大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(第2版)
定 價(jià):35 元
叢書(shū)名:21世紀(jì)全國(guó)高等院校實(shí)用規(guī)劃教材
- 作者:劉躍 ,張志津 編
- 出版時(shí)間:2010/2/1
- ISBN:9787301169209
- 出 版 社:北京大學(xué)出版社
- 中圖法分類:O4-33
- 頁(yè)碼:346
- 紙張:膠版紙
- 版次:2
- 開(kāi)本:16開(kāi)
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是為理、工科各專業(yè)學(xué)生獨(dú)立設(shè)置的一門(mén)必修課程,是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后系統(tǒng)接受科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)的開(kāi)端,是進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的重要基礎(chǔ)。
《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(第2版)》是編者在多年物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上編寫(xiě)而成的。全書(shū)內(nèi)容共分為5篇:第1篇不確定度與數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ),第2篇力學(xué)及熱學(xué)實(shí)驗(yàn),第3篇電磁學(xué)實(shí)驗(yàn),第4篇光學(xué)實(shí)驗(yàn),第5篇近代物理和綜合實(shí)驗(yàn)!洞髮W(xué)物理實(shí)驗(yàn)(第2版)》實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目總計(jì)59個(gè)。
《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)(第2版)》可作為高等院校物理及其他各專業(yè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)用書(shū),也可供相關(guān)人員參考。
第1篇 不確定度與數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)
1.1 測(cè)量與誤差的基本概念
1.2 隨機(jī)誤差的估算
1.3 測(cè)量的不確定度
1.4 有效數(shù)字及測(cè)量結(jié)果的表示
1.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法
習(xí)題
第2篇 力學(xué)及熱學(xué)實(shí)驗(yàn)
2.1 力學(xué)及熱學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)
2.2 實(shí)驗(yàn)2-1 長(zhǎng)度的測(cè)量
2.3 實(shí)驗(yàn)2-2 物體密度的測(cè)定
2.4 實(shí)驗(yàn)2-3 氣墊導(dǎo)軌上滑塊的速度和加速度的測(cè)定
2.5 實(shí)驗(yàn)2-4 氣墊導(dǎo)軌上動(dòng)量守恒定律的研究
2.6 實(shí)驗(yàn)2-5 氣墊導(dǎo)軌上簡(jiǎn)諧振動(dòng)的研究
2.7 實(shí)驗(yàn)2-6 固體線膨脹系數(shù)的測(cè)定及溫度的PID調(diào)節(jié)
2.8 實(shí)驗(yàn)2-7 動(dòng)力學(xué)法測(cè)定材料的楊氏彈性模量
2.9 實(shí)驗(yàn)2-8 扭擺法測(cè)定物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
2.10 實(shí)驗(yàn)2-9 落球法測(cè)定液體在不同溫度下的黏度
2.11 實(shí)驗(yàn)2-10 拉伸法測(cè)定金屬絲的楊氏彈性模量
第3篇 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)
3.1 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)
3.2 實(shí)驗(yàn)3-1 伏安法測(cè)電阻
