《大學(xué)物理實驗》參照教育部現(xiàn)行的《理工科類大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求》，并結(jié)合西安石油大學(xué)的特色編撰而成。全書共8章70個實驗，形成層次化、模塊化的內(nèi)容體系�！洞髮W(xué)物理實驗》主要內(nèi)容有測量誤差、不確定度和數(shù)據(jù)處理，基本測量方法與儀器調(diào)節(jié)方法，常用儀器和器件簡介，開放式預(yù)備性物理實驗，基礎(chǔ)物理實驗，綜合性實驗，設(shè)計性與研究性實驗等，并在各個實驗中增設(shè)了“知識拓展”欄目，讓學(xué)生自行設(shè)計實驗和自行研究課題。
《大學(xué)物理實驗》的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容安排，旨在使學(xué)生在基本測量方法、數(shù)據(jù)處理方法和實驗基本技能方面得到培養(yǎng)和訓(xùn)練，逐步拓展思維和開闊眼界，提高對實驗方法和技術(shù)綜合運用的能力，提升學(xué)生進(jìn)行綜合性實驗、設(shè)計性實驗以及科學(xué)研究的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。書中的一些實驗與生產(chǎn)實踐、科研聯(lián)系密切，具有很強的時代氣息。
《大學(xué)物理實驗》在確�！独砉た祁惔髮W(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求》的前提下，在撰述上力求突出物理思想、在內(nèi)容的深度和廣度上以“寬、新、活、用”為圭臬，冀圖在凸顯現(xiàn)代理工科物理實驗的特色上作些探索。
《大學(xué)物理實驗》為理工科院校各專業(yè)本科生的物理實驗教學(xué)用書，也可作為物理類專業(yè)課程的選題設(shè)計用書。
經(jīng)過多年的大學(xué)物理實驗課教學(xué)實踐，編者對錢臨照、余瑞璜等老前輩關(guān)于“物理實驗要突出物理思想”這一教育思想的內(nèi)涵有了比較深刻的理解和切身的體會。其實，就物理實驗本身而言，無論從實驗物理模型的建立、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)模型的推演到實驗方案的確立，還是從實驗的安排、實驗儀器的選取、具體的操作、對實驗現(xiàn)象的觀測、分析到實驗數(shù)據(jù)與實驗現(xiàn)象的吻合程度、數(shù)據(jù)處理、理論的實驗驗證，以及由實驗進(jìn)行的理論探索等，都蘊含著極其豐富的物理思想內(nèi)涵，其精髓是實驗的物理思想和由此建立的物理模型，這正是我們從事各種以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)研究的關(guān)鍵。每一個實驗都蘊含著極其豐富的物理思想內(nèi)涵，有其物理模型建立的奧妙之處，只要我們順著實驗設(shè)計的思路進(jìn)行思索，就會探尋到設(shè)計者的基本思想方法，并從中領(lǐng)悟到精彩、巧妙的創(chuàng)意，吸收其中的營養(yǎng)，從而學(xué)會最基本的實驗科學(xué)的認(rèn)識論和方法論。
編者不斷受到上述思想方法的啟發(fā)，在實驗教學(xué)實踐中堅持突出物理思想，引導(dǎo)學(xué)生從實驗科學(xué)的認(rèn)識論和方法論中得到升華，這樣，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)習(xí)動力，又能提高教學(xué)效果，因此，本書編寫有一個明顯的特點，就是在每一個實驗中突出基本物理思想和實驗的基本方法，以啟迪學(xué)生對建立實驗物理模型的正確理解，用以強化培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的信心和正確的思維理念。
另外，本書還優(yōu)選了部分科研成果，作為研究性實驗項目，編入教材中，力圖使學(xué)生在實驗科學(xué)中建立起正確的認(rèn)識論和方法論。
