大學物理實驗簡明教程(第二冊) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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徐誌潔 等 著

圖書標籤:

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齣版社： 哈爾濱工程大學齣版社

ISBN：9787566106223

商品編碼：29727899912

包裝：平裝

齣版時間：2013-08-01

基本信息

書名：大學物理實驗簡明教程(第二冊)

定價：25.00元

作者：徐誌潔 等

齣版社：哈爾濱工程大學齣版社

齣版日期：2013-08-01

ISBN：9787566106223

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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全書共六章，包括物理實驗的數據處理、常用的物理實驗方法、常用實驗儀器及其使用簡介、基礎實驗、綜閤應用實驗、設計創新實驗。全書實驗強調物理學科的係統性和完整性，注重物理實驗方法在實驗中的運用；在數據處理方麵，采用瞭國內、國際的標準與規範，體現瞭數據處理的嚴謹性和科學性。全書內容豐富，許多實驗提供瞭多種實驗方法和要求，涉及多個與信息、測控等學科有關的近代綜閤性實驗，還設立瞭多個設計、創新性的實驗課題，以適應信息、測控等專業的教學需要。

本書可作為高等學校非物理類各專業物理實驗課程的教材或參考書。

目錄

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緒論

章　物理實驗的數據處理

　1．1　測量與誤差

　1．2　不確定度評定的基礎知識

　1．3　實驗數據的有效位數

　1．4　常用的實驗數據處理方法

第2章　常用的物理實驗方法

　2．1　常用的物理實驗方法

　2．2　計算機在物理實驗中的應用

第3章　常用實驗儀器及其使用

　3．1　長度測量的常用儀器

　3．2　質量測量的常用儀器

　3．3　時間測量的常用儀器

　3．4　電磁量測量的常用儀器

　3．5　溫度測量的常用儀器

　3．6　光學量測量的常用儀器

第4章　基礎實驗

　實驗1　測定金屬的楊氏彈性模量

　實驗2　用霍爾元件測量磁感應強度

　實驗3　示波器的應用

　實驗4　分光計的調整及三棱鏡摺射率的測定

　實驗5　光的衍射及光柵常數的測量

第5章　綜閤應用實驗

　實驗6　邁剋爾遜乾涉儀的應用

　實驗7　光電效應及其應用

　實驗8　全息照相實驗

　實驗9　晶體的電光調製及其應用

　實驗10　CCD圖像傳感器實驗

　實驗11　光電探測器的特性及其應用

第6章　設計創新實驗

　實驗12　簡易萬用錶的設計與校準

　實驗13　設計測量RC，RL電路的相移

　實驗14　集成溫度傳感器的特性及其應用

　實驗15　設計測量超聲波的傳播速度

　實驗16　光的乾涉及其應用

　實驗17　電子秤的設計

附錄1　法定計量單位

附錄2　常用物理常量錶(2013年國際推薦值)

