目錄
前言
第1篇 緒論 誤差理論與數(shù)據(jù)處理 基本量的測量
第1章 緒論 3
1.1 物理實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的地位、作用、目的和任務(wù) 3
1.2 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系 3
1.3 物理實(shí)驗(yàn)的基本環(huán)節(jié) 3
1.4 實(shí)驗(yàn)規(guī)則 6
第2章 誤差理論與數(shù)據(jù)處理 7
2.1 誤差分析的重要性 7
2.2 測量與誤差 7
2.3 測量結(jié)果與誤差分類 9
2.4 A類不確定度的理論分析 11
2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)值表示 16
2.6 數(shù)據(jù)處理的常用方法 20
2.7 最小二乘法與曲線擬合 23
2.8 習(xí)題 25
第3章 基本量的測量 28
3.1長度的測量 28
3.2 質(zhì)量的測量 33
3.3 時(shí)間的測量 35
3.4 溫度的測量 36
3.5 電流、電壓的測量 40
3.6 光強(qiáng)的測量 43
第2篇 基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)與綜合性實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和拓展與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)
第4章 基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn) 49
4.1 固體密度的測量 49
4.2 測金屬絲的線膨脹系數(shù) 51
4.3 用光杠桿法測量金屬絲的楊氏模量 55
4.4 空氣密度與氣體普適常量的測定 58
4.5 氣墊導(dǎo)軌上測量速度、加速度 61
4.6 穩(wěn)態(tài)法測量不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù) 66
4.7 超聲波的聲速測量 69
4.8 用三線擺測量剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 75
4.9 電表的擴(kuò)程與校準(zhǔn) 78
4.10 用惠斯通電橋測電阻 81
4.11 靈敏電流計(jì)的性能與應(yīng)用 85
4.12 用電勢差計(jì)測量電動(dòng)勢 91
4.13 示波器的使用 96
4.14 沖擊法測螺線管磁場 101
4.15 分光儀的調(diào)整與棱鏡折射率的測量 103
4.16 牛頓環(huán) 110
4.17 光柵衍射 113
4.18 單縫和單絲衍射光強(qiáng)分布 117
4.19 邁克耳孫干涉儀 120
4.20 蔗糖的旋光度測量 123
第5章 綜合性實(shí)驗(yàn) 130
5.1 用動(dòng)力學(xué)法測量金屬材料的楊氏模量 130
5.2 超聲光柵實(shí)驗(yàn) 136
5.3 弗蘭克赫茲實(shí)驗(yàn) 140
5.4 光電效應(yīng)測普朗克常量 143
5.5 密立根油滴實(shí)驗(yàn)測量電子電荷 147
5.6 利用霍爾效應(yīng)測磁場 153
5.7 太陽能電池基本特性研究 157
5.8 磁阻傳感器的特性測量 160
5.9 PN結(jié)物理特性及弱電流測量 165
5.10 集成電路溫度傳感器特性測量及應(yīng)用 169
5.11 磁阻傳感器與地磁場測量 172
5.12 壓力傳感器特性的研究及應(yīng)用 176
5.13 動(dòng)態(tài)磁滯回線和磁化曲線的測量 181
5.14 磁光效應(yīng)實(shí)驗(yàn) 187
第6章 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) 197
6.1 用單擺測量重力加速度 197
6.2 碰撞打靶 198
6.3 用電勢差計(jì)校準(zhǔn)電表 199
6.4 電子元件的伏安特性的測繪及電源外特性的測量 201
6.5 設(shè)計(jì)數(shù)字萬用表 206
6.6 自組望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡 210
6.7 用邁克耳孫干涉儀測定透明薄片的折射率 212
6.8 用分光儀測定液體折射率 213
6.9 磁懸浮導(dǎo)軌碰撞設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)研究 214
第7章 拓展與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn) 219
7.1 簡諧振動(dòng)的研究 219
7.2 亥姆霍茲線圈擴(kuò)展應(yīng)用研究 220
7.3 用讀數(shù)顯微鏡測量光波波長和液體的折射率 220
7.4 全息光柵的制作 221
7.5 晶體電光調(diào)制研究 223
7.6 光纖熔接 225
7.7 光電轉(zhuǎn)換器件特性的研究 226
7.8 光學(xué)信息處理 228
7.9 光纖通信 229
7.10 蒸發(fā)-凝結(jié)法制備金屬納米粒子研究 231
7.11 直流電弧等離子體法制備納米粒子研究 232
7.12 直流電弧等離子體法制備一維納米材料研究 234
7.13 機(jī)械合金化法制備納米粒子研究 235
7.14 用X射線衍射法定性分析復(fù)合納米粉體相組成研究 237
7.15 硅油基高黏度磁性液體制備研究 238
7.16 納米粉導(dǎo)電漿料的制備研究 240
7.17 納米吸波材料的制備研究 242
第3篇 演示性實(shí)驗(yàn)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)
第8章 演示性實(shí)驗(yàn) 247
8.1 轉(zhuǎn)盤科里奧利力的實(shí)驗(yàn)演示 247
8.2 角速度矢量合成 248
8.3 JM-1轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與質(zhì)量分布的實(shí)驗(yàn)演示 250
8.4 角動(dòng)量守恒的實(shí)驗(yàn)演示 251
8.5 彈性碰撞的實(shí)驗(yàn)演示 252
8.6 麥克斯韋速率分布 253
8.7 熱力學(xué)第二定律 255
8.8 靜電系列實(shí)驗(yàn)演示 257
8.9 阻尼擺與非阻尼擺的實(shí)驗(yàn)演示 262
8.10 高壓帶電作業(yè)模擬演示 265
8.11 磁聚焦的實(shí)驗(yàn)演示 266
8.12 噴水魚洗 268
8.13 簡諧振動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)投影 270
8.14 弦線駐波 271
8.15 海市蜃樓現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)演示 273
8.16 窺視無窮 275
8.17 激光監(jiān)聽的實(shí)驗(yàn)演示 276
8.18 3D電影 278
第9章 虛擬仿真實(shí)驗(yàn) 280
9.1 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)流程 280
9.2 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)操作的基本方法 282
9.3 光桿法測量金屬絲的楊氏模量 286
9.4 不良導(dǎo)體熱導(dǎo)率的測量 287
9.5 超聲波的聲速測量 288
9.6 直流電橋測量電阻 290
9.7 用電勢差計(jì)測量電動(dòng)勢 293
9.8 示波器的使用 295
9.9 分光儀的調(diào)整與棱鏡折射率的測量 296
9.10 干涉法測微小量 297
9.11 邁克耳孫干涉儀 298
9.12 光電效應(yīng)測普朗克常量 300
9.13 密立根油滴測量電子電荷實(shí)驗(yàn) 301
9.14 霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn) 303
9.15 太陽能電池的特性測量 304
9.16 測量銻化銦片的磁阻特性 306
9.17 AD590溫度特性測試與研究 307
9.18 動(dòng)態(tài)磁滯回線的測量 309
9.19 法拉第效應(yīng)實(shí)驗(yàn) 311
9.20 設(shè)計(jì)萬用表實(shí)驗(yàn) 313
9.21 直流電弧等離子體法制備納米粒子 318
附錄 326