基礎物理實驗

內(nèi)容概要

　　《基礎物理實驗》以實驗內(nèi)容的現(xiàn)代化為主旨，從強化基本訓練、便于學生進行研究性學習和實踐、特別是重視實驗的基本素質(zhì)和創(chuàng)新意識培養(yǎng)出發(fā)，以創(chuàng)新精神對實踐性的基礎課程教材的編寫做了認真的探索。教材采用了基本實驗—綜合性實驗—設計性實驗的架構(gòu)，把內(nèi)容的更新和嚴格的基礎訓練結(jié)合起來；內(nèi)容創(chuàng)新不僅反映在自行研發(fā)的新實驗上，也體現(xiàn)在對引進實驗和傳統(tǒng)實驗的改造、開發(fā)和自理上；配有思考題、檢查題和應用舉例，在基本實驗中增加了實驗方法的專題討論，在設計性實驗中提出了怎樣做好設計性實驗的討論，便于學生的自學、思考和提高；從不確定度的處理到具體實驗的安排和內(nèi)容闡述，既考慮到多數(shù)學生的認識規(guī)律和教學的基本要求，也兼顧了優(yōu)秀學生深入研究的需求，煙材施教提供了更多的教學層次和伸縮空間?！　∽鳛楸本┦芯方滩慕ㄔO的一部分，《基礎物理實驗》是眾多師生長期堅持教學改革的成果。這次出版前又經(jīng)過四屆學生的使用和反復修改。全書共7章，涵蓋了50多個實驗，誤差和不確定度及實驗數(shù)據(jù)的處理方法單獨成章。《基礎物理實驗》可作為60學時左右的理工科物理實驗課的教材，也可供物理、農(nóng)醫(yī)等其他專業(yè)師生參考。

書籍目錄

怎樣做好物理實驗1.開設物理實驗課程的目的2.物理實驗課程的任務3.怎樣做好物理實驗4.關于實驗報告5.關于教材和實驗安排6.成績考核和評定第1章 實驗誤差與不確定度評定1.1 測量、誤差和不確定度1.1.1 測量的基本概念1.1.2 誤差的基本知識1.1.3 精密度、正確度和準確度1.1.4 不確定度1.2 隨機誤差的統(tǒng)計處理1.2.1 隨機誤差和正態(tài)分布1.2.2 標準差和置信概率1.2.3 平均值和平均值的標準差1.2.4 小結(jié)1.3 儀器誤差（限）1.3.1 長度測量儀器1.3.2 質(zhì)量稱衡儀器1.3.3 時間測量儀器1.3.4 溫度測量儀器1.3.5 電學量測量儀器1.3.6 小結(jié)1.4 不確定度的分量評定和方差合成1.4.1 不確定度分量的兩類評定方法1.4.2 不確定度的方差合成1.4.3 不確定度合成舉例1.4.4 數(shù)據(jù)修約和測量結(jié)果的最終表述1.4.5 小結(jié)1.5 有效數(shù)字及其運算法則1.5.1 儀器示值的有效數(shù)字讀取1.5.2 有效數(shù)字的運算法則1.5.3 小結(jié)1.6 系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)和消除1.6.1 系統(tǒng)誤差的形式1.6.2 系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn)1.6.3 系統(tǒng)誤差的消除和修正1.7 粗大誤差的判別與處理1.7.1 拉依達準則（3笞莢潁?1.7.2 t檢驗準則1.8 幾種主要的統(tǒng)計分布和置信概率1.8.1 正態(tài)分布（高斯分布）1.8.2 均勻分布1.8.3 t分布1.8.4 X2分布1.9 平均值的方差和不確定度的方差合成1.9.1 關于標準偏差和平均值標準偏差的討論1.9.2 關于方差合成公式的討論1.9.3 關于相關系數(shù)的討論練習題第2章 物理實驗數(shù)據(jù)處理的基本方法2.1 列表法2.1.1 列表注意事項2.1.2 應用舉例2.2 作圖法2.2.1 作圖的基本規(guī)則2.2.2 應用舉例2.3 最小二乘法和一元線性回歸2.3.1 一元線性回歸2.3.2 應用舉例--單擺測重加速度2.3.3 小結(jié)2.3.4 