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內容簡介

　　《國寶物理實驗教學示範中心教學叢書·中山大學物理學實驗係列叢書：基礎物理實驗》按照高等院校本科物理實驗教學的要求，分為三篇共11章，係統介紹瞭物理實驗的基本要求，物理實驗數據的基本處理方法和不確定度的分析方法，並介紹瞭力學、熱學、電磁學、光學等多種基本物理量的測量和控製方法，以及多種物理實驗室常用儀器的使用方法�備�據教學需要設置瞭29個實驗項目，在基礎物理實驗課程中較全麵地引入數字化、智能化和虛擬化的測控儀器。

目錄

前言
第一篇 緒論
第1章 基礎物理實驗課程的教學目的和要求
1.1 基礎物理實驗課程的定位
1.1.1 基礎物理實驗課程的定位和教學內容
1.1.2 基礎物理實驗課程的教學要求
1.2 基礎物理實驗課程的教學環節和要求
1.2.1 一個完整科學實驗需經曆的基本環節
1.2.2 物理教學實驗的分類
1.2.3 基礎物理實驗三個層次實驗的教學目的和重點
1.2.4 基礎物理實驗課程教學安排

第2章 實驗測量·誤差和不確定度
2.1 物理量的測量
2.1.1 何為測量
2.1.2 基本物理量計量標準
2.1.3 測量儀器的校準
2.1.4 測量的分類
2.2 測量誤差
2.2.1 測量誤差的定義
2.2.2 誤差的分類
2.2.3 準確度·精密度
2.3 隨機誤差
2.3.1 隨機誤差分布規律
2.3.2 隨機誤差的計算方法及實例
2.3.3 有效數字
2.3.4 測量儀器的準確度等級和誤差
2.4 係統誤差
2.4.1 係統誤差的來源及確定方法
2.4.2 消除或減小係統誤差的方法
2.5 測量結果的不確定度
2.5.1 不確定度概念的由來
2.5.2 不確定度的概念和分類
2.5.3 考慮自由度時不確定度的評定
2.5.4 不考慮自由度時不確定度的評定

第3章 實驗數據的處理與錶達
3.1 列錶法和作圖法
3.1.1 列錶法
3.1.2 作圖法和圖算法
3.2 綫性化數據處理方法
3.2.1 最小二乘法
3.2.2 零偏差法
3.2.3 迴歸測量的平差
3.2.4 小範圍的綫性化
3.2.5 大範圍的綫性化和圖算法
3.3 經驗方程
3.3.1 綫型選擇
3.3.2 單調綫型
3.3.3 起伏綫型
3.3.4 扭結綫型和波包（鍾形）綫型
3.3.5 組閤綫型
3.3.6 數學在物理實驗中的重要性
3.4 用計算機處理實驗數據
3.4.1 通用數據處理軟件
3.4.2 數學軟件
3.4.3 編程語言

第二篇 常用儀器與基本物理量測控
第4章 電磁學實驗基礎知識及測控設備
4.1 電源
4.1.1 電池
4.1.2 直流電源
4.1.3 直流高壓源
4.1.4 電容（大電流）
4.1.5 調壓器
4.2 信號發生器
4.2.1 交流信號相關參數
4.2.2 信號發生器
4.3 常用電學測量儀器
4.3.1 數字萬用錶
4.3.2 交流毫伏錶
4.3.3 高壓錶
4.3.4 微電流錶
4.3.5 電荷計
4.3.6 高阻錶
4.3.7 低阻錶
4.3.8 電橋
4.3.9 示波器
4.4 其他常用電學實驗裝置
4.4.1 電路實驗闆
4.4.2 滑綫變阻器
4.4.3 電阻箱和標準電阻
4.4.4 電容箱和標準電容
4.4.5 電感箱和標準電感
4.5 電學實驗常用符號
4.6 常用磁學實驗裝置
4.6.1 磁場的錶徵參數
4.6.2 磁場的獲得
4.6.3 磁場的測量
4.7 電磁學實驗安全注意事項

第5章 力學實驗基礎知識及測控設備
5.1 長度測量儀器
5.1.1 望遠鏡
5.1.2 激光測距儀
5.1.3 綫紋尺
5.1.4 遊標卡尺
5.1.5 螺鏇測微計
5.1.6 韆分錶
5.1.7 光學顯微測量
5.1.8 光杠杆
5.1.9 測厚儀
5.1.1 0其他長度測量設備
5.2 重量和質量測量儀器
5.2.1 彈簧秤
5.2.2 機械天平
5.2.3 電子天平
5.3 時間測量儀器
5.3.1 秒錶
5.3.2 光電門
5.3.3 高速攝像機
5.4 角度測量儀器
5.4.1 轉動傳感器
5.4.2 轉速計
5.4.3 分光計

