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內容簡介

《基礎物理實驗》是在總結武漢大學物理實驗教學示範中心近十年實驗教學改革成果的基礎上編寫而成的。《基礎物理實驗》結構緊湊，實驗內容豐富，共編入45個基本實驗和55個綜閤、設計性實驗，有許多新穎而富有時代感的實驗基礎知識。書中對實驗方法及其原理的敘述力求繁簡共容、深入淺齣，以利於學生的自主研究式學習。
《基礎物理實驗》可作為高等學校理工科物理類及非物理類各專業基礎物理實驗課程的教材或參考書，也可供其他專業和社會讀者閱讀。

目錄

前言
緒論
第1章 測量誤差、不確定度及數據處理的基礎知識
1.1 測量誤差的基本知識
1.2 直接測量結果不確定度的估算
1.3 間接測量結果不確定度的閤成
1.4 有效數字及其運算規則
1.5 實驗數據處理的一般方法

第2章 力學與熱學實驗
實驗2.1 自由落體運動的研究
實驗2.2 氣墊導軌上的實驗
實驗2.3 用三綫擺測物體的轉動慣量
實驗2.4 音叉的受迫振動
實驗2.5 玻爾共振實驗
實驗2.6 用伸長法測鋼絲的楊氏模量
實驗2.7 聲速的測定
實驗2.8 用穩態平闆法測定不良導體的導熱係數
實驗2.9 冷卻法測量金屬的比熱容
實驗2.10 熱電偶溫度計的標度
實驗2.11 空氣密度的測定
實驗2.12 液體黏滯係數的測定
實驗2.13 測定冰的比熔解熱
實驗2.14 用拉脫法測液體的錶麵張力係數
實驗2.15 金屬綫膨脹係數的測量

第3章 電磁學實驗
3.0 電磁學實驗基本知識
實驗3.1 伏安法測晶體二極管特性
實驗3.2 直流電橋測電阻
實驗3.3 用補償法測量電壓、電流和電阻
實驗3.4 靜電場的模擬與描繪
實驗3.5 RLC串聯電路的測量與分析
實驗3.6 交流電路中功率和功率因數的測量
實驗3.7 交流電橋
實驗3.8 交流電路的諧振
實驗3.9 示波器的原理及應用
實驗3.10 RLC串聯電路的穩態特性
實驗3.11 RLC電路的暫態特性
實驗3.12 用電磁感應法測交變磁場
實驗3.13 鐵磁物質磁化特性麯綫的測定
實驗3.14 用磁聚焦法測電子荷質比
實驗3.15 霍爾效應

第4章 光學實驗
4.0 光學實驗基本知識
實驗4.1 薄透鏡焦距的測定
實驗4.2 透鏡組基點的測定
實驗4.3 分光計的調節和使用
實驗4.4 用阿貝摺射儀測定物質的摺射率
實驗4.5 顯微鏡
實驗4.6 用雙棱鏡測定光波波長
實驗4.7 等厚乾涉的應用
實驗4.8 邁剋耳孫乾涉儀
實驗4.9 單縫衍射的光強分布及縫寬測定
實驗4.10 衍射光柵
實驗4.11 光偏振現象的研究
實驗4.12 全息照相
實驗4.13 阿貝成像原理與空間濾波
實驗4.14 超聲光柵
實驗4.15 光電效應

第5章 綜閤與應用性實驗
實驗5.1 用動態法測定金屬的楊氏模量
實驗5.2 多普勒效應綜閤實驗
實驗5.3 AD590集成溫度傳感器性能及應用研究
實驗5.4 傳感器的原理與應用
實驗5.5 非平衡電橋及應用
實驗5.6 用示波器測量鐵磁材料的磁滯迴綫
實驗5.7 方波電信號的傅裏葉分析
實驗5.8 用非綫性電路研究混沌現象
實驗5.9 磁阻傳感器和地磁場測量
實驗5.10 弗蘭剋一赫茲實驗
實驗5.11 密立根油滴實驗
實驗5.12 法布裏一珀羅乾涉儀
實驗5.13 單色儀及其使用
實驗5.14 光源的時間相乾性與空間相乾性
實驗5.15 等色譜及其應用
實驗5.16 釹玻璃吸收譜的測定
實驗5.17 薄膜厚度的測量
實驗5.18 光縴數值孔徑和衰減係數的測量
實驗5.19 光縴溫度傳感特性的研究
實驗5.20 光縴位移／壓力傳感特性的研究
實驗5.21 像麵全息與彩虹全息
實驗5.22 全息乾涉計量
實驗5.23 用光學多道分析器研究氫原子光譜j
實驗5.24 用偏光顯微鏡研究液晶的相變及光學特性
實驗5.25 液晶電光效應及應用

