
本书是根据2004年教指委制定的物理实验课程教学基本要求的精神,并结合重庆大学的特色编写而成的。全书共分七章,第1章是绪论,明确提出物理实验课程的目的是培养学生的创新意识、创新精神和创新能力;第2章介绍测量不确定度以及主要的数据处理方法;第3章介绍常用的物理实验仪器;第4章是开放式预备物理实验,是专门为那些在中学未作过物理实验的学生准备的;第5章是基本物理实验,涵盖了通常所说的力、热、电磁、光学以及近代物理实验;第6章为综合性实验,目的在于巩固学生在基本实验阶段的学习成果,开阔眼界及思路,提高学生对实验方法和技术的综合运用能力;第7章是设计与研究性实验,目的在于进一步提高学生的综合实验能力与科学研究的素质。全书共70个实验项目,其中纳入了一些与生产实践或科研有密切联系的、具有时代气息的实验项目。本书可作为理工科院校各专业一二年级本科学生的物理实验教学用书,对于从事大学物理实验教学的高校教师来说,本书的部分新颖内容具有很好的参考作用。
前言
第1章绪论1
11物理实验课程的教学目标和任务1
12物理实验课程的教学环节2
第2章测量误差、不确定度和数据处理4
21测量误差与不确定度4
22仪器误差与估计误差11
23测量结果的不确定度13
24测量值的有效数字及运算规律21
25物理实验数据处理的基本方法25
练习题30
第3章常用物理实验仪器32
31长度测量器具32
32质量称衡仪器36
33时间测量仪器40
34湿度和气压测量仪器41
35电磁测量仪器43
36常用电子仪器56
37常用光学仪器79
38常用光源86
第4章开放式预备物理实验89
41长度的测量89
实验1用常用方法测量长度89
实验2用光学法测量长度93
42质量的测量94
实验3用天平测量物体的质量及密度94
实验4用电子天平测量物体的密度96
43时间的测量99
实验5机械秒表、电子秒表和智能测时仪器的使用99
44电流的测量101
实验6电流表、电压表的使用及测量电路101
实验7电流表、电压表的改装和校准103
45温度的测量107
实验8液体温度计的校准107
实验9冰的熔解热的测定110
第5章基本物理实验114
51物性测量114
实验10气体密度的测量114
实验11空气的比热容比测量116
实验12固体弹性模量的测量119
实验13固体切变模量的测量122
实验14液体表面张力系数的测量125
实验15液体粘度的测量132
实验16金属线胀系数的测量134
实验17液体比热容的测量137
实验18热导率的测定141
实验19物体转动惯量的测量144
52物体运动规律的测量与研究149
实验20气轨上简谐振动的研究149
实验21计算机虚拟实验152
实验22二维碰撞运动的研究156
实验23碰撞过程的瞬态数字测量159
53电磁实验与电磁参量测量165
实验24静电场的模拟165
实验25非线性元件伏安特性测量168
实验26用直流电桥测量电阻温度系数170
实验27用电位差计测量温差电动势173
实验28用电位差计测电表内阻和校准电表178
实验29灵敏电流计的研究180
实验30电子示波器的使用186
实验31铁磁材料磁化曲线与磁滞回线的测绘192
实验32交流电桥的使用196
实验33非平衡直流电桥的使用200
实验34RLC串联电路暂态过程的研究202
实验35压电陶瓷的电致伸缩系数测量208
实验36霍尔效应及其应用211
实验37数字示波器的原理及使用216
54基本常量测量221
实验38用密立根油滴法测定基本电荷221
实验39用光电效应法测普朗克常量226
55光学实验与光学参量测量231
实验40透镜和透镜组参数的测量与研究231
实验41分光计的调整与玻璃三棱镜折射率的测量239
实验42等厚干涉——劈尖和牛顿环243
实验43迈克尔逊干涉仪246
实验44单缝衍射及在现代检测中的应用250
实验45光栅衍射257
实验46照相技术259
实验47全息摄影265
实验48光学信号的空间频谱与空间滤波270
第6章综合性实验275
61一般综合性实验275
实验49传感器系列实验275
实验50声光衍射与液体中声速的测定281
实验51夫兰克赫兹实验285
62提高综合性实验290
实验52光学信号的抽样与还原290
实验53声光信息处理296
实验54测量方法与B类不确定度的分析301
实验55扫描隧道显微镜的使用305
实验56固体激光器的倍频实验309
实验57光学全息无损检测314
实验58CT实验——计算机层析扫描技术应用317
实验59康普顿散射323
实验60相对论效应的实验研究328
实验61α粒子在空气中的射程及散射截面的研究332
第7章设计与研究性实验338
71初级设计性实验338
实验62三用电表的设计、制作与校正338
实验63显微镜、望远镜的设计与组装344
实验64核衰变的统计规律研究349
72提高设计与综合性实验355
实验65全息位相光栅的研究与制作355
实验66全息光学透镜的设计与制作360
实验67原子力显微镜的使用365
实验68光学位相滤波与透明材料位相缺陷的检测371
实验69CCD器件的特性研究及应用376
实验70光学信号相关与信号识别381
实验71激光共焦扫描显微镜的应用385