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绪论1

第一章 测量误差、不确定度和数据处理6

1.1 测量6

1.1.1 直接测量和间接测量6

1.1.2 等精度测量和非等精度测量7

1.2 测量的误差7

1.2.1 测量的误差7

1.2.2 测量误差的分类7

1.2.3 测量的精密度、准确度和精确度11

1.3 测量结果的不确定度11

1.3.1 测量结果的不确定度的基本概念12

1.3.2 直接测量结果的不确定度评定16

1.3.3 间接测量结果的不确定度合成17

1.4 有效数字20

1.4.1 测量值的有效数字20

1.4.2 直接测量量有效数字的读取20

1.4.3 间接测量量有效数字的运算21

1.4.4 有效数字的修约规则22

1.4.5 不确定度及最佳值有效数字的取位规则23

1.5 常用数据处理方法24

1.5.1 列表法24

1.5.2 作图法24

1.5.3 最小二乘法27

1.5.4 逐差法30

1.5.5 Origin软件在数据处理中的应用31

1.6 物理实验的基本方法36

1.6.1 比较法36

1.6.2 放大法37

1.6.3 转换法38

1.6.4 模拟法39

习题40

第二章 物理实验的基本训练42

2.1 基本物理量的测量42

2.1.1 长度测量42

2.1.2 质量测量46

2.1.3 时间测量47

2.1.4 电学量的测量47

2.1.5 温度测量54

2.1.6 发光强度测量55

2.2 物理实验的基本调整和操作技术57

2.3 基本操作练习59

2.3.1 长度与体积的测量59

2.3.2 电学基本仪器使用62

第三章 基础性实验65

实验3.1 用三线摆法测量物体的转动惯量65

实验3.2 物体密度的测量71

实验3.3 用焦利秤测量弹簧劲度系数74

实验3.4 弦线上的驻波实验78

实验3.5 水浴加热法测量金属线膨胀系数81

实验3.6 光杠杆法测量固体线膨胀系数85

实验3.7 静态法测定金属丝的弹性模量88

实验3.8 冷却法测量金属的比热容91

实验3.9 空气比热容比的测定95

实验3.10 用补偿法测量电池电动势98

实验3.11 电阻元件伏安特性的研究104

实验3.12 磁场的测量107

实验3.12.1 霍尔法测磁场107

实验3.12.2 亥姆霍兹线圈磁场的测量111

实验3.13 示波器的使用114

实验3.14 平衡电桥与非平衡电桥特性的研究118

实验3.15 分光计的调节与使用121

实验3.16 等厚干涉实验125

实验3.17 阿贝折射仪测折射率和色散130

实验3.18 偏振光的观测与研究135

实验3.19 薄凸透镜焦距的测定140

第四章 综合性实验144

实验4.1 液体表面张力系数的测定144

实验4.2 稳态平板法测量材料导热系数148

实验4.3 超声速的测定153

实验4.4 中和热（焓）测定157

实验4.5 模拟法测绘静电场163

实验4.6 热敏电阻的温度特性研究166

实验4.7 光敏传感器的光电特性研究169

实验4.8 磁阻效应及磁阻传感器的特性研究174

实验4.9 RLC串联谐振电路特性的研究178

实验4.10 铁磁材料磁化曲线及居里点的测定181

实验4.11 迈克耳孙干涉仪实验186

实验4.12 迈克耳孙干涉仪测量气体折射率191

实验4.13 黑体辐射实验193

实验4.14 光电效应法测普朗克常量198

实验4.15 用密立根油滴仪测量电子电荷206

实验4.16 夫兰克-赫兹实验211

实验4.17 金属电子逸出功的测定215

实验4.18 法拉第效应实验219

实验4.19 阿贝成像空间滤波和θ调制223

实验4.20 光纤通信系统系列实验228

实验4.20.1 多模光纤数值孔径特性研究228

实验4.20.2 光纤分束器特性研究229

实验4.20.3 光衰减器特性研究231

实验4.20.4 光纤隔离器特性研究232

实验4.20.5 光纤光栅温度传感器特性研究234

实验4.20.6 掺铒光纤放大器特性研究236

实验4.21 音频信号光纤传输技术实验239

实验4.22 PN结的特性 玻尔兹曼常数的测定245

实验4.23 菲涅耳双棱镜测量光的波长249

实验4.24 用分光计测三棱镜顶角和折射率253

实验4.25 衍射光栅的研究256

实验4.26 液体旋光率的测定259

实验4.27 晶体声光效应实验263

实验4.28 晶体的电光效应266

第五章 设计性实验271

5.1 制定设计性实验方案的原则271

5.2 设计举例275

5.3 设计性实验选题276

5.3.1 重力加速度的测定（自由落体法）276

5.3.2 重力加速度的测定（单摆法）278

5.3.3 电表内阻的测量279

5.3.4 电表的改装281

5.3.5 设计热敏电阻温度计284

5.3.6 直流控制电路输出特性研究286

5.3.7 RC串联电路充放电特性研究291

5.3.8 测定电子荷质比295

5.3.9 显微镜和望远镜的设计和组装296

5.3.10 细丝直径的测量和工件表面平整度的检测298

5.3.11 非线性相位调制假彩色编码300

5.3.12 传感器特性研究303

5.3.13 利用霍尔传感器设计实验装置305

5.3.14 物质折射率的测量306

5.3.15 空气中的物理量测量306

5.3.16 非接触测距306

5.3.17 太阳能电池参数测量装置的设计及参数的测量306

第六章 研究性实验307

6.1 大气压下电晕放电的产生与伏安特性307

6.2 低温等离子体参量的双探针诊断314

6.3 电荷电压法测量介质阻挡放电功率317

6.4 玻璃材料的设计与制备321

6.5 液晶电光效应实验327

6.6 固相法合成上转换荧光粉及光谱测量331

6.7 红、绿、蓝三基色长余辉发光材料制备333

6.8 燃烧产生OH自由基的光谱实验335

6.9 可见分光光度计用于水中总残余氧化剂的测定338

6.10 流动注射-分光光度法测定水体中总残余氧化剂343

6.11 太阳能光伏电池组的特性研究348

6.12 太阳能风光互补发电特性研究353

6.13 太阳能电池伏安特性和发电应用研究358

附录361

附录A 计算器的统计学功能361

附录B 物理学常量表362

附录C 大学物理仿真实验目录363