大学物理实验

序 1

前言 1

绪论 1

第一部分　理论知识 6

第1章　测量误差与数据处理 6

1.1 测量与误差 6

1.1.1 测量、直接测量与间接测量 6

1.1.2　等精度测量与不等精度测量 7

1.1.3　仪器精密度、准确度及量程 7

1.1.4　误差与偏差 7

1.1.5 相对误差 8

1.1.6　系统误差与随机误差 9

1.1.7　测量的精密度、准确度和精确度 10

1.1.8　随机误差的估算 10

1.2　测量结果的评定和不确定度 13

1.2.1 不确定度的含义 13

1.2.2　测量结果的表示和合成不确定度 14

1.2.3　合成不确定度的两类分量 14

1.2.4　直接测量的不确定度 15

1.2.5 间接测量结果的合成不确定度 17

1.3.1 有效数字的概念 22

1.3.2　直接测量的有效数字记录 22

1.3　有效数字及其运算法则 22

1.3.3　有效数字的运算法则 23

1.4　数据处理方法 24

1.4.1 列表法 25

1.4.2　作图法 26

1 4.3　逐差法 27

1.4.4　用最小二乘法求经验方程 28

1.4.5　用函数计算器处理实验数据 30

1.4.6　用微机进行数据处理 33

练习题 34

2.1.1　比较测量法 35

2.1　基本实验方法 35

第2章　基本实验方法及常用实验仪器 35

2.1.2　放大测量法 37

2.1.3　补偿测量法 38

2.1.4　转换测量法 39

2.1.5　模拟测量法 41

2.1.6　干涉测量法和光谱测量法 42

2.1.7　非电量电测法 43

2.2　基本物理实验仪器 46

2.2.1 力学、热学实验常用仪器 46

2.2.2 电磁学实验常用仪器 53

2.2.3 光学实验常用仪器 62

2.2.4　实验室常用光源 67

第二部分　基本实验 68

实验一　长度及密度的测量 68

实验二　利用气垫导轨验证动量守恒 77

实验三　杨氏模量的测量 82

实验四　重力加速度的测定 88

实验五　刚体转动惯量的测量 93

实验六　液体表面张力系数的测定 97

实验七　液体粘滞系数的测量 103

实验八　固体线胀系数的测定 107

实验九　直流电桥测电阻 111

实验十　非线性电阻的伏安特性研究 116

实验十一　静电场的描绘 119

实验十二　用示波器测动态磁滞回线 126

实验十三　电子束实验 131

实验十四　用牛顿环测凸透镜的曲率半径 143

实验十五　薄透镜焦距的测量 148

实验十六　折射率的测定 153

实验十七　用光栅测光栅常数和光波波长 158

实验十八　用迈克尔逊干涉仪测He-Ne激光的波长 164

实验十九　偏振光的观察与应用 170

第三部分　基本仪器使用实验 175

实验二十　万用表的使用 175

实验二十一　电位差计的使用 180

实验二十二　示波器的使用 185

实验二十三　分光计的结构与使用 194

第四部分　综合性、设计性及近代物理实验 202

实验二十四 用霍耳元件测螺线管磁场 202

实验二十五　交流电桥 206

实验二十六 电阻随温度变化曲线 211

实验二十七 大学摄影技术 216

实验二十八　压力传感器特性研究及应用 221

实验二十九　声速的测定 226

实验三十　光学全息照相 231

实验三十一　密立根油滴实验 235

实验三十二　利用光电效应测普朗克常量 242

实验三十三　弗兰克—赫兹实验 248

实验三十四 光速的测定 254

实验三十五　塞曼效应实验 264

实验三十六　光纤传输技术实验 269

附录 277

附录一　世界十大经典物理实验 277

附录二　诺贝尔物理学奖与物理实验 283

附录三 中华人民共和国法定计量单位 291

附录四　物理学常用数表 294

参考文献 299