本書根據(jù)*高等學校物理學與天文學教學指導委員會制定的《大學物理實驗課程教學基本要求》,經(jīng)過多年的物理實驗教學實踐,在修改實驗講義的基礎(chǔ)上編寫而成。主要內(nèi)容包括測量誤差及數(shù)據(jù)處理的基本知識以及力學實驗、熱學實驗、電磁學實驗、光學實驗和近代物理實驗。結(jié)合實驗教學發(fā)展情況,更新了實驗教學內(nèi)容,突出創(chuàng)新實驗特色,加強計算機、及各種軟件在實驗中的應(yīng)用,突出科學性和實用性,實驗內(nèi)容更系統(tǒng),更全面,更能滿足各專業(yè)物理實驗教學的需要。教材緊密結(jié)合當前物理學發(fā)展前沿成果,通過設(shè)置二維碼鏈接,為學生推介與實驗相關(guān)的視頻、文字、動畫等多媒體學習資料,拓寬學生視野,拓展學生知識面。本書可作為高等學校理工科各專業(yè)的教科書,也可作為物理學專業(yè)學生和從事物理實驗教學的教師和科技人員選用。
我們將在大部分本科院校共有的物理實驗項目基礎(chǔ)上,依據(jù)我,F(xiàn)有實驗儀器,合理刪減一些陳舊、簡單的驗證性實驗,研究、開發(fā)新的綜合、創(chuàng)新性實驗項目,形成具有創(chuàng)新特色的基礎(chǔ)物理項目系統(tǒng)。參與本書中的編寫人員,都是在我校從事多年實驗教學、在該領(lǐng)域有著多年科研經(jīng)驗的教師,全體編著者將在編寫過程中,參考以往的實驗教材,結(jié)合實驗教學發(fā)展情況,更新實驗教學內(nèi)容,突出創(chuàng)新實驗特色,加強計算機、及各種軟件在實驗中的應(yīng)用,突出科學性和實用性,力求實驗內(nèi)容更系統(tǒng),更全面,更能滿足我校各專業(yè)物理實驗教學的需要。并且教材緊密結(jié)合當前物理學發(fā)展前沿成果,通過設(shè)置二維碼鏈接,為學生推介與實驗相關(guān)的視頻、文字、動畫等多媒體學習資料,拓寬學生視野,拓展學生知識面。為進一步發(fā)展物理實驗教學,構(gòu)建具有特色的物理實驗教學體系,深化物理實驗教學改革做出積極探索。
本書根據(jù)*高等學校物理學與天文學教學指導委員會物理基礎(chǔ)課程教學指導分委員會制定的2010年版《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求》,從培養(yǎng)21世紀創(chuàng)新人才的目標出發(fā),傳授知識、提高素質(zhì)、增強創(chuàng)新意識等并重,加強實驗技能訓練,經(jīng)過作者多年的實驗教學實踐,在我校物理實驗講義的基礎(chǔ)上編寫而成。誤差基本理論和不確定度及數(shù)據(jù)處理已經(jīng)在本書系列的第一冊集中介紹,本書不再安排過多篇幅進行介紹。本書在編寫的過程中,首先注意到了獨立設(shè)置物理實驗課程的必要性與教材體系的完整性。其主要內(nèi)容包括測量誤差及數(shù)據(jù)處理的基本知識以及力學、熱學、電磁學、光學、近代物理實驗和激光原理實驗中的基礎(chǔ)實驗。其次,遵循實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)的規(guī)律性。本書對基本知識、基本儀器和基本方法等部分力求詳細介紹,并按不同層次由易到難,逐步加強對知識的靈活應(yīng)用,對能力的綜合訓練。再次,注重實驗教學的各個環(huán)節(jié)。每個實驗都編寫了思考題,促使學生認真準備、積極思考,加深理解實驗?zāi)康、原理等?nèi)容。*后,注意了計算機在實驗教學中的應(yīng)用,對一些數(shù)據(jù)的處理、圖線的擬合、線性回歸等問題可以進行計算機處理。