遵照教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会《高等工科院校物理实验课程教学基本要求》的精神,遵循“加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力、提高素质”的改革指导思想,为适应新的教育教学改革和教学评估的需要,满足高等学校特别是高等理工科学校大学物理实验课程教学改革的需要,面对高等学校物理实验室的改建扩建以及大学物理实验仪器设备正在逐步或已经更新换代的现状,结合高等学校的特点和编者多年的教学改革经验编写了本实验教程。本实验教程适用于普通高等学校理工科各专业36~64学时大学物理实验课程的教学。
全书共5章,前2章为误差和不确定度、数据处理方法、物理实验基本方法和操作技术、常用物理量的测量及常用基本仪器简介。第3章为预备实验,第4章为基本实验,第5章为综合设计性实验。在教材内容的编写上,我们增加了实验的背景知识,着重介绍了实验的由来、有代表性的实验人物、实验的主要发展过程和对物理学的贡献。对反映实验理论、实验技术和实验方法的主流进展,我们也给予了重点关注,同时还介绍了实验原理、实验步骤和操作要求,实验的主要应用情况和国内最新推出的部分实验仪器。对本教材涉及实验的实验方法,我们提供了几种方案,给教师和学生的教学与实验提供了可以选择的空间。考虑到不同学校教学要求、实验条件、仪器设备和学时安排的差异,本教材对所用仪器设备仅作原理性的概括介绍,没有涉及仪器生产厂家和具体的规格型号。在实际教学过程中,教师应注意对实验中所用的仪器作出必要的使用说明和操作指导。大学物理实验是一门独立设置的课程,有它自己完整的教学大纲和教学体系,本教材中与大学物理理论课程教学内容重叠的部分,我们也给出了相对完整的介绍。
我们建议使用本教材的学校分两个学期安排大学物理实验:一年级第二学期主要安排误差理论、数据处理、预备实验和部分基本实验的教学,其中穿插1~2个综合性实验;二年级第一学期主要安排相对复杂的基本实验的教学,主要进行综合设计性实验的教学。实验教学过程中,教师可以按照不同专业的需要,指定学生选择完成其中的部分实验;条件成熟的学校也可由学生按自己的兴趣爱好自行选择实验。
本教材由胡湘岳任主编,马颖、梁鸿东任副主编,詹康生、徐丽琴、刘筱燕参加了编写。其中测量误差及数据处理方法、实验室常用仪器设备、物理实验基本方法、绪论及误差理论、杨氏模量的测定、密立根油滴实验、光电效应与普朗克常数的测定、变温粘滞系数的测定由胡湘岳编写,等厚干涉测曲率半径、弦振动研究、不同介质中超声速的测定、霍尔效应测量磁场由马颖编写,常用仪器的使用、伏安法测电阻、电子荷质比的测定、不同材料导热系数的测定由梁鸿东编写,示波器的使用、三线摆测物体的转动惯量、照相技术由詹康生编写,模拟法测绘静电场、迈克耳孙干涉测光波的波长、分光计调整及三棱镜折射率的测定由徐丽琴编写,固体密度的测量、电表的改装与校准、重力加速度的测量由刘筱燕编写。胡湘岳负责全书的统稿,梁鸿东整理了全书的插图。
由于编者水平有限,书中疏漏和错误在所难免,敬请广大读者批评指正。