大学物理实验

绪论1
一、 物理实验课的地位和作用1
二、 物理实验课的基本程序1
三、 适用于所有实验的注意事项3章测量误差与不确定度评定及实验数据处理4
1.1测量及误差4
1.1.1测量的基本概念4
1.1.2测量误差的基本概念5
1.1.3变量统计规律的表述10
1.1.4正态分布误差的统计规律及其表述14
1.2实验不确定度的评定17
1.2.1不确定度的由来17
1.2.2不确定度的概念及表征参数17
1.2.3不确定度的估计18
1.2.4标准不确定度的合成与传递22
1.3有效数字及测量结果的表示29
1.3.1有效数字的概念29
1.3.2数值的修约规则29
1.3.3实验数据的有效位数确定29
1.4列表、作图之要点及组合测量与佳直线参数31
1.4.1列表法32
1.4.2作图法和图解法32
1.4.3小二乘法和线性拟合33
思考题36
误差与有效数字练习题36
附录1t因子37
附录2常用函数的标准偏差或不确定度传递公式38
附录3仪器准确度、仪器误差、分度值和鉴别力阈39
参考文献47〖1〗大学物理实验（第2版）目录〖2〗第2章基本实验49
实验1长度测量49
实验2物体密度的测量54
附录1标准大气压下不同温度的水的密度(g·cm-3)58
附录2计算公式及误差分析59
附录3密度计原理60
实验3用三线摆测转动惯量60
附录电子秒表的使用66
实验4用拉伸法测量金属丝的弹性模量67
附录1几种材料的弹性模量72
附录2逐差法72
实验拓展： 用CCD成像系统测定杨氏模量73
实验5电路连接练习及万用表的使用75
实验拓展： 伏安法测电阻的研究83
实验6电桥及其应用86
实验拓展： 电阻温度计与不平衡电桥91
实验7示波器的使用94
实验拓展： 组装整流器105
实验8分光计的调节和使用106
附录三棱镜折射率及顶角与小偏向角的关系113
实验9汞光谱波长的测量114
附录FGY01型分光仪角度读数方法118
实验10氢原子光谱的测量及里德伯常量的实验证明119
附录1氢光谱线系能级图123
附录2常用光源的谱线波长表124
实验11灵敏电流计特性的研究124
实验拓展: 电磁动量之研究130
实验12用电位差计校正电压表132
实验13碰撞打靶实验137
实验14灯丝电阻与其端电压关系的研究140
实验拓展： 研究光电二极管的光电特性141
实验15薄透镜焦距的测量143
实验16利用驻波测定弦线中的波速150
实验拓展： 验证波长与弦线张力、波源振动频率的关系154
实验17铁磁材料动态磁滞回线和基本磁化曲线的测量156
实验18光的干涉和应用164
实验19显微镜与望远镜放大率的测量169
附录消视差176
实验20半导体的霍耳系数与电导率176
实验21金属电子逸出功的测定182
附录WF型系列金属电子逸出功测定仪介绍188
实验拓展： 验证二分之三次方定律及求电子的荷质比189
实验22电表改装190
实验拓展： 测量电流表的内阻194
附录设计方案参考195
实验23液体表面张力系数的测定196
实验24纺织品介电常数的测定204
附录有关本实验的一些说明210
实验拓展边缘效应修正211
实验25转动惯量的动力学测量法212
附录HMS2型通用电脑式毫秒计使用说明217
实验26动力学法测定弹性模量218
附录1弹性模量E=1.6067l3md4f2的推导220
附录2讨论222
附录3YM—2型信号发生器和CY—2型功率函数信号发生器223
实验27声速的测定224
实验28密立根油滴实验——电子电荷的测定229
实验29迈克耳孙干涉仪235
实验拓展: 测定钠D线两波长的波长差239
实验30激光全息照相240第3章选做实验245
实验31扭摆法测量材料的切变模量245
实验拓展： 根据所测琴钢丝的切变模量测定物体的转动惯量250
实验32玻尔共振实验250
附录1ZKYBG型玻尔共振仪调整方法259
附录2简单故障排除259
实验33液体黏滞系数的测量260
实验34气体比热容比的测量263
附录仪器操作265
实验35空气热机实验265
附录1仪器介绍269
附录2空气热机实验仪的维护272
实验36冷却法测量金属的比热容272
附录铜康铜热电偶分度表275
实验37稳态法测量不良导体的导热系数276
实验38金属线膨胀系数的测量279
实验39半导体热电特性实验281
实验40利用虚拟仪器技术测量发光二极管的伏安特性283
附录电流表的内接和外接285
实验41数字电表原理及应用技术实验286
实验42音频信号光纤传输技术实验292
实验43CCD器件的特性研究及应用299
实验44偏振光的研究和检测306
实验45声光衍射与液体中声速的测定311
实验46光学信号的空间频谱与空间滤波315
实验47用电功量热法测定水的比热容320
实验48LCR电路的谐振现象323
实验49毛细管法测量液体黏滞系数和表面张力系数328
附录水在不同温度下的黏滞系数和表面张力系数333
实验50弗兰克赫兹实验334
实验51核磁共振337总附录A理工科类大学物理实验课程教学基本要求350总附录B附表353
附表B.1常用基本物理常量表（CODATA2006年推荐值)353
附表B.2国际单位制的基本单位354