特別感謝荊楚理工學院物理教研室的所有老師們,這套教材的編寫是大家共同智慧和汗水的結(jié)晶,是荊楚理工學院幾十年物理實驗教學經(jīng)驗的總結(jié),更是這幾年教學改革成果的體現(xiàn)。本書是我校精品資源共享課程建設(shè)項目之一。在本書編寫過程中得到了校、院領(lǐng)導和各界友好人士的熱情鼓勵和幫助,參考了許多兄弟院校的有關(guān)教材,華中科技大學出版社給予了大力支持,在此一并表示衷心的感謝。由于編者水平有限,書中難免有缺點和錯誤,敬請讀者批評指正。編者2021年12月
高級實驗師、碩士。在各類學術(shù)期刊發(fā)表論文20篇,其中核心期刊5篇。主編教材2部,主持和參與省級科研項目7項,獲國家專利8項。指導學生獲湖北省大學生物理實驗創(chuàng)新競賽二等獎2項,三等獎6項;指導學生獲全國電子專業(yè)人才設(shè)計與技能大賽三等獎1項、全國大學生物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應(yīng)用設(shè)計大賽決賽二等獎1項;指導學生獲湖北省優(yōu)秀畢業(yè)論文1項。指導學生獲大學生科技創(chuàng)新項目*項目3項、省級項目7項、校級項目9項。
第1章力熱學實驗(1)
實驗1長度的測量(1)
實驗2精密稱量(10)
實驗3固體和液體的密度測量(16)
實驗4慣性秤(21)
實驗5單擺(25)
實驗6三線擺(29)
實驗7阻尼振動的研究(34)
實驗8(a)液體表面張力系數(shù)的測定(拉脫法)(37)
實驗8(b)液體表面張力系數(shù)的測定(毛細管法)(40)
實驗9弦線振動的研究(43)
實驗10金屬比熱容的測定(46)
實驗11水的汽化熱的測定(49)
實驗12金屬線脹系數(shù)的測定(53)
第2章電磁學實驗(56)
實驗1半導體熱敏電阻特性的研究(70)
實驗2靜電場的模擬測繪(73)
實驗3磁場的描繪(77)
實驗4指針式萬用表的原理和使用(84)
實驗5溫差電偶的定標和測量(92)
實驗6用電位差計測量電池的電動勢和內(nèi)阻(96)
實驗7用直流雙臂電橋測低值電阻(101)
實驗8數(shù)字萬用表的原理及使用(107)
實驗9非平衡直流電橋(121)
第3章光學實驗(138)
實驗1薄透鏡焦距的測定(155)
實驗2光強分布的測定(160)
實驗3單色儀的定標(165)
實驗4分光計的調(diào)整及使用(170)
實驗5光具組基點的測定(179)
實驗6邁克爾孫干涉儀的調(diào)整及使用(183)
實驗7偏振光的研究(190)
實驗8平行光管的調(diào)整及使用(194)
實驗9用菲涅耳雙棱鏡測波長(200)
實驗10用光學儀器測量放大率和微小長度(203)
實驗11用掠射法測定透明介質(zhì)的折射率(210)
實驗12用透射光柵測光波波長及角色散率(217)
第4章近代物理實驗(220)
實驗1弗蘭克赫茲實驗(220)
實驗2光電效應(yīng)和普朗克常數(shù)測定(226)
實驗3密立根油滴實驗(232)
實驗4燃料電池綜合特性實驗(240)
實驗5塞曼效應(yīng)(250)
實驗6核磁共振(261)
實驗7全息照相(275)
實驗8光速的測量(282)
第5章激光原理實驗(290)
實驗1固體激光原理與技術(shù)綜合實驗(290)
實驗2氣體激光原理與技術(shù)綜合實驗(300)
附錄A國際單位制和常用物理常數(shù)(315)
附錄B常用物理數(shù)據(jù)(326)
附錄C常用電氣測量指示儀表和附件的符號(334)
參考文獻(338)