大学物理实验教程

绪 论
一、物理实验课的地位、作用和任务……………………………………………1
二、如何上好物理实验课 ………………………………………………………1
三、物理实验课程的安排…………………………………………………………3

第l章 测量不确定度与数据处理方法
1.1 测量误差……………………………………………………………………6
1.2 测量的不确定度和结果的表达……………………………………………11
1.3 有效数字及其运算法则……………………………………………………16
1.4 常用数据处理方法…………………………………………………………19
1.5 物理实验中的基本测量方法………………………………………………23

第2章 自学实验
实验1 物体密度的测定…………………………………………………………30
实验2 速度和加速度测定………………………………………………………36
实验3 简单控制电路……………………………………………………………41
实验4 补偿法测量电动势和电位差计的使用…………………………………45
实验5 灵敏电流计的研究………………………………………………………50
实验6 半导体PN结的物理特性及玻尔兹曼常数的测定………………………57
实验7 模拟法测绘静电场………………………………………………………61
实验8 用读数显微镜观测劈尖的等厚干涉条纹………………………………64
实验9 折射率的测定……………………………………………………………68
实验10 氦氖激光束参数的测定…………………………………………………75

第3章 基本物理实验
实验11 测量金属的弹性模量……………………………………………………78
实验11.1 用拉伸法测定钢丝的弹性模量……………………………………78
实验11.2 动态法测弹性模量…………………………………………………81
实验12 用牛顿环测量球面镜的曲率半径………………………………………86
实验13 电阻及非线性电阻伏安特性的测量……………………………………90
实验14 磁滞回线的测量…………………………………………………………93
实验15 示波器使用………………………………………………………………97
实验16 声速的测定……………………………………………………………102
实验17 直流电桥实验…………………………………………………………107
实验17.1 惠斯登电桥测量中值电阻………………………………………107
实验17.2 凯尔文电桥测量低值电阻………………………………………110
实验18 分光计的调整和使用…………………………………………………115
实验19 霍尔元件测磁场………………………………………………………123
实验20 集成霍尔传感器与弹簧振子的振动…………………………………129
实验21 刚体转动惯量的测定…………………………………………………133
实验22 气体比热容比的测定…………………………………………………137
实验23 导热系数的测定………………………………………………………140

第4章 综合与近代物理实验
实验24 用玻尔共振仪研究受迫振动…………………………………………143
实验25 衍射光栅………………………………………………………………147
实验26 光的偏振………………………………………………………………150
实验27 迈克尔逊干涉仪的调整和使用………………………………………157
实验28 用CCD光强分布测量仪观测光的夫琅和费衍射 ……………………165
实验29 法布里一珀罗干涉仪…………………………………………………173
实验30 弗兰克一赫兹实验……………………………………………………178
实验31 用密立根油滴仪测量电子电量………………………………………182
实验32 微波的布拉格衍射……………………………………………………188
实验33 液晶物理特性…………………………………………………………193

实验34 用非线性电路研究混沌现象…………………………………………197
实验35 核磁共振………………………………………………………………202
实验36 超声波探测实验………………………………………………………209
实验37 音频信号光纤传输实验………………………………………………217
实验38 晶体的电光效应与信号传输…………………………………………223

第5章 设计性实验
实验39 气垫导轨上的系列实验………………………………………………231
实验39.1 碰撞实验…………………………………………………………231
实验39.2 振动实验…………………………………………………………232
实验40 半导体温度计的设计…………………………………………………235
实验41 电阻应变片压力传感器特性及应用…………………………………239
实验42 设计组装万用表………………………………………………………242
实验43 RC和RL电路特性………………………………………………………246
实验43.1 RC电路幅频特性与相频特性的研究……………………………246
实验43.2 RL电路……………………………………………………………247
实验43.3 RC电路的充(放)电特性(选做)…………………………………249
实验44 RLC谐振电路和选频电路 ……………………………………………250
实验44.1 RLC串联谐振电路 ………………………………………………250
实验44.2 方波的傅里叶级数展开…………………………………………251
实验44.3 RLC并联谐振电路(选做) ………………………………………252
实验45 交流电桥及其应用……………………………………………………254
实验45.1 交流电桥测电感和电容…………………………………………254
实验45.2 交流电桥的应用——消侧音电路………………………………256
实验45.3 整流滤波电路(选做)……………………………………………257
实验46 硅光电池的光照特性…………………………………………………259
实验47 光敏电阻的特性与光开关的设计……………………………………262
实验48 透镜系列实验…………………………………………………………266
实验49 氢原子光谱……………………………………………………………273
实验50 利用超声光栅测液体中的声速………………………………………275
实验51 光电效应………………………………………………………………277
实验52 混沌电路及其在保密通信中的应用…………………………………281
实验52.1 离散混沌系统的电路实验………………………………………281
实验52.2 基于混沌同步的加密通信实验…………………………………284

第6章 计算机在物理实验中的应用
6.1 Matlab在数据处理中的应用简介…………………………………………288
6.1.1 Matlab与数据处理……………………………………………………288
6.1.2 Matlab作图……………………………………………………………290
6.1.3 Matlab应用举例………………………………………………………294
6.2 计算机仿真实验……………………………………………………………302

附表……………………………………………………………………………………305
参考文献………………………………………………………………………………310