大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

前言

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是高等學(xué)校理工科類各專業(yè)本科學(xué)生的公共必修基礎(chǔ)主干課，是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后系統(tǒng)地學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能的開(kāi)端，是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練不可或缺的一門獨(dú)立課程。物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的先導(dǎo)，推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，是現(xiàn)代工程技術(shù)創(chuàng)新和進(jìn)步的源泉。物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)涉及領(lǐng)域廣闊，廣泛應(yīng)用于各理工學(xué)科；時(shí)間跨度大，一兩百年前的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)仍然應(yīng)用于交叉學(xué)科。通過(guò)對(duì)本課程物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)和方法的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，使學(xué)生得到實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，初步了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本方法和主要過(guò)程，得到一定的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，以適應(yīng)科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和社會(huì)主義建設(shè)迅速發(fā)展的需要，并為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。本教材根據(jù)我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課獨(dú)立設(shè)課、分層次教學(xué)的要求編寫，其目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)提高發(fā)現(xiàn)、分析和解決物理問(wèn)題的能力。

內(nèi)容概要

本書(shū)內(nèi)容包括預(yù)備性實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和課外開(kāi)放探究性實(shí)驗(yàn)，力求使學(xué)生通過(guò)本教材的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)踐達(dá)到對(duì)物理思想和方法、儀器的結(jié)構(gòu)及原理的理解。使學(xué)生得到實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要過(guò)程和基本方法，具有一定的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，以適應(yīng)科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和社會(huì)主義建設(shè)迅速發(fā)展的需要，并為今后的學(xué)習(xí)和工作奠定良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。    本書(shū)編寫思路清晰，原理講述透徹，深入淺出，通俗易懂。本書(shū)可以作為本科院校、高等職業(yè)院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)用書(shū)，也可作為從事相關(guān)教學(xué)人員和工程技術(shù)人員的參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

緒論  一、物理實(shí)驗(yàn)的地位和作用  二、物理實(shí)驗(yàn)的目的和任務(wù)  三、實(shí)驗(yàn)課的基本環(huán)節(jié)  四、測(cè)量與誤差  五、有效數(shù)字  六、測(cè)量結(jié)果的表示方法  七、數(shù)據(jù)處理的基本方法實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)1 拉伸法測(cè)量金屬的彈性模量  實(shí)驗(yàn)2 固體的線膨脹系數(shù)  實(shí)驗(yàn)3 雙懸扭擺測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量  實(shí)驗(yàn)4 動(dòng)態(tài)懸掛法測(cè)定楊氏模量  實(shí)驗(yàn)5 弦振動(dòng)的研究  實(shí)驗(yàn)6 用玻爾共振儀研究受迫振動(dòng)  實(shí)驗(yàn)7 超聲聲速的測(cè)定  實(shí)驗(yàn)8 分光計(jì)的調(diào)節(jié)  實(shí)驗(yàn)9 三棱鏡頂角測(cè)量  實(shí)驗(yàn)10 色散曲線的測(cè)定  實(shí)驗(yàn)11 光柵衍射  實(shí)驗(yàn)12 超聲光柵及其應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)13 薄透鏡焦距的測(cè)定  實(shí)驗(yàn)14 雙棱鏡干涉測(cè)量光波波長(zhǎng)  實(shí)驗(yàn)15 等厚干涉及應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)16 邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)和使用  實(shí)驗(yàn)17 改裝雙量程電表  實(shí)驗(yàn)18 惠斯登電橋測(cè)電阻及檢流計(jì)內(nèi)阻測(cè)量設(shè)計(jì)  實(shí)驗(yàn)19 用雙臂電橋測(cè)低電阻  實(shí)驗(yàn)20 示波器的原理與應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)21 電子束實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)22 模擬靜電場(chǎng)  實(shí)驗(yàn)23 霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用  實(shí)驗(yàn)24 亥姆霍茲線圈磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)25 PN結(jié)正向壓降的溫度特性實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)26 鐵磁材料的磁化曲線和磁滯回線  實(shí)驗(yàn)27 電子荷質(zhì)比測(cè)定  實(shí)驗(yàn)28 光電效應(yīng)及普朗克常數(shù)的測(cè)定  實(shí)驗(yàn)29 夫蘭克-赫茲實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)30 密立根油滴實(shí)驗(yàn)  實(shí)驗(yàn)31 金屬電子逸出功的測(cè)定附錄  附錄1 國(guó)際單位制  附錄2 常用基本物理常量  附錄3 在海平面上不同緯度處的重力加速度  附錄4 常用物質(zhì)的密度  附錄5 在20℃時(shí)某些金屬的彈性模量(楊氏模量)  附錄6 固體的線膨脹系數(shù)  附錄7 常用光源的譜線波長(zhǎng)表參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：用人為的方法讓自然現(xiàn)象再現(xiàn)，從而加以觀察和研究，這就是科學(xué)實(shí)驗(yàn)?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)是人們認(rèn)識(shí)自然和改造客觀世界的基本手段?？茖W(xué)技術(shù)越進(jìn)步，科學(xué)實(shí)驗(yàn)就顯得越重要，任何一種新技術(shù)、新材料、新工藝、新產(chǎn)品都必須通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)才能獲得。由科學(xué)實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象和測(cè)出的數(shù)據(jù)，加以總結(jié)、抽象，找出內(nèi)在的聯(lián)系和規(guī)律，就得到科學(xué)理論，科學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)理論的源泉，理論一旦提出，又必須借助科學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)其是否具有普遍的意義，實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證理論的手段，是檢驗(yàn)理論的裁判。19世紀(jì)，麥克斯韋提出的電磁理論（預(yù)言了電磁波的存在）是在赫茲做出電磁波實(shí)驗(yàn)后才被人們公認(rèn)的；20世紀(jì)，楊振寧、李政道提出的宇稱不守恒理論，是在吳健雄做出實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后，才被同行學(xué)者承認(rèn)的。然而，人們掌握理論的目的，是在于應(yīng)用它來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐，促進(jìn)科學(xué)進(jìn)步，推動(dòng)社會(huì)發(fā)展。理論付諸于實(shí)際的應(yīng)用仍必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)是理論應(yīng)用的橋梁，任何一門科學(xué)的發(fā)展都離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)。物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理學(xué)的形成和發(fā)展是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，物理實(shí)驗(yàn)的重要性，不僅表現(xiàn)在通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)物理定律，而且物理學(xué)中的每一項(xiàng)重要突破都與實(shí)驗(yàn)密切相關(guān)。物理學(xué)史表明，經(jīng)典物理學(xué)的形成是伽利略、牛頓、法拉第、麥克斯韋等人通過(guò)觀察自然現(xiàn)象，反復(fù)實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用抽象思維方法總結(jié)出來(lái)的。近代物理的發(fā)展是在某些實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出假設(shè)，例如，普朗克根據(jù)黑體輻射提出了“能量子假設(shè)”，但假設(shè)還需要再經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，才能成為科學(xué)理論，實(shí)踐證明，物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)發(fā)展的動(dòng)力。

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