參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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實驗物理的嚴謹與拓展：麵嚮未來的基礎探究 導言：構建堅實的物理學基礎 物理學，作為探索自然界基本規律的學科，其核心魅力不僅在於理論的精妙，更在於實驗的嚴謹性、可重復性和創新性。任何有效的物理學習體係，都必須將理論學習與實際操作緊密結閤。本書並非專注於特定的大學物理實驗教材，而是從更廣闊的視角，探討如何構建一套高效、係統且麵嚮未來發展的實驗物理學習與實踐框架。我們將聚焦於實驗設計理念、數據處理的現代化方法、錯誤分析的深度剖析，以及如何利用前沿技術賦能傳統實驗。 第一部分：現代物理實驗的哲學與方法論 一、實驗的本質：從觀察到量化 物理實驗的開端，是審慎的觀察與精準的提問。本書將深入探討如何將一個模糊的自然現象轉化為一個可檢驗的物理假設。這涉及對實驗對象的深刻理解，以及對測量目標清晰的界定。我們不討論具體某一套教材中的具體操作步驟，而是側重於方法論的遷移能力。 理論模型的實驗驗證： 實驗的價值在於檢驗和修正理論。我們將分析如何設計對照實驗，以最大程度地排除乾擾因素，使測量結果能夠有力地支持或推翻某一理論預測。這要求學習者掌握變量控製的精髓——如何識彆並分離主要的、次要的乃至微弱的效應。 係統誤差與隨機誤差的辯證關係： 理解誤差的來源是實驗成功的基石。我們將詳細剖析係統誤差（如儀器校準不當、環境因素未被考慮）的係統性與難以察覺性，以及隨機誤差（如讀數波動、噪聲影響）的統計特性。重點在於如何通過實驗設計來最小化係統誤差，並利用統計方法來量化和控製隨機誤差的範圍。 二、測量學的現代化：不僅僅是刻度尺 在信息時代，測量不再是單純的“讀取數字”。本書將超越傳統機械儀錶的局限，著眼於現代傳感器技術和信號處理在物理實驗中的應用。 傳感器原理與選型： 探討電荷耦閤器件（CCD）、霍爾效應傳感器、光電倍增管（PMT）等現代傳感器的基本工作原理、靈敏度、動態範圍和非綫性特性。實驗的成功往往取決於是否選擇瞭與待測物理量特性相匹配的傳感器。 數字采集與預處理： 現代實驗普遍依賴數據采集卡（DAQ）。我們將討論采樣率的選擇（奈奎斯特頻率）、量化誤差、抗混疊濾波器的設計，以及在數據進入計算機前應進行的初步濾波和放大處理，以確保原始數據的保真度。 第二部分：數據處理與不確定度分析的深度實踐 數據的原始形態往往是“噪音”與“信號”的混閤體，如何從混沌中提煉齣物理規律，是實驗物理的精髓所在。 一、統計分析的基石：迴歸與擬閤 任何物理定律都錶現為變量間的函數關係。本書將側重於非綫性擬閤在實驗數據分析中的重要性，並強調擬閤優度的判斷標準。 最小二乘法的局限與推廣： 討論標準最小二乘法（LS）的適用條件，並介紹加權最小二乘法（WLS），當誤差不均勻分布時，WLS如何給予更精確的權重分配。 模型選擇與殘差分析： 擬閤結果的可靠性不僅取決於$chi^2$值，更在於殘差（Residuals）的分布。我們將詳細闡述如何通過分析殘差的隨機性（或非隨機性結構）來判斷所選物理模型是否恰當，避免“過度擬閤”或“模型缺陷”的陷阱。 二、不確定度的傳遞與錶達的規範 不確定度是衡量實驗結果可信度的“身份證”。本書將嚴格遵循國際計量學規範（如GUM），係統講解不確定度的傳播法則。 復閤不確定度的傳播： 詳細推導涉及乘法、除法、加法和三角函數等復雜函數關係下的不確定度傳播公式，並演示在多步驟實驗中，如何有效地追蹤和纍積不確定度，確保最終結果的錶達是科學且誠實的。 有效數字的哲學： 解釋有效數字的確定絕非武斷的位數截斷，而是直接源於不確定度的量級。一個物理量的報告必須清晰地錶明其精度範圍。 第三部分：實驗係統的構建與前沿拓展 優秀的實驗教學不僅傳授知識，更應培養學生設計和構建完整物理係統的能力。 一、電子學基礎在實驗中的應用：信號調理 現代物理實驗嚴重依賴模擬和數字電子技術。本書將從實驗應用的角度，重新審視這些技術。 濾波技術： 區分RC、LC濾波器在消除高頻噪聲和低頻漂移中的作用。重點在於如何根據信號的頻率特性，設計齣閤適的有源濾波器（如運算放大器構成的Sallen-Key濾波器），實現對特定信號的“精準捕獲”。 鎖相放大器（Lock-in Amplifier）原理與應用： 闡述鎖相放大器如何作為“窄帶信號處理器”，從極度嘈雜的背景中提取齣微弱的、特定頻率的信號。這對於處理低信噪比（SNR）的現代光學和磁學實驗至關重要。 二、計算模擬與虛擬實驗的輔助角色 實驗物理的未來是“模擬+測量”。計算工具不再是單純的數據分析器，而是實驗前的預演和理論的延伸。 數值方法在誤差預測中的作用： 介紹濛特卡洛模擬方法，如何利用隨機抽樣來預測復雜係統（如多粒子相互作用）中不確定度的纍積情況，這在無法直接求齣解析傳播公式的場閤尤其有效。 有限元分析（FEA）與實驗設計的優化： 在設計精密機械結構或電磁屏蔽時，利用FEA軟件對實驗裝置的環境耦閤效應進行初步仿真，提前優化幾何布局，以減少入廠後的係統誤差調整時間。 結語：麵嚮科學發現的實驗素養 本書旨在培養的，不是機械操作的“實驗員”，而是能夠獨立設計、批判性分析並持續改進實驗方案的物理研究者。通過對方法論、數據處理規範和前沿技術的係統性學習，我們期望每一位學習者都能將抽象的物理定律，轉化為可觸摸、可量化、可信賴的科學事實，為未來的科研探索打下堅實且現代化的基礎。

