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| 編輯推薦： |
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本书遵循教指委相关指导文件和高等院校学生学习规律编写而成。践行四新理念，融入思政元素，注重理论与实践相结合。
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| 內容簡介： |
本书秉承重实验原理与技术、略仪器介绍与操作的原则，提高通用性和普适性；重点阐述实验背后的物理原理，帮助学生理解实验现象的本质，掌握物理规律的内涵；注重介绍实验中所涉及的方法和技术，帮助学生掌握科学实验的基本技能，提高实验效率和测量精度；不对具体的仪器和操作进行过多描述，只提供层次化的实验目标和实验内容。教学中可以通过指导教师的讲解和操作示范，或者通过慕课、虚拟仿真实验等线上资源学习，引导学生快速上手实验操作。学生还可以在人工智能的帮助下，自主探索实验仪器设备的使用方法，自主开展实验，提高自主学习和自主创新能力。
本书注重系统性、前沿性和军事特色：各实验项目之间紧密衔接，形成一个有机整体，帮助学生全面掌握物理实验的基本原理和方法，并能运用相关原理方法解决实际问题；结合国防科技大学优秀科研成果，从中提炼一些基础问题和基本方法，开设前沿实验项目；针对军队院校人才培养特点，自主开发军事物理实验项目，提升课程的军味。
全书共分为8章：第1~4章为物理实验基本理论知识；第5章为基础实验，实验项目按照力学和热学、电磁学、光学、近代物理进行划分，重点突出基本实验方法、基本物理量的测量、基本仪器的使用以及基本的数据处理方法；第6章为学科综合实验，重点训练学生综合利用所学的物理实验知识开展实验、解决实际问题的能力；第7章为面向军队院校开设的军事物理实验；第8章为学科前沿实验。
本书可作为高等学校大学物理实验课程和基础物理实验课程的教材，特别适合军队院校教学使用。
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| 關於作者： |
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欧阳建明，国防科技大学理学院教授，国家级一流课程“大学物理实验”负责人，国防科技大学核心课程教学团队“大学物理实验”负责人、首席教授，长期从事物理实验教学与教学改革工作，先后主持省部级以上教改项目3项，发表教学论文10余篇，曾获得湖南省教学成果一等奖等10余项教学奖励。
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| 目錄：
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目录前言第1章引言11.1实验物理对物理学发展的贡献11.2实验物理与理论物理的关系21.3大学物理实验课程的任务和能力培养目标31.4怎样学好大学物理实验4第2章物理实验基本思想和方法6 2.1主要物理实验思想62.2主要物理实验方法10第3章测量的不确定度和数据处理17 3.1测量及其相关概念与要求183.2测量的不确定度263.3常用数据处理方法383.4思考题43第4章基本测量仪器45 4.1长度测量基本仪器454.2质量称量基本仪器474.3电磁学基本仪器484.4光学基本仪器54第5章基础实验59 第1部分力学和热学基础实验59实验1自由落体法测定重力加速度59实验2金属丝弹性模量的测量61实验3液体表面张力系数测定65实验4液体黏度测定69实验5金属线膨胀系数测定73实验6非良导体热导率测定75第2部分电磁学基础实验80实验7直流电桥实验80实验8电子束在电场、磁场中的聚焦和偏转的研究86实验9示波器的使用91实验10电位差计测量电动势98实验11霍尔效应实验100实验12电磁感应法测量磁场104实验13磁阻效应与地磁场测量实验106实验14RLC电路稳态特性的研究108实验15RLC电路暂态特性的研究112第3部分光学基础实验116实验16分光计的调整与使用116实验17用迈克耳孙干涉仪测量氦氖激光器波长126实验18牛顿环及劈尖干涉133实验19光栅衍射138第4部分近代物理基础实验140实验20密立根油滴法测量电子电荷量实验140实验21氢原子光谱的测量146实验22光电效应和普朗克常量的测定153第6章学科综合实验158实验23气体比热容比测定158实验24动态法测量弹性模量160实验25声速的测定162实验26空气阻力系数研究实验166实验27热敏电阻温度特性研究171实验28变阻器的特性研究172实验29电子温度计设计176实验30应力传感器的制作实验178实验31应变片特性及电子秤设计实验181实验32太阳能电池特性测量182实验33用迈克耳孙干涉仪测量白光光源的相干长度187实验34光弹性法测量结构应力实验189实验35金属细丝直径的测量194实验36等离子体特性测量实验197实验37等离子体应用实验201实验38PN结特性与玻尔兹曼常量测定204实验39透射式平面全息照相207实验40反射式体积全息照相211第7章军事物理实验217 