大学物理实验

第一篇 实验理论 1

第O章 绪论 1

0.1 实验物理在物理学发展史上的重要性 1

0.2 教学实验和科学实验的关系 2

0.3 物理实验对人才科学素质培养的作用 3

0.4 怎样学好物理实验 4

第1章 物理实验的基本方法 6

1.1 物理实验思想和方法的形成 6

1.2 物理实验分析方法 7

1.2.1 数量级估计法 7

1.2.2 量纲分析法 9

1.3 物理实验的基本测量方法 10

1.3.1 比较法 11

1.3.2 累积和放大法 13

1.3.3 转换测量法 14

1.3.4 模拟法 16

1.4 计算机虚拟方法 17

第2章 测量的不确定度和数据处理 20

2.1 测量的不确定度 20

2.1.1 测量和测量误差 20

2.1.2 测量的不确定度 23

2.1.3 标准不确定度的传递与合成 30

2.1.4 不确定度分析的意义和不确定度均分原理 34

2.2 测量结果的有效数字 35

2.2.1 有效数字的一般概念 35

2.2.2 有效数字的运算规则 35

2.3 常用的数据处理方法 37

2.3.1 列表法 38

2.3.2 作图法 38

2.3.3 最小二乘法应用于线性回归 41

2.3.4 逐差法 43

思考题 44

第二篇 基础实验 46

第3章 物理学基本物理量 46

3.1 长度 46

3.2 质量 48

3.3 时间 49

3.4 电流 50

3.5 温度 51

3.6 发光强度 52

第4章 基础物理实验 55

4.1 密度测量 55

思考题 58

4.2 刚体转动惯量的测量 58

思考题 61

4.3 电阻伏安特性的测量 62

思考题 64

4.4 示波器的使用 64

思考题 69

4.5 模拟法测绘静电场 70

思考题 75

4.6 透镜焦距的测量 75

思考题 78

4.7 干涉法测几何量 78

思考题 82

4.8 分光计的调整与使用 82

思考题 88

第5章 基本物理实验 89

5.1 导热系数的测量 89

5.2 液体黏滞系数的测量 93

思考题 99

5.3 金属杨氏模量的测量 99

思考题 103

5.4 金属热膨胀系数的测量 103

思考题 105

5.5 多普勒效应实验 106

思考题 113

5.6 声速测量 114

思考题 119

附录1 超声波的发射与接收——压电换能器 119

附录2 不同介质声速传播测量参数 120

5.7 电子束在电磁场中聚焦和偏转 120

5.8 电子荷质比的测量 127

思考题 131

5.9 铁磁材料B-H曲线测量 131

附录 动态磁滞回线实验仪性能指标 137

5.10 霍耳效应法测磁场 137

思考题 143

5.11 电位差计的应用 143

思考题 146

5.12 温度传感器的温度特性测量 147

5.13 迈克尔逊干涉仪的调整与应用 154

思考题 158

5.14 线、圆、椭圆偏振光的定量研究 158

思考题 161

5.15 用光电效应测量普朗克常数 162

5.16 弗兰克—赫兹实验 168

思考题 171

5.17 PN结正向压降与温度关系的研究 171

思考题 175

5.18 气体比热容比的测量 175

思考题 177

5.19 全息照相 178

思考题 182

5.20 光栅衍射 182

思考题 185

第三篇 综合篇 186

第6章 近代物理实验 186

6.1 光速测量 186

思考题 190

6.2 磁阻效应 191

思考题 193

附录1 地磁场 193

附录2 FB525型磁阻传感器与地磁场实验仪 195

6.3 高温超导实验 196

思考题 201

6.4 低温的获得与测量 201

思考题 207

6.5 黑体辐射 207

思考题 210

6.6 核磁共振 210

附录1 几种核元素的回旋频率和相对灵敏度 218

附录2 DHYH-2多功能物理测试系统技术功能参数 218

6.7 电子衍射实验 218

思考题 221

第7章 现代物理实验技术 222

7.1 超声成像 222

7.2 空气动力学实验 227

7.3 传感器综合实验 230

7.4 激光干涉调制通信 237

思考题 242

7.5 微波实验 242

思考题 249

7.6 声光效应实验 249

思考题 254

附录 光在液体中的衍射 254

7.7 混沌加密通信技术研究 255

思考题 261

第8章 现代光学 262

8.1 法布里—珀罗干涉仪 262

8.2 半导体激光器特性研究 267

思考题 271

8.3 偏振旋光实验 271

思考题 274

8.4 光的色散研究 274

思考题 277

8.5 双棱镜干涉实验 277

思考题 281

8.6 CCD光栅光谱仪与光谱分析 281

思考题 292

第四篇 自主学习篇 293

第9章 设计性实验 293

9.1 太阳能电池基本特性研究 293

9.2 弦振动研究 294

9.3 热敏电阻的温度特性研究 294

9.4 相变临界现象的研究 295

9.5 红外特性及传输 296

9.6 交流电桥实验 297

9.7 变温黏滞系数测量 298

9.8 空气热机实验 298

9.9 阻尼振动和受迫振动 299

9.10 薄膜厚度测量 299

第10章 自主研究性实验 301

10.1 水的汽化热的测量 301

10.2 磁悬浮 301

10.3 电表的改装与校准 302

10.4 旋转液体实验 302

10.5 声、光、热、电开关的制作 302

10.6 变温固体杨氏模量测量 303

10.7 复摆与耦合摆 303

10.8 傅里叶频率分析 304

10.9 氢原子光谱 305

10.10 液晶电光效应 306

附表 308

表1 国际单位制（SI） 308

表2 基本物理常数 309

表3 在20℃时金属的杨氏模量 309

参考文献 310