目錄
前言
緒論 1
第1章 測(cè)量誤差和不確定度 6
1.1 測(cè)量 6
1.1.1 測(cè)量和單位 6
1.1.2 直接測(cè)量和間接測(cè)量 6
1.1.3 等精度測(cè)量與不等精度測(cè)量 7
1.1.4 測(cè)量的精密度、準(zhǔn)確度和精確度 7
1.2 誤差 8
1.2.1 真值與誤差 8
1.2.2 最佳值與偏差 8
1.2.3 誤差分類 8
1.3 誤差處理 9
1.3.1 系統(tǒng)誤差處理 9
1.3.2 隨機(jī)誤差處理 12
1.3.3 壞值的剔除 14
1.3.4 儀器誤差 16
1.4 有效數(shù)字及其運(yùn)算 20
1.4.1 有效數(shù)字的定義 20
1.4.2 直接測(cè)量的有效數(shù)字讀取 21
1.4.3 間接測(cè)量有效數(shù)字的運(yùn)算 21
1.4.4 有效數(shù)字尾數(shù)的舍入法則 22
1.5 測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定 22
1.5.1 測(cè)量不確定度的基本概念 22
1.5.2 直接測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定 23
1.5.3 間接測(cè)量量的不確定度評(píng)定 25
習(xí)題與思考題 28
第2章 數(shù)據(jù)處理方法 30
2.1 列表法 30
2.2 作圖法 30
2.2.1 作圖法的作用和優(yōu)點(diǎn) 30
2.2.2 作圖的基本規(guī)則 31
2.2.3 線性關(guān)系數(shù)據(jù)的處理 32
2.3 逐差法 32
2.3.1 逐差法的作用和優(yōu)點(diǎn) 32
2.3.2 逐差法的使用條件 33
2.3.3 逐差法的應(yīng)用 33
2.4 最小二乘法 34
2.4.1 用最小二乘法處理數(shù)據(jù)的條件 34
2.4.2 最小二乘法的作用和優(yōu)點(diǎn) 34
2.4.3 求一元線性回歸方程 34
2.4.4 yi、a、b的誤差估算 35
2.4.5 相關(guān)系數(shù)γ 36
第3章 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)方法 38
3.1 基本實(shí)驗(yàn)方法 38
3.1.1 放大法 38
3.1.2 比較法 39
3.1.3 模擬法 40
3.1.4 補(bǔ)償法 40
3.1.5 轉(zhuǎn)換法 41
3.1.6 干涉法 42
3.1.7 示波法 42
3.2 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方法 42
3.2.1 物理模型的建立 43
3.2.2 物理模型的比較與選擇 44
3.2.3 實(shí)驗(yàn)方法的選擇 44
3.2.4 測(cè)量?jī)x器的選擇與配套 45
3.2.5 測(cè)量條件與最佳參數(shù)的確定 45
3.2.6 測(cè)量次數(shù)的確定 46
3.2.7 實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案的擬定 47
3.2.8 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備報(bào)告 47
3.2.9 實(shí)驗(yàn)操作 47
3.2.10 數(shù)據(jù)處理及撰寫(xiě)報(bào)告 48
第4章 大學(xué)物理基本儀器的使用 49
4.1 基本儀器介紹 49
4.1.1 力學(xué)基本儀器 49
4.1.2 電學(xué)基本儀器 54
4.1.3 光學(xué)基本儀器 61
4.2 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)儀器的基本調(diào)整與操作技術(shù) 67
4.2.1 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)儀器的基本調(diào)整技術(shù) 67
4.2.2 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的操作技術(shù) 69
第5章 力熱實(shí)驗(yàn) 71
第一部分：預(yù)備性實(shí)驗(yàn) 71
實(shí)驗(yàn)5.1 基本量測(cè)量 71
實(shí)驗(yàn)5.2 移測(cè)顯微鏡的使用 72
實(shí)驗(yàn)5.3 用焦利秤研究簡(jiǎn)諧振動(dòng) 73
實(shí)驗(yàn)5.4 用單擺測(cè)重力加速度 75
實(shí)驗(yàn)5.5 在氣墊導(dǎo)軌上測(cè)量加速度 77
實(shí)驗(yàn)5.6 空氣、液體介質(zhì)的聲速測(cè)量 79
第二部分：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn) 84
實(shí)驗(yàn)5.7 精密稱量 84
實(shí)驗(yàn)5.8 牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律的驗(yàn)證 86
實(shí)驗(yàn)5.9 楊氏模量的測(cè)定(伸長(zhǎng)法) 88
實(shí)驗(yàn)5.10 切變模量的測(cè)定 91
實(shí)驗(yàn)5.11 液體黏度的測(cè)量(毛細(xì)管法) 94
實(shí)驗(yàn)5.12 表面張力系數(shù)的測(cè)定(拉脫法) 97