3.3 實(shí)驗(yàn)3-2 電表的改裝和校正
3.4 實(shí)驗(yàn)3-3 線性電阻和非線性電阻的伏安特性曲線
3.5 實(shí)驗(yàn)3-4 三極管的伏安特性曲線
3.6 實(shí)驗(yàn)3-5 RC串聯(lián)電路的暫態(tài)過(guò)程
3.7 實(shí)驗(yàn)3-6 直流電橋法測(cè)量電阻
3.8 實(shí)驗(yàn)3-7 雙臂電橋法測(cè)量電阻
3.9 實(shí)驗(yàn)3-8 非平衡電橋的原理和應(yīng)用
3.10 實(shí)驗(yàn)3-9 電位差計(jì)的使用
3.11 實(shí)驗(yàn)3-10 模擬法測(cè)繪靜電場(chǎng)
3.12 實(shí)驗(yàn)3-11 用霍爾元件測(cè)量磁場(chǎng)
3.13 實(shí)驗(yàn)3-12 示波器的使用
第4篇 光學(xué)實(shí)驗(yàn)
4.1 光學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)
4.2 實(shí)驗(yàn)4-1 薄透鏡焦距的測(cè)定
4.3 實(shí)驗(yàn)4-2 分光計(jì)的調(diào)整
4.4 實(shí)驗(yàn)4-3 玻璃三棱鏡折射率的測(cè)定
4.5 實(shí)驗(yàn)4-4 折射極限法測(cè)定液體的折射率
4.6 實(shí)驗(yàn)4-5 光柵特性及光的波長(zhǎng)的測(cè)定
4.7 實(shí)驗(yàn)4-6 牛頓環(huán)法測(cè)量平凸透鏡的曲率半徑
4.8 實(shí)驗(yàn)4-7 劈尖干涉
4.9 實(shí)驗(yàn)4-8 光的偏振現(xiàn)象
4.10 實(shí)驗(yàn)4-9 照相技術(shù)
4.11 實(shí)驗(yàn)4-10 暗室技術(shù)基礎(chǔ)
4.12 實(shí)驗(yàn)4-11 翻拍技術(shù)
4.13 實(shí)驗(yàn)4-12 菲涅耳雙棱鏡干涉現(xiàn)象
4.14 實(shí)驗(yàn)4-13 用超聲光柵測(cè)量聲速
4.15 實(shí)驗(yàn)4-14 顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡的組裝
4.16 實(shí)驗(yàn)4-15 楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)
第5篇 近代物理和綜合實(shí)驗(yàn)
5.1 實(shí)驗(yàn)5-1 邁克爾遜干涉儀
5.2 實(shí)驗(yàn)5-2 小型棱鏡攝譜儀
5.3 實(shí)驗(yàn)5-3 光電效應(yīng)法測(cè)定普朗克常量
5.4 實(shí)驗(yàn)5-4 穩(wěn)態(tài)平板法測(cè)定不良導(dǎo)體的導(dǎo)熱系數(shù)
5.5 實(shí)驗(yàn)5-5 聲速的測(cè)量
5.6 實(shí)驗(yàn)5-6 全息照相技術(shù)基礎(chǔ)
5.7 實(shí)驗(yàn)5-7 密立根油滴法測(cè)定電子電荷
5.8 實(shí)驗(yàn)5-8 溫度傳感器
5.9 實(shí)驗(yàn)5-9 光纖傳感實(shí)驗(yàn)儀
5.10 實(shí)驗(yàn)5-10 LED光源I-P特性曲線測(cè)試
5.11 實(shí)驗(yàn)5-11 光纖纖端光場(chǎng)徑(軸)向分布的測(cè)試
5.12 實(shí)驗(yàn)5-12 反射式光纖位移傳感器
5.13 實(shí)驗(yàn)5-13 微彎式光纖壓力(位移)傳感器
5.14 實(shí)驗(yàn)5-14 多普勒效應(yīng)綜合實(shí)驗(yàn)
5.15 實(shí)驗(yàn)5-15 核磁共振(NMR)
5.16 實(shí)驗(yàn)5-16 脈沖核磁共振
5.17 實(shí)驗(yàn)5-17 PN結(jié)伏安特性隨溫度變化的測(cè)定
5.18 實(shí)驗(yàn)5-18 用波爾共振儀研究受迫振動(dòng)
5.19 實(shí)驗(yàn)5-19 掃描隧道顯微鏡的使用
5.20 實(shí)驗(yàn)5-20 原子力顯微鏡的使用
5.21 實(shí)驗(yàn)5-21 靜態(tài)磁致伸縮系數(shù)的測(cè)量
5.22 實(shí)驗(yàn)5-22 鐵磁材料的磁滯回線和基本磁化曲線
附錄
第2版 后記
參考文獻(xiàn)
(2)找出修正值對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正。如用標(biāo)準(zhǔn)儀器校準(zhǔn)一般儀器,作出校正曲線進(jìn)行修正;對(duì)理論公式進(jìn)行修正,找出修正項(xiàng)大;修正千分尺的零點(diǎn)等。
