大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

內(nèi)容概要

龍濤、王琰、王代新編著的《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(第2版)》是根據(jù)《理工科類大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求》(2010版)的精神并結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)際情況編寫的。全書分為誤差理論與數(shù)據(jù)處理、基本測量方法、基本實(shí)驗(yàn)儀器、基本實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn)共7章，70多個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，包含力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理及應(yīng)用等多方面內(nèi)容。
書中概括介紹了物理實(shí)驗(yàn)中的基本測量方法和一些常見儀器的使用方法，附表列出了一些常用物理數(shù)據(jù)。
《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(第2版)》可作為高等理工科院校各專業(yè)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教材或教學(xué)參考書，也可作為與物理學(xué)相關(guān)的廣大實(shí)驗(yàn)工作者的參考書。

書籍目錄

緒論
第1章  誤差理論與數(shù)據(jù)處理
  1.1  測量與誤差
    1.1.1  測量的基本概念
    1.1.2  誤差的基本概念
    1.1.3  有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則
  習(xí)題
  1.2  測量結(jié)果的評定和不確定度
    1.2.1  不確定度及其分類
    1.2.2  直接測量結(jié)果不確定度的計(jì)算
    1.2.3  間接測量結(jié)果不確定度的合成
    1.2.4  直接測量和間接測量結(jié)果的表達(dá)式
  1.3  實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的常用處理方法
第2章  基本測量方法
  2.1  比較法
  2.2  放大法
  2.3  補(bǔ)償法
  2.4  模擬法
  2.5  轉(zhuǎn)換法及傳感器
  2.6  平衡法(零示法)
第3章  基本實(shí)驗(yàn)儀器
  3.1  氣墊導(dǎo)軌
  3.2  溫度測量儀器
    3.2.1  液體溫度計(jì)
    3.2.2  熱電偶溫度計(jì)
    3.2.3  電阻溫度計(jì)
  3.3  電子天平
  3.4  福廷式氣壓計(jì)
  3.5  電磁測量儀器
    3.5.1  電學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的電表
    3.5.2  數(shù)字式儀表
    3.5.3  電阻器
    3.5.4  實(shí)驗(yàn)室中常用的電源
    3.5.5  電學(xué)度量器
    3.5.6  電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)規(guī)程
  3.6  光學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器
    3.6.1  實(shí)驗(yàn)室常用光源
    3.6.2  常用光電探測器
    3.6.3  常用光學(xué)儀器
    3.6.4  光學(xué)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
第4章  基本實(shí)驗(yàn)
  實(shí)驗(yàn)1長度和固體密度測量
  實(shí)驗(yàn)2驗(yàn)證牛頓第二定律
  實(shí)驗(yàn)3驗(yàn)證動量守恒定律
  實(shí)驗(yàn)4簡諧振動的研究
  實(shí)驗(yàn)5扭擺法測定物體轉(zhuǎn)動慣量
  實(shí)驗(yàn)6伸長法測定楊氏彈性模量
  實(shí)驗(yàn)7弦線上波的傳播規(guī)律的研究
  實(shí)驗(yàn)8落球法測量液體粘滯系數(shù)
  實(shí)驗(yàn)9電熱當(dāng)量的測定
  實(shí)驗(yàn)10液體表面張力系數(shù)的測定
  實(shí)驗(yàn)11測量冰的熔解熱
  實(shí)驗(yàn)12固體比熱容的測量
  實(shí)驗(yàn)13用電流量熱器法測定液體的比熱容
  實(shí)驗(yàn)14氣體比熱容比的測定
  實(shí)驗(yàn)15氣體體膨脹系數(shù)的測定
  實(shí)驗(yàn)16滑線變阻器特性的研究
  實(shí)驗(yàn)17伏安法測電阻
  實(shí)驗(yàn)18惠斯通電橋
