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第一章 绪论1

1．1 物理学对社会的重要性1

1．2 物理实验课的任务2

1．3 物理实验课的学习特点及其教学改革3

1．4 怎样写实验报告4

1．5 遵守实验规则5

第二章 不确定度表达和数据处理方法6

2．1 测量与误差6

2．2 随机误差的高斯分布与标准误差8

2．3 近真值——算术平均值10

2．4 标准误差的估算——标准偏差11

2．5 间接测量值误差的估算——误差传递公式12

2．6 不确定度与测量结果表述13

2．7 有效数字17

2．8 简算方法及数字取舍规则18

2．9 数据处理方法21

附录 中华人民共和国法定计量单位28

练习题30

本章小结32

3．2．1 长度的测量35

3．2 长度、质量和时间的测量35

3．1 概述35

第三章 力学和热学实验35

3．2．2 质量的测量39

3．2．3 时间的测量41

3．3 温度、气压和湿度的测量41

3．3．1 温度的测量41

3．3．2 气压的测量43

3．3．3 湿度的测量44

3．4 热学量测量45

3．4．1 导热系数45

3．4．4 汽化热46

实验M-1 基本长度测量46

3．4．2 比热容46

3．4．3 熔解热46

实验M-2 质量秤衡——固体和液体密度的测定49

实验M-3 微小长度变化的测量——杨氏弹性模量的测定52

实验M-4 计时练习——用扭摆法测定物体转动惯量58

实验M-5 基本测量综合练习——液体粘度的测定63

实验M-6 用波尔共振仪研究受迫振动66

实验M-7 气体比热容比Cp/Cv的测定72

4．1．1 历史回顾与教学要求75

4．1 概述75

第四章 电磁学实验75

4．1．2 电磁学实验规则76

4．1．3 几种常用实验仪表和设备的介绍77

4．2 磁电式电表81

4．2．1 磁电式电表的工作原理81

4．2．2 电表的改装82

4．2．3 多用表的原理和使用84

4．2．4 电表内阻对测量正确度的影响88

4．2．5 指针式检流计90

4．2．6 灵敏电流计91

4．2．7 冲击电流计95

4．3 数字电表的使用要点95

4．3．1 电表的飞跃——从模拟电表到数字电表95

4．3．2 直流数字电压表DC-DVM96

4．3．3 发光二极管显示器和液晶显示器98

4．3．4 数字多用表的使用和选择指南100

4．4 电桥108

4．4．1 直流单电桥108

4．4．2 非平衡电桥110

4．4．3 双电桥111

4．4．4 电桥的更新换代产品——数字直流电桥115

4．4．5 交流电桥116

4．5 补偿法与电位差计118

4．5．1 十一线电位差计119

4．5．2 UJ31型电位差计121

4．5．3 全补偿法和差值补偿法123

4．6 磁场测量124

4．6．1 霍耳效应法测量磁场125

4．6．2 冲击法测量磁场128

4．7 阴极射线示波器的物理基础133

4．7．1 普通示波器133

4．7．2 双踪示波器139

4．7．3 示波器的种类及其主要技术性能指标142

4．7．4 阴极射线示波器的发展143

实验E-1 电表的改装144

实验E-2 多用表的原理和使用147

实验E-3 模拟法测绘静电场150

实验E-4 直流单电桥的原理和使用155

实验E-5 补偿法与十一线电位差计158

实验E-6 UJ31型直流电位差计的使用161

实验E-7 阴极射线示波器163

实验E-8 声速测定167

实验E-9 集成霍耳传感器171

实验E-10 霍耳效应法测量磁场173

本章小结176

参考文献178

附录179

第五章 光学实验186

5．1 概述186

5．1．1 生气勃勃的光学186

5．1．2 光学实验的特点和注意事项186

5．2．1 常用光源187

5．2 常用光源、光学元件和仪器187

5．2．2 成像元件——透镜188

5．2．3 分光元件和滤光元件189

5．2．4 显微镜和望远镜190

5．2．5 照相机191

5．3 光的干涉193

5．3．1 干涉的分类和特点，牛顿环193

5．3．2 迈克尔逊干涉仪195

5．3．3 光干涉的应用198

5．3．4 光源的时间相干性198

5．4．1 惠更斯-菲涅耳原理199

5．4 光的衍射199

5．4．2 衍射的分类、光栅衍射和单缝衍射200

5．4．3 衍射应用简介202

5．5 全息照相203

5．5．1 全息照相的原理和方法203

5．5．2 全息照相的主要特点和拍摄条件205

5．5．3 全息照相再现实像的条件和特点206

5．5．4 全息照相的应用206

5．6 偏振光208

5．6．1 偏振光的分类和获得208

5．6．3 偏振光的应用210

5．6．2 旋光现象210

实验O-1 非接触法测量透明物体厚度和折射率211

实验O-2 用牛顿环测定透镜的曲率半径213

实验O-3 用衍射光栅测定光波波长215

实验O-4 迈克尔逊干涉仪220

实验O-5 偏振光的观察和应用221

实验O-6 全息照相226

第六章 近代物理实验228

引言228

实验MP-1 密立根油滴法测定电子电荷——CCD电子显示技术的应用228

实验MP-2 半导体PN结的物理特性及弱电流测量233

实验MP-3 夫兰克-赫兹实验236

实验MP-4 混沌现象240

实验MP-5 验证快速电子的动量与动能的相对论关系242

实验MP-6 扫描隧道显微镜248

实验MP-7 计算机断层扫描术(CT)250

实验MP-8 光谱的拍摄252

实验MP-9 音频信息的光纤通讯255

第七章 选做实验260

引言260

实验S-1-1 气垫实验261

实验S-1-2 微机实时测量——刚体转动惯量的测定264

实验S-1-3 弦线振动268

实验S-1-4 液体的饱和蒸气压力和温度测定270

实验S-1-5 导热系数的测定273

实验S-1-6 模拟电冰箱制冷系数的测量276

实验S-1-7 空气动力学实验280

实验S-1-8 用传感器测定空气相对压力系数285

实验S-1-9 真空技术286

实验S-1-10 用动态悬挂法测定金属材料的杨氏弹性模量288

实验S-2-1 二极管伏安特性曲线的测绘290

实验S-2-2 电位差计校准电表和测定电阻292

实验S-2-3 电阻电容串联电路的暂态过程294

实验S-2-4 灵敏电流计研究296

实验S-2-5 双电桥测量低电阻297

实验S-2-6 交流电桥298

实验S-2-7 磁滞回线299

实验S-2-8 直流稳压电源的制作300

实验S-2-9 可控硅调光灯的制作301

实验S-2-10 PN结正向压降与温度关系研究——PN结温度传感器303

实验S-2-11 用冲击电流计测定磁感应强度304

实验S-3-1 照相技术306

实验S-3-2 细丝线径测定310

实验S-3-3 用激光散斑法测量微小位移312

实验S-3-4 光电效应和普朗克常数的测定314

实验S-3-5 硅光电池特性的测定318

实验S-3-6 用分光计测定液体折射率321

实验S-3-7 半导体激光器的特性测量和应用322

实验S-3-8 全息光栅制作和光栅常数的测定323

实验S-3-9 标志传感器工作参数测量和应用324

实验S-3-10 LED光柱显示器特性测定和应用325

实验S-3-11 动感画成因分析和改进325

实验S-3-12 多重像——多次反射像的成因分析和改进326

实验S-3-13 全息存储327