一元錢性回歸系數(shù)的標準偏差2.4 逐差法2.4.1 線性關系和一次逐差處理2.4.2 應用舉例練習題第3章 實驗預備知識3.1 電學實驗預備知識3.1.1 電學實驗操作規(guī)程3.1.2 電學基本儀器3.2 光學實驗預備知識3.2.1 光學元件和儀器的保護3.2.2 常用光源3.2.3 消視差3.2.4 等高共軸調(diào)節(jié)3.3 數(shù)據(jù)處理示例第4章 基本實驗4.1 光杠桿法測彈性模量4.1.1 實驗要求4.1.2 實驗原理4.1.3 儀器設備4.1.4 實驗內(nèi)容4.1.5 預習思考題4.1.6 實驗后思考題實驗方法專題討論之一--對實驗結(jié)果的討論4.2 扭擺法測轉(zhuǎn)動慣量4.2.1 實驗要求4.2.2 實驗原理4.2.3 儀器設備4.2.4 實驗內(nèi)容4.2.5 預習思考題4.2.6 實驗后思考題4.3 測定冰的熔解熱4.3.1 實驗要求4.3.2 實驗原理4.3.3 儀器設備4.3.4 實驗內(nèi)容4.3.5 預習思考題4.3.6 實驗后思考題4.4 電熱法和焦耳熱功當量實驗4.4.1 實驗要求4.4.2 實驗原理4.4.3 儀器設備4.4.4 實驗內(nèi)容4.4.5 預習思考題4.4.6 實驗后思考題實驗方法專題討論之二--線性擬合和一元線性回歸4.5 氣墊導軌的使用和動量守恒實驗4.5.1 實驗要求4.5.2 實驗原理4.5.3 儀器設備4.5.4 實驗內(nèi)容4.5.5 預習思考題4.5.6 實驗后思考題實驗方法專題討論之三--關于有效數(shù)字4.6 碰撞過程的瞬態(tài)數(shù)字測量4.6.1 實驗要求4.6.2 實驗原理4.6.3 儀器設備4.6.4 實驗內(nèi)容4.6.5 預習思考題4.6.6 實驗后思考題實驗方法專題講座之四--關于數(shù)字化測量4.7 薄透鏡焦距的測量4.7.1 實驗要求4.7.2 實驗原理4.7.3 儀器設備4.7.4 實驗內(nèi)容4.7.5 預習思考題4.7.6 實驗后思考題4.8 自組望遠鏡和距離的非接觸測量4.8.1 實驗要求4.8.2 實驗原理4.8.3 儀器設備4.8.4 實驗內(nèi)容4.8.5 預習思考題4.8.6 實驗后思考題4.9 電橋的自組和使用4.9.1 實驗要求4.9.2 實驗原理4.9.3 儀器設備4.9.4 實驗內(nèi)容4.9.5 預習思考題4.9.6 實驗后思考題實驗方法專題講座之五--故障排除4.10 雙電橋測低值電阻4.10.1 實驗要求4.10.2 實驗原理4.10.3 儀器設備4.10.4 實驗內(nèi)容4.10.5 預習思考題4.10.6 實驗后思考題4.11 補償法和電位差計4.11.1 實驗要求4.11.2 實驗原理4.11.3 儀器設備4.11.4 實驗內(nèi)容4.11.5 預習思考題4.11.6 實驗后思考題實驗方法專題討論之六--不確定度計算4.12 聲速測量和示波器的使用4.12.1 實驗要求4.12.2 實驗原理4.12.3 儀器設備4.12.4 實驗內(nèi)容4.12.5 預習思考題4.12.6 實驗后思考題實驗方法專題討論之七--幾種減小誤差的測量方法4.13 動態(tài)法測彈性模量4.13.1 實驗要求4.13.2 實驗原理4.13.3 儀器設備4.13.4 實驗內(nèi)容4.13.5 預習思考題4.13.6 實驗后思考題4.14 分光儀的調(diào)整和三棱鏡頂角測量4.14.1 實驗要求4.14.2 實驗原理4.14.3 儀器設備4.14.4 實驗內(nèi)容4.14.5 預習思考題4.14.6 實驗后思考題實驗方法專題討論之八--光學儀器的調(diào)整4.15 菲涅耳雙棱鏡干涉測波長4.15.1 實驗要求4.15.2 實驗原理4.15.3 儀器設備4.15.4 實驗內(nèi)容4.15.5 預習思考題4.15.6 