基礎物理實驗/面向21世紀課程教材

基礎物理實驗課是大學中理、工、醫(yī)、農等各科最基本的實驗課之一，是為培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和實踐能力、提高學生科學素質打下扎實基礎的極其重要的教學內容和環(huán)節(jié)。隨著時代的發(fā)展，特別是隨著物理學近年來在其他各學科中的迅速滲透和廣泛應用，"基礎"的內容日益廣泛、要求日益提高。為了適應這種變化，基礎物理實驗的內容必須"與時俱進"。復旦大學物理教學實驗中心近年來積極改革實驗內容，大力引進新技術、排出新實驗，使基礎實驗緊跟時代發(fā)展而不斷更新，取得了一定的效果。本教材是總結這些經驗并吸取其他許多兄弟院校的寶貴意見而寫成的。

首先，諸如量子論的實驗、相對論的實驗、X光技術、高真空技術等過去一直認為是"近代物理實驗"的內容，現在已為許多非物理專業(yè)所廣泛需要;由于新技術在醫(yī)學上的普遍應用，CT、核磁共振等過去的"尖端"技術，現已幾乎成為婦孺皆知的名詞了。為了適應這種情況，本教材編入了一些最重要、最基本的近代物理實驗的內容，把它們"普物化"了。這些實驗已在復旦大學非物理專業(yè)普物實驗課中開設多年，受到各系師生的普遍好評，實踐證明非物理專業(yè)的低年級學生是完全可以接受這些近代物理實驗技術的。

其次，近年來各類實驗儀器有了長足的進步。數字式儀表已在許多領域取代了指針式儀表，以電磁力平衡為原理的各類電子天平已取代了以杠桿平衡為原理的各種衡具，小型精巧的霍耳元件已廣泛應用于許多力學、電學和磁學測量中，由計算機實時監(jiān)控的實驗儀器裝置也屢見不鮮……因此，本教材在實驗儀器的選用上也作了較大的改革，刪除了一些過時的儀器設備，如電位差計、電光分析天平、光點反射式檢流計、沖擊電流計等，采用了一些先進的儀器，如存儲示波器、液晶光閥裝置、光鑷子實驗儀、小型X光實驗儀、簡易核磁共振儀等;不少實驗中采用了計算機記錄、繪圖或監(jiān)控，提高了普物實驗的現代化水平。

第一章 緒論

第一節(jié)物理實驗的重要性

第二節(jié)普通物理實驗課的要求

第三節(jié)如何進行普通物理實驗

第二章 實驗數據的處理

第一節(jié)實驗誤差的分析

第二節(jié)實驗不確定度的評定

第三節(jié)制表、作圖與擬合

第三章 定性與半定量實驗

實驗3-1硬幣起飛--流體力學研究

實驗3-2碰撞打靶

實驗3-3駐波與克拉尼圖形

實驗3-4編鐘探秘--聲學研究

實驗3-5聲波測距

實驗3-6浮水硬幣實驗--表面張力研究

實驗3-7用頻閃儀測量周期性運動物體的頻率

實驗3-8靜電感應及其應用

實驗3-9靜電與水

實驗3-10靜電場中的"單擺"

實驗3-11單相旋轉磁場的產生和應用

實驗3-12電磁感應現象研究

實驗3-13超導磁懸浮

實驗3-14利用鋼尺測量激光的波長

實驗3-15光通信

實驗3-16激光監(jiān)聽

第四章 力學與熱學實驗

實驗4-1照相膠片密度的測定

實驗4-2氣墊導軌實驗

實驗4-3伸長法測鋼絲楊氏模量

實驗4-4霍耳位置傳感器的定標和彎曲法測楊氏模量

實驗4-5用扭擺法測定物體轉動慣量

實驗4-6用霍耳開關測量彈簧的勁度系數

實驗4-7弦線上波的傳播規(guī)律

實驗4-8聲速的測量

實驗4-9液體的表面張力系數測量

實驗4-10落球法測量液體粘度

實驗4-11熱敏電阻器的電阻溫度特性測量

實驗4-12集成電路溫度傳感器的特性測量及應用

實驗4-13冰的比熔解熱的測量

實驗4-14混合法測量液體比汽化熱

實驗4-15液氮比汽化熱的測量

實驗4-16冷卻法測量金屬比熱容

實驗4-17不良導體導熱系數的測量

實驗4-18用壓力傳感器和溫度傳感器測氣體的絕熱指數

實驗4-19低真空的獲得和氣體普適常量的測定

第五章 電磁學實驗

實驗5-1用穩(wěn)恒電流場模擬靜電場

實驗5-2靜電泄漏規(guī)律的研究

實驗5-3直流電橋

實驗5-4交流電橋

實驗5-5示波器使用

實驗5-6RC和RL電路的瞬態(tài)過程

實驗5-7RC和RL電路的穩(wěn)態(tài)過程

實驗5-8 RLC電路的串聯諧振

實驗5-9半導體PN結的物理特性及弱電流測量

實驗5-10用霍耳傳感器測量螺線管磁場

實驗5-11圓線圈和亥姆霍茲線圈的磁場

實驗5-12用磁阻傳感器測量地磁場

實驗5-13霍耳傳感器測量鐵磁材料的磁滯回線和磁化曲線

實驗5-14方波電信號的傅里葉分析

實驗5-15非線性電路振蕩周期的分岔與混沌實驗

實驗5-16銻化銦磁電阻傳感器的磁阻特性測量及應用

第六章 光學實驗

實驗6-1眼鏡片焦距的測量

實驗6-2牛頓環(huán)

實驗6-3分光計的調節(jié)和應用

實驗6-4用菲涅耳雙棱鏡測量光的波長

實驗6-5邁克耳孫干涉儀

實驗6-6衍射光柵

實驗6-7光偏振現象的研究

實驗6-8光電效應

實驗6-9全息照相

實驗6-10聲光效應實驗

實驗6-11液晶光閥

實驗6-12光鑷子實驗

第七章 技術性實驗與近代物理實驗

實驗7-l電工實驗--簡單配電板的安裝和檢測

實驗7-2電表的改裝與校準

實驗7-3高真空鍍膜

實驗7-4計算機實測物理實驗

實驗7-5用計算機實測技術研究冷卻規(guī)律

實驗7-6用計算機實測技術研究聲波和拍

實驗7-7用計算機實測技術研究彈簧振子的振動

實驗7-8用計算機實測技米研究單擺

實驗7-9用計算機實測技術研究點光源的光照度與距離的關系

實驗7-10量子論實驗--原子能量量子化的觀察與測量

實驗7-11相對論實驗--相對論中動能與動量關系的驗證

實驗7-12核磁共振實驗

實驗7-13 x光實驗--X光透視與食鹽晶體的結構分析

實驗7-14工業(yè)CT實驗