描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787560841298丛书名: 面向21世纪普通高等教育规划教材
内容简介
本书是一些长期在基础物理实验室一线工作的教师多年教学实践经验和教学成果的结晶。全书共分6章：绪论、测量的不确定度与数据处理、力学实验、热学实验、电磁学实验、光学实验和近代物理实验。收入了力学、热学、电磁学、光学和近代物理学实验共38个，每个实验都介绍了实验目的、实验原理、实验仪器装置、实验内容，并在其后附有思考题，为教学和学生学习提供了方便。
本书适合作为高等学校非物理专业的物理实验教材或教学参考书，也可作为实验技术人员和有关课程教师的参考用书和其他读者的自学参考书。
本书适合作为高等学校非物理专业的物理实验教材或教学参考书，也可作为实验技术人员和有关课程教师的参考用书和其他读者的自学参考书。
目 录
前言
绪论
0.1 物理实验的地位和作用
0.2 物理实验课的目的和基本程序
0.3 物理实验中应注意的安全事项
1 测量的不确定度与数据处理
1.1 测量与误差
1.1.1 测量及其分类
1.1.2 误差与偏差
1.1.3 相对误差
1.1.4 误差的分类及来源
1.1.5 测量的精密度、准确度和精确度
1.1.6 随机误差的估算
1.1.7 算术平均值的标准偏差
1.1.8 标准偏差σx
1.1.9 粗大误差的剔除
1.2 测量结果的评定和不确定度
1.2.1 不确定度的概念
1.2.2 直接测量的不确定度
1.2.3 间接测量结果的合成不确定度
1.3 有效数字及其运算法则
1.3.1 有效数字的概念
1.3.2 直接测量的有效数字记录及修约规则
1.3.3 有效数字的运算法则
1.4 实验数据处理的常用方法
1.4.1 列表法
1.4.2 作图法
1.4.3 图解法
1.4.4 逐差法
1.4.5 用最小二乘法求经验方程
1.4.6 用函数计算器处理实验数据
1.5 实验数据的计算机处理
1.5.1 Excel的主要功能及特点
1.5.2 Excel处理物理实验数据举例
2 力学实验
2.1 长度测量
2.2 单摆法测量重力加速度
2.3 天平的使用及密度的测量
2.4 杨氏弹性模量的测量(伸长法)
2.5 自由落体法测定重力加速度
2.6 刚体转动惯量的测定
2.7 三线摆
2.8 惯性秤
2.9 振动的研究
2.10 声速测量
2.11 焦利氏秤在力学实验中的应用
2.11.1 焦利氏秤简介
2.11.2 简谐振动的研究
2.11.3 表面张力系数的研究
2.12 气垫导轨上滑块运动的研究
2.12.1 气垫导轨简介
2.12.2 重力加速度的测定
2.12.3 牛顿第二定律的验证
2.12.4 守恒定律的研究
3 热学实验
3.1 金属比热容的测定
3.2 固体的比热容测定
3.3 导热系数的测量
3.4 热功当量的测定(用电热法)
3.5 PID在热学实验中的应用研究
3.5.1 PID调节
3.5.2 落球法测定液体在不同温度的黏度
3.5.3 固体线膨胀系数的测定
4 电磁学实验
4.1 电磁学实验预备知识
4.1.1 电磁学实验的目的和要求
4.1.2 电磁测量的方法
4.1.3 电磁学实验中常用仪器简单介绍
4.1.4 电磁学实验操作规程
4.2 学习使用万用电表
4.3 用惠斯登电桥测电阻
4.4 电表改装与校准
4.5 静电场的描绘
4.6 电子在电磁场中运动规律的研究
4.7 电阻元件伏安特性的测定
4.8 用电磁感应法测交变磁场
4.9 示波器的使用
4.10 霍尔效应
4.11 电位差计的使用
4.11.1 电位差计的原理与使用
4.11.2 用电位差计测量微小电压
4.11.3 用电位差计校正电表
4.11.4 用十一线电位差计测量干电池的电动势和内阻
4.12 RLC电路研究
