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,通過設置二維碼鏈接,為學生推介與實驗相關的視頻、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,通過設置二維碼鏈接,為學生推介與實驗相關的視頻、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實驗。其次,遵循實驗能力培養(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,加深理解實驗目的、原理等內(nèi)容。*后,注意了計算機在實驗教學中的應用,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項目之一。在本書編寫過程中得到了校、院領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)新應用設計大賽決賽二等獎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(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綜合實驗(290)
實驗2氣體激光原理與技術綜合實驗(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)