實(shí)驗(yàn)5.13 比熱容的測(cè)量(混合法) 100
第三部分：綜合性實(shí)驗(yàn) 103
實(shí)驗(yàn)5.14 碰撞實(shí)驗(yàn) 103
實(shí)驗(yàn)5.15 三線擺 106
實(shí)驗(yàn)5.16 水的汽化熱的測(cè)定 110
第四部分：設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) 112
實(shí)驗(yàn)5.17 密度的測(cè)量 112
實(shí)驗(yàn)5.18 光杠桿法測(cè)金屬的線膨脹系數(shù) 113
實(shí)驗(yàn)5.19 復(fù)擺與可倒擺的研究 114
實(shí)驗(yàn)5.20 簡(jiǎn)諧振動(dòng)的研究 115
第6章 電磁學(xué)實(shí)驗(yàn) 117
第一部分：預(yù)備性實(shí)驗(yàn) 117
實(shí)驗(yàn)6.1 滑線變阻器制流和分壓特性研究 117
實(shí)驗(yàn)6.2 伏安法測(cè)二極管的特性 119
實(shí)驗(yàn)6.3 黑盒子 121
第二部分：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn) 122
實(shí)驗(yàn)6.4 用惠斯通電橋測(cè)電阻 122
實(shí)驗(yàn)6.5 用電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng) 126
實(shí)驗(yàn)6.6 示波器的使用 130
實(shí)驗(yàn)6.7 用雙電橋測(cè)低電阻 135
實(shí)驗(yàn)6.8 磁場(chǎng)的描繪 140
第三部分：綜合性實(shí)驗(yàn) 144
實(shí)驗(yàn)6.9 靈敏電流計(jì)特性研究 144
實(shí)驗(yàn)6.10 用霍爾元件測(cè)量螺線管內(nèi)的磁場(chǎng) 150
實(shí)驗(yàn)6.11 用交流電橋測(cè)電容及電感 154
實(shí)驗(yàn)6.12 RLC串聯(lián)電路的暫態(tài)過(guò)程研究 159
實(shí)驗(yàn)6.13 交流電路的諧振現(xiàn)象 165
實(shí)驗(yàn)6.14 霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用 168
實(shí)驗(yàn)6.15 鐵磁物質(zhì)動(dòng)態(tài)磁滯回線的測(cè)試 172
第四部分：設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) 179
實(shí)驗(yàn)6.16 伏安法測(cè)電阻與電表內(nèi)阻 179
實(shí)驗(yàn)6.17 簡(jiǎn)易萬(wàn)用電表的設(shè)計(jì)及校準(zhǔn) 182
實(shí)驗(yàn)6.18 用電勢(shì)差計(jì)校準(zhǔn)電表和測(cè)定干電池的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻 185
實(shí)驗(yàn)6.19 用沖擊電流計(jì)測(cè)電容和高電阻 188
實(shí)驗(yàn)6.20 通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力研究 192
第7章 光學(xué)實(shí)驗(yàn) 193
第一部分：預(yù)備性實(shí)驗(yàn) 193
實(shí)驗(yàn)7.1 薄透鏡焦距的測(cè)定 193
實(shí)驗(yàn)7.2 分光計(jì)的調(diào)整和使用 195
實(shí)驗(yàn)7.3 發(fā)光二極管光電特性的研究 201
第二部分：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn) 202
實(shí)驗(yàn)7.4 用透射光柵測(cè)定光波波長(zhǎng) 202
實(shí)驗(yàn)7.5 利用準(zhǔn)直管法測(cè)薄透鏡焦距 205
實(shí)驗(yàn)7.6 單色儀的定標(biāo) 207
實(shí)驗(yàn)7.7 光具組基點(diǎn)的測(cè)定 211
實(shí)驗(yàn)7.8 用掠入射法測(cè)定透明介質(zhì)的折射率 214
實(shí)驗(yàn)7.9 偏振現(xiàn)象的觀測(cè)與分析 217
實(shí)驗(yàn)7.10 用牛頓環(huán)干涉測(cè)透鏡曲率半徑 221
實(shí)驗(yàn)7.11 用分光計(jì)測(cè)定三棱鏡的折射率 225
實(shí)驗(yàn)7.12 用顯微鏡測(cè)量微小長(zhǎng)度 226
第三部分：綜合性實(shí)驗(yàn) 229
實(shí)驗(yàn)7.13 用雙棱鏡干涉測(cè)鈉光波長(zhǎng) 229
實(shí)驗(yàn)7.14 邁克耳孫干涉儀的調(diào)整與使用 232
實(shí)驗(yàn)7.15 阿貝成像原理和空間濾波 238
第四部分：設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn) 243
實(shí)驗(yàn)7.16 測(cè)定橢圓偏振光強(qiáng)度分布圖 243
實(shí)驗(yàn)7.17 用M-干涉儀測(cè)量物質(zhì)折射率和物體長(zhǎng)度 245
實(shí)驗(yàn)7.18 光電效應(yīng)的研究 246
實(shí)驗(yàn)7.19 光的單縫衍射與雙縫干涉研究 247