为了进一步发展物理实验教学,构建具有特色的物理实验教学体系,深化物理实验教学改革,我们组织编写了这套《物理实验教程丛书》,本丛书各册的作者,都是在我省从事多年实验教学、在该领域有着多年研究经验的教师,全体编著者在编写过程中,参考了以往的实验教材,结合实验教学发展,更新了教学内容,加强了计算机在实验中的应用,突出科学性和实用性,力求实验内容更系统、更全面,更能满足我省各高校实验教学的需要.
本书是第二册《大学物理实验.二级三级》,其主要特点是大幅度缩减验证性实验的比例,增加综合性、设计性实验的比例,实验内容上删除了一些陈旧不实用的实验,新增了传感器、数字化等现代科学技术的内容,涉及物理实验与工程技术、信息科学技术、材料科学、物理前沿科学等内容,通过综合性和设计性实验的训练,加强学生多学科知识的交叉应用,培养学生的独立操作能力和创新能力,促进学生综合素质的提高。
前言
一、基础实验
实验一 偶然误差的统计规律
实验二 弦振动的研究
实验三 精密称衡
实验四 复摆振动的研究
实验五 惯性秤
实验六 可倒摆
实验七 气体比热容比的测定
实验八 冷却法测金属的比热容
实验九 不良导体导热系数的测量
实验十 低电阻的测量
实验十一 灵敏电流计
实验十二 交流电桥
实验十三 UJ31型箱式电势差计的使用
实验十四 螺线管磁场的测量
实验十五 磁场的描绘
实验十六 铁磁质磁化曲线和磁滞回线的测定
实验十七 RC电路充放电过程的研究
实验十八 光具组基点的测定
实验十九 平行光管的调节和使用
实验二十 用菲涅耳双棱镜测光波波长
实验二十一 液体和固体折射率的测定
实验二十二 衍射光栅常数及角色散率的测定
实验二十三 迈克尔逊干涉仪的调整与使用
实验二十四 干涉现象的观察及钠光D双线波长差的测定
实验二十五 用透射光栅测定光波波长
实验二十六 声速的测量(超声)
实验二十七 金属线胀系数的测量
二、综合性实验
实验二十八 用波尔共振仪研究受迫振动
实验二十九 混沌现象研究
实验三十 多量程电表的设计与校准
实验三十一 LRC电路的谐振
实验三十二 二极管伏安特性的测定
实验三十三 光栅单色仪的使用
实验三十四 用CCD成像系统观测双棱镜干涉
实验三十五 显微镜和望远镜
实验三十六 全息照相——二次曝光法测量微小形变
实验三十七 用小型棱镜摄谱仪测定光波波长
实验三十八 单缝衍射光强分布的测定
实验三十九 偏振现象的观测和分析
实验四十 电子柬综合实验
实验四十一 超声光栅测量液体中的声速
三、研究性实验
实验四十二 密立根油滴实验——电子电荷的测定
实验四十三 光纤传感器综合实验
实验四十四 多普勒效应
实验四十五 电容式传感器特性
实验四十六 金属箔式应变计性能 单臂电桥
实验四十七 霍尔传感器及其应用
实验四十八 差动变压器传感器性能研究
实验四十九 扩散硅压力传感器特性研究及其应用
实验五十 空间滤波与光信息处理
实验五十一 θ调制等空间假彩色编码
实验五十二 光学信号的抽样与还原
实验五十三 数字化综合实验
附录A 综合设计性实验的实验论文
附录B 数字化实验系统使用说明
参考文献
一、基础实验
实验九 不良导体导热系数的测量
导热系数(热导率)是反映材料热性能的物理量,导热是热交换三种(导热、对流和辐射)基本形式之一,是工程热物理、材料科学、固体物理及能源、环保等各个研究领域的课题之一。要认识导热的本质和特征,需了解粒子物理,而目前对导热机理的理解大多数来自固体物理的实验。材料的导热机理在很大程度上取决于它的微观结构,热量的传递依靠原子、分子围绕平衡位置的振动及自由电子的迁移,在金属中电子流起支配作用,在绝缘体和大部分半导体中则以晶格振动起主导作用。因此,材料的导热系数不仅与构成材料的物质种类密切相关,而且与它的微观结构、温度、压力及杂质含量相联系。在科学实验和工程设计中所用材料的导热系数都需要用实验的方法测定(粗略的估计,可从热学参数手册或教科书的数据和图表中查寻)。
1882年法国科学家J.傅里叶奠定了热传导理论,目前各种测量导热系数的方法都是建立在傅里叶热传导定律基础之上,从测量方法来说,可分为两大类:稳态法和动态法,本实验采用的是稳态平板法测量材料的导热系数。
【实验目的】
①了解