《基礎物理實驗》是在陜西師范大學物理實驗教學示范中心及多所高等師范院校十余年來物理實驗教學改革與研究成果的基礎上，吸納了近年來物理實驗教學改革與研究的主流成果編寫而成的。《基礎物理實驗》將學生探索獲取知識的能力、創(chuàng)新意識、獨立評判能力以及解決實際問題的科學研究能力和教師教育專業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)滲透在物理實驗教學的各個環(huán)節(jié)，形成了鮮明的特色。每個實驗由發(fā)展過程與前沿應用概述、實驗目的及要求、實驗儀器選擇或設計、實驗原理、實驗內(nèi)容、思考討論、探索創(chuàng)新、拓展遷移”等要素構(gòu)成，實驗內(nèi)容力爭縮小基礎實驗與前沿應用、教學與科學研究間的差距，突出了自然科學的物理學基礎和現(xiàn)代科學技術(shù)的主要基礎物理實驗源泉。全書共6章，其中第1～3章介紹物理實驗的基礎知識，第4～6章編入33個基礎實驗。
《基礎物理實驗》可作為高等師范類和綜合類院校物理專業(yè)學生基礎物理實驗和非物理專業(yè)學生大學物理實驗課教材，也可作為高等院校理工類學生大學物理實驗課的教材，并適合不同層次的教學需要。
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物理學的性質(zhì)決定了它是整個自然科學的重要基礎，是現(xiàn)代高新技術(shù)的主要源泉，也是工程科技的核心基石。物理學的發(fā)展不僅在于自身的學科體系內(nèi)生長和發(fā)展出許多新的學科分支，而且它是許多新興學科、交叉學科和新技術(shù)學科的源頭和前導，并成為推動現(xiàn)代高科技發(fā)展和新興學科誕生的原動力�？v觀科學技術(shù)的發(fā)展史，每次重大的技術(shù)革命都源于物理學的發(fā)展。物理學的每一項新突破，都轉(zhuǎn)化為工程技術(shù)上的重大變革，繼而發(fā)展成為新的生產(chǎn)力，推動’社會的發(fā)展和人類文明的進步。
物理學的發(fā)展，把人類對自然界的認識推進到了前所未有的深度和廣度。在微觀領域，已經(jīng)深入到基本粒子世界，并建立起統(tǒng)一描述電磁、弱、強相互作用的模型，還引起了人們測量觀、因果觀的深刻變革。量子力學為描述自然現(xiàn)象提供了一個全新的理論框架，并成為現(xiàn)代物理學乃至化學、生物學等學科的基礎。在宇觀領域，研究的空間尺度已達到1026cm，時間標度已達到1017s的宇宙紀元。相對論引起了人們時空觀、宇宙觀的深刻變革。在宏觀領域，關于物質(zhì)存在狀態(tài)和運動形式的多樣性、復雜性的探索，也取得了突破性的進展。物理學還與其他學科相互滲透，產(chǎn)生一系列交叉學科。物理學的研究領域，將繼續(xù)朝著更小的尺度、更快的時間、更強的相互作用、更為復雜的結(jié)構(gòu)體系過渡。物理學中的每一個重大發(fā)現(xiàn)幾乎都會導致生產(chǎn)技術(shù)上的許多重大突破。例如，幾次工業(yè)革命無不與物理學密切相關：19世紀，力學和熱學理論的發(fā)展，使人類開創(chuàng)了以蒸汽機為標志的第一次工業(yè)革命；電磁理論的建立，使人們制造出了發(fā)電機、電動機、電話、電報等電器設備，人類跨進了電氣化時代；電磁波的發(fā)現(xiàn)和半導體材料的研制成功，誕生了電子技術(shù)這門應用學科，從而使廣播、電視、雷達、通信、計算機等事業(yè)異軍突起；近代物理學的發(fā)展，為半導體、原子能、激光、量子器件的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎，人類進入了以航天技術(shù)、微電子技術(shù)、光電子技術(shù)、生物技術(shù)、計算機及信息技術(shù)等高新技術(shù)為主要內(nèi)容的新時代。物理學是當代工程技術(shù)的重大支柱，是許多工程技術(shù)如機械制造、土木建筑、采礦、水利、勘探、電工、無線電、材料、計算機、航空和火箭等的理論基礎。物理學對人類文化和文明的發(fā)展作出了巨大的貢獻，對社會發(fā)展和人類生活產(chǎn)生了不可估量的影響。
目 錄
前 言
第1章 物理實驗概述 1
1.1 物理實驗課的目的和任務 2
1.2 基礎物理實驗課的三個環(huán)節(jié) 3
第2章 物理實驗測量誤差與數(shù)據(jù)處理基礎知識 6
2.1 測量誤差的基本知識 6
2.2 測量不確定度和測量結(jié)果的表示 27
2.3 有效數(shù)字及其運算 31
2.4 實驗數(shù)據(jù)處理的常用方法 34
習題 47
第3章 物理實驗基本測量方法與操作技能 50
3.1 物理實驗的基本測量方法 50
3.2 物理實驗的基本操作技能與實驗原則 61
第4章 力學、熱學量的測量及實驗探索 66