實驗后思考題實驗方法專題討論之九--原始數(shù)據(jù)的記錄4.16 圓孔衍射實驗4.16.1 實驗要求4.16.2 實驗原理4.16.3 儀器設備4.16.4 實驗內(nèi)容4.16.5 預習思考題4.16.6 實驗后思考題4.17 牛頓環(huán)干涉測曲率半徑4.17.1 實驗要求4.17.2 實驗原理4.17.3 儀器設備4.17.4 實驗內(nèi)容4.17.5 預習思考題4.17.6 實驗后思考題4.18 邁克爾遜干涉儀的調(diào)整小波長測量4.18.1 實驗要求4.18.2 實驗原理4.18.3 儀器設備4.18.4 實驗內(nèi)容4.18.5 預習思考題4.18.6 實驗后思考題實驗方法專題討論之十--實驗儀器的創(chuàng)新構(gòu)思第5章 設計性實驗一（選做實驗）5.1 自組數(shù)字溫度計5.2 高阻測量5.3 測凹透鏡焦距并自組伽利略望遠鏡5.4 電纜短路故障的識別5.5 漆包線團導電率的測定5.6 補償法測電壓表或電流表內(nèi)阻5.7 二極管伏安特性的顯示5.8 估測導線中電信號的傳播速度5.9 雙棱鏡頂角和折射率的測量5.10 衍射法測纖維直徑5.11 光盤記錄的信息量5.12 干涉法測細絲直徑第6章 綜合性實驗6.1 熱導率的測定6.1.1 實驗及應用背景介紹6.1.2 實驗目的和教學要求6.1.3 實驗原理和實驗儀器介紹6.1.4 實驗內(nèi)容和操作提示6.1.5 數(shù)據(jù)處理要求6.1.6 思考與課堂討論題6.1.7 選做實驗和有待深入研究的課題6.1.8 數(shù)據(jù)處理要求6.1.9 參考文獻6.1.10 附錄--關于動態(tài)法簡諧解的推導6.2 高溫超導材料特性測試和低溫溫度計6.2.1 實驗及應用背景介紹6.2.2 實驗目的和教學要求6.2.3 實驗原理6.2.4 實驗儀器介紹6.2.5 實驗內(nèi)容和操作提示6.2.6 思考與課堂討論題6.2.7 選做實驗6.2.8 參考文獻6.3 非線性電路中的混沌現(xiàn)象6.3.1 實驗及應用背景介紹6.3.2 實驗目的和教學要求6.3.3 實驗原理6.3.4 實驗儀器介紹6.3.5 實驗內(nèi)容和操作提示6.3.6 思考與課堂討論題6.3.7 數(shù)據(jù)處理要求6.3.8 選做實驗和有待深入研究的課題6.3.9 參考文獻6.3.10 附錄6.4 微波實驗和布拉格衍射6.4.1 實驗及應用背景介紹6.4.2 實驗目的和教學要求6.4.3 實驗原理6.4.4 實驗儀器介紹6.4.5 實驗內(nèi)容和操作提示6.4.6 思考與課堂討論題6.4.7 數(shù)據(jù)處理要求6.4.8 選做實驗和有待深入研究的課題6.4.9 參考文獻6.5 平行光管和透鏡性能測試6.5.1 實驗及應用背景介紹6.5.2 實驗目的和教學要求6.5.3 實驗原理6.5.4 實驗儀器介紹6.5.5 實驗內(nèi)容和操作提示6.5.6 思考與課堂討論題6.5.7 數(shù)據(jù)處理要求6.5.8 選做實驗和有待深入研究的課題6.5.9 參考文獻6.6 多光束干涉和法布里-珀羅干涉儀6.6.1 實驗及應用背景介紹6.6.2 實驗目的和教學要求6.6.3 實驗原理6.6.4 實驗儀器介紹6.6.5 實驗內(nèi)容和操作提示6.6.6 思考與課堂討論題6.6.7 數(shù)據(jù)處理要求6.6.8 選做實驗和有待深入研究的課題6.6.9 參考文獻6.6.10 附錄6.7 阿貝成像原理和空間濾波6.7.1 實驗及應用背景介紹6.7.2 實驗目的和教學要求6.7.3 實驗原理6.7.4 實驗儀器介紹6.7.5 實驗內(nèi)容和操作提示6.7.6 思考與課堂討論題6.7.7 數(shù)據(jù)處理要求6.7.8 選做實驗和有待深入研究的課題6.7.9 參考文獻6.7.10 附錄6.8 晶體的電光效應6.8.1 