本書在體系結(jié)構(gòu)上打破了過去那種按“力、熱、聲、光、電”編排的傳統(tǒng)體系，重組為由基礎(chǔ)性實驗到綜合性實驗，由設(shè)計性實驗到研究性實驗，從掌握基本知識和訓(xùn)練基本技能到培養(yǎng)綜合應(yīng)用知識的能力和綜合技能，最終過渡到對科學(xué)研究方法和科學(xué)研究能力培養(yǎng)的、逐步提升的、層次化模塊化的教學(xué)新體系。
本書的編寫是西安石油大學(xué)物理系從事物理實驗教學(xué)的教師和實驗技術(shù)人員智慧的結(jié)晶，也融入了物理系參加中央地方共建實驗室工作的所有教師的汗水和成果，匯集了部分教師所取得的科研成果，是這些成果帶動了教學(xué)，使學(xué)生走進(jìn)了科學(xué)實驗中，并從科學(xué)研究中得到了基本科研技能和素養(yǎng)的培養(yǎng)和鍛煉。
前言
第1章 緒論
1.1 物理實驗課程的目的和任務(wù)
1.2 物理實驗課程的教學(xué)環(huán)節(jié)
1.3 物理實驗室守則
第2章 測量誤差、不確定度和數(shù)據(jù)處理
2.1 測量與測量誤差
2.2 誤差分類及相關(guān)知識
2.3 測量不確定度及其評定
2.4 有效數(shù)字
2.5 實驗數(shù)據(jù)處理的基本方法
2.6 數(shù)據(jù)處理實例
第3章 基本測量方法與儀器調(diào)節(jié)方法
3.1 基本測量方法
3.2 儀器調(diào)節(jié)方法
第4章 常用儀器和器件簡介
4.1 長度測量儀器
4.2 時間測量儀器
4.3 質(zhì)量稱衡儀器
4.4 溫度測量儀器
4.5 電磁測量儀器
4.6 常用電子儀器
4.7 常用光學(xué)儀器
4.8 常用光源
第5章 開放式預(yù)備性物理實驗
5.1 長度的測量
實驗1 用常用的量具測量物體的長度
實驗2 用光學(xué)法測量長度
5.2 質(zhì)量的測量
實驗3 用天平測量物體的質(zhì)量和密度
5.3 時間的測量
實驗4 用機械秒表和電子秒表測量單擺的周期
5.4 電流的測量
實驗5 電流表和電壓表的使用及測量電路
實驗6 電流表和電壓表的改裝與校準(zhǔn)
5.5 溫度的測量
實驗7 冰的熔解熱的測定
實驗8 用非平衡電橋測溫度
第6章 基礎(chǔ)物理實驗
6.1 物性測量
實驗9 液體比汽化熱的測定
實驗10 金屬絲彈性模量的測定
實驗11 金屬線膨脹系數(shù)的測定
實驗12 液體動力粘度的測定
實驗13 剛體轉(zhuǎn)動慣量的測定
實驗14 熱敏電阻溫度特性研究
實驗15 不良導(dǎo)體熱導(dǎo)率的測定
6.2 電磁實驗與電磁參量測量
實驗16 靜電場的描繪
實驗17 用十一線電位差計測量電池電動勢及其內(nèi)阻
實驗18 低壓電位差計的使用
實驗19 非線性元件伏安特性研究
實驗20 用直流電橋測定電阻溫度系數(shù)
實驗21 熱電偶的溫差電動勢測量與標(biāo)定
實驗22 用電位差計測量電表的內(nèi)阻和校準(zhǔn)電表
實驗23 用單臂電橋測量中值電阻
實驗24 用雙臂電橋測量低值電阻
實驗25 示波器的使用
實驗26 鐵磁材料磁化曲線與磁滯回線測繪
實驗27 靈敏電流計特性的研究
實驗28 載流線圈磁場分布的測量
實驗29 霍耳效應(yīng)及其應(yīng)用研究
實驗30 RLC串聯(lián)電路暫態(tài)過程的研究
6.3 光學(xué)實驗與光學(xué)參量測量
實驗31 分光計的調(diào)整與玻璃三棱鏡折射率的測量
實驗32 等厚干涉——劈尖和牛頓環(huán)
實驗33 光強分布的測量
實驗34 攝影與暗室技術(shù)
實驗35 用光柵衍射法測量光的波長
第7章 綜合性實驗
7.1 一般綜合性實驗
實驗36 用邁克爾遜干涉儀測量光波的波長
實驗37 超聲波在空氣中傳播速度的測量
實驗38 用光電效應(yīng)法測定普朗克常數(shù)
實驗39 夫蘭克?赫茲實驗
實驗40 電子荷質(zhì)比的測定
實驗41 用相位法測定聲速
實驗42 彈簧振子運動規(guī)律的研究
實驗43 弦駐波的實驗研究
實驗44 磁懸浮實驗
實驗45 黑體紅外光譜研究
7.2 應(yīng)用型綜合實驗
實驗46 用旋光儀測定旋光溶液的旋光率和濃度
實驗47 單縫衍射及在現(xiàn)代檢測中的應(yīng)用
實驗48 雙光束干涉測量空氣的折射率