附表B.3国际单位制的两个辅助单位355
附表B.4国际单位制中21个具有专门名称的导出单位355
附表B.5中华人民共和国法定计量单位355绪论1
一、 物理实验课的地位和作用1
二、 物理实验课的基本程序1
三、 适用于所有实验的注意事项3章测量误差与不确定度评定及实验数据处理4
1.1测量及误差4
1.1.1测量的基本概念4
1.1.2测量误差的基本概念5
1.1.3变量统计规律的表述10
1.1.4正态分布误差的统计规律及其表述14
1.2实验不确定度的评定16
1.2.1不确定度的由来16
1.2.2不确定度的概念及表征参数17
1.2.3不确定度的估计18
1.2.4标准不确定度的合成与传递22
1.3有效数字及测量结果的表示28
1.3.1有效数字的概念28
1.3.2数值的修约规则29
1.3.3实验数据的有效位数确定29
1.4列表、作图之要点及组合测量与佳直线参数31
1.4.1列表法32
1.4.2作图法和图解法32
1.4.3小二乘法和线性拟合33
思考题36
误差与有效数字练习题36
附录1t因子37
附录2常用函数的标准偏差或不确定度传递公式37
附录3仪器准确度、仪器误差、分度值和鉴别力阈39
参考文献47第2章基本实验48
实验1长度测量48
实验2物体密度的测量53
附录1标准大气压下不同温度的水的密度(kg·m-3)57
附录2计算公式及误差分析58
实验3用三线摆测转动惯量59
附录电子秒表的使用64
实验4用拉伸法测量金属丝的杨氏弹性模量65
附录1几种材料的杨氏弹性模量70
附录2逐差法70
实验拓展： 用CCD成像系统测定杨氏模量71
实验5电路连接练习及万用表的使用73
实验拓展： 伏安法测电阻的研究81
实验6电桥及其应用84
附录误差分析89
实验拓展： 电阻温度计与不平衡电桥90
实验7示波器的使用92
实验拓展： 组装整流器104
实验8分光计的调节和使用105
附录三棱镜折射率及顶角与小偏向角的关系111
实验9汞光谱波长的测量112
附录FGY01分光仪角度读数方法117
实验10氢原子光谱的测量及里德伯恒量的实验证明117
附录1氢光谱线系能级图122
附录2常用光源的谱线波长表122
实验11灵敏电流计特性的研究123
实验12用电位差计校正电压表128
实验13碰撞打靶实验133
实验14灯丝电阻与其端电压关系的研究135
实验拓展： 研究光电二极管的光电特性136
实验15薄透镜焦距的测量138
实验16利用驻波测定弦线中的波速145
实验拓展： 验证波长与弦线张力、波源振动频率的关系149
实验17铁磁材料动态磁滞回线和基本磁化曲线的测量151
实验18光的干涉和应用159
实验19显微镜与望远镜放大率的测量164
附录消视差171
实验20半导体的霍耳系数与电导率171
实验21金属电子逸出功的测定177
附录WF型系列金属电子逸出功测定仪介绍182
实验拓展： 验证二分之三次方定律及求电子的荷质比183
实验22电表改装184
实验拓展： 测量电流表的内阻188
附录设计方案参考189
实验23液体表面张力系数的测定190
实验24纺织品介电常数的测定198
附录有关本实验的一些说明204
实验25转动惯量的动力学测量法205
附录HMS2型通用电脑式毫秒计使用说明210
实验26动力学法测定弹性模量211
附录1式E=1.6067l3md4f2的推导213
附录2讨论215
附录3YM—2型信号发生器和CY—2型功率函数信号发生器216
实验27声速的测定217
实验28密立根油滴实验——电子电荷的测定222
实验29迈克尔逊干涉仪228
实验拓展: 测定钠D线两波长的波长差232
实验30激光全息照相233第3章选做实验238
实验31扭摆法测量材料的切变模量238
实验拓展： 根据所测琴钢丝的切变模量测定物体的转动惯量243
实验32玻尔共振实验243
附录1ZKYBG型玻尔共振仪调整方法252
附录2简单故障排除252
实验33液体粘滞系数的测量253
实验34气体比热容比测量256
附录仪器操作258
实验35空气热机实验258
附录1仪器介绍262
附录2空气热机实验仪的维护265
实验36冷却法测量金属的比热容265
附录铜康铜热电偶分度表268
实验37稳态法测量不良导体的导热系数269
实验38金属线膨胀系数的测量272
实验39半导体热电特性实验274
实验40利用虚拟仪器技术测量发光二极管的伏安特性276
附录电流表的内接和外接278
实验41数字电表原理及应用技术实验278
实验42音频信号光纤传输技术实验285
实验43CCD器件的特性研究及应用292
实验44偏振光的研究和检测299
实验45声光衍射与液体中声速的测定303
实验46光学信号的空间频谱与空间滤波307
实验47夫兰克赫兹实验312
实验48核磁共振315总附录A理工科类大学物理实验课程教学基本要求327总附录B附表330
附表B.1常用基本物理常数表（CODATA2006年推荐值）330
附表B.2国际单位制的基本单位331
附表B.3国际单位制的两个辅助单位332
附表B.4国际单位制中21个具有专门名称的导出单位332
附表B.5中华人民共和国法定计量单位332