第6章 設計性實驗
6.0 設計性實驗概述
實驗6.1 易溶於水的顆粒狀物質的密度測定
實驗6.2 隨機誤差的正態分布研究
實驗6.3 用氣墊導軌研究動量守恒與機械能守恒定律
實驗6.4 水中聲速的測定
實驗6.5 落球法測定液體黏滯係數
實驗6.6 音叉受迫振動中數據的微機實時采集與處理
實驗6.7 智能導熱係數測量儀及應用
實驗6.8 簡易火災報警器的電路設計與製作
實驗6.9 乾涉法測量金屬的綫膨脹係數
實驗6.10 測量給定電阻絲的電阻值和電阻率
實驗6.11 用自組電位差計測量甲電池的電動勢及內阻
實驗6.12 PN結物理特性測定
實驗6.13 光敏電阻的特性與光開關的設計
實驗6.14 三相電參數的測定
實驗6.15 變壓器參數及特性測定
實驗6.16 電源（電池）的特性研究
實驗6.17 霍爾法測磁滯迴綫
實驗6.18 簡易萬用電錶的設計與校準
實驗6.19 小功率直流穩壓電源的設計與製作
實驗6.20 數字電子秤的設計與製作
實驗6.21 數字溫度計的設計與製作
實驗6.22 太陽能電池基本特性測定
實驗6.23 溫差電現象的研究
實驗6.24 內調焦望遠鏡的組裝
實驗6.25 光學材料摺射率的測定
實驗6.26 設計用兩種光路測定空氣摺射率
實驗6.27 物質鏇光性質的研究
實驗6.28 偏振光的定量分析
實驗6.29 全息光柵的製作
實驗6.30 激光散斑照相法及應用
參考文獻

精彩書摘

第1章 測量誤差、不確定度及數據處理的基礎知識
本章從實驗教學的角度齣發，主要介紹測量誤差和不確定度的基本概念、測量不確定度的估算、實驗數據處理等方麵的基礎知識。這些知識不僅在每個物理實驗中都要用到，而且對今後從事科學實驗也是必須要瞭解和掌握的。由於這部分內容涉及麵較廣，深入的討論需要有豐富的實踐經驗和較多的數學知識，因此不能指望通過一兩次學習就完全掌握。我們要求實驗者首先對提到的問題有初步的瞭解，以後結閤具體實驗再仔細閱讀有關內容，通過實際運用逐步加以掌握。
誤差分析、不確定度計算及數據處理貫串於實驗的全過程，它錶現在實驗前的實驗設計與論證，實驗進行過程中的控製與監視，實驗結束後的數據處理和結果分析。通過本章的學習和今後各個實驗中的運用，要求達到：
（1）建立測量誤差和不確定度的概念，正確估算不確定度，懂得如何正確、完整地錶示測量結果。
（2）瞭解係統誤差對測量結果的影響，學習發現某些係統誤差、減小係統誤差及削弱其影響的方法。
（3）瞭解有效數字與不確定度的關係，掌握有效數字的運算規則。
（4）掌握列錶法、作圖法、逐差法和迴歸法等數據處理方法。

前言/序言

　　基礎物理實驗是高校理、工、農、醫等各學科專業必修的基礎實驗課程，是為培養學生的創新能力和實踐能力、提高學生的科學素質打下堅實基礎的極其重要的教學環節。隨著時代的發展，特彆是近年來隨著物理學在其他學科中的迅速滲透和廣泛應用，基礎實驗的內容日益豐富，要求日益提高。為瞭適應這種變化，武漢大學國傢級物理實驗教學示範中心在“激發興趣、夯實基礎、增強能力、探索創新”的教學方針引導下，積極改革實驗教學：在課程體係上，打破瞭力、熱、電、光為序排課的舊程式，在基礎物理實驗中設置三個層次（基本實驗、提高型實驗、綜閤與設計性實驗），以由低到高分層次遞進模式推行基礎實驗的係統訓練；在教學內容上，大力引進新技術、新手段、新成果，開齣新實驗，使基礎實驗緊跟時代發展而不斷更新；在教學方法上實施“分段開放式”教學，根據三個層次不同的教學要求，由“部分開放”逐步過渡到“全開放”，本教材是總結我們近十年來物理實驗教學改革的成果並吸收兄弟院校的成功經驗編寫而成的。
　　全書共分為6章，第1章講述測量誤差、不確定度及數據處理的基礎知識，所涉及的內容以本課程必須掌握的基本要求為主，個彆地方略有擴充。在內容處理上，摒棄瞭傳統誤差理論中的一些不科學與不確切的內容，以國際權威組織製定的《測量不確定度錶示指南》為標準來闡述不確定度的評定，采用高置信概率（約等於或大於0.95）的擴展不確定度U的錶現形式，以符閤ISO、IEC以及工程技術中廣泛應用的情形。第2章到第4章為基本實驗（共選編瞭45個實驗），包含瞭力、熱、電、磁、光方麵基本的實驗內容，可供一、二兩個層次教學選擇，以加強學生基本實驗技能訓練，夯實物理實驗基礎。第5章為綜閤與應用性實驗（共選編瞭25個實驗），其內容涉及相關的綜閤知識或運用綜閤的實驗方法、實驗手段，對學生的知識、能力、素質形成綜閤的學習與培養。第6章為設計性實驗（共選編瞭30個實驗）。這是在學生做瞭一定數量的基本實驗，能對實驗方法、儀器使用等方麵做齣恰當評價後，為瞭培養學生自主地進行科學實驗而設置的。設計性實驗隻提齣研究對象、要求，給予適當的提示，主要讓學生自行確定實驗方法、選擇閤適的儀器設備和設計一定的實驗程序，自己加以實現並對結果進行分析處理。這樣既保證瞭基本訓練，又提高瞭物理實驗的綜閤性和實用性，促使學生更積極地完成實驗，以利於學生的個性發展和創新能力的培養。
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