大學(xué)物理實驗

緒論
1.物理量的測量、測量誤差和數(shù)據(jù)處理
1.1 測量與誤差
1.1.1 測量和單位
1.1.2 誤差的定義與分類
1.2 誤差的處理
1.2.1 系統(tǒng)誤差
1.2.2 隨機誤差及其估算
1.3 直接測量結(jié)果的表示和總不確定度的評定
1.3.1 測量結(jié)果的一般表示
1.3.2 關(guān)于不確定度的概念
1.3.3 在大學(xué)物理實驗中評定總不確定度的簡化處理
1.3.4 直接測量不確定度的計算舉例
1.4 間接測量的結(jié)果及不確定度的評定
1.4.1 不確定度合成的兩種方法
1.4.2 實驗儀器的選用和方案設(shè)計的簡單舉例
1.5 常用儀器的儀器誤差（限）
1.5.1 有關(guān)儀器的幾個概念
1.5.2 常用儀器的儀器誤差（限）
1.6 數(shù)據(jù)處理的基本方法
1.6.1 有效數(shù)字及其表示
1.6.2 列表法
1.6.3 作圖法
1.6.4 逐差法處理實驗數(shù)據(jù)
1.6.5 最小二乘法與線形擬合
1.6.6 計算器在數(shù)據(jù)處理中的簡單應(yīng)用
1.6.7 用計算機處理實驗數(shù)據(jù)
1.6.8 實驗結(jié)果的評價與討論
練習(xí)題
2.物理實驗的基本訓(xùn)練
2.1 物理實驗的基本儀器
2.1.1 力熱學(xué)實驗基本儀器
2.1.2 電磁學(xué)實驗基本儀器及預(yù)備知識
練習(xí)題
2.1.3 光學(xué)實驗基本儀器及預(yù)備知識
2.2 物理實驗的基本測量方法
2.2.1 比較法
2.2.2 放大法
2.2.3 補償法
2.2.4 模擬法
2.2.5 轉(zhuǎn)換法
2.2.6 其他測量方法
2.2.7 虛擬實驗
2.3 物理實驗中的基本調(diào)整與操作技術(shù)
2.3.1 零位調(diào)整
2.3.2 水平鉛直調(diào)整
2.3.3 儀器初態(tài)和安全位置
2.3.4 避免空程誤差
2.3.5 逐次逼近調(diào)整
2.3.6 消視差調(diào)節(jié)
2.3.7 同軸等高的調(diào)整
2.3.8 先定性后定量原則
2.3.9 調(diào)焦
2.3.10 回路接線法與躍接法
預(yù)備實驗單元
實驗1 長度的測量
實驗2 物體密度的測定
實驗3 單擺實驗
實驗4 氣墊技術(shù)
實驗5 測定冰的熔解熱
實驗6 電阻元件伏安特性的測定
實驗7 電壓、電流與電阻的測量——數(shù)字萬用表的使用
實驗8 多量程電表的設(shè)計與校準
實驗9 薄透鏡焦距的測定
實驗10 望遠鏡與顯微鏡放大率的測量
基本訓(xùn)練單元
實驗11 拉伸法測量金屬的楊氏模量
實驗12 轉(zhuǎn)動慣量的測量
實習(xí)1 三線擺
實習(xí)2 扭擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量
實驗13 液體粘滯系數(shù)的測定
實驗14 液體表面張力系數(shù)的測量
實驗15 模擬靜電場
實驗16 直流電橋測電阻
實習(xí)1 用惠斯通電橋測量中值電阻
實習(xí)2 雙臂電橋測量低電阻
實驗17 補償原理與電位差計
實驗18 靈敏電流計的特性研究
實驗19 示波器的使用
實習(xí)1 模擬示波器的使用
實習(xí)2 數(shù)字式示波器的原理和使用
實驗20分光計的調(diào)整及棱鏡折射率的測定
實習(xí)1 分光計的調(diào)整與三棱鏡項角的測定
實習(xí)2 棱鏡折射率的測定
3.物理實驗的基本技術(shù)
3.1 非電量測量技術(shù)
3.1.1 熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)
3.1.2 力電轉(zhuǎn)換技術(shù)
3.1.3 光電轉(zhuǎn)換技術(shù)
3.2 測磁技術(shù).