  實(shí)驗(yàn)19用電位差計(jì)測量電池的電動勢和內(nèi)阻
  實(shí)驗(yàn)20用模擬法測繪靜電場
  實(shí)驗(yàn)21示波器的原理和使用
  實(shí)驗(yàn)22靈敏電流計(jì)
  實(shí)驗(yàn)23電子束線的偏轉(zhuǎn)
  實(shí)驗(yàn)24電子束線的聚焦
  實(shí)驗(yàn)25用雙臂電橋測低電阻
  實(shí)驗(yàn)26薄透鏡焦距的測定
  實(shí)驗(yàn)27用牛頓環(huán)測定透鏡的曲率半徑
  實(shí)驗(yàn)28分光計(jì)的調(diào)節(jié)  及棱鏡頂角的測量
  實(shí)驗(yàn)29單縫衍射光強(qiáng)分布及單縫寬度的測量
  實(shí)驗(yàn)30光柵衍射
  實(shí)驗(yàn)31棱鏡折射率的測量
  實(shí)驗(yàn)32雙棱鏡干涉測光波波長
  實(shí)驗(yàn)33透鏡組基點(diǎn)的測定
  實(shí)驗(yàn)34偏振現(xiàn)象的觀察
  實(shí)驗(yàn)35密立根油滴實(shí)驗(yàn)
  實(shí)驗(yàn)36弗蘭克一赫茲實(shí)驗(yàn)
  實(shí)驗(yàn)37原子光譜實(shí)驗(yàn)——小型棱鏡讀(攝)譜儀測汞原子光譜
  實(shí)驗(yàn)38光電效應(yīng)
  實(shí)驗(yàn)39塞曼效應(yīng)
  實(shí)驗(yàn)40邁克耳孫干涉儀實(shí)驗(yàn)
  實(shí)驗(yàn)41旋光現(xiàn)象及應(yīng)用
第5章  綜合性實(shí)驗(yàn)
  實(shí)驗(yàn)1聲速的測量
  實(shí)驗(yàn)2用霍爾位置傳感器法測楊氏模量(彎曲法)
  實(shí)驗(yàn)3金屬線膨脹系數(shù)的測定
  實(shí)驗(yàn)4傳感器電阻溫度系數(shù)的研究
  實(shí)驗(yàn)5不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的測定
  實(shí)驗(yàn)6 RLC電路特性的研究
  實(shí)驗(yàn)7用示波器觀測動態(tài)磁滯回線和磁化曲線
  實(shí)驗(yàn)8電表的擴(kuò)程與校準(zhǔn)
  實(shí)驗(yàn)9用霍爾效應(yīng)測量磁場
  實(shí)驗(yàn)10交流電橋的原理和應(yīng)用
  實(shí)驗(yàn)11非平衡電橋——半導(dǎo)體熱敏電阻溫度計(jì)
  實(shí)驗(yàn)12橢圓偏振光的產(chǎn)生和檢驗(yàn)
  實(shí)驗(yàn)13光電池特性研究
  實(shí)驗(yàn)14聲光衍射與液體聲學(xué)特性的測定
  實(shí)驗(yàn)15真空的獲得和真空鍍膜
  實(shí)驗(yàn)16全息照相及再現(xiàn)
第6章  設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
  實(shí)驗(yàn)1氣墊導(dǎo)軌上空氣膜厚度的粗略測定
  實(shí)驗(yàn)2銅絲的電阻溫度系數(shù)測量設(shè)計(jì)
  實(shí)驗(yàn)3熱敏電阻溫度開關(guān)設(shè)計(jì)
  實(shí)驗(yàn)4數(shù)字溫度計(jì)的設(shè)計(jì)與制作
  實(shí)驗(yàn)5液體表面張力系數(shù)的測量設(shè)計(jì)
  實(shí)驗(yàn)6液體體膨脹系數(shù)測量設(shè)計(jì)
  實(shí)驗(yàn)7用伏安法測量電源的輸出特性
  實(shí)驗(yàn)8用電位差計(jì)校準(zhǔn)改裝電流表
  實(shí)驗(yàn)9設(shè)計(jì)內(nèi)阻無限大的指針式電壓表
  實(shí)驗(yàn)10設(shè)計(jì)組裝歐姆表
  實(shí)驗(yàn)11用掠入射法測定透明介質(zhì)的折射率
  實(shí)驗(yàn)12用干涉法測定透明介質(zhì)的折射率
第7章  研究性實(shí)驗(yàn)
  實(shí)驗(yàn)1全息光柵的制作及光柵特性的研究
  實(shí)驗(yàn)2傅里葉頻譜的觀察和分析
  實(shí)驗(yàn)3彩虹全息的研究
  實(shí)驗(yàn)4全息照相的研究
  實(shí)驗(yàn)5電磁感應(yīng)與磁懸浮力
  實(shí)驗(yàn)6偏振光反射率與入射角的關(guān)系及折射率的測定
  實(shí)驗(yàn)7望遠(yuǎn)鏡與顯微鏡的組裝
  實(shí)驗(yàn)8用激光顯示李薩如圖形
附錄 常用數(shù)據(jù)表
