為了進一步發(fā)展物理實驗教學(xué),構(gòu)建具有特色的物理實驗教學(xué)體系,深化物理實驗教學(xué)改革,我們組織編寫了這套《物理實驗教程叢書》,本叢書各冊的作者,都是在我省從事多年實驗教學(xué)、在該領(lǐng)域有著多年研究經(jīng)驗的教師,全體編著者在編寫過程中,參考了以往的實驗教材,結(jié)合實驗教學(xué)發(fā)展,更新了教學(xué)內(nèi)容,加強了計算機在實驗中的應(yīng)用,突出科學(xué)性和實用性,力求實驗內(nèi)容更系統(tǒng)、更全面,更能滿足我省各高校實驗教學(xué)的需要.
本書是第二冊《大學(xué)物理實驗.二級三級》,其主要特點是大幅度縮減驗證性實驗的比例,增加綜合性、設(shè)計性實驗的比例,實驗內(nèi)容上刪除了一些陳舊不實用的實驗,新增了傳感器、數(shù)字化等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的內(nèi)容,涉及物理實驗與工程技術(shù)、信息科學(xué)技術(shù)、材料科學(xué)、物理前沿科學(xué)等內(nèi)容,通過綜合性和設(shè)計性實驗的訓(xùn)練,加強學(xué)生多學(xué)科知識的交叉應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的獨立操作能力和創(chuàng)新能力,促進學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。
前言
一、基礎(chǔ)實驗
實驗一 偶然誤差的統(tǒng)計規(guī)律
實驗二 弦振動的研究
實驗三 精密稱衡
實驗四 復(fù)擺振動的研究
實驗五 慣性秤
實驗六 可倒擺
實驗七 氣體比熱容比的測定
實驗八 冷卻法測金屬的比熱容
實驗九 不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的測量
實驗十 低電阻的測量
實驗十一 靈敏電流計
實驗十二 交流電橋
實驗十三 UJ31型箱式電勢差計的使用
實驗十四 螺線管磁場的測量
實驗十五 磁場的描繪
實驗十六 鐵磁質(zhì)磁化曲線和磁滯回線的測定
實驗十七 RC電路充放電過程的研究
實驗十八 光具組基點的測定
實驗十九 平行光管的調(diào)節(jié)和使用
實驗二十 用菲涅耳雙棱鏡測光波波長
實驗二十一 液體和固體折射率的測定
實驗二十二 衍射光柵常數(shù)及角色散率的測定
實驗二十三 邁克爾遜干涉儀的調(diào)整與使用
實驗二十四 干涉現(xiàn)象的觀察及鈉光D雙線波長差的測定
實驗二十五 用透射光柵測定光波波長
實驗二十六 聲速的測量(超聲)
實驗二十七 金屬線脹系數(shù)的測量
二、綜合性實驗
實驗二十八 用波爾共振儀研究受迫振動
實驗二十九 混沌現(xiàn)象研究
實驗三十 多量程電表的設(shè)計與校準
實驗三十一 LRC電路的諧振
實驗三十二 二極管伏安特性的測定
實驗三十三 光柵單色儀的使用
實驗三十四 用CCD成像系統(tǒng)觀測雙棱鏡干涉
實驗三十五 顯微鏡和望遠鏡
實驗三十六 全息照相——二次曝光法測量微小形變
實驗三十七 用小型棱鏡攝譜儀測定光波波長
實驗三十八 單縫衍射光強分布的測定
實驗三十九 偏振現(xiàn)象的觀測和分析
實驗四十 電子柬綜合實驗
實驗四十一 超聲光柵測量液體中的聲速
三、研究性實驗
實驗四十二 密立根油滴實驗——電子電荷的測定
實驗四十三 光纖傳感器綜合實驗
實驗四十四 多普勒效應(yīng)
實驗四十五 電容式傳感器特性
實驗四十六 金屬箔式應(yīng)變計性能 單臂電橋
實驗四十七 霍爾傳感器及其應(yīng)用
實驗四十八 差動變壓器傳感器性能研究
實驗四十九 擴散硅壓力傳感器特性研究及其應(yīng)用
實驗五十 空間濾波與光信息處理
實驗五十一 θ調(diào)制等空間假彩色編碼
實驗五十二 光學(xué)信號的抽樣與還原
實驗五十三 數(shù)字化綜合實驗
附錄A 綜合設(shè)計性實驗的實驗論文
附錄B 數(shù)字化實驗系統(tǒng)使用說明
參考文獻
一、基礎(chǔ)實驗
實驗九 不良導(dǎo)體導(dǎo)熱系數(shù)的測量
導(dǎo)熱系數(shù)(熱導(dǎo)率)是反映材料熱性能的物理量,導(dǎo)熱是熱交換三種(導(dǎo)熱、對流和輻射)基本形式之一,是工程熱物理、材料科學(xué)、固體物理及能源、環(huán)保等各個研究領(lǐng)域的課題之一。要認識導(dǎo)熱的本質(zhì)和特征,需了解粒子物理,而目前對導(dǎo)熱機理的理解大多數(shù)來自固體物理的實驗。材料的導(dǎo)熱機理在很大程度上取決于它的微觀結(jié)構(gòu),熱量的傳遞依靠原子、分子圍繞平衡位置的振動及自由電子的遷移,在金屬中電子流起支配作用,在絕緣體和大部分半導(dǎo)體中則以晶格振動起主導(dǎo)作用。因此,材料的導(dǎo)熱系數(shù)不僅與構(gòu)成材料的物質(zhì)種類密切相關(guān),而且與它的微觀結(jié)構(gòu)、溫度、壓力及雜質(zhì)含量相聯(lián)系。在科學(xué)實驗和工程設(shè)計中所用材料的導(dǎo)熱系數(shù)都需要用實驗的方法測定(粗略的估計,可從熱學(xué)參數(shù)手冊或教科書的數(shù)據(jù)和圖表中查尋)。
1882年法國科學(xué)家J.傅里葉奠定了熱傳導(dǎo)理論,目前各種測量導(dǎo)熱系數(shù)的方法都是建立在傅里葉熱傳導(dǎo)定律基礎(chǔ)之上,從測量方法來說,可分為兩大類:穩(wěn)態(tài)法和動態(tài)法,本實驗采用的是穩(wěn)態(tài)平板法測量材料的導(dǎo)熱系數(shù)。
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