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绪论1

一、物理实验课的地位和作用1

二、物理实验课的基本程序1

三、适用于所有实验的注意事项3

第1章 测量误差与不确定度评定及实验数据处理4

1.1 测量及误差4

1.1.1 测量的基本概念4

1.1.2 测量误差的基本概念5

1.1.3 随机变量统计规律的表述10

1.1.4 正态分布随机误差的统计规律及其表述14

1.2 实验不确定度的评定16

1.2.1 不确定度的由来16

1.2.2 不确定度的概念及表征参数17

1.2.3 不确定度的估计18

1.2.4 标准不确定度的合成与传递22

1.3 有效数字及测量结果的表示28

1.3.1 有效数字的概念28

1.3.2 数值的修约规则29

1.3.3 实验数据的有效位数确定29

1.4 列表、作图之要点及组合测量与最佳直线参数31

1.4.1 列表法32

1.4.2 作图法和图解法32

1.4.3 最小二乘法和线性拟合33

思考题36

误差与有效数字练习题36

附录1 t因子37

附录2 常用函数的标准偏差或不确定度传递公式37

附录3 仪器准确度、仪器误差、分度值和鉴别力阈39

参考文献47

第2章 基本实验48

实验1 长度测量48

实验2 物体密度的测量53

附录1 标准大气压下不同温度的水的密度（kg·m-3）57

附录2 计算公式及误差分析58

实验3 用三线摆测转动惯量59

附录 电子秒表的使用64

实验4 用拉伸法测量金属丝的杨氏弹性模量65

附录1 几种材料的杨氏弹性模量70

附录2 逐差法70

实验拓展：用CCD成像系统测定杨氏模量71

实验5 电路连接练习及万用表的使用73

实验拓展：伏安法测电阻的研究81

实验6 电桥及其应用84

附录 误差分析89

实验拓展：电阻温度计与不平衡电桥90

实验7 示波器的使用92

实验拓展：组装整流器104

实验8 分光计的调节和使用105

附录 三棱镜折射率及顶角与最小偏向角的关系111

实验9 汞光谱波长的测量112

附录 FGY-01分光仪角度读数方法117

实验10 氢原子光谱的测量及里德伯恒量的实验证明117

附录1 氢光谱线系能级图122

附录2 常用光源的谱线波长表122

实验11 灵敏电流计特性的研究123

实验12 用电位差计校正电压表128

实验13 碰撞打靶实验133

实验14 灯丝电阻与其端电压关系的研究135

实验拓展：研究光电二极管的光电特性136

实验15 薄透镜焦距的测量138

实验16 利用驻波测定弦线中的波速145

实验拓展：验证波长与弦线张力、波源振动频率的关系149

实验17 铁磁材料动态磁滞回线和基本磁化曲线的测量151

实验18 光的干涉和应用159

实验19 显微镜与望远镜放大率的测量164

附录 消视差171

实验20 半导体的霍耳系数与电导率171

实验21 金属电子逸出功的测定177

附录 WF型系列金属电子逸出功测定仪介绍182

实验拓展：验证二分之三次方定律及求电子的荷质比183

实验22 电表改装184

实验拓展：测量电流表的内阻188

附录 设计方案参考189

实验23 液体表面张力系数的测定190

实验24 纺织品介电常数的测定198

附录 有关本实验的一些说明204

实验25 转动惯量的动力学测量法205

附录 HMS-2型通用电脑式毫秒计使用说明210

实验26 动力学法测定弹性模量211

附录1 式E=1.606 7l3m/d4 f2的推导213

附录2 讨论215

附录3 YM—2型信号发生器和CY—2型功率函数信号发生器216

实验27 声速的测定217

实验28 密立根油滴实验——电子电荷的测定222

实验29 迈克尔逊干涉仪228

实验拓展：测定钠D线两波长的波长差232

实验30 激光全息照相233

第3章 选做实验238

实验31 扭摆法测量材料的切变模量238

实验拓展：根据所测琴钢丝的切变模量测定物体的转动惯量243

实验32 玻尔共振实验243

附录1 ZKY-BG型玻尔共振仪调整方法252

附录2 简单故障排除252

实验33 液体粘滞系数的测量253

实验34 气体比热容比测量256

附录 仪器操作258

实验35 空气热机实验258

附录1 仪器介绍262

附录2 空气热机实验仪的维护265

实验36 冷却法测量金属的比热容265

附录 铜-康铜热电偶分度表268

实验37 稳态法测量不良导体的导热系数269

实验38 金属线膨胀系数的测量272

实验39 半导体热电特性实验274

实验40 利用虚拟仪器技术测量发光二极管的伏安特性276

附录 电流表的内接和外接278

实验41 数字电表原理及应用技术实验278

实验42 音频信号光纤传输技术实验285

实验43 CCD器件的特性研究及应用292

实验44 偏振光的研究和检测299

实验45 声光衍射与液体中声速的测定303

实验46 光学信号的空间频谱与空间滤波307

实验47 夫兰克-赫兹实验312

实验48 核磁共振315

总附录A 理工科类大学物理实验课程教学基本要求327

总附录B 附表330

附表B.1 常用基本物理常数表（CODATA2006年推荐值）330

附表B.2 国际单位制的基本单位331

附表B.3 国际单位制的两个辅助单位332

附表B.4 国际单位制中21个具有专门名称的导出单位332

附表B.5 中华人民共和国法定计量单位332