3.2.1 沖擊法
3.2.2 感應(yīng)法
3.2.3 霍耳效應(yīng)法
3.3 測量結(jié)果的動態(tài)顯示與記錄
3.3.1 陰極射線示波器
3.4 光學(xué)測量基本技術(shù)
3.4.1 干涉測量技術(shù)
3.4.2 衍射測量技術(shù)
3.4.3 偏振測量技術(shù)
3.4.4 光纖傳感技術(shù)
3.4.5 光譜技術(shù)
實驗21 空氣比熱容比的測定
實驗22 用穩(wěn)態(tài)法測量不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)
實驗23 冷卻法測量金屬的比熱容
實驗24 用縱向磁聚焦法測定電子荷質(zhì)比
實驗25 用示波器觀察鐵磁材料的磁化曲線和磁滯回線
實驗26 霍爾效應(yīng)
實習(xí)1 霍爾效應(yīng)測量通電螺線管內(nèi)部磁場
實習(xí)2 霍爾效應(yīng)及應(yīng)用
實驗27 用電磁感應(yīng)法測交變磁場
實驗28 交流電橋
實驗29 RLC串聯(lián)電路的暫態(tài)過程
實驗30 RL，RC電路的穩(wěn)態(tài)特性
實驗31 阿貝折射儀
實驗32 光的干涉現(xiàn)象應(yīng)用
實驗33 雙棱鏡干涉實驗
實驗34 麥克耳孫干涉儀的調(diào)整與使用
實驗35 衍射光柵
實驗36 單縫衍射的光強分布及微小長度的測量
實驗37 偏振光的觀察與應(yīng)用
實習(xí)1 偏振光的研究
實習(xí)2 小型旋光儀的使用
實驗38 黑白攝影與放大
實驗39 聲速測量
4.設(shè)計性實驗的訓(xùn)練
4.1 設(shè)計性實驗的性質(zhì)和任務(wù)
4.1.1 設(shè)計性實驗的完整過程
4.1.2 科學(xué)論文和實驗報告的寫作結(jié)構(gòu)
4.1.3 設(shè)計性實驗的特點
4.2 實驗方案的選擇和實驗儀器的配套
4.2.1 實驗方案與物理模型的確定
4.2.2 實驗儀器和方法的選擇
4.2.3 測量條件和最佳參數(shù)的確定
4.2.4 畫出實驗用電路圖或儀器配置圖，設(shè)定實驗步驟
4.3 設(shè)計舉例
4.3.1 衍射法測激光波長
4.3.2 測定電流表的內(nèi)阻
實驗40 測量不規(guī)則物體的密度
實驗41 重力加速度的研究
實驗42 金屬線脹系數(shù)的測量
實驗43 簡諧振動的研究
實驗44 電表內(nèi)阻的測量
實驗45 用補償法測量電壓和電阻
實驗46 伏安法的研究和補償原理的應(yīng)用
實驗47 非平衡電橋與電阻溫度計
實驗48 可控硅調(diào)光燈的設(shè)計與制作
實驗49 麥克耳孫干涉儀的白光干涉及薄片厚度測定
實驗50 金屬細絲直徑的測量
實驗51 全息光柵的制作及其參數(shù)測定
5.近代物理與綜合性、應(yīng)用性實驗
實驗52 電阻應(yīng)變式傳感器的應(yīng)用——電子秤實驗
實驗53 熱敏電阻溫度特性的測量
實驗54 集成電路溫度傳感器的特性測量及應(yīng)用
實驗55 PN結(jié)正向壓降與溫度關(guān)系的研究與應(yīng)用
實驗56 全息照相
實習(xí)1 激光再現(xiàn)全息照相
實習(xí)2 白光再現(xiàn)全息照相
實驗57 多普勒效應(yīng)綜合實驗
實驗58 數(shù)碼照相與圖像處理
實驗59 用超聲光柵測定液體中的聲速
實驗60 聲光效應(yīng)實驗
實驗61 法布里一珀羅干涉儀
實驗62 麥克耳孫干涉儀測空氣折射率
實驗63 阿貝成像原理與空間濾波
實驗64 音頻信號光纖通信原理
實驗65 光學(xué)多同道分析器（OMA）的使用
實驗66 密立根油滴實驗
實驗67 夫蘭克一赫茲實驗
實驗68 光電效應(yīng)測普朗克常數(shù)
實驗69 微波光學(xué)實驗
實驗70 大學(xué)物理仿真實驗
附表
附表1 國際單位制（SI）的基本單位
附表2 具有專門名稱的國際制導(dǎo)出單位
附表3 部分已廢除的單位
附表4 常用基本物理常量
附表5 某些元素及無機化合物的密度
附表6 不同溫度下干燥空氣中的聲速
附表7 水的表面張力與溫度的關(guān)系
附表8 某些液體的粘滯系數(shù)與溫度的關(guān)系
附表9 20℃時某些金屬的彈性模量（楊氏模量”）
附表10 一些常用固體的比熱
附表11 固體的線膨脹系數(shù)
附表12 某些金屬和合金的電阻率及其溫度系數(shù)
附表13 常用光源的譜線波長（單位納米）
主要參考文獻