本書是面向大學理工科類專業(yè)的基礎物理實驗教材,凝聚了云南大學物理實驗教學中心30多年的基礎物理實驗教學經(jīng)驗。本書以“分層次、分類別”的教學體系為指導,循序漸進地介紹了物理實驗基礎知識、基本實驗方法、基本儀器使用方法,同時按類別介紹驗證性基礎實驗、綜合性專業(yè)基礎實驗及創(chuàng)新性設計性實驗。本書還特別收錄了近年來云南大學參加全國大學生物理實驗競賽的獲獎作品,以及一些經(jīng)過教學實踐檢驗、具有較強啟發(fā)性的演示實驗。
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1986.9-1990.7,云南大學物理學專業(yè)獲理學學士學位; 1990.9-1993.7,云南大學粒子物理與原子核物理專業(yè),獲理學碩士學位; 1998.9-2001.12,中國科學院云南天文臺天體物理專業(yè),獲理學博士學位;
目錄
前言
緒論 1
一、大學物理實驗課程的地位、作用和教學目標 1
二、大學物理實驗課的基本要求 1
第1章 物理實驗基礎知識 4
1.1 測量 4
1.1.1 測量的含義 4
1.1.2 測量的分類 5
1.1.3 物理實驗中的常用測量方法 6
1.2 測量誤差 8
1.2.1 待測量的真值 8
1.2.2 誤差的定義 9
1.2.3 誤差的分類 9
1.2.4 誤差的表示 12
1.2.5 誤差的處理 12
1.3 測量不確定度 21
1.3.1 不確定度的定義 21
1.3.2 不確定度W分類 22
1.3.3 不確定度W評定方法 23
1.3.4 不確定度W合成 25
1.3.5 擴展不確定度 28
1.3.6 測量結果的報告 28
1.4 有效數(shù)字及運算規(guī)則 28
1.4.1 有效數(shù)字 28
1.4.2 有效數(shù)字的運算規(guī)則 29
1.5 常用的數(shù)據(jù)處理方法 31
1.5.1 列表法 31
1.5.2 作圖法 32
1.5.3 逐差法 36
1.5.4 參數(shù)估計中的最小二乘法 36
1.6 f 分布 38
1.7 用OriginPro進行直線擬合與曲線擬合 44
習題 52
第2章 基礎操作實驗 55
實驗一 基本測量工具的使用 55
實驗二 基本電學量的測量 63
實驗三 薄透鏡焦距的測量 76
實驗四 示波器的使用 82
實驗五 正態(tài)分布的統(tǒng)計檢驗 92
實驗六 在氣墊導軌上研究直線運動 97
實驗七 電熱法測熱功當量 103
實驗八 弦線上波的傳播規(guī)律 108
實驗九 牛頓環(huán)測透鏡的曲率半徑 113
實驗十 傳感器基本原理及應用 118
第3章 基礎實驗 125
實驗一 碰撞時的動量守恒 125
實驗二 液體表面張力系數(shù)的測量 129
實驗三 用斯托克斯公式測定液體的黏滯系數(shù) .133
實驗四 金屬彈性模量的測量 140
實驗五 扭擺及三線擺 147
實驗六 氣體比熱容比的測定 154
實驗七 固體線膨脹系數(shù)的測定 159
實驗八 冷卻法測量金屬比熱容 164
實驗九 理想氣體狀態(tài)方程 168
實驗十 聲速的測量 174
實驗十一 簡諧振動特性研究與彈簧剛度系數(shù)的測量 180
實驗十二 電表的改裝 184
實驗十三 歐姆表的改裝 190
實驗十四 惠斯通電橋測電阻 195
實驗十五 電勢差計 202
實驗十六 用電流場模擬靜電場 210
實驗十七 霍爾效應測量磁場 217
實驗十八 分光計的調整和使用 224
實驗十九 偏振——驗證馬呂斯定律 232
實驗二十 邁克耳孫干涉儀測波長 237
第4章 專業(yè)基礎實驗 246
實驗一 測量空氣密度 246
實驗二 雙電橋測量低值電阻 254
實驗三 測量晶體管的伏安特性 259
實驗四 鐵磁材料的磁滯回線及基本磁化曲線 264
實驗五 電信號傅里葉分解與合成 269
實驗六 集成溫度傳感器實驗 278
實驗七 熱電阻特性實驗 283
實驗八 光纖傳感器實驗 289
實驗九 共軸球面系統(tǒng)的基點測量 294
實驗十 物質折射率的測定 302
實驗十一 雙棱鏡測鈉黃光波長 306
實驗十二 夫瑯禾費單縫衍射的光強分布 312
實驗十三 衍射光柵光譜 317
實驗十四 法布里_珀羅干涉實驗 322
實驗十五 太陽能電池的特性測量 327
實驗十六 測量銻化銦片的磁阻特性 331
第5章 創(chuàng)新設計實驗 334
實驗一 電學設計實驗 334
實驗二 光學設計實驗 336
實驗三 密度測量設計實驗 337
實驗四 物質折射率測量設計實驗 338
實驗五 分光計上的空間濾波研究 340
實驗六 基于非平衡電橋的傳感器設計 343
實驗七 微小長度變化測量設計實驗 345
實驗八 一種基于光學成像測量液體黏滯系數(shù)的新方法 348
實驗九 基于衍射的彈性模量測量裝置設計 351
實驗十一 種快速測量隨濃度變化的液相擴散系數(shù)的新方法 353
實驗十一 虹與霓再現(xiàn)及其影響參數(shù)的研究 356
實驗十二 雙穩(wěn)系統(tǒng)隨機共振的模擬電路研究實驗 360
第6章 演示實驗 363
實驗一 共振演示實驗 363
實驗二 麥克斯韋滾擺演示實驗 365
實驗三 溫差發(fā)電演示實驗 367
實驗四 激光監(jiān)聽演示實驗 368
實驗五 激光掃描圖案演示實驗 371
實驗六 李薩如圖形演示實驗 373
實驗七 法拉第效應演示實驗 375
實驗八 磁力旋球演示實驗 377
參考文獻 380
附錄 382