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绪论1

第1章 误差与数据处理5

1.1 测量与误差5

1.1.1 测量与误差的基本概念5

1.1.2 直接测量偶然误差的估计9

1.1.3 系统误差的处理12

1.2 实验不确定度14

1.2.1 不确定度的概念15

1.2.2 不确定度的分类15

1.2.3 直接测量不确定度的计算16

1.2.4 间接测量不确定度的计算19

1.2.5 总不确定度20

1.2.6 用总不确定度表示测量结果——测量结果表达式20

1.3 有效数字22

1.3.1 有效数字的概念22

1.3.3 直接测量有效数字的确定23

1.3.2 注意与说明23

1.3.4 间接测量有效数字的确定24

1.4 数据处理26

1.4.1 列表法26

1.4.2 作图法27

1.4.3 逐差法34

1.4.4 最小二乘法35

1.5 附录39

1.5.1 随机误差的正态分布规律39

1.5.2 t分布及临界值tp(v)40

1.5.3 用计算机处理实验数据42

习题44

第2章 物理实验中的基本测量方法与常用物理量的测量47

2.1 物理实验中的基本测量方法47

2.2 长度的测量和量具量仪49

2.2.2 游标尺50

2.2.1 米尺50

2.2.3 数字显示卡尺52

2.2.4 千分尺(螺旋测微计)53

2.2.5 移测显微镜55

2.2.6 测微目镜56

2.3 质量的测量及仪器57

2.3.1 物理天平的结构及其主要参数58

2.3.2 天平的级别与砝码的精度59

2.3.3 物理天平的调节和使用61

2.4 时间的测量及仪器62

2.4.1 停表62

2.4.2 多用计数器64

2.5 角度测量64

2.6 温度的测量及仪器65

2.6.1 温度计的制作原理和定标65

2.6.2 常用温度计简介66

2.7 电流、电压和电阻的测量69

2.7.1 电流的测量70

2.7.2 电压的测量72

2.7.3 电阻的测量73

2.7.4 多用表(万用表)77

2.7.5 电表的使用和注意事项78

2.8 实验室常用电源与光源79

2.8.1 电源79

2.8.2 标准电池80

2.8.3 光源81

第3章 基础物理实验84

实验1 气轨上动量守恒定律的研究84

实验2 用拉伸法测量金属丝的杨氏模量89

实验3 刚体转动惯量的测定93

实验4 液体表面张力系数的测定96

4-1 拉脱法96

4-2 毛细管法100

实验5 用落球法测量液体的粘度系数102

实验6 线膨胀系数的测量105

实验7 比热容的测量107

实验8 导热系数的测定111

实验9 电阻元件伏安特性的测定114

实验10 惠斯通电桥测电阻119

实验11 非平衡电桥电压输出特性研究124

实验12 电势差计测电动势128

实验13 电表的改装和校正132

实验14 静电场模拟138

实验15 电子束的静电聚焦与电磁偏转144

实验16 电子束的磁聚焦及电子比荷的测定150

实验17 示波器的调整与应用154

17-1 示波器的调整使用154

17-2 示波器的应用161

实验18 霍耳效应法测量磁场166

实验19 铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线的测绘170

19-1 用冲击电流计法测绘铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线170

19-2 用示波器法测绘铁磁材料的磁磁化曲线和磁滞回线178

实验20 透镜焦距的测定和组装显微镜181

实验21 分光计的调整和使用187

实验22 光的等厚干涉现象及其应用196

实验23 用光栅测光波波长200

第4章 近代物理、综合及应用性实验205

实验24 超声声速的测定205

实验25 共振法测杨氏模量209

实验26 压力传感器特性研究及其应用212

实验27 偏振光的特性研究217

实验28 音频信号光纤传输技术227

实验29 照相技术233

29-1 黑白照相技术234

29-2 彩色照相技术240

实验30 光学全息照相244

实验31 迈克耳孙干涉仪的调整与使用250

实验32 光电效应法测普朗克常数257

实验33 光栅单色仪的使用262

实验34 声光效应269

实验35 密立根油滴实验——电子电荷的测定274

实验36 夫兰克-赫兹实验280

第5章 设计性实验287

5.1 科学实验的过程与设计性实验的任务287

5.2 设计性实验的特点288

5.3 设计性实验举例288

实验37 重力加速度的研究290

实验38 简谐振动的研究291

实验39 电势差计校准电表和测电阻293

实验40 RC串联电路充电、放电过程研究294

实验41 光栅特性的研究296

实验42 制作全息光栅297

附录300

附表1 国际单位制的基本单位和辅助单位300

附表2 国际单位制中具有专门名称的导出单位300

附表3 国际单位制的组合单位示例301

附表4 用于构成十进倍数和分数单位的词头301

附表5 基本物理常量部分301

附表6 常见物质的密度302

附表7 海平面上不同纬度处的重力加速度302

附表8 部分液体的粘度系数302

附表9 部分固体和液体的比热容303

附表10 在20℃时部分金属的杨氏模量303

附表11 某些金属或合金与铂(化学纯)构成温差电偶时的温差电动势303

附表12 某些金属和合金的电阻率及温度系数304

附表13 常用光源的谱线波长长度304

参考文献305