實驗49 光柵分光光度計
第8章 設(shè)計性與研究性實驗
8.1 實驗設(shè)計的基本原則
8.2 實驗設(shè)計的程序
8.3 實驗設(shè)計的基本思想方法
8.4 一般設(shè)計性與綜合性設(shè)計實驗
實驗50 電源控制電路特性研究
實驗51 電勢補償法測量低電勢實驗裝置的設(shè)計
實驗52 材料彈性模量和泊松比的測定
實驗53 半導(dǎo)體溫度計的設(shè)計
實驗54 電阻應(yīng)變片壓力傳感器特性研究與應(yīng)用
實驗55 硅光電池的光照特性研究
實驗56 光敏電阻特性研究與光開關(guān)的設(shè)計
實驗57 聲、光控電路的設(shè)計與制作
實驗58 三用表的設(shè)計、制作與校準(zhǔn)
實驗59 細(xì)銅漆包線電阻率的測定與測量結(jié)果的評價
實驗60 單擺的運動規(guī)律研究
8.5 研究性實驗
實驗61 980nm/1480nm泵浦激光器特性研究
實驗62 摻鉺光纖熒光光源的研究
實驗63 摻鉺光纖放大器的實驗研究
實驗64 基于光纖Bragg光柵的摻鉺光纖激光器的研究
實驗65 摻鉺光纖激光器波長調(diào)諧技術(shù)研究
實驗66 光纖光柵溫度響應(yīng)特性的實驗研究
實驗67 光纖光柵應(yīng)變響應(yīng)特性的實驗研究
實驗68 光纖光柵壓力響應(yīng)特性的實驗研究
實驗69 光纖光柵傳感增敏技術(shù)的實驗研究
實驗70 解決光纖光柵溫度—應(yīng)變交叉敏感問題的研究
附錄
附錄A 國際單位制（SI）基本單位
附錄B 基本物理常數(shù)
附錄C 20℃時部分金屬的彈性模量
附錄D 20℃時部分物質(zhì)的密度
附錄E 部分物質(zhì)中的聲速
附錄F 常用光源對應(yīng)的譜線波長
附錄G 部分物質(zhì)的比熱容
附錄H 幾種常用熱電偶的溫差電動勢
附錄I 幾種純金屬的“紅限”波長及功函數(shù)
附錄J 部分物質(zhì)的折射率（相對空氣）
附錄K 部分物質(zhì)的相對介電常數(shù)
附錄L 可見光波和頻率與顏色對應(yīng)關(guān)系
附錄M WPL型攝譜儀的倒線角散率
附錄N 幾種常用激光器的主要譜線
附錄O 部分型號霍耳元件參數(shù)表
附錄P 空氣的相對濕度與干濕球溫度計溫差的關(guān)系
附錄Q 水在不同溫度t下的飽和蒸汽壓pW
附錄R 不同溫度下純水的密度
一般地說，大多數(shù)測量都是間接測量。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，很多原來只能以間接測量方式來獲得的物理量，現(xiàn)在也可采用直接的方式測量了。例如，電功率的測量，現(xiàn)在可用功率表直接測量，又如，速度也可用速率表直接測量等。
按測量條件是否相同又可將測量分為兩類：
（1）等精度測量：在相同條件下進(jìn)行的一系列測量。例如，同一人員在同樣的環(huán)境下，在同一臺儀器上，采用相同測量方法，對同一被測量進(jìn)行多次測量。
（2）非等精度測量：在測量過程中，若改變測量條件，如更換測量人員、更換測量儀器、改變測量方法、更改測量參數(shù)以及改變測量環(huán)境等，則在測量條件變更前后，測量結(jié)果的精確度不會相同。
2.測量條件
測量條件是指一切能夠影響測量結(jié)果，而本質(zhì)上又可控制的全部因素。它包含有：進(jìn)行測量的人員、測量方法、測量儀器與調(diào)整方法、環(huán)境條件等。環(huán)境條件是指測量過程中的環(huán)境溫度、濕度、大氣壓、氣流、振動、輻射等。
2.1.3測量誤差
任何物質(zhì)都具有反映自身的特征量，這些量所具有的客觀、真實的數(shù)值稱為這些物理量的真值。測量的目的就是要力求得到這些物理量的真值。但測量總是要依賴于進(jìn)行測量的人員、使用一定的儀器，依據(jù)一定的理論和方法，在一定的環(huán)境和實驗條件下進(jìn)行的。在測量過程中，由于受到測量人員的水平、測量儀器、測量方法和測量條件的限制或受一些不確定因素的影響，使測量結(jié)果與客觀存在的真值不可能完全相同，總是存在一定的差異，也就是說，被測值只能是該真值的近似值。
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