
實驗3-9 示波器的原理及應用
實驗3-10 RLC電路的穩(wěn)態(tài)特性
實驗3-11 RLC電路的暫態(tài)特性
實驗3-12 沖擊法測電容器的充放電曲線和漏電電阻
實驗3-13 沖擊法測螺線管軸線上各點的磁感應強度
實驗3-14 鐵磁物質磁化特性曲線的測定
實驗3-15 用磁聚焦法測電子荷質比
實驗3-16 霍爾效應
實驗3-17 弱電流測量(夫蘭克-赫茲實驗)
實驗3-18 CCD微機密立根油滴實驗
第四章 光學實驗
光學實驗基本知識
實驗4-1 薄透鏡焦距的測定
實驗4-2 透鏡組基點的測定
實驗4-3 分光計的調節(jié)和使用
實驗4-4 用阿貝折射儀測定物質的折射率
實驗4-5 顯微鏡
實驗4-6 攝影技術
實驗4-7 用雙棱鏡測定光波波長
實驗4-8 等厚干涉的應用
實驗4-9 邁克耳孫干涉儀
實驗4-10 法布里_珀羅干涉儀
實驗4-11 單縫衍射的光強分布及縫寬測定
實驗4-12 衍射光柵
實驗4-13 偏振光的分析
實驗4-14 物質旋光性質的研究
實驗4-15 小型攝譜儀及其研究
實驗4-16 單色儀及其使用
實驗4-17 全息照相
實驗4-18 阿貝成像原理與空間濾波
實驗4-19 超聲光柵
……
第五章 綜合與設計性實驗
附表
參考文獻