第6章 熱學實驗基礎知識及測控設備
6.1 溫標
6.2 溫度計
6.2.1 玻璃棒式液體溫度計
6.2.2 貝剋曼溫度計
6.2.3 熱電偶溫度計
6.2.4 pn結溫度計
6.2.5 固體電阻溫度計
6.2.6 石英晶體溫度計
6.2.7 集成電路溫度計
6.2.8 非接觸式溫度計
6.3 溫度控製
6.3.1 杜瓦瓶
6.3.2 恒溫液體浴
6.3.3 恒溫金屬浴
6.3.4 磁力攪拌器
6.3.5 電熱套
6.3.6 半導體製冷

第7章 光學實驗基礎知識及測控設備
7.1 光學基本物理量和單位
7.1.1 輻射度學參數
7.1.2 光度學參數
7.1.3 光譜學參數
7.1.4 其他光學常用參數
7.2 光源
7.2.1 光源的分類
7.2.2 連續譜光源
7.2.3 綫狀譜光源（光譜燈）
7.2.4 單色光源
7.2.5 光縴耦閤光源
7.3 光學元件
7.3.1 光闌
7.3.2 濾光片
7.3.3 反射鏡
7.3.4 透鏡
7.3.5 棱鏡
7.3.6 偏振元件
7.3.7 常見光學係統
7.4 光檢測設備
7.4.1 光傳感器
7.4.2 光檢測儀器和設備
7.5 光學平颱及調節附件
7.5.1 底座及工作颱
7.5.2 接杆和支杆
7.5.3 調節架
7.6 光學實驗安全注意事項
7.6.1 光學元件的正確使用與維護
7.6.2 光學實驗的操作規則

第8章 傳感器及通用物理實驗平颱
8.1 傳感器及數據采集器
8.1.1 傳感器的基本結構
8.1.2 傳感器的種類
8.1.3 傳感器的基本特性
8.1.4 傳感器實驗係統
8.2 通用物理實驗平颱
8.2.1 SW850物理實驗係統構成
8.2.2 SW850物理實驗係統使用方法
8.2.3 Capstone軟件的視頻分析功能
8.3 基於虛擬儀器的物理實驗平颱
8.3.1 虛擬儀器
8.3.2 虛擬儀器技術簡介
8.3.3 LabVIEW簡介
8.3.4 NI myDAQ和NI ELVIS實驗教學平颱

第三篇 基礎物理實驗
第9章 基礎物理實驗（Ⅰ）
實驗A1 長度·重量·密度的測量及不確定度分析
實驗A2 用力敏傳感器測液體錶麵張力係數
實驗A3 巨磁電阻效應實驗
實驗A4 溫度傳感器溫度特性的測量
實驗A5 用示波器測量交流信號的基本參數
實驗A6 交流信號的頻譜及常用電子元器件的I�睼特性
實驗A7 邁剋耳孫乾涉及應用（激光乾涉）
實驗A8 液體摺射率的測量
實驗A9 光柵常數及光波波長的測量
實驗A10 薄透鏡焦距的測量
實驗A11 透鏡組基本參數的測量
實驗A12 自組雙透鏡光學係統

第10章 基礎物理實驗（Ⅱ）
實驗B1 光電效應實驗
實驗B2 不良導體熱傳導率的測量（準穩態法）
實驗B3 玻爾振動基礎實驗
實驗B4 基於轉動傳感器的玻爾振動綜閤實驗
實驗B5 RLC串聯電路交流穩態和諧振特性
實驗B6 用交流電橋測電感電容
實驗B7 錶麵等離子激元共振（SPR）實驗
實驗B8 橢圓偏振測薄膜厚度
實驗B9 邁剋耳孫乾涉及應用（白光乾涉）
實驗B10 單縫衍射相對光強分布
實驗B11 圓孔衍射實驗

第11章 基礎物理實驗（Ⅲ）
實驗C1 電子電荷的確定——密立根油滴實驗
實驗C2 原子定態能級的觀測——弗蘭剋�埠兆仁笛�
實驗C3 原子的發射和吸收光譜
實驗C4 基於LabVIEW的虛擬儀器技術
實驗C5 空間濾波和光信息處理基礎實驗
實驗C6 光縴光學基礎實驗
參考文獻

