近代物理測試技術(shù)

前言

當(dāng)今社會正處在一個(gè)科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展、高新技術(shù)層出不窮的時(shí)代，物理學(xué)和物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)在其他各學(xué)科和領(lǐng)域中迅速滲透并得以廣泛應(yīng)用。近代物理實(shí)驗(yàn)不僅可以使學(xué)生生動、直觀地觀察學(xué)習(xí)近代物理學(xué)發(fā)展過程中的重要實(shí)驗(yàn)，領(lǐng)會實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想，進(jìn)一步鞏固和綜合應(yīng)用已學(xué)習(xí)的理論知識，而且也可以使學(xué)生了解和掌握最新的現(xiàn)代測量技術(shù)。通過近代物理實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，還可以使學(xué)生了解近代物理的基本原理，學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法和設(shè)計(jì)思路、科學(xué)儀器的使用以及現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動手能力和科學(xué)作風(fēng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要目的是提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新精神。本書選取的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目突出近代思想和當(dāng)代測試技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察物理現(xiàn)象、分析物理問題，訓(xùn)練學(xué)生的觀察能力、判斷能力、分析能力和綜合應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生探索物理規(guī)律的熱情、積極性和創(chuàng)新思維。本書力圖展示近年來西南石油大學(xué)新開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，結(jié)合引進(jìn)的新設(shè)備開出的新實(shí)驗(yàn)，更多地體現(xiàn)和吸收當(dāng)今科學(xué)研究的測量技術(shù)，使近代物理實(shí)驗(yàn)這門課程更加緊跟時(shí)代的發(fā)展。

內(nèi)容概要

本書吸收和體現(xiàn)了當(dāng)今科學(xué)研究的測量技術(shù)，使近代物理實(shí)驗(yàn)課程更加緊跟時(shí)代的發(fā)展。內(nèi)容包括近代物理測試技術(shù)的基本原理以及相關(guān)重要實(shí)驗(yàn)。可以使學(xué)生了解近代物理基本理論，學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法和設(shè)計(jì)思路、科學(xué)儀器的使用以及現(xiàn)代測試技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動手能力和科學(xué)作風(fēng)。    本書可作為高等院校理工類專業(yè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課程參考教材。