4.12.1 RLC电路稳态特性的研究
4.12.2 RLC电路暂态特性的研究
5 光学实验
5.1 光学实验预备知识
5.1.1 光学实验的特点
5.1.2 常用光源
5.2 牛顿环实验
5.3 分光计的调整与使用
5.3.1 分光计的结构
5.3.2 棱镜玻璃折射率的测定
5.3.3 用透射光栅测量光波波长及角色散率
5.4 光具座及相关实验
5.4.1 光具座简介
5.4.2 薄透镜焦距的测定
5.4.3 光具组基点的测定
5.5 迈克耳孙干涉仪的调节和使用
5.5.1 迈克耳孙干涉仪介绍
5.5.2 激光波长的测定
5.5.3 钠光的双线波长差的测定
5.6 CCD单缝衍射相对光强分布的测量
6 近代物理实验
6.1 密立根油滴实验
6.2 夫兰克-赫兹实验
6.3 全息照相技术
6.4 塞曼效应
参考文献
绪论
0.1 物理实验的地位和作用
0.2 物理实验课的目的和基本程序
0.3 物理实验中应注意的安全事项
1 测量的不确定度与数据处理
1.1 测量与误差
1.1.1 测量及其分类
1.1.2 误差与偏差
1.1.3 相对误差
1.1.4 误差的分类及来源
1.1.5 测量的精密度、准确度和精确度
1.1.6 随机误差的估算
1.1.7 算术平均值的标准偏差
1.1.8 标准偏差σx
1.1.9 粗大误差的剔除
1.2 测量结果的评定和不确定度
1.2.1 不确定度的概念
1.2.2 直接测量的不确定度
1.2.3 间接测量结果的合成不确定度
1.3 有效数字及其运算法则
1.3.1 有效数字的概念
1.3.2 直接测量的有效数字记录及修约规则
1.3.3 有效数字的运算法则
1.4 实验数据处理的常用方法
1.4.1 列表法
1.4.2 作图法
1.4.3 图解法
1.4.4 逐差法
1.4.5 用最小二乘法求经验方程
1.4.6 用函数计算器处理实验数据
1.5 实验数据的计算机处理
1.5.1 Excel的主要功能及特点
1.5.2 Excel处理物理实验数据举例
2 力学实验
2.1 长度测量
2.2 单摆法测量重力加速度
2.3 天平的使用及密度的测量
2.4 杨氏弹性模量的测量(伸长法)
2.5 自由落体法测定重力加速度
2.6 刚体转动惯量的测定
2.7 三线摆
2.8 惯性秤
2.9 振动的研究
2.10 声速测量
2.11 焦利氏秤在力学实验中的应用
2.11.1 焦利氏秤简介
2.11.2 简谐振动的研究
2.11.3 表面张力系数的研究
2.12 气垫导轨上滑块运动的研究
2.12.1 气垫导轨简介
2.12.2 重力加速度的测定
2.12.3 牛顿第二定律的验证
2.12.4 守恒定律的研究
3 热学实验
3.1 金属比热容的测定
3.2 固体的比热容测定
3.3 导热系数的测量
3.4 热功当量的测定(用电热法)
3.5 PID在热学实验中的应用研究
3.5.1 PID调节
3.5.2 落球法测定液体在不同温度的黏度
3.5.3 固体线膨胀系数的测定
4 电磁学实验
4.1 电磁学实验预备知识
4.1.1 电磁学实验的目的和要求
4.1.2 电磁测量的方法
4.1.3 电磁学实验中常用仪器简单介绍
4.1.4 电磁学实验操作规程
4.2 学习使用万用电表
4.3 用惠斯登电桥测电阻
4.4 电表改装与校准
4.5 静电场的描绘
4.6 电子在电磁场中运动规律的研究
4.7 电阻元件伏安特性的测定
4.8 用电磁感应法测交变磁场
4.9 示波器的使用
4.10 霍尔效应
4.11 电位差计的使用
4.11.1 电位差计的原理与使用
4.11.2 用电位差计测量微小电压
4.11.3 用电位差计校正电表
4.11.4 用十一线电位差计测量干电池的电动势和内阻
4.12 RLC电路研究
4.12.1 RLC电路稳态特性的研究
4.12.2 RLC电路暂态特性的研究
