大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

前言

物理學(xué)的本質(zhì)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。物理學(xué)及其發(fā)展是揭示自然奧秘，認(rèn)識(shí)自然規(guī)律從而推動(dòng)人類科學(xué)文明歷史前進(jìn)的動(dòng)力。實(shí)驗(yàn)物理和理論物理作為物理學(xué)的兩大組成，其發(fā)展共同形成整個(gè)物理學(xué)史的前進(jìn)足跡，二者之間并無伯仲之分，而是相互促進(jìn)、共同發(fā)展。當(dāng)實(shí)驗(yàn)物理中有新的發(fā)現(xiàn)、出現(xiàn)新結(jié)果時(shí)，就會(huì)激勵(lì)和促進(jìn)理論物理研究出現(xiàn)新的模型、理論，使人類對(duì)自然規(guī)律的探索向廣、深推進(jìn)。世界最著名獎(jiǎng)項(xiàng)之一的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，今年分別授予俄羅斯和美國(guó)的三位科學(xué)家，獎(jiǎng)勵(lì)他們?cè)诳焖倬w管、激光二極管和集成電路芯片方面的研究和發(fā)明，為現(xiàn)代信息技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。這充分說明物理學(xué)是科學(xué)的基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)物理是物理學(xué)的基礎(chǔ)。對(duì)擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)面向21世紀(jì)人才這一艱巨任務(wù)的大學(xué)教育來說，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是關(guān)系人才科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，教材是實(shí)施教學(xué)的基本保證。由霍劍青等人編寫的《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》是一套創(chuàng)新體系的實(shí)驗(yàn)教材，編者都是在教學(xué)第一線艱辛兢業(yè)多年，具有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師。新實(shí)驗(yàn)體系在中國(guó)科技大學(xué)經(jīng)過教學(xué)實(shí)踐考驗(yàn)并幾經(jīng)完善。這套教材既有堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)，又適應(yīng)新世紀(jì)對(duì)人才科學(xué)素質(zhì)能力培養(yǎng)的需求，是時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)的必然。教材新體系結(jié)構(gòu)是，按實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)普遍性、難易程度與學(xué)生知識(shí)水平相適應(yīng)等分為四級(jí)實(shí)驗(yàn)，對(duì)應(yīng)為四冊(cè)教材。該體系中引入了計(jì)算機(jī)虛擬（仿真）實(shí)驗(yàn)，這是與將大規(guī)模啟動(dòng)的教育手段現(xiàn)代化規(guī)劃相一致的先行操作。特別在第四冊(cè)教材中，以科研實(shí)踐為主題，采用科學(xué)研究的方法進(jìn)行教學(xué)實(shí)驗(yàn)，縮短了教與學(xué)、教學(xué)與科研以及教科書與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)前沿之間的距離，使學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)研究的能力得以較多的鍛煉和提高。這套教材適用面相當(dāng)廣泛，有豐富的選擇余地和靈活的運(yùn)用空間。每級(jí)實(shí)驗(yàn)都包含有大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的各個(gè)知識(shí)面，既具有知識(shí)系統(tǒng)性又有相對(duì)獨(dú)立性。不僅適用于如中國(guó)科技大學(xué)等綜合性大學(xué)，也適用于廣大理工科及其他各類大學(xué)。作為面向21世紀(jì)的實(shí)驗(yàn)教材，在新世紀(jì)之始將本書奉獻(xiàn)給讀者也是一大幸事，她飽含著物理實(shí)驗(yàn)工作者的智慧、艱辛、奉獻(xiàn)與光榮。