評分☆☆☆☆☆

對於一本實驗教程，我最看重的就是它的實用性和指導性。《大學物理實驗簡明教程（第二冊）》在這兩方麵都給我留下瞭深刻的印象。它不是一本隻講理論的書，更像是一位循循善誘的良師益友，引導我們走進真實的物理世界。我特彆喜歡書中對實驗器材的介紹，有些器材的名稱和功能我之前可能隻是模糊地聽說過，但通過書中的詳細圖示和文字說明，我能更清晰地認識它們，瞭解它們在實驗中的作用。這對於我們這些剛開始接觸專業實驗設備的同學來說，非常重要。我腦海中浮現的，是那些在實驗室裏，我們究竟該如何正確地操作這些精密的儀器，如何避免不必要的損壞，如何最大化地利用它們來獲取準確的數據。書中似乎給瞭我們很好的指引，讓我對即將到來的實驗課充滿瞭信心。此外，我對書中關於數據處理和圖錶繪製的部分也寄予厚望。我知道，一個實驗的成功與否，很大程度上取決於數據的處理和分析能力，而科學的圖錶是展示實驗結果的有力工具。這本書能夠在這方麵給予我們有效的指導，將極大地幫助我們提升實驗報告的質量和實驗結論的可信度。

評分☆☆☆☆☆

作為一名物理專業的本科生，這本《大學物理實驗簡明教程（第二冊）》在我近期的學習生涯中扮演瞭至關重要的角色。雖然我還沒來得及深入鑽研其中的每一個公式和推導，但僅從其整體框架和一些初步的翻閱體驗來看，我就能感受到它蘊含的深厚學識和教學智慧。這本書的設計思路似乎非常清晰，像是為我們這些初學者量身定做的一般，力求將那些抽象復雜的物理概念，通過一個個生動形象的實驗來具象化，讓我們不再僅僅停留在理論的海洋中，而是能夠親手去觸摸、去感受物理世界的真實運轉。我尤其期待書中對光學實驗的講解，畢竟光學一直是我的一個薄弱環節，希望能通過這本書的指引，能夠真正理解摺射、衍射、乾涉等現象背後的物理原理，甚至能夠親手搭建簡單的光學係統，觀察並測量相關的物理量。當然，除瞭光學，我對力學部分的實驗也充滿好奇，尤其是那些涉及能量守恒、動量守恒的精密測量，總覺得這些基本定律是物理學的基石，隻有真正理解瞭它們在實驗中的體現，纔能對整個物理學體係有更深刻的認識。這本書的齣版，無疑為我們提供瞭一個絕佳的學習平颱，我迫不及待地想要投入其中，開始我的實驗探索之旅。

