目錄
前言
緒論 1
第1章 測量誤差和不確定度 6
1.1 測量 6
1.1.1 測量和單位 6
1.1.2 直接測量和間接測量 6
1.1.3 等精度測量與不等精度測量 7
1.1.4 測量的精密度、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)字及其運算 20
1.4.1 有效數(shù)字的定義 20
1.4.2 直接測量的有效數(shù)字讀取 21
1.4.3 間接測量有效數(shù)字的運算 21
1.4.4 有效數(shù)字尾數(shù)的舍入法則 22
1.5 測量結(jié)果的不確定度評定 22
1.5.1 測量不確定度的基本概念 22
1.5.2 直接測量結(jié)果的不確定度評定 23
1.5.3 間接測量量的不確定度評定 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 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 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 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)物理實驗方法 38
3.1 基本實驗方法 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)計性實驗方法 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 實驗方法的選擇 44
3.2.4 測量儀器的選擇與配套 45
3.2.5 測量條件與最佳參數(shù)的確定 45
3.2.6 測量次數(shù)的確定 46
3.2.7 實驗實施方案的擬定 47
3.2.8 實驗準(zhǔn)備報告 47
3.2.9 實驗操作 47
3.2.10 數(shù)據(jù)處理及撰寫報告 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)物理實驗儀器的基本調(diào)整與操作技術(shù) 67
4.2.1 大學(xué)物理實驗儀器的基本調(diào)整技術(shù) 67
4.2.2 大學(xué)物理實驗的操作技術(shù) 69
第5章 力熱實驗 71
第一部分：預(yù)備性實驗 71
實驗5.1 基本量測量 71
實驗5.2 移測顯微鏡的使用 72
實驗5.3 用焦利秤研究簡諧振動 73
實驗5.4 用單擺測重力加速度 75
實驗5.5 在氣墊導(dǎo)軌上測量加速度 77
實驗5.6 空氣、液體介質(zhì)的聲速測量 79
第二部分：基礎(chǔ)性實驗 84
實驗5.7 精密稱量 84
實驗5.8 牛頓第二運動定律的驗證 86
實驗5.9 楊氏模量的測定(伸長法) 88
實驗5.10 切變模量的測定 91
實驗5.11 液體黏度的測量(毛細管法) 94
實驗5.12 表面張力系數(shù)的測定(拉脫法) 97
實驗5.13 比熱容的測量(混合法) 100
第三部分：綜合性實驗 103
實驗5.14 碰撞實驗 103
實驗5.15 三線擺 106
實驗5.16 水的汽化熱的測定 110
第四部分：設(shè)計性實驗 112
實驗5.17 密度的測量 112
實驗5.18 光杠桿法測金屬的線膨脹系數(shù) 113
實驗5.19 復(fù)擺與可倒擺的研究 114
實驗5.20 簡諧振動的研究 115
第6章 電磁學(xué)實驗 117
第一部分：預(yù)備性實驗 117
實驗6.1 滑線變阻器制流和分壓特性研究 117
實驗6.2 伏安法測二極管的特性 119
實驗6.3 黑盒子 121
第二部分：基礎(chǔ)性實驗 122
實驗6.4 用惠斯通電橋測電阻 122
實驗6.5 用電流場模擬靜電場 126
實驗6.6 示波器的使用 130
實驗6.7 用雙電橋測低電阻 135
實驗6.8 磁場的描繪 140
第三部分：綜合性實驗 144
實驗6.9 靈敏電流計特性研究 144
實驗6.10 用霍爾元件測量螺線管內(nèi)的磁場 150
實驗6.11 用交流電橋測電容及電感 154
實驗6.12 RLC串聯(lián)電路的暫態(tài)過程研究 159
實驗6.13 交流電路的諧振現(xiàn)象 165
實驗6.14 霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用 168
實驗6.15 鐵磁物質(zhì)動態(tài)磁滯回線的測試 172
第四部分：設(shè)計性實驗 179
實驗6.16 伏安法測電阻與電表內(nèi)阻 179
實驗6.17 簡易萬用電表的設(shè)計及校準(zhǔn) 182
實驗6.18 用電勢差計校準(zhǔn)電表和測定干電池的電動勢及內(nèi)阻 185
實驗6.19 用沖擊電流計測電容和高電阻 188
實驗6.20 通電導(dǎo)線在磁場中受力研究 192
第7章 光學(xué)實驗 193
第一部分：預(yù)備性實驗 193
實驗7.1 薄透鏡焦距的測定 193
實驗7.2 分光計的調(diào)整和使用 195
實驗7.3 發(fā)光二極管光電特性的研究 201
第二部分：基礎(chǔ)性實驗 202
實驗7.4 用透射光柵測定光波波長 202
實驗7.5 利用準(zhǔn)直管法測薄透鏡焦距 205
實驗7.6 單色儀的定標(biāo) 207
實驗7.7 光具組基點的測定 211
實驗7.8 用掠入射法測定透明介質(zhì)的折射率 214
實驗7.9 偏振現(xiàn)象的觀測與分析 217
實驗7.10 用牛頓環(huán)干涉測透鏡曲率半徑 221
實驗7.11 用分光計測定三棱鏡的折射率 225
實驗7.12 用顯微鏡測量微小長度 226
第三部分：綜合性實驗 229
實驗7.13 用雙棱鏡干涉測鈉光波長 229
實驗7.14 邁克耳孫干涉儀的調(diào)整與使用 232
實驗7.15 阿貝成像原理和空間濾波 238
第四部分：設(shè)計性實驗 243
實驗7.16 測定橢圓偏振光強度分布圖 243
實驗7.17 用M-干涉儀測量物質(zhì)折射率和物體長度 245
實驗7.18 光電效應(yīng)的研究 246
實驗7.19 光的單縫衍射與雙縫干涉研究 247