書籍目錄

第一章 科學(xué)研究的方法和若干前沿1．1 科學(xué)研究的思想和方法1．2 物理學(xué)研究中的若干前沿第二章 綜合與現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2．1 非線性光學(xué)系列實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2．2 激光系列實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2．3 半導(dǎo)體電性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)2．4 γ相機(jī)成像實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2．5 CT——計(jì)算機(jī)斷層掃描成像實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2．6 常溫及變溫下的吸收和發(fā)射光譜實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2．7 紅外圖像信息處理第三章 小型科研課題型實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3．1 薄膜制備技術(shù)及性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)3．2 納米材料的制備與物性研究實(shí)驗(yàn)3．3 等離子體特性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3．4 x射線光刻技術(shù)及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)3．5 掃描隧穿顯微鏡實(shí)驗(yàn)3．6 穆斯堡爾譜學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3．7 x射線光電子能譜實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)3．8 軟x射線顯微術(shù)實(shí)驗(yàn)3．9 計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)物理學(xué)常量表中華人民共和國(guó)法定計(jì)量單位

章節(jié)摘錄

插圖：科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展對(duì)于人類生活與社會(huì)進(jìn)步起著愈來愈重要的影響。20世紀(jì)中葉電視和通訊的發(fā)展已無不影響人們的日常生活，而計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展已開始將社會(huì)帶入信息時(shí)代。20世紀(jì)50年代DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)使生物科學(xué)發(fā)展到分子水平，迅速發(fā)展的基因工程對(duì)于農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)產(chǎn)生了巨大的影響。新興的生物工程已經(jīng)開始，生命科學(xué)時(shí)代即將到來?？茖W(xué)和技術(shù)已成為當(dāng)今社會(huì)最重要的時(shí)代特征，科學(xué)研究成為人類社會(huì)生活中最受關(guān)注的部分之一。作為大學(xué)教育的一部分，應(yīng)該使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到科學(xué)研究的重要性，引導(dǎo)他們?cè)诖髮W(xué)的學(xué)習(xí)生活中親自參加科學(xué)研究的實(shí)踐，學(xué)會(huì)進(jìn)行科學(xué)研究的方法。對(duì)于理科的大學(xué)生，在學(xué)校里進(jìn)行科學(xué)研究素質(zhì)的教育和訓(xùn)練則尤為重要。學(xué)者和專家對(duì)科學(xué)研究的思想和方法有深入的研究和探討，在此我們僅對(duì)于同學(xué)在開始從事科研課題研究時(shí)需要重視和認(rèn)識(shí)的幾個(gè)問題進(jìn)行討論。希望他們通過參加一些小型的科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)得到科研工作的鍛煉，為今后參加科學(xué)研究工作打下基礎(chǔ)。1?？茖W(xué)研究中的創(chuàng)新意識(shí)創(chuàng)新是科學(xué)發(fā)展的前提。創(chuàng)新常常會(huì)改變科學(xué)和技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程。比如計(jì)算機(jī)的發(fā)展以硬件為基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)使用的器件由電子管、晶體管、集成電路，到大規(guī)模集成電路等，使得計(jì)算機(jī)的性能愈來愈好。但是軟件技術(shù)的發(fā)展，使得可以用軟件代替硬件的某些功能。20世紀(jì)80年代至90年代軟件視窗技術(shù)的應(yīng)用不但大大推廣了計(jì)算機(jī)的普及，也在功能和應(yīng)用上有許多新突破。從事科研課題的研究最重要的也是創(chuàng)新。首先必須有一個(gè)好的想法（idea），它不應(yīng)該是陳舊的或重復(fù)別人的思想，而需要自己創(chuàng)新的意念。這樣的研究工作才能有所發(fā)現(xiàn)，有所創(chuàng)造。2?？茖W(xué)研究需要知識(shí)的積累和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)科學(xué)研究的創(chuàng)新性并不意味著排斥知識(shí)的積累，創(chuàng)新的基礎(chǔ)是知識(shí)的繼承和積累，新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)也是在前人工作的積累下發(fā)展起來的?，F(xiàn)在的科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展更加復(fù)雜和深化，研究工作者更需要有廣博和深厚的知識(shí)基礎(chǔ)。

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《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(第4冊(cè))》：面向21世紀(jì)課程教材

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