(3)在系統(tǒng)誤差值不易被確切地找出時(shí),可選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量方法設(shè)法抵消它的影響。如替換法、交換法、對(duì)稱觀測(cè)法、半周期偶數(shù)觀測(cè)法,等等。這些測(cè)量方法后續(xù)章節(jié)將結(jié)合有關(guān)實(shí)驗(yàn)加以介紹。
(4)培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)者的良好習(xí)慣。
2)隨機(jī)誤差
在相同條件下,多次測(cè)量同一物理量時(shí),每次出現(xiàn)的誤差的大小、正負(fù)沒(méi)有確定的規(guī)律,以不可預(yù)知的方式變化著,這類誤差稱為隨機(jī)誤差。
大多數(shù)情況下,隨機(jī)誤差是由對(duì)測(cè)量值影響不大的、相互獨(dú)立的多種變化因素造成的綜合效果。如各種實(shí)驗(yàn)條件在控制范圍內(nèi)的波動(dòng)使測(cè)量?jī)x器和測(cè)量對(duì)象產(chǎn)生的微小起伏變化;重復(fù)測(cè)量中實(shí)驗(yàn)者每次在對(duì)準(zhǔn)、估讀、判斷、辨認(rèn)上產(chǎn)生的微小差異;其他一些未知的偶然因素的影響等。在多次測(cè)量中,由于隨機(jī)誤差具有時(shí)大時(shí)小、時(shí)正時(shí)負(fù)的特點(diǎn),因此,把多次測(cè)量值取平均值,必然會(huì)抵消掉部分影響。
在采用多次重復(fù)測(cè)量的方法取得大量數(shù)據(jù)以后,需加以分析。分析表明:雖然每一個(gè)數(shù)據(jù)中所含隨機(jī)誤差是不可預(yù)知的,但大量數(shù)據(jù)中所含隨機(jī)誤差是服從統(tǒng)計(jì)學(xué)分布規(guī)律的。隨機(jī)誤差的特點(diǎn)是隨機(jī)性。如果在相同的宏觀條件下,對(duì)某一物理量進(jìn)行多次測(cè)量,當(dāng)測(cè)量次數(shù)足夠多時(shí),便可以發(fā)現(xiàn)這些測(cè)量值呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。
在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差一般同時(shí)存在。除此以外,還可能存在因?qū)嶒?yàn)者的粗心大意而造成的錯(cuò)誤,如讀錯(cuò)數(shù)、記錯(cuò)數(shù)等。這些錯(cuò)誤雖然不屬于誤差,但是實(shí)驗(yàn)者必須避免的。
1.2 隨機(jī)誤差的估算
本節(jié)中,假定系統(tǒng)誤差已經(jīng)被減弱到足以被忽略的程度。
1.隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)學(xué)分布規(guī)律
如前所述,隨機(jī)誤差是由一些不確定的因素或無(wú)法控制的隨機(jī)因素引起的。這些因素使得每一次測(cè)量中誤差的大小和正負(fù)沒(méi)有規(guī)律,從表面上看純屬偶然。但是,大量實(shí)踐證明:當(dāng)對(duì)某個(gè)被測(cè)量物重復(fù)進(jìn)行測(cè)量時(shí),測(cè)量結(jié)果的隨機(jī)誤差卻服從一定的統(tǒng)計(jì)學(xué)分布規(guī)律。
常見(jiàn)的一種是隨機(jī)誤差服從正態(tài)分布(高斯分布規(guī)律,其分布曲線如圖
1.2.1 所示。該分布曲線的橫坐標(biāo)4為誤差,縱坐標(biāo))為誤差的概率密度分布函數(shù)。分布曲線的含義是:在誤差4附近,單位誤差范圍內(nèi)誤差出現(xiàn)的概率。即誤差出現(xiàn)在區(qū)間內(nèi)的概率。
由圖
1.2.1 可見(jiàn),服從正態(tài)分布的隨機(jī)誤差具有以下特點(diǎn)。
(1)單峰性:絕對(duì)值小的誤差出現(xiàn)的概率比絕對(duì)值大的誤差出現(xiàn)的概率大。
(2)對(duì)稱性:絕對(duì)值相同的正負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相同。
(3)有界性:絕對(duì)值很大的誤差出現(xiàn)的概率接近于零。
(4)抵償性:隨機(jī)誤差的算術(shù)平均值隨著測(cè)量次數(shù)的增加而減少,最后趨于零。
……