實驗4.1 長度和體積測量 66
實驗4.2 固體和液體密度的測量 74
實驗4.3 空氣密度的測定 81
實驗4.4 單擺及偶然誤差的統(tǒng)計規(guī)律 88
實驗4.5 自由落體運動規(guī)律研究 94
實驗4.6 牛頓第二定律的研究 98
實驗4.7 碰撞規(guī)律的研究 105
實驗4.8 弦振動的研究 109
實驗4.9 用三線擺測定物體的轉(zhuǎn)動慣量 115
實驗4.10 扭擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量 118
實驗4.11 物體比熱容的測定 122
實驗4.12 用落球法測定液體的黏滯系數(shù) 125
實驗4.13 金屬線脹系數(shù)的測量 132
實驗4.14 液體表面張力系數(shù)的測定 135
實驗4.15 金屬材料楊氏模量測定 144
實驗4.16 聲速的測定 150
第5章 電磁學量的測量及實驗探索 155
實驗5.1 制流與分壓電路 165
實驗5.2 元件伏安特性的測量 169
實驗5.3 惠斯通電橋測中值電阻 174
實驗5.4 模擬法測繪靜電場 178
實驗5.5 直流電勢差計的原理及應用 182
實驗5.6 示波器的原理及應用 186
實驗5.7 RLC 串聯(lián)電路諧振特性研究 193
實驗5.8 霍爾效應及其應用 196
實驗5.9 多功能電表的設計與校準 201
第6章 光學量的測量及實驗探索 218
實驗6.1 薄透鏡焦距的測量及成像規(guī)律的研究 218
實驗6.2 分光計的調(diào)節(jié)及三棱鏡折射率的測量 221
實驗6.3 顯微鏡與望遠鏡放大率的測定 229
實驗6.4 等厚干涉的應用 233
實驗6.5 用掠入射法測定物質(zhì)的折射率 238
實驗6.6 單縫衍射光強分布及縫寬的測量 243
實驗6.7 邁克耳孫干涉儀的調(diào)節(jié)及光波波長的測定 248
實驗6.8 光電效應測定普朗克常量 254
附表 260
附表1 基本和重要的物理學常數(shù)表 260
附表2 海平面上不同緯度處的重力加速度 261
附表3 一些物質(zhì)的密度 262
附表4 固體的彈性模量 264
附表5 固體的線脹系數(shù)(1.013×105Pa) 264
附表6 黏度系數(shù) 265
附表7 表面張力系數(shù) 266
附表8 某些物質(zhì)中的聲速 266
附表9 常用材料的導熱系數(shù) 267
附表10 部分固體和液體的比熱 267
附表11 部分金屬合金的電阻率及溫度系數(shù) 268
附表12 熱電偶電動勢 268
附表13 電介質(zhì)的介電常數(shù) 270
附表14 一些物質(zhì)的折射率(對λD=589.3nm) 271
附表15 常見譜線波長 272
附表16 光在有機物中偏振面的旋轉(zhuǎn) 273
物理學又是當代科學技術(shù)發(fā)展最主要的原動力，其理論與實驗的發(fā)展哺育著近代高新技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，其思想、方法、技術(shù)、手段、儀器設備已經(jīng)被普遍地應用在各個自然科學領域和技術(shù)部門，常常成為自然科學研究和工程技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的生長點。縱觀科學技術(shù)的發(fā)展史，可以看出，每次重大的技術(shù)革命都源于物理學的發(fā)展。物理學的每一項新突破，都轉(zhuǎn)化為工程技術(shù)上的重大變革，繼而發(fā)展成為新的生產(chǎn)力，推動人類社會的進步和發(fā)展。例如，幾次工業(yè)革命無不與物理學密切相關：19世紀，力學和熱學理論的發(fā)展，使人類開創(chuàng)了以蒸汽機為標志的第一次工業(yè)革命；電磁理論的建立，使人們制造出了發(fā)電機、電動機、電話、電報等電器設備，人類跨進了電氣化時代；電磁波的發(fā)現(xiàn)和原子物理學、量子力學導致了半導體材料的研制成功，誕生了電子技術(shù)這門應用學科，從而使廣播、電視、雷達、通信、計算機、網(wǎng)絡等事業(yè)異軍突起，從此人類進入了信息化時代。近代物理學的發(fā)展，為半導體、原子能、激光、量子器件的發(fā)現(xiàn)奠定了基礎。人類進入了以航天技術(shù)、微電子技術(shù)、光電子技術(shù)、生物技術(shù)、計算機及信息技術(shù)等高新技術(shù)為主要內(nèi)容的嶄新時代。物理學是當代工程技術(shù)的重大支柱，是許多工程技術(shù)如機械制造、土木建筑、采礦、水利、勘探、電工、無線電、材料、計算機、航空和火箭等的理論基礎。
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