大学物理实验

分类: 图书,自然科学,物理学,理论物理学,
作者: 冯忠耀,罗惠霞主编
出 版 社: 机械工业出版社
出版时间: 2009-1-1字数: 496000版次: 1页数: 314印刷时间: 2009/01/01开本: 16开印次: 1纸张: 胶版纸I S B N : 9787111254515包装: 平装内容简介
本书是西北大学“面向21世纪课程教材”,全书将物理实验分为四个部分:基础实验、提高应用实验、综合设计实验及计算机仿真与虚拟物理实验,覆盖了力学、热学、电磁学、光学、近代物理等领域的实验。在实验内容的安排上,考虑到各专业对物理实验的要求不同,在实验中增设了选做实验(第二课堂),以适应不同专业的要求,有利于学生个性的发展、提高他们对实验的兴趣。
本书可作为理工科非物理类各专业犬学物理实验课程的教材或参考书,也可供其他专业的学生和社会读者阅读。
目录
前言
绪论
第1章测量误差和数据处理
1.1测量与误差
1.2测量结果的最佳值与随机误差的估计
1.3系统误差的发现与估计
1.4测量结果的表示与不确定度评定
1.5有效数字及其运算法则
1.6数据处理的基本方法
第2章基本物理量及常用测量仪器
2.1力学、热学基本物理量及常用测量仪器
2.2电学基本物理量及常用测量仪器
2.3光学基本仪器及常用光源
第3章基础实验
3.1基本物理量的测量
实验3.1.1长度、质量的测量
实验3.1.2用示波器测时间
实验3.1.3直流电流的测量
3.2物体运动规律的研究
实验3.2.1单摆的设计和研究
实验3.2.2谐振法测量刚体的转动惯量
实验3.2.3刚体定轴转动的研究
3.3几何光学
实验3.3.1薄透镜的成像及其焦距的测量
实验3.3.2利用光的全反射测量介质的折射率
实验3.3.3分光计的调节和使用
第4章提高应用实验
4.1力学测量
实验4.1.1用落球法测量液体的粘度
实验4.1.2钢丝弹性模量的测量
实验4.1.3弹簧有效质量的测量
实验4.1.4不同介质中声速的测量
4.2热学测量
实验4.2.1液体比热容的测量
实验4.2.2PN结正向压降与温度的关系
4.3直流、交流电路的测量
实验4.3.1 电位差计测电动势及校准电流表
实验4.3.2惠斯通电桥测量金属电阻温度系数
实验4.3.3双臂电桥测量低电阻
实验4.3.4电表的改装和校准
实验4.3.5RLC谐振电路的研究
4.4电磁场测量
实验4.4.1用电流场模拟静电场
实验4.4.2霍耳效应及其应用
实验4.4.3电子束的偏转和聚焦
4.5光的干涉和衍射
实验4.5.1等厚干涉及其应用
实验4.5.2单缝夫琅和费衍射及光强分布的测量
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第5章综合设计实验
第6章计算机仿真与虚拟物理实验
附录
参考文献
书摘插图
第1章测量误差和数据处理
测量是一切科学实验的主要组成部分。在物理学的发展历程中,对各种物理现象、物理状态或物理过程中各种量的准确测量是实验物理学的核心任务。
物理实验可分为两个层面,即定性地观察物理现象和定量地描述物理量值,二者是建立在对同一物理过程的共同观察与测量基础上的,定量描述必须通过规范的测量程序进行。在测量过程中,出现误差是不可避免的,亦即测量不可能是绝对准确的,所以对于测量结果必须进行可信度(或可靠性)估计或评价。否则,测量结果将毫无意义。本章将介绍测量误差、数据处理和不确定度评定等基础知识。
1.1 测量与误差
1.1.1测量和单位
所谓测量(measurement),就是把确定的待测物理量直接或间接地与取作标准的单位同类量进行比较,得到比值的过程,这个比值就是待测物理量的测量值,选来作为标准的同类量称之为单位。可见,一个完整的“物理量”是由测量数值与物理单位共同构成的。
一个物理量的大小是客观存在的,选择不同的单位,相应的测量数值就有所不同。单位愈大,测量数值愈小,反之亦然。
根据《中华人民共和国计量法》,国家计量局于1987年2月1日发布了国家法定计量的单位名称、符号和非国家法定计量单位的废除办法。规定以国际单位制(SI制)为国家法定计量单位,即以米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔、坎德拉作为基本单位。其他量都由以上7个基本单位导出,称为国际单位制的导出单位,并规定1991年起实行国家法定计量单位。
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