大学物理实验

绪论 1

第1章误差与数据处理基础知识 4

1.1测量与误差 4

1.1.1测量 4

1.1.2误差与偏差 5

1.1.3精密度、正确度、准确度 8

1.2误差的处理 9

1.2.1随机误差的处理 9

1.2.2系统误差的处理 11

1.2.3粗大误差的处理 13

1.2.4仪器误差 13

1.3有效数字 14

1.3.1有效数字的概念 14

1.3.2学习有效数字应注意的几个问题 15

1.3.3间接测量有效数字的运算 15

1.3.4有效数字的舍入（修约）规则 16

1.4测量结果的不确定度评定 17

1.4.1测量不确定度 17

1.4.2测量结果的表示 18

1.4.3直接测量的结果及评定 18

1.4.4间接测量的结果及评定 20

1.5数据处理的几种常用方法 23

1.5.1列表法 23

1.5.2作图法 24

1.5.3逐差法 26

1.5.4最小二乘法 28

1.6 Excel软件处理实验数据简介 31

1.6.1启动Excel 31

1.6.2工作表、工作簿、单元格、区域等概念 31

1.6.3工作表中内容的输入 32

1.6.4图表功能 33

1.6.5线性回归分析 34

思考与讨论 35

习题 35

参考文献 36

第2章 物理实验的基本测量方法与操作技术 37

2.1物理实验的基本测量方法 37

2.1.1比较测量法 37

2.1.2放大测量法 38

2.1.3平衡测量法 39

2.1.4补偿测量法 39

2.1.5模拟测量法 39

2.1.6转换测量法 40

2.2物理实验的基本调整技术 41

2.3物理实验的基本操作技术 42

2.3.1先定性、后定量原则 42

2.3.2电学实验的基本操作技术 42

2.3.3光学实验的基本操作技术 44

思考与讨论 44

参考文献 45

第3章 基础性实验 46

实验3.1落球法测量油品的黏滞系数 46

实验3.2电热法测量油品的比热容 50

实验3.3空气比热容比的测量 56

实验3.4刚体转动惯量的测量 61

实验3.5液体表面张力系数的测量 68

实验3.6电学元件的伏安特性研究 75

实验3.7稳态法测量不良导体的导热系数 82

实验3.8金属材料线膨胀系数的测量 88

实验3.9动态法测量固体材料的杨氏模量 95

实验3.10液体的旋光特性研究 103

实验3.11模拟法测绘静电场 109

实验3.12霍尔效应及磁场分布的测量 116

实验3.13光栅衍射测量光的波长——分光计的调整与应用（一） 130

实验3.14光的色散特性的研究——分光计的调整与应用（二） 142

实验3.15光的等厚干涉的研究及应用 147

实验3.16迈克耳孙干涉仪及其应用 154

实验3.17牛顿第二定律的验证——气垫导轨实验（一） 163

实验3.18动量守恒定律的验证——气垫导轨实验（二） 174

实验3.19数字存储示波器的原理与使用 180

实验3.20直流电桥及其使用 197

参考文献 208

第4章 综合性实验 210

实验4.1铁磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的测量 210

实验4.2半导体PN结的物理特性研究 218

实验4.3 RC串联电路的暂态过程研究 224

实验4.4等离子体特性研究 232

实验4.5弗兰克-赫兹实验 241

实验4.6光电效应与普朗克常量的测量 245

实验4.7密立根油滴实验与电子电荷的测定 251

实验4.8金属电子逸出功与电子荷质比的测量 257

实验4.9液晶电光效应 266

实验4.10光纤的光学特性研究 274

实验4.11激光全息照相 281

实验4.12阿贝成像原理与空间滤波 287

实验4.13热效率实验 293

实验4.14小型制冷装置的制冷性能研究 301

实验4.15太阳能电池的基本特性研究 306

实验4.16声速的测量 313

实验4.17光强分布的测量 321

实验4.18光的偏振特性研究 330

参考文献 339

第5章 设计与研究性实验 341

实验5.1重力加速度的测量 344

实验5.2热敏电阻温度特性研究及数字温度计的设计 348

实验5.3电表的改装与校准 354

实验5.4显微镜、望远镜和幻灯机的组装 362

实验5.5全息光栅的制作 366

实验5.6弹簧振子振动规律的研究 371

实验5.7交流电桥的使用与研究 377

参考文献 385

附录 387

附录A中华人民共和国法定计量单位 387

附录B常用物理数据 389

附录C常用电气测量指示仪表和附件的符号 395