5 光学实验
5.1 光学实验预备知识
5.1.1 光学实验的特点
5.1.2 常用光源
5.2 牛顿环实验
5.3 分光计的调整与使用
5.3.1 分光计的结构
5.3.2 棱镜玻璃折射率的测定
5.3.3 用透射光栅测量光波波长及角色散率
5.4 光具座及相关实验
5.4.1 光具座简介
5.4.2 薄透镜焦距的测定
5.4.3 光具组基点的测定
5.5 迈克耳孙干涉仪的调节和使用
5.5.1 迈克耳孙干涉仪介绍
5.5.2 激光波长的测定
5.5.3 钠光的双线波长差的测定
5.6 CCD单缝衍射相对光强分布的测量
6 近代物理实验
6.1 密立根油滴实验
6.2 夫兰克-赫兹实验
6.3 全息照相技术
6.4 塞曼效应
参考文献
在线试读
1 测量的不确定度与数据处理
物理实验离不开测量，对物理现象、状态或过程的各种量的准确测量，是实验物理的关键工作。而对事物定量地描述又离不开数学方法和进行实验数据的处理。因此，误差分析和数据处理是物理实验课的基础。本章将从测量及误差的定义开始，逐步介绍有关误差和实验数据处理的方法和基本知识。误差理论及数据处理是一切实验结果中不可缺少的内容，是不可分割的两部分。误差理论是一门独立的学科。随着科学技术的发展，近年来，误差理论基本的概念和处理方法也有了很大发展。误差理论是以数理统计和概率论为其数学基础，研究误差性质、规律及如何消除误差。实验中的误差分析，其目的是对实验结果做出评定，最大限度地减小实验误差，或指出减小实验误差的方向，提高测量质量，提高测量结果的可信程度。由于这部分内容尚未形成很严密的公理化体系，并且较为复杂，本章仅限于介绍误差分析的初步知识，着重点放在几个重要概念及最简单情况下的误差处理方法，不进行严密的数学论证。通过本章的学习和今后各个实验中的运用，要求达到以下几点：
（1）建立误差与不确定度的概念，正确估算不确定度，懂得如何正确、完整地表示实验测量结果。
（2）掌握有效数字的概念及运算规则，了解有效数字与不确定度的关系。
（3）了解系统误差对测量结果的影响，学习发现某些系统误差、减小系统误差及削弱其影响的方法。
（4）掌握列表法、作图法、逐差法和线性拟合回归法等常用的数据处理方法。
（5）学习利用计算机软件处理实验数据。
……
物理实验离不开测量，对物理现象、状态或过程的各种量的准确测量，是实验物理的关键工作。而对事物定量地描述又离不开数学方法和进行实验数据的处理。因此，误差分析和数据处理是物理实验课的基础。本章将从测量及误差的定义开始，逐步介绍有关误差和实验数据处理的方法和基本知识。误差理论及数据处理是一切实验结果中不可缺少的内容，是不可分割的两部分。误差理论是一门独立的学科。随着科学技术的发展，近年来，误差理论基本的概念和处理方法也有了很大发展。误差理论是以数理统计和概率论为其数学基础，研究误差性质、规律及如何消除误差。实验中的误差分析，其目的是对实验结果做出评定，最大限度地减小实验误差，或指出减小实验误差的方向，提高测量质量，提高测量结果的可信程度。由于这部分内容尚未形成很严密的公理化体系，并且较为复杂，本章仅限于介绍误差分析的初步知识，着重点放在几个重要概念及最简单情况下的误差处理方法，不进行严密的数学论证。通过本章的学习和今后各个实验中的运用，要求达到以下几点：
（1）建立误差与不确定度的概念，正确估算不确定度，懂得如何正确、完整地表示实验测量结果。
（2）掌握有效数字的概念及运算规则，了解有效数字与不确定度的关系。
（3）了解系统误差对测量结果的影响，学习发现某些系统误差、减小系统误差及削弱其影响的方法。
（4）掌握列表法、作图法、逐差法和线性拟合回归法等常用的数据处理方法。
（5）学习利用计算机软件处理实验数据。
……
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