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   3.研究誤差的意義 在測量中出現(xiàn)誤差是不可避免的。從某種意義上來說，任何科學(xué)定律都是一些近似的結(jié)果。實(shí)踐證明，任何測量方法所取得的任何一個測量數(shù)據(jù)都不是絕對準(zhǔn)確的，都包含一定的誤差，只是大小不同而已。科學(xué)的進(jìn)步會改進(jìn)和完善測量的方法和儀器，但是并不能消除誤差的出現(xiàn)。因而，研究誤差的規(guī)律就具有普遍的積極意義。了解了誤差的各種規(guī)律性后才能更合理地使用儀器、設(shè)計(jì)儀器，擬定好的測量方法并正確地處理測量所得的各種數(shù)據(jù)，使所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果更真實(shí)可信。 簡明扼要地說，研究誤差的意義就是：①提高測量的精度以減少誤差的影響；②對所得結(jié)果的可靠性作出評定，即給出結(jié)果的不確定度的大小，以指明結(jié)果的可靠程度。 4.誤差的分類 誤差可以按不同的標(biāo)準(zhǔn)劃分為不同的種類，但一般是按誤差的特征規(guī)律性來進(jìn)行分類，這樣的分類便于誤差的分析和研究。誤差可分為以下三種。 1）系統(tǒng)誤差 固定不變或按一定規(guī)律變化的誤差就是系統(tǒng)誤差。例如，電壓的周期性波動而使儀表示值產(chǎn)生的誤差。又如，米尺刻度的不均勻而使測量的數(shù)據(jù)有誤差。系統(tǒng)誤差盡管有一定的規(guī)律，但在許多情況下這些規(guī)律并不一定被確知，特別是對某些復(fù)雜的測量系統(tǒng)來說。例如，由于電子儀器的熱漂移產(chǎn)生的誤差，雖然有一定的規(guī)律，但是卻難于掌握或了解，要消除這種誤差也是十分困難的。對已知其規(guī)律性的系統(tǒng)誤差可通過“修正”的方法從測量結(jié)果中消除。對未知其規(guī)律性的系統(tǒng)誤差（稱為不確定的系統(tǒng)誤差）一般可將其看作是一種隨機(jī)誤差而按隨機(jī)誤差的處理方法來處理。 2）隨機(jī)誤差 在同一條件下對同一被測量進(jìn)行多次重復(fù)測量時，測量數(shù)據(jù)的誤差值或大或小、或正或負(fù)，且大小正負(fù)沒有確定的規(guī)律性，是不可預(yù)測的，這類誤差稱為隨機(jī)誤差（以前也稱為偶然誤差）。例如，用米尺測量長度時，數(shù)據(jù)中出現(xiàn)的微小的無規(guī)則變化就是由誤差的隨機(jī)性產(chǎn)生的。隨機(jī)誤差在實(shí)質(zhì)上是一種隨機(jī)變量，因而具有隨機(jī)變量的所有特性。隨機(jī)變量的取值無規(guī)律可循，但在大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中卻表現(xiàn)出一定的規(guī)律，取值具有一定的概率分布特征，可利用概率論的方法來對其進(jìn)行研究。最簡單的例子就是拋擲硬幣的情況，硬幣出現(xiàn)正面還是反面是不可預(yù)見的，其出現(xiàn)正面或反面是無規(guī)則可循的，但是大量的重復(fù)實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，正反面出現(xiàn)的次數(shù)接近相同。從概率角度來講，正反面出現(xiàn)的幾率各為1／2。隨機(jī)現(xiàn)象的另一個典型例子是布朗運(yùn)動。在布朗運(yùn)動中，每一分子的速率時快時慢，且其運(yùn)動的方向也無規(guī)則地改變著，但從整個分子群的角度來看，其分子的速率大小分布有一定的規(guī)則，運(yùn)動的方向也是各向同性的。也就是說，在任一時刻，沿各個方向運(yùn)動的分子數(shù)一樣多，且具有某一速率大小的分子數(shù)目是不變的。 3）粗大誤差 粗大誤差以前也稱為“過失誤差”，它是指超出正常范圍的異常的誤差。例如，在測量中，測量數(shù)據(jù)列為：12.56，12.56，12.57，12.55，12.56，但此時突然測得一個數(shù)據(jù)13.85。顯然，13.85與其他數(shù)據(jù)比較起來實(shí)在是大不相同。在一般情況下，應(yīng)認(rèn)為此數(shù)據(jù)就包含有粗大誤差。這樣的數(shù)據(jù)應(yīng)去除。

編輯推薦

《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(第2版)》講述了大學(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)實(shí)驗(yàn)課程，也是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后較早接觸到的一門系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程。為了使學(xué)生在有限的時間內(nèi)能系統(tǒng)地掌握物理實(shí)驗(yàn)的基本知識和基本方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動手能力，促使學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)課程奠定基礎(chǔ)，龍濤、王琰、王代新編著的《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(第2版)》在修訂過程中保持了原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系，保證學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)課能較好地掌握和運(yùn)用理論知識，并能提高實(shí)驗(yàn)技能。

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