實驗及應用背景介紹6.8.2 實驗目的和教學要求6.8.3 實驗原理6.8.4 實驗儀器介紹6.8.5 實驗內(nèi)容和操作提示6.8.6 思考與課堂討論題6.8.7 數(shù)據(jù)處理要求6.8.8 選做實驗和有待深入研究的課題6.8.9 參考文獻6.8.10 附錄6.9 全息照相和全息干涉法的應用6.9.1 實驗及應用背景介紹6.9.2 實驗目的和教學要求6.9.3 實驗原理6.9.4 實驗儀器介紹6.9.5 實驗內(nèi)容和操作提示6.9.6 思考與課堂討論題6.9.7 參考文獻6.10 液晶光閥的特性研究6.10.1 實驗及應用背景介紹6.10.2 實驗目的和教學要求6.10.3 實驗原理6.10.4 實驗儀器介紹6.10.5 實驗內(nèi)容和操作提示6.10.6 數(shù)據(jù)處理要求6.10.7 思考與課堂討論題6.10.8 參考文獻6.10.9 附錄--幾個簡單函數(shù)圖像的光學傅里葉變換6.11 聲源定位和GPS模擬6.11.1 實驗及應用背景介紹6.11.2 實驗目的和教學要求6.11.3 實驗原理6.11.4 實驗儀器介紹6.11.5 實驗內(nèi)容和操作提示6.11.6 思考與課堂討論題6.11.7 數(shù)據(jù)處理要求6.11.8 選做實驗和有待深入研究的課題6.11.9 參考文獻6.11.10 附錄--關于非線性代數(shù)方程的迭代求解6.12 超聲CT成像6.12.1 實驗及應用背景介紹6.12.2 實驗目的和教學要求6.12.3 實驗原理6.12.4 實驗儀器介紹6.12.5 實驗內(nèi)容和操作提示6.12.6 數(shù)據(jù)處理要求6.12.7 思考與課堂討論題6.12.8 參考文獻6.13 傳感器實驗6.13.1 實驗及應用背景介紹6.13.2 實驗目的和教學要求6.13.3 實驗原理6.13.4 實驗儀器介紹6.13.5 實驗內(nèi)容和操作提示6.13.6 數(shù)據(jù)處理要求6.13.7 選做實驗和有待深入研究的課題6.13.8 思考與課堂討論題6.13.9 參考文獻6.13.10 附錄--關于半導體PN結(jié)溫度傳感器6.14 氫原子光譜和里德伯常數(shù)的測量6.14.1 實驗及應用背景介紹6.14.2 實驗目的和教學要求6.14.3 實驗原理6.14.4 實驗儀器介紹6.14.5 實驗內(nèi)容和操作提示6.14.6 數(shù)據(jù)處理要求6.14.7 選做實驗和有待深入研究的課題6.14.8 思考與課堂討論題6.14.9 參考文獻6.14.10 附錄第7章 設計性實驗二（考試實驗）7.1 怎樣做好設計性實驗7.2 單量程三用表的設計與校準7.2.1 任務與要求7.2.2 可供選擇的儀器設備7.2.3 實驗提示7.3 伏安法的應用（Boltamann常數(shù)的測量）7.3.1 任務與要求7.3.2 可供選擇的儀器設備7.3.3 實驗提示7.4 補償法的應用（電流補償測光電流）7.4.1 任務與要求7.4.2 可供造反的儀器設備7.4.3 實驗提示7.5 非平衡電橋的應用（自組熱敏電阻溫度計）7.5.1 任務與要求7.5.2 可供選擇的儀器設備7.5.3 實驗提示7.6 分光儀的使用（角度法測折射率）7.6.1 任務與要求7.6.2 實驗提示7.6.3 可提供的儀器設備7.7 分光儀的使用（測定閃耀光柵的空間頻率）7.7.1 任務與要求7.7.2 實驗提示7.7.3 可提供的儀器設備7.8 偏振光的研究7.8.1 任務與要求7.8.2 可供選擇的儀器設備7.8.3 實驗提示7.8.4 儀器設備7.9 邁克爾遜干涉儀的應用7.9.1 任務與要求7.9.2 實驗提示7.9.3 儀器設備7.9.4 任務與要求7.9.5 實驗提示7.9.6 儀器設備參考文獻

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