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第一篇 实验理论基础知识1

绪论2

第1章 测量的基本知识6

1.1 测量的基本知识6

1.2 数据记录及规则7

1.3 有效数字及运算法则7

1.3.1 有效数字7

1.3.2 有效数字的运算规则8

1.3.3 有效数字的修约规则9

练习题9

第2章 不确定度的基本知识及处理方法10

2.1 误差的基本概念10

2.2 误差的分类及消除方法10

2.2.1 系统误差的来源及消除方法11

2.2.2 随机误差的规律及消除方法11

2.2.3 过失误差13

2.3 不确定度知识及估算14

2.3.1 标准不确定度的分类14

2.3.2 标准不确定度的估算14

2.4 测量结果的表示18

2.4.1 测量结果的表示方法18

2.4.2 测量结果和不确定度的取位与修约19

练习题20

第3章 数据处理方法21

3.1 列表法21

3.2 作图法22

3.2.1 作图法的优点22

3.2.2 作图法的基本要求22

3.2.3 常用的作图法处理数据23

3.2.4 作图法中常见的错误25

3.3 逐差法25

3.3.1 逐差法的优点25

3.3.2 逐差法的数据处理25

3.4 线性回归法26

3.4.1 最小二乘法原理26

3.4.2 一元线性回归27

3.5 计算器、计算机处理法29

3.5.1 计算器的数据处理功能29

3.5.2 计算机的数据处理功能30

练习题32

第二篇 基础实验33

第4章 力学和热学实验34

实验1 长度测量34

实验2 密度测量38

实验3 扭摆法测刚体的转动惯量41

实验4 气垫法测刚体的转动惯量44

实验5 验证刚体转动惯量的平行轴定理47

实验6 验证角动量守恒定律50

实验7 用拉伸法测定钢丝的杨氏模量52

实验8 用拉脱法测定液体表面张力系数56

实验9 落球法测量液体的黏度59

实验10 金属线膨胀系数测量60

实验11 稳态法测量不良导体的导热系数63

实验12 空气热机原理66

第5章 光学实验71

5.1 光学实验的注意事项71

5.2 常用光源71

实验13 透镜焦距的测量72

实验14 分光计的调整76

实验15 分光计的使用——测三棱镜顶角81

实验16 分光计的使用——测折射率83

实验17 光的等厚干涉——牛顿环85

实验18 光的等厚干涉——劈尖89

实验19 菲涅耳双棱镜干涉实验91

实验20 光栅衍射——测光栅常量96

实验21 光栅衍射——测光的波长100

实验22 线偏振现象及规律101

实验23 圆偏振及椭圆偏振107

第6章 电磁学实验112

实验24 测绘线性电阻和非线性电阻的伏安特性曲线112

实验25 补偿法研究伏安特性114

实验26 电阻的分压特性和限流特性118

实验27 直流单臂电桥121

实验28 直流双臂电桥125

实验29 用模拟法研究静电场129

实验30 示波器原理133

实验31 示波器使用137

实验32 地磁场磁感应强度的测量142

实验33 霍尔效应及霍尔元件基本参量的测量146

实验34 霍尔元件测量磁场152

实验35 铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线的测绘153

第7章 近代物理与应用性实验158

实验36 迈克耳孙干涉仪调整和应用158

实验37 全息照相166

实验38 光电效应和普朗克常量的测定170

实验39 弗兰克-赫兹实验175

实验40 超声光栅测声速实验178

实验41 声速的测量182

实验42 霍尔位置传感器与弯曲法测量杨氏模量185

实验43 温度传感器特性测量及应用188

实验44 空气比热容比测定实验192

实验45 单缝衍射的光强分布195

实验46 微波干涉与布拉格衍射198

实验47 光信息的调制与解调实验203

实验48 液晶的电光特性实验209

实验49 波尔共振实验216

第三篇 设计实验专题223

第8章 气垫导轨上的实验224

实验50 验证牛顿第二定律226

实验51 测量重力加速度228

实验52 验证动量守恒定律229

实验53 验证机械能守恒定律231

实验54 研究滑块的简谐振动232

第9章 热学实验234

实验55 液体比汽化热的测量234

实验56 测量冰的熔化热235

实验57 温度标的设计与制作236

实验58 良导体导热系数的测量236

第10章 光学测量实验238

实验59 单缝衍射一维光强分布的测试238

实验60 偏振光现象的观察与测试239

实验61 补偿式光纤位移传感器240

实验62 补偿式光纤位移传感器测量热膨胀系数242

实验63 硅光电池特性研究244

第11章 电磁学实验247

实验64 电表改装247

实验65 稳压二极管反向伏安特性248

实验66 电路混沌效应249

实验67 RLC电路特性的研究251

实验68 整流、滤波和稳压电路255

第12章 传感器技术及应用257

实验69 电阻应变式传感器的特性及应用257

实验70 电感式传感器的特性及应用设计257

实验71 电容式传感器的特性及应用258

实验72 磁电式传感器的特性及应用259

实验73 热电式传感器的特性及应用260

实验74 光电式传感器的特性及应用261

实验75 压电式传感器的特性及应用261

实验76 光纤传感器的特性及应用262

实验77 气敏传感器的特性及应用263

实验78 湿度传感器的特性及应用263

第13章 超声波应用265

实验79 超声波探伤实验265

实验80 超声波液位计的设计266

实验81 金属杨氏模量的测量266

实验82 脉冲回波比较法测量金属和液体的声速267

实验83 超声波测量水下地形地貌267

附录269

附录1 常用物理常量表269

附录2 物质的密度270

附录3 20 ℃金属的杨氏模量270

附录4 某些物质中的声速271

附录5 在20℃时与空气接触的液体表面张力系数271

附录6 液体的黏度η271

附录7 金属和合金的电阻率及其温度系数272

参考文献273