書籍目錄

第一章  誤差分析與數(shù)據(jù)處理  1.1  測量誤差與不確定度  1.2  物理量測量中常見的統(tǒng)計(jì)分布  1.3  直接測量結(jié)果及其隨機(jī)誤差的估計(jì)  1.4  實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不確定度  1.5  測量結(jié)果的質(zhì)量評價(jià)與非精度測量  1.6  最小二乘法和曲線擬合  1.7  系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)和消除第二章  光信息處理  2.0引言  實(shí)驗(yàn)2.1  空間頻譜與空間濾波  實(shí)驗(yàn)2.2  光學(xué)信號的抽樣與還原  實(shí)驗(yàn)2.3  光柵濾波圖像相加、相減  實(shí)驗(yàn)2.4  光學(xué)位相濾波  實(shí)驗(yàn)2.5  θ調(diào)制等空間假彩色編碼  實(shí)驗(yàn)2.6  全息光柵的研究與制作第三章  原子物理  3.0引言  實(shí)驗(yàn)3.1  夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)3.2  塞曼效應(yīng)  實(shí)驗(yàn)3.3  基本電荷的測量  實(shí)驗(yàn)3.4  激光喇曼光譜實(shí)驗(yàn)第四章  原子核物理  4.0引言  實(shí)驗(yàn)4.1  用閃爍譜儀測γ射線能譜  實(shí)驗(yàn)4.2  用快速電子驗(yàn)證相對論效應(yīng)  實(shí)驗(yàn)4.3  康普頓散射  實(shí)驗(yàn)4.4  符合測量  實(shí)驗(yàn)4.5  實(shí)物對β射線的吸收和β射線能量的測量第五章  微波實(shí)驗(yàn)  5.0引言  實(shí)驗(yàn)5.1  微波測試系統(tǒng)的認(rèn)識與調(diào)試  實(shí)驗(yàn)5.2  測量線調(diào)整和晶體定標(biāo)  實(shí)驗(yàn)5.3  微波衰減測量第六章  磁共振技術(shù)  6.0引言  實(shí)驗(yàn)6.1  核磁共振  實(shí)驗(yàn)6.2  微波段電子順磁共振  實(shí)驗(yàn)6.3  光泵磁共振第七章  聲學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)  7.0引言  實(shí)驗(yàn)7.1  超聲波無損探傷實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)7.2  聲光調(diào)制特性實(shí)驗(yàn)研究第八章  光電技術(shù)  實(shí)驗(yàn)8.1  數(shù)字信號光纖傳輸技術(shù)  實(shí)驗(yàn)8.2  電光調(diào)制特性實(shí)驗(yàn)研究  實(shí)驗(yàn)8.3  磁光調(diào)制特性實(shí)驗(yàn)研究  實(shí)驗(yàn)8.4  光學(xué)信號相關(guān)與信號識別  實(shí)驗(yàn)8.5  CCD陣列的主要特性參數(shù)  實(shí)驗(yàn)8.6  光電探測器光譜響應(yīng)度測量  實(shí)驗(yàn)8.7  光電信號的二值化及其應(yīng)用第九章  微弱信號檢測技術(shù)  9.0引言  實(shí)驗(yàn)9.1  單光子計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)9.2  鎖定放大實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)9.3  用電容-電壓法測量半導(dǎo)體中的雜質(zhì)分布  實(shí)驗(yàn)9.4  光學(xué)多道分析器的應(yīng)用第十章  傳感技術(shù)  10.0引言  實(shí)驗(yàn)10.1  電渦流傳感器位移實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)10.2  被測體材質(zhì)對電渦流傳感器特性影響實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)10.3  被測體面積大小對電渦流傳感器的特性影響實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)10.4  直流激勵的非接觸式霍爾位移傳感器單／雙向特性實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)10.5  霍爾轉(zhuǎn)速傳感器測速實(shí)驗(yàn)第十一章  低溫物理實(shí)驗(yàn)及其他  11.0  引言  實(shí)驗(yàn)11.1  高溫超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度測量  實(shí)驗(yàn)11.2  低溫下固體熱導(dǎo)率的測定  實(shí)驗(yàn)11.3  磁電阻效應(yīng)實(shí)驗(yàn)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：物理實(shí)驗(yàn)的任務(wù)是不僅要定性地觀察各種自然現(xiàn)象，更重要的是要定量地測量相關(guān)物理量。而物理量的真值是不可能測得的，測量結(jié)果總是或多或少地偏離真值，毫無例外地存在一定的誤差。無論是在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)階段（確定實(shí)驗(yàn)方法、選擇測量儀器和測量條件），還是在實(shí)驗(yàn)的操作、進(jìn)行分析處理的過程中，均離不開對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。因此，誤差分析和數(shù)據(jù)處理是物理實(shí)驗(yàn)課的基礎(chǔ)，是一切實(shí)驗(yàn)結(jié)果中不可缺少的內(nèi)容，是不可分割的部分。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，近年來誤差理論、基本概念和處理方法也有很大發(fā)展。誤差理論以數(shù)理統(tǒng)計(jì)和概率論為數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，研究誤差性質(zhì)、規(guī)律及如何消除誤差。實(shí)驗(yàn)中的誤差分析，其目的是對實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出評定，最大限度地減小實(shí)驗(yàn)誤差，或指出減小實(shí)驗(yàn)誤差的方向，提高測量質(zhì)量，提高測量結(jié)果的可信賴程度。1.1 測量誤差與不確定度1.系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差是指在相同條件下使用相同方法，多次測量某一物理量，其誤差的大小與符號為不變量，或按一定規(guī)律變化，而且這種誤差不能用重復(fù)多次測量的辦法來限制或消除。系統(tǒng)誤差可按其來源分為：（1）儀器誤差：是由于儀器本身不完善或沒有按規(guī)定條件使用儀器造成的；（2）理論（方法）誤差：所用的實(shí)驗(yàn)方法不完善，或所依據(jù)的理論本身具有近似性，與實(shí)際不完全相符而引起的誤差；（3）個(gè)人誤差：觀測者生理或心理特點(diǎn)造成的誤差；（4）裝置誤差：測量設(shè)備安裝不合理，儀器調(diào)整不當(dāng)而導(dǎo)致的誤差。

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