附錄
附錄A 預習報告與數據記錄範例
附錄B 實驗報告範例
附錄C t分布在不同置信概率p與自由度硐碌膖p值
附錄D 實驗室常用參數錶

精彩書摘

　　《國傢級物理實驗教學示範中心教學叢書·中山大學物理學實驗係列叢書：基礎物理實驗》：
　　第一篇 緒論
　　第1章 基礎物理實驗課程的教學目的和要求
　　1.1 基礎物理實驗課程的定位
　　1.1.1 基礎物理實驗課程的定位和教學內容
　　物理學是研究物質的基本結構，基本運動形式，相互作用及其轉化規律的自然科學.它的基本理論滲透在自然科學的各個領域，應用於生産技術的各個方麵，是其他自然科學和工程技術的基礎.物理學本質上是一門實驗科學，物理實驗是物理學的基礎.人們藉助於一定的測量儀器，運用一定的測量方法，通過實驗來探索各種物理量之間的數量關係，再運用推理的方法，發現變化規律，建立物理理論.新理論要不斷接受科學和生産實踐的檢驗，當發現新的觀測結果與現有物理理論相矛盾時，人們就以新的觀點重新審查原有的理論，根據實驗結果界定原有理論的適用範圍，並通過實驗建立更加完善的理論和定律.在過去人類探索自然的漫長歲月中，物理學就是經過不斷反復的“實踐—理論—實踐”的過程纔發展到今天的水平.毫無疑義，物理學今後仍將經曆無數次這樣的“實踐—理論—實踐”的過程.所以，物理實驗既是物理學發展的基礎，又是研究物理學的基本手段。
　　基礎物理實驗（也稱為普通物理實驗，大學物理實驗）涵蓋瞭力學，熱學，電磁學，光學和原子物理學的重要內容，與大學物理理論課程緊密結閤，是許多理，工，農，醫科學生在本科階段最早接觸的必修實驗課之一.基礎物理實驗是學生從高中階段的“應試學習”嚮本科階段的“研究學習”過渡的重要課程，在培養學生的科學實驗能力和科學素質，嚴謹的治學態度，辯證唯物主義的世界觀，活躍的創新意識，理論聯係實際和適應科技發展的綜閤應用能力等方麵具有其他實踐類課程較難替代的作用。
　　1.1.2基礎物理實驗課程的教學要求
　　經過長期的發展和完善，實驗物理已形成瞭自己獨立的內容體係.學生通過實驗物理課的學習，將學到很多物理理論課上不能學到的實驗知識，方法和技能.物理實驗的重要性使它成為一門獨立開設的基礎課，基礎物理實驗是實驗物理係列課程中的第一門課程.學生通過獨立完成一定數量的實驗，學習物理實驗的一般規律，掌握物理實驗的基本知識，基本技能和基本方法.物理類專業的學生將通過基礎物理實驗的學習，為後續的近代物理實驗和各種專業實驗課程打下良好基礎.由於以物理學為基礎的現代測量方法已廣泛應用於自然科學的各個領域，對於非物理類專業的學生來說，基礎物理實驗對於在他們各自的學習和研究領域中提高運用現代測量手段的能力無疑是十分重要的.為實現上述教學目的，基礎物理實驗課程的教學要求是：
　　（1） 掌握測量誤差和不確定度的基本知識和評估方法，包括直接測量和間接測量的誤差以及不確定度的評估方法，能分析測量誤差和不確定度的來源及大小並作齣正確估計，對實驗結果的可靠程度和存在問題作齣判斷，對提高實驗結果可靠程度的可能途徑提齣建議。
　　（2） 具有正確處理實驗數據的基本能力，包括有效數字的運算法則，列錶法，作圖法，最小二乘法以及應用計算機通用軟件處理實驗數據的基本方法.
　　（3） 掌握基本物理量的測量和控製方法及技術，如長度，質量，時間，溫度，電流，電壓，磁感應強度，發光強度，電子電荷，普朗剋常量等常用物理量及物性參數的測控，並注意加強傳感器技術，數字化測量技術和計算機技術在物理實驗教學中的應用。
　　（4） 掌握實驗室常用儀器和設備的使用方法，學會正確裝配，調整，標定和操作儀器和設備的一般規律，進而學會根據要求設計和製定簡單的實驗方案，選擇儀器設備，進行實驗，並能排除實驗中齣現的小故障。
　　（5） 瞭解並逐步掌握常用的物理實驗方法和實驗操作技術，如比較法，轉換法，放大法，模擬法，補償法，平衡法，乾涉法，衍射法以及近代科學研究和工程技術中廣泛應用的其他方法.掌握零位調節，水平/鉛直調節，光路的共軸調節，消視察調節，逐次逼近調節等實驗調節方法。
　　（6） 通過預習報告和正式實驗報告的書寫，瞭解科學文獻的寫作要求和圖錶的製作方法，學會用科學的語言描述實驗目的，實驗過程，實驗現象和實驗結果，為今後科學論文的寫作打下基礎。
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前言/序言

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