基础物理实验/面向21世纪课程教材

基础物理实验课是大学中理、工、医、农等各科最基本的实验课之一，是为培养学生创新能力和实践能力、提高学生科学素质打下扎实基础的极其重要的教学内容和环节。随着时代的发展，特别是随着物理学近年来在其他各学科中的迅速渗透和广泛应用，"基础"的内容日益广泛、要求日益提高。为了适应这种变化，基础物理实验的内容必须"与时俱进"。复旦大学物理教学实验中心近年来积极改革实验内容，大力引进新技术、排出新实验，使基础实验紧跟时代发展而不断更新，取得了一定的效果。本教材是总结这些经验并吸取其他许多兄弟院校的宝贵意见而写成的。

首先，诸如量子论的实验、相对论的实验、X光技术、高真空技术等过去一直认为是"近代物理实验"的内容，现在已为许多非物理专业所广泛需要;由于新技术在医学上的普遍应用，CT、核磁共振等过去的"尖端"技术，现已几乎成为妇孺皆知的名词了。为了适应这种情况，本教材编入了一些最重要、最基本的近代物理实验的内容，把它们"普物化"了。这些实验已在复旦大学非物理专业普物实验课中开设多年，受到各系师生的普遍好评，实践证明非物理专业的低年级学生是完全可以接受这些近代物理实验技术的。

其次，近年来各类实验仪器有了长足的进步。数字式仪表已在许多领域取代了指针式仪表，以电磁力平衡为原理的各类电子天平已取代了以杠杆平衡为原理的各种衡具，小型精巧的霍耳元件已广泛应用于许多力学、电学和磁学测量中，由计算机实时监控的实验仪器装置也屡见不鲜……因此，本教材在实验仪器的选用上也作了较大的改革，删除了一些过时的仪器设备，如电位差计、电光分析天平、光点反射式检流计、冲击电流计等，采用了一些先进的仪器，如存储示波器、液晶光阀装置、光镊子实验仪、小型X光实验仪、简易核磁共振仪等;不少实验中采用了计算机记录、绘图或监控，提高了普物实验的现代化水平。

第一章 绪论

第一节物理实验的重要性

第二节普通物理实验课的要求

第三节如何进行普通物理实验

第二章 实验数据的处理

第一节实验误差的分析

第二节实验不确定度的评定

第三节制表、作图与拟合

第三章 定性与半定量实验

实验3-1硬币起飞--流体力学研究

实验3-2碰撞打靶

实验3-3驻波与克拉尼图形

实验3-4编钟探秘--声学研究

实验3-5声波测距

实验3-6浮水硬币实验--表面张力研究

实验3-7用频闪仪测量周期性运动物体的频率

实验3-8静电感应及其应用

实验3-9静电与水

实验3-10静电场中的"单摆"

实验3-11单相旋转磁场的产生和应用

实验3-12电磁感应现象研究

实验3-13超导磁悬浮

实验3-14利用钢尺测量激光的波长

实验3-15光通信

实验3-16激光监听

第四章 力学与热学实验

实验4-1照相胶片密度的测定

实验4-2气垫导轨实验

实验4-3伸长法测钢丝杨氏模量

实验4-4霍耳位置传感器的定标和弯曲法测杨氏模量

实验4-5用扭摆法测定物体转动惯量

实验4-6用霍耳开关测量弹簧的劲度系数

实验4-7弦线上波的传播规律

实验4-8声速的测量

实验4-9液体的表面张力系数测量

实验4-10落球法测量液体粘度

实验4-11热敏电阻器的电阻温度特性测量

实验4-12集成电路温度传感器的特性测量及应用

实验4-13冰的比熔解热的测量

实验4-14混合法测量液体比汽化热

实验4-15液氮比汽化热的测量

实验4-16冷却法测量金属比热容

实验4-17不良导体导热系数的测量

实验4-18用压力传感器和温度传感器测气体的绝热指数

实验4-19低真空的获得和气体普适常量的测定

第五章 电磁学实验

实验5-1用稳恒电流场模拟静电场

实验5-2静电泄漏规律的研究

实验5-3直流电桥

实验5-4交流电桥

实验5-5示波器使用

实验5-6RC和RL电路的瞬态过程

实验5-7RC和RL电路的稳态过程

实验5-8 RLC电路的串联谐振

实验5-9半导体PN结的物理特性及弱电流测量

实验5-10用霍耳传感器测量螺线管磁场

实验5-11圆线圈和亥姆霍兹线圈的磁场

实验5-12用磁阻传感器测量地磁场

实验5-13霍耳传感器测量铁磁材料的磁滞回线和磁化曲线

实验5-14方波电信号的傅里叶分析

实验5-15非线性电路振荡周期的分岔与混沌实验

实验5-16锑化铟磁电阻传感器的磁阻特性测量及应用

第六章 光学实验

实验6-1眼镜片焦距的测量

实验6-2牛顿环

实验6-3分光计的调节和应用

实验6-4用菲涅耳双棱镜测量光的波长

实验6-5迈克耳孙干涉仪

实验6-6衍射光栅

实验6-7光偏振现象的研究

实验6-8光电效应

实验6-9全息照相

实验6-10声光效应实验

实验6-11液晶光阀

实验6-12光镊子实验

第七章 技术性实验与近代物理实验

实验7-l电工实验--简单配电板的安装和检测

实验7-2电表的改装与校准

实验7-3高真空镀膜

实验7-4计算机实测物理实验

实验7-5用计算机实测技术研究冷却规律

实验7-6用计算机实测技术研究声波和拍

实验7-7用计算机实测技术研究弹簧振子的振动

实验7-8用计算机实测技米研究单摆

实验7-9用计算机实测技术研究点光源的光照度与距离的关系

实验7-10量子论实验--原子能量量子化的观察与测量

实验7-11相对论实验--相对论中动能与动量关系的验证

实验7-12核磁共振实验

实验7-13 x光实验--X光透视与食盐晶体的结构分析

实验7-14工业CT实验