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绪论 1

实验基础理论 6

第一章 测量与误差 6

1-1测量及其分类 6

1-2测量值的有效数字及其运算规则 8

1-3误差公理及误差分类 12

1-4关于系统误差的处理原则 13

1-5测量不确定度和测量结果的表示 17

1-6数据处理的基本方法 24

1-7测量结果的评定与一致性讨论 30

习题 31

第二章 实验的类型 36

2-1应用性实验 36

2-2验证性实验 38

2-3探索性实验 42

第三章 科学实验的过程 48

3-1实验课题的准备 48

3-2实验课题的实施 51

3-3实验课题的总结 54

3-4科学实验的一般过程 56

基础与综合实验 60

实验一 基本物理量的测量仪器 60

实验二 电阻的伏安特性曲线 68

实验三 液体中黏滞现象的研究 71

实验四 用示波器观测交流信号的波形、电压和频率 73

实验五 分光仪的调整 79

实验六 三棱镜顶角的测量 83

实验七 转动惯量的测定 86

实验八 扭摆法验证转动惯量的平行轴定理 92

实验九 弹簧振子的简谐振动 96

实验十 弹性模量的测定 99

实验十一 利用光杠杆法测量固体线膨胀系数 104

实验十二 惠斯登电桥测电阻 107

实验十三 电位差计及其应用 111

实验十四 静电场描绘 115

实验十五 交流电路中电压与电流相位关系的研究 118

实验十六 声速的测定 121

实验十七 霍尔元件测磁场 126

实验十八 凸透镜焦距的测量 130

实验十九 牛顿环干涉法测量球面透镜的曲率半径 135

实验二十 衍射光栅 139

设计性实验简介（力学） 146

力学一 耦合摆的研究 146

力学二 受迫振动 146

力学三 多普勒效应综合实验 146

力学四 利用旋转液体测定重力加速度 147

力学五 空气密度与气体普适常数的测定 147

设计性实验简介（热学） 150

热学一 稳态法测量不良导体的导热系数 150

热学二 液体比汽化热的测量 150

热学三 热效应实验 151

热学四 固体线胀系数测定 151

热学五 空气比热容比Cp/C v的测定 152

热学六 高温水蒸气压的测量 152

设计性实验简介（电学） 154

电学一 RC串联电路的稳态过程 154

电学二 RC串联电路的暂态过程 154

电学三 RLC串联电路暂态过程的研究 154

电学四 方波电信号的傅里叶分解 155

电学五 半导体PN结的物理特性及弱电流的测量 155

电学六 灵敏电流计的研究 156

电学七 欧姆表的设计和组装 156

电学八 电子衍射 157

电学九 蔡氏非线性电路的混沌研究 157

电学十 温差电现象的研究 158

电学十一 电子束的电偏转研究 158

电学十二 电阻温度传感器特性测量 158

设计性实验简介（磁学） 162

磁学一 C型电磁铁气隙中磁场的研究 162

磁学二 亥姆霍兹线圈测磁场 162

磁学三 观测变压器矽钢片的动态磁滞回线 162

磁学四 弯曲法测弹性模量及霍尔位置传感器的定标 163

磁学五 巨磁阻效应 163

磁学六 磁阻效应 164

磁学七 居里温度 164

磁学八 电子顺磁共振 165

磁学九 脉冲核磁共振 165

磁学十 塞曼效应 165

设计性实验简介（传感器） 168

传感器一 热辐射的研究 168

传感器二 电脑控制弦音计 168

传感器三 地球磁场的测定 169

传感器四 传感器光学综合实验 169

传感器五 传感器力学综合实验 170

传感器六 桥梁振动实验 170

传感器七 万有引力常量的测量 171

设计性实验简介（光学） 174

光学一 用临界角法测量棱镜的折射率 174

光学二 用双光束干涉法测定钠光的波长 174

光学三 迈克尔逊干涉仪 174

光学四 利用布儒斯特定律测量玻璃折射率 175

光学五 光电效应 175

光学六 可见光区的氢原子光谱 176

光学七 用旋光仪测旋光性溶液的旋光率和浓度 176

光学八 棱镜色散关系的研究 177

光学九 激光干涉测量平板玻璃的楔角 177

光学十 电光效应 178

光学十一 超声光栅测量声速 178

设计性实验简介（近代光学） 180

近代光学一 侧向光伏效应的研究 180

近代光学二 双极性电阻效应的研究 180

近代光学三 空气折射率随气压变化关系研究 180

近代光学四 扫描隧道显微镜测量光栅常数 181

近代光学五 光波导薄膜厚度和折射率的测量 181

近代光学六 光敏电阻／光电池／光电二极管特性参数的测量 182

近代光学七 YAG激光器输出特性测试 182

近代光学八 透镜／望远镜／显微镜综合实验 182

附录一 中华人民共和国法定计量单位 184

附录二 国际计量局《实验不确定度的规定：建议书INC—1（1980）》 187

附录三 不确定度的简化处理方法 189

附录四 测量数据中异常值的检验 192

附录五 数据处理规则要点 193

附录六 常用实验仪器介绍 195

附录七 实验中常用仪器的误差限——△值 224

附录八 常用的物理数据 226