大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教程

前言

眾所周知，物理學(xué)的發(fā)展是技術(shù)創(chuàng)新的重要源泉，每一次工程技術(shù)的新突破都離不開物理學(xué)的新發(fā)現(xiàn)，而物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理學(xué)的各種實(shí)驗(yàn)方法、測(cè)試手段廣泛地應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域，因此，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是高等學(xué)校各專業(yè)必修的基礎(chǔ)課程，是為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力、提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的極其重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)踐證明，物理實(shí)驗(yàn)課程在培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立從事科學(xué)技術(shù)工作的能力、理論聯(lián)系實(shí)際的分析綜合能力與思維和表達(dá)能力等方面均具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，所以說(shuō)，“物理實(shí)驗(yàn)”這門課程不僅僅是向?qū)W生傳授知識(shí)和技能，而且更重要的是培養(yǎng)學(xué)生開拓性研究的能力，所以在物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)過(guò)程中，同學(xué)們要在學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)：基本方法、基本技能的基礎(chǔ)上，注意培養(yǎng)創(chuàng)造性地從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)的物理思維能力，要養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，如良好的觀察習(xí)慣和正確的記錄數(shù)據(jù)方法，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與思考等。武漢大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院近年來(lái)積極改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，根據(jù)新技術(shù)、新研究成果設(shè)計(jì)或引進(jìn)新實(shí)驗(yàn)，使物理實(shí)驗(yàn)緊跟時(shí)代發(fā)展而不斷更新，并取得了一定的效果，本教程就是在長(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)并吸收兄弟院校的寶貴經(jīng)驗(yàn)而編寫的。全書共分為4章，第1章講述了測(cè)量誤差、不確定度和數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)知識(shí)，涉及的內(nèi)容以本課程必須掌握的基本要求為主，個(gè)別地方略有擴(kuò)充。第2章為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，共選編了20個(gè)力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)實(shí)驗(yàn)，其中，有些實(shí)驗(yàn)包括多個(gè)使用不同測(cè)量方法和裝置的學(xué)習(xí)內(nèi)容，以供選擇。第3章為綜合性與應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)（共選編了16個(gè)實(shí)驗(yàn)），這類實(shí)驗(yàn)其內(nèi)容涉及相關(guān)的綜合知識(shí)、綜合性實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生傳授知識(shí)、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的目的。第4章為設(shè)計(jì)性與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)（共選編了18個(gè)實(shí)驗(yàn)），這是在學(xué)生做了一定數(shù)量的基本實(shí)驗(yàn)，能對(duì)實(shí)驗(yàn)方法、儀器使用等方面作出恰當(dāng)評(píng)價(jià)后，為了培養(yǎng)學(xué)生自主地進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的初步能力而設(shè)置的。設(shè)計(jì)性與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)只提出研究對(duì)象、要求，給予適當(dāng)?shù)奶崾?，主要讓學(xué)生自行確定實(shí)驗(yàn)方法、選擇合適的儀器設(shè)備和設(shè)計(jì)一定的實(shí)驗(yàn)程序，自己加以實(shí)現(xiàn)并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析處理。這樣，既保證了基本訓(xùn)練，以提高了物理實(shí)驗(yàn)的綜合性和實(shí)用程度，促使學(xué)生更積極地完成實(shí)驗(yàn)，又有利于學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

內(nèi)容概要

本書是武漢大學(xué)理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程編寫的物理實(shí)驗(yàn)教材。全書共分4章，第1章講述測(cè)量誤差、不確定度和數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)知識(shí)；第2章共有20個(gè)基礎(chǔ)性物理實(shí)驗(yàn)，以鞏固和加強(qiáng)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)訓(xùn)練；第3章、第4章分別編排了16個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)和18個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)中，既有經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐、內(nèi)容比較成熟的實(shí)驗(yàn)，又有自行研發(fā)的新實(shí)驗(yàn)，這有利于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面的訓(xùn)練，以及學(xué)生的個(gè)性發(fā)展和創(chuàng)新能力的培訓(xùn)。    本書可作為高等學(xué)校工科各專業(yè)和理科非物理專業(yè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教材或參考書，也可以供其他專業(yè)和社會(huì)讀者閱讀。

