大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（英文版）

CHAPTER 1 Error Theory and Data Processing ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????1
1.1 Measurement ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1
1.1.1 Measurement Concept ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1
1.1.2 Classification of Measurement?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1
1.2 Theory of Error???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2
1.2.1 Error Definition and Expression ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2
1.2.2 Classification of Errors ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????4
1.2.3 The Processing of Random Error ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????5
1.2.4 Evaluation of Measurement Result ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????8
1.3 Significant Digits ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????9
1.3.1 Definition of Significant Digits?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.10
1.3.2 Rules for the Operation of Significant Digits ????????????????????????????????????????????????????????.11
1.4 The Evaluation of Measurement Results―Uncertainty????????????????????????????????????????????????????.14
1.4.1 Definition of Uncertainty ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.14
1.4.2 The Uncertainty Calculation of Direct Measurement ????????????????????????????????????????????.15
1.4.3 Comprehensive Synthesis of Indirect Measurement Result ???????????????????????????????????.17
1.4.4 Expression of Measurement Result ???????????????????????????????????????????????????????????????????????.17
1.5 Data Processing ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.19
1.5.1 Tabulation Method????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.19
1.5.2 Graphic Method????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.20
1.5.3 Successive Differential Method ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.23
1.5.4 Least Squares Method???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.24
EXERCISE???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.26
CHAPTER 2 Instruments and Accessories ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.28
2.1 Measurement of Basic Physical Quantities ??????????????????????????????????????????????????????????????????????.28
2.1.1 Basic Mechanical Instruments ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.28
2.1.2 Electromagnetic Instruments?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.33
2.2 Basic Adjustment and Operation Techniques ???????????????????????????????????????????????????????????????????.38
2.2.1 Initial State of the Instruments ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.38
2.2.2 Zero Adjustment ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.39
2.2.3 Horizontal and Vertical Adjustment ??????????????????????????????????????????????????????????????????????.39
2.2.4 Coaxial Adjustment ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.39
2.2.5 Eliminating Parallax ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.40
2.2.6 Eliminating Space Error????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.40
2.3 Rules for Operation??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.40
2.3.1 Rules for Operating Electrical Experiment????????????????????????????????????????????????????????????.40
2.3.2 Rules for Operating Optical Experiment ???????????????????????????????????????????????????????????????.41
CHAPTER 3 Basic Experiments?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.43
3.1 Determination of the Solid Density ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.43
3.2 Simple Pendulum Experiment??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.46
3.3 Moment of Inertia ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.50
3.4 Young’s Modulus?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.56
3.5 Measurement of Volt-Ampere Characteristic of Resistance Element????????????????????????????????.60
3.6 Resistance Measurement with Bridge Circuit???????????????????????????????????????????????????????????????????.64
3.7 Digital Storage Oscilloscope????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.68
3.8 Simple Harmonic Vibration and Spring Stiffness Coefficient Experiment????????????????????????.76
3.9 Newton’s Rings ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.81
3.10 Measurement of Focal Length of Thin Lens???????????????????????????????????????????????????????????????????.85
CHAPTER 4 Comprehensive Experiments????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.95
4.1 Measurement of Ultrasonic Velocity ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.95
4.2 Measurement of Magnetic Field by the Hall Effect ????????????????????????????????????????????????????????.102
4.3 Potentiometer?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.108
4.4 Thermoelectric Effect ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.112
4.5 The Hysteresis Loop and Magnetic Properties ???????????????????????????????????????????????????????????????.117
4.6 The Bohr Resonator ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.122
4.7 Doppler Effect Comprehensive Experiment ???????????????????????????????????????????????????????????????????.128
4.8 The Michelson Interferometer????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.133
4.9 Oil Drop ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.139
4.10 Steady-State Measurement of Thermal Conductivity ???????????????????????????????????????????????????.143
CHAPTER 5 Design Experiments ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.148
5.1 Calibration of Milliammeter with Potentiometer????????????????????????????????????????????????????????????.148
5.2 Measuring Resistance with Voltmeter-Ammeter ????????????????????????????????????????????????????????????.152
Appendix ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.158
Appendix A: Legal Unit of Measurement of China?????????????????????????????????????????????????????????????????.158
Appendix B: Common Physical Data ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????.160
References