大學物理實驗教程

本書根據國家教育部制訂的《高等院校工科本科物理實驗課程教學基本要求》（1995年修訂版）中基礎實驗部分的要求編寫。全書共分7章，第1章介紹測量誤差、實驗結果的不確定度表示及數據處理等基礎知識；第2章介紹物理實驗中常用的基本儀器；第3章介紹設計性實驗的基礎知識；第4～7章按力學實驗、電磁學實驗、光學實驗、近代物理和綜合性實驗分類，由淺入深地介紹具體的實驗。

本書可作為高等工科院校的物理實驗教材及實驗技術人員和其他相關人員的教學參考書。

第1章 緒論1

§1.1 物理量的測量1

一、測量與單位1

二、直接測量和間接測量2

§1.2 測量誤差及其分類2

一、系統誤差3

二、隨機誤差4

三、精密度、準確度和精確度5

四、不確定度6

§1.3 有效數字及其運算6

一、有效數字的概念6

二、有效數字的基本性質7

三、有效數字的規則7

§1.4 直接測量中真值和測量誤差的估算8

一、真值的估算9

二、測量誤差的估算9

三、實驗中粗差的剔除12

§1.5 測量結果的表達13

一、單次測量結果的表達13

二、多次測量結果的表達13

三、不確定度、相對不確定度和百分差14

§1.6 間接測量中真值和測量誤差的估算15

一、真值的估算15

二、測量誤差的估算16

三、間接測量量不確定度的方差合成18

四、間接測量量的結果表達19

§1.7 數據處理的基本方法20

一、列表法20

二、作圖法21

三、逐差法23

§1.8 用計算器進行數據處理25

第2章 物理實驗的基本儀器及其使用29

§2.1 物理實驗的基本儀器29

一、力學實驗的基本儀器29

二、熱學實驗的基本儀器34

三、電磁學實驗的基本儀器35

四、光學實驗的基本儀器39

§2.2 儀器的基本調試常識42

一、實驗儀器在使用前的初調43

二、實驗儀器在使用中的調整和操作要求44

第3章 設計性實驗的基礎知識及要求46

一、設計性實驗的性質與任務46

二、系統誤差的一般知識47

三、實驗方案的制訂50

四、設計性實驗的要求53

第4章 力學實驗54

一、測定金屬楊氏模量54

二、用三線擺測定物體的轉動慣量59

三、用拉脫法測液體的表面張力係數63

四、建立彈簧振子的周期公式67

第5章 電磁學實驗71

§5.1 電磁學實驗的一般操作規程71

§5.2 電學基本量的測量71

一、測量元器件的伏-安特性71

二、用惠斯通電橋測電阻75

三、用電位差計測電動勢81

四、用電流場模擬靜電場85

五、用熱敏電阻非平衡電橋測溫度(設計)88

§5.3 電錶的研究及應用90

一、測量靈敏電流計的性能參數90

二、用衝擊電流計測電容和高阻96

三、改裝電錶(設計)101

四、用電位差計校準電錶(設計)104

§5.4 示波器的認識及應用105

一、調整和使用示波器105

二、測定聲速114

三、測定鐵磁物質的磁滯回線119

第6章 光學實驗124

§6.1 光學實驗的操作常規124

§6.2 光的反射、折射和衍射125

一、調整分光計測三稜鏡的頂角125

二、用分光計測三稜鏡玻璃的折射率134

三、用衍射光柵測入射光波長139

四、分析氫原子光譜驗證巴耳末公式(設計)143

§6.3 光的干涉144

一、利用等厚干涉測相關物體的幾何尺寸144

二、調整和使用邁克爾遜干涉儀151

第7章 近代物理及綜合性實驗156

一、用密立根油滴儀測電子的電荷156

二、全息照相160

三、晶體電光調製164

習題答案171

參考文獻172