評分☆☆☆☆☆

在大學學習的這個階段，理論知識固然重要，但如果不能通過實踐來鞏固和深化，往往會顯得有些空泛。《大學物理實驗簡明教程（第二冊）》正是為解決這個問題而來的。我之所以對它充滿期待，是因為我深知實驗對於理解和掌握物理概念的重要性。書中所涵蓋的實驗內容，看起來相當豐富，而且緊密結閤瞭我們正在學習的理論知識。我特彆關注書中對熱學和近代物理實驗的介紹，因為這些部分往往需要更精密的儀器和更嚴謹的操作。我想象著，在實驗室裏，我們可以親手測量液體的沸點和蒸發熱，觀察到量子力學的奇妙現象，這些都將是對我們想象力的極大拓展。更重要的是，通過親自動手，我們可以學會如何搭建實驗裝置，如何進行精確測量，如何分析實驗數據，以及如何從實驗結果中得齣可靠的結論。這不僅僅是學習物理知識，更是在培養一種嚴謹的科學態度和解決問題的能力。這本書就像是一本行動指南，指引我們在實驗的海洋中揚帆遠航，去探索未知的科學世界。

評分☆☆☆☆☆

老實說，在拿到這本《大學物理實驗簡明教程（第二冊）》之前，我對大學物理實驗的印象還停留在中學時代的那些簡單到有些敷衍的演示，心裏多少有些忐忑，不知道大學的實驗會是怎樣的挑戰。然而，翻開這本書，我的擔憂立刻煙消雲散。它給我的第一感覺是“條理清晰”和“循序漸進”。那些實驗的步驟描述得詳詳細細，仿佛有一位經驗豐富的老師站在你旁邊一步一步地指導。更讓我驚喜的是，書中不僅僅是告訴你怎麼操作，還花費瞭大量篇幅解釋每個實驗的理論背景、預期結果以及潛在的誤差分析。這對於我們這些剛接觸到更深入物理知識的學生來說，簡直是太及時瞭。我尤其看重它對實驗誤差的探討，因為我知道，在真實的物理實驗中，誤差是無處不在的，如何認識它、分析它、盡量減小它，是衡量一個實驗能力的重要標準。這本書似乎在這方麵給瞭我們充分的指導，讓我覺得，未來的實驗課不再是簡單的“照本宣科”，而是真正能夠鍛煉我們科學思維和動手能力的寶貴機會。對於那些希望在物理實驗領域打下堅實基礎的同學來說，這本書無疑是一份寶貴的禮物。

評分☆☆☆☆☆

我始終認為，物理實驗的魅力在於它能夠將那些冰冷的公式變得鮮活起來。《大學物理實驗簡明教程（第二冊）》似乎正是抓住瞭這一點。它沒有像某些過於理論化的教材那樣，僅僅是羅列公式和證明過程，而是通過設計一係列精心挑選的實驗，讓我們可以親手去驗證那些偉大的物理定律。我尤其期待書中關於電磁學部分的實驗，畢竟電磁學是大學物理中一個非常核心也是非常有魅力的分支。無論是法拉第電磁感應定律的演示，還是對霍爾效應的測量，都充滿瞭科學探索的樂趣。我一直想象著，當我在實驗室裏，通過自己的操作，觀察到電流和磁場之間奇妙的相互作用時，那種成就感將是多麼的強烈。這本書的齣現，讓我覺得這種想象將很快變為現實。它似乎為我們搭建瞭一個平颱，讓我們能夠跨越理論與實踐的鴻溝，用自己的雙手去揭示宇宙的奧秘。我迫不及待地想通過這些實驗，對電場、磁場、電磁波等概念有更直觀、更深刻的理解，這將是我物理學習道路上寶貴的一步。