作者簡(jiǎn)介

李長(zhǎng)真，男， 1990年6月 4日鞍山岫巖人。一、學(xué)習(xí)及工作簡(jiǎn)歷：2005 年武漢大學(xué)本科畢業(yè)，留校任教至今。一直從事基礎(chǔ)課教學(xué)。二、教學(xué)工作：《大學(xué)物理》、《物理實(shí)驗(yàn)》三、 主要研究方向：強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子系統(tǒng)低維電荷密度波系統(tǒng)低維鉬類青銅導(dǎo)體 具有奇特的各向異性結(jié)構(gòu)，豐富的非線性輸運(yùn)性質(zhì)（開關(guān)、交直流干涉、記憶效應(yīng)）。側(cè)重于CDW相分離、低溫下開關(guān)、負(fù)與零的微分電阻等奇異輸運(yùn)行為，橫向電流調(diào)制放大晶體管作用，光誘導(dǎo)開關(guān)效應(yīng)等奇異現(xiàn)象的考察.四、 科研成果：2000年獲得湖北省教學(xué)成果一等獎(jiǎng)；2001年獲得國(guó)家級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。近二年發(fā)表SCI論文 6篇。1. Changzhen Li, Rui Xiong, Di Yin, Zheng Tang, Junfeng Wang, Dahua Li, Zuxin Yu, Jing Shi, Single crystal Tl0.3MoO3 growth by electrolytic reduction method of a Tl2CO3-MoO3 melts, Journal of Crystal Growth 285 (2005) 81-87.2. Changzhen Li, Di Yin, Dahua Li, Zheng Tang, Junfeng Wang, Rui Xiong, Jing Shi, Decheng Tian. Modulation effect of transverse currents on the switch and hysteresis characteristics in blue bronze Rb0.3MoO3. Solid State Communications 140 (2006).3. Junfeng Wang, Rui Xiong, Di Yin, Changzhen Li, Zheng Tang, Ququan Wang, Jing Shi, Yue Wang, Haihu Wen, Low-temperature specific heat of the quas-two -dimensional charge-density-wave compound KMo6O17, Physical Review B 73 (2006) 193102.4. Junfeng Wang, Rui Xiong, Di Yin, Changzhen Li, Zheng Tang, Ququan Wang, Jing Shi, Xiaokui Qin, Hong Chen, Specific-heat critical behavior of Tl0.3MoO3 near the Peierls phase transition, Solid State Communications 139 (2006) 323-327.5. Junfeng Wang, Rui Xiong, Fan Yi, Di Yin, Manzhu Ke, Changzhen Li, Zhengyou Liu, Jing Shi, Growth of high quality and large-sized Rb0.3MoO3 single crystals by molten salt electrolysis method, Journal of Solid State Chemistry 178 (2005) 1440-1444.6. Dahua Li, Rui Xiong, Junfeng Wang, Changzhen Li, Di Yin, Fan Yi, Wufeng Tang, Jing Shi, The second threshold field of charge-density-wave conductor Rb0.3MoO3 in high temperature range, Chinese Physics Letters 22(5) (2005) 1210-1213.

書籍目錄

前言緒論第1章 物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)知識(shí)  1.1 物理實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差分析  1.2 物理實(shí)驗(yàn)不確定度的估計(jì)  1.3 物理實(shí)驗(yàn)有效數(shù)字處理及其運(yùn)算規(guī)則  1.4 物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的常用方法  習(xí)題第2章 基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)1 重力加速度的測(cè)量    1.1 用自由落體法測(cè)量重力加速度    1.2 用單擺法測(cè)量重力加速度  實(shí)驗(yàn)2 物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)定    2.1 用三線擺測(cè)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量    2.2 用臺(tái)式扭擺測(cè)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量  實(shí)驗(yàn)3 光杠桿裝置測(cè)定鋼絲的楊氏模量  實(shí)驗(yàn)4 超聲聲速測(cè)定  實(shí)驗(yàn)5 液體黏滯系數(shù)的測(cè)定    5.1 用毛細(xì)管法測(cè)液體黏滯系數(shù)    5.2 用落球法測(cè)液體黏滯系數(shù)  實(shí)驗(yàn)6 液體表面張力系數(shù)的測(cè)定  實(shí)驗(yàn)7 不良導(dǎo)體熱系數(shù)的測(cè)定  實(shí)驗(yàn)8 電學(xué)元件伏安特性的測(cè)量  實(shí)驗(yàn)9 靜電場(chǎng)的模擬與描繪  實(shí)驗(yàn)10 用電磁感應(yīng)法測(cè)交變磁場(chǎng)  實(shí)驗(yàn)11 直流電橋測(cè)電阻  實(shí)驗(yàn)12 示波器的原理及應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)13 交流電橋  實(shí)驗(yàn)14 交流電路的諧振  實(shí)驗(yàn)15 霍爾效應(yīng)  實(shí)驗(yàn)16 薄透鏡焦距測(cè)量  實(shí)驗(yàn)17 分光計(jì)的調(diào)節(jié)和使用  實(shí)驗(yàn)18 等厚干涉及其應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)19 光柵衍射  實(shí)驗(yàn)20 光的偏振第3章 綜合性與應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)1 楊氏模量的動(dòng)態(tài)法測(cè)定  實(shí)驗(yàn)2 超聲測(cè)厚  實(shí)驗(yàn)3 多普勒效應(yīng)綜合實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)4 熱管原理實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)5 RC和RL 電路的穩(wěn)態(tài)過(guò)程  實(shí)驗(yàn)6 RLC 電路的暫態(tài)特性  實(shí)驗(yàn)7 方波電信號(hào)的傅里葉分析  實(shí)驗(yàn)8 用非線性電路研究混沌現(xiàn)象  實(shí)驗(yàn)9 非平衡直流電橋及應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)10 超聲光柵及應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)11 光電效應(yīng)  實(shí)驗(yàn)12 邁克耳孫干涉儀  實(shí)驗(yàn)13 弗蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)    13.1 汞原子第一激發(fā)電勢(shì)的測(cè)定    13.4 氬原子第一激發(fā)電勢(shì)的測(cè)定  實(shí)驗(yàn)14 密立根油滴實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)15 氫原子光譜  實(shí)驗(yàn)16 光學(xué)全息照相的基本技術(shù)    16.1 全息照相    16.2 全息光柵的制作第4章 設(shè)計(jì)性與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)1 易溶于水的顆粒狀物質(zhì)的密度測(cè)定  實(shí)驗(yàn)2 電陰絲電阻的測(cè)量    2.1 電阻絲電阻的測(cè)量    2.2 用電勢(shì)差計(jì)測(cè)電阻    ……附錄

章節(jié)摘錄

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《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教程》內(nèi)容豐富，講解通俗易懂，具有很強(qiáng)的可讀性和實(shí)用性。

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