本書內(nèi)容涵蓋了力學、熱學、光學和電磁學四個領域的49個實驗項目,重點突出了綜合性和設計性實驗項目。全書共分四章,內(nèi)容包括:誤差理論、不確定度及數(shù)據(jù)處理方法;基礎性實驗;綜合提高性實驗;設計研究性實驗。
本書是根據(jù)教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會編制的《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求》(□010年版),在高等教育出版社出版的《大學物理實驗》(□016年,周留柱、孟祥省主編)的基礎上,根據(jù)近年來實驗儀器和項目的更新,教學內(nèi)容、要求和方法的變化,結合山東省普通高等學校實驗教學示范中心課程建設多年來的實踐經(jīng)驗編寫而成的。本書可作為高等學校理工科相關專業(yè)大學物理實驗課程的教材,也可供廣大物理學愛好者及科研、工程技術人員參考。
大學物理實驗是一門對大學生進行科學實驗基礎訓練的獨立的必修課,它在培養(yǎng)大學生實踐能力和鞏固專業(yè)知識方面有著其他課程不可替代的作用。本書在內(nèi)容編排上體現(xiàn)了山東省普通高等學校物理實驗教學示范中心按層次(基礎性、綜合提高性、設計研究性和創(chuàng)新性)設置實驗教學內(nèi)容與課程的原則,內(nèi)容涵蓋了力學、熱學、光學、電磁學的49個大學物理實驗項目。全書分為四章:□□章“誤差理論、不確定度及數(shù)據(jù)處理方法”介紹誤差的基本知識和處理實驗數(shù)據(jù)的一些基本方法,這是從事科學實驗和科學研究所必須掌握的基礎知識;第□章“基礎性實驗”主要介紹基本實驗儀器的使用、基本物理量的測量、常用的物理實驗方法與誤差分析方法等,目的是讓學生掌握實驗的基本操作技能和數(shù)據(jù)處理方法;第3章“綜合提高性實驗”是指實驗內(nèi)容涉及本課程的綜合知識或與本課程相關課程知識的實驗,目的是對學生的實驗技能進行綜合訓練,提高其綜合分析問題的能力;第4章“設計研究性實驗”是指給定實驗目的、實驗儀器和實驗要求,由學生自行設計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗,目的是充分調(diào)動學生學□□主動性和積極性,提高學生的思維和創(chuàng)造能力。
本書編者的分工如下:誤差理論、不確定度及數(shù)據(jù)處理方法由張來斌和鄭萌萌執(zhí)筆,力學實驗由韓偉、姜淑蓉和張來斌執(zhí)筆,熱學實驗由董艷鋒、韓偉和姜淑蓉執(zhí)筆,光學實驗由楊秀芹、馬任德和鄭萌萌執(zhí)筆,電磁學實驗由李曉明、李冬梅和孟祥省執(zhí)筆,設計研究性實驗由董艷鋒和周留柱執(zhí)筆,附錄由李士玲整理。全書□后由主編和副主編統(tǒng)稿、定稿。
在編寫過程中,我們參考借鑒了北京大學、清華大學、中國科學技術大學、復旦大學、華東理工大學、上海交通大學、山東大學和華東師范大學等高校的有關教材,甚至引用了某些內(nèi)容,在此深表謝意!本書的編寫與出版得到了曲阜師范大學各級領導的關懷和支持,編者在此一并感謝!
由于水□和條件所限,書中難免有不妥或疏漏之處,望讀者批評指正。
第1章 誤差理論、不確定度及數(shù)據(jù)處理方法
1.1 測量與誤差
1.2 測量結果不確定度的估算
1.3 有效數(shù)字及其運算規(guī)則
1.4 實驗數(shù)據(jù)處理的基本方法
思考題
第2章 基礎性實驗
實驗2.1 長度測量
實驗2.2 固體、液體密度的測定
實驗2.3 用單擺測重力加速度
實驗2.4 用三線擺測定物體的轉(zhuǎn)動慣量
實驗2.5 氣墊導軌上的直線運動
實驗2.6 熱學綜合實驗
實驗2.7 空氣比熱容比γ的測定
實驗2.8 電學元件的伏安特性研究
實驗2.9 用惠斯通電橋測電阻
實驗2.10 示波器的使用
實驗2.11 用開爾文電橋測低值電阻
實驗2.12 電位差計的使用
實驗2.13 光具組基點與基面的測定
實驗2.14 用阿貝折射計測液體折射率
實驗2.15 用旋光計測定蔗糖溶液的質(zhì)量濃度
實驗2.16 2行光管的調(diào)整與使用
第3章 綜合提高性實驗
實驗3.1 慣性質(zhì)量的測定
實驗3.2 開特擺
實驗3.3 動量守恒定律的驗證
實驗3.4 用落球法測量液體黏度
實驗3.5 聲速的測量
實驗3.6 液體表面張力系數(shù)的測定
實驗3.7 金屬線脹系數(shù)的測定
實驗3.8 半導體熱敏電阻特性研究
實驗3.9 靜電場的描繪
實驗3.10 霍爾效應研究
實驗3.11 電子束的偏轉(zhuǎn)與聚焦
實驗3.12 磁場的描繪
實驗3.13 鐵磁材料的磁滯回線和基本磁化曲線
實驗3.14 方波的傅里葉分解與合成
實驗3.15 等厚干涉現(xiàn)象的研究
實驗3.16 單縫衍射的光強分布測量
實驗3.17 雙光束干涉測量鈉光的波長
實驗3.18 偏振光的產(chǎn)生與檢測
實驗3.19 分光計的調(diào)節(jié)與棱鏡玻璃折射率的測定
實驗3.20 利用光電效應測量普朗克常量
第4章 設計研究性實驗
實驗4.1 低值電阻測量電路的設計
實驗4.2 非線性電阻的伏安特性曲線測量
實驗4.3 RC移相電路及相位差的測定
實驗4.4 萬用表的設計
實驗4.5 半導體溫度計的設計
實驗4.6 轉(zhuǎn)動慣量測定的研究
實驗4.7 易溶于水的顆粒狀物質(zhì)的密度測定
實驗4.8 測定冰的熔化熱
實驗4.9 顯微鏡和望遠鏡的組裝與設計
實驗4.10邁克耳孫干涉儀的組裝與設計
實驗4.1 1 邁克耳孫干涉儀的應用——折射率的測量
實驗4.12分光計的應用(1)反射光的偏振特性研究
實驗4.13分光計的應用(2)光波波長的測定
附錄一 常用物理數(shù)據(jù)表
附錄二使用計算器進行實驗數(shù)據(jù)處理