实验41弹头转动惯量测量实验217实验42全息瞄准镜的制作实验219实验43电磁发射技术与弹丸速度测量实验222实验44相控阵雷达实验227实验45微光夜视技术实验232实验46激光雷达实验236实验47水下超声探测与超声成像实验240实验48红外热辐射特性实验243实验49激光窃听实验247实验50激光烧蚀与诱导光谱实验250第8章学科前沿实验256 实验51激光陀螺实验256实验52忆阻器实验261实验53涡旋光干涉实验263实验54光镊操控微粒实验267附录物理虚拟仿真实验272 参考文献 277
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| 內容試閱：
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前言
数百年来，牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦等无数先驱用他们的智慧推动着人类在科学的道路上奔驰，自然界的规律被他们不可思议地抽象成美妙的物理公式，让人类充分认识支配这个物质世界运动的规律，看到从极远到极细微的世界发生过和正在发生的事情。这一切除了需要有强大的大脑外，还需要有不断提升的物理实验技术与手段，这些技术在不断推动物理学发展，而物理学理论反过来也推动着技术手段的革新。物理学就这样螺旋式地不断发展，推动着人类文明与科技的进步。
历史不断地表明，科技是第一生产力。从茹毛饮血的原始社会到物质和精神文明高度发展的现代社会，人类的演化和发展进步始终伴随着包括物理学在内的科学技术的一次次发展和突破。石矛和石斧的尖劈为人类劈开了石器时代的大门。铜铁冶炼技术大幅提高了农业生产效率，帮助人类进入青铜器和铁器时代。风力和水力的应用催生了中世纪和文艺复兴时期的文明，罗盘和造船技术推动着地理大发现，科学实验与科学技术开辟了科学革命的道路，理性精神深深地渗透到文化当中。近代以来，蒸汽机的发明把人类带入了第一次工业革命，电力的应用催生了第二次工业革命，半导体、计算机技术使我们进入信息时代。而今天，人工智能技术正在引领着世界的快速变革。这一切的一切都离不开物理学、物理实验技术的发展。
大学物理实验课程是高等学校理工科类专业学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，也是学生接受系统实验方法和实验技能训练的开端，对学生大学阶段实践能力的培养具有重要作用。课程的基础性不仅仅体现在实验思想和实验方法上，更重要的是体现在目前高校迫切需要培养的学生的科学思维能力、创造创新能力和理论联系实际的能力上。对于军队院校，更要求学生应适应现代科学技术的高速发展，了解高新技术在军事装备中的应用。
2004年，机械工业出版社出版了我校杨俊才教授、何焰兰教授主编的《大学物理实验》（第1版），教材具有鲜明的军校特色。经过5年的教学实践，借鉴国内外物理实验教学内容和课程体系改革与研究的成果，2009年何焰兰教授、杨俊才教授出版了《大学物理实验》（第2版），并又经过了十余年的教学与实践。与此同时，物理实验技术和仪器设备日新月异，物理前沿技术不断迈步向前，特别是新工科教育的不断推进，对大学物理实验课程和教材提出了新的要求。于是，编者结合国防科技大学“大学物理实验”课程在近年的建设成果，参考高等学校大学物理课程教学指导委员会编制的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》（2023年版）、中国科学技术大学张增明教授主编的《大学物理实验》（2024年），在《大学物理实验》（第2版）的基础上重新编写了本书。
本书的编写中秉承重实验原理与技术、略仪器介绍与操作的原则，以提高教材的通用性和普适性。教材深入浅出地阐述实验背后的物理原理，帮助学生理解实验现象的本质，掌握物理规律的内涵；注重介绍实验中所涉及的方法和技术，帮助学生掌握科学实验的基本技能，提高实验效率和测量精度。对于基础实验课程，每个实验项目都有几家甚至几十家设备厂商开发出不同的仪器设备，各种型号仪器设备千差万别，但都离不开同样的原理和技术。本课程的教学实施都有指导教师进行讲解和操作示范，针对特定的实验仪器设备提供简要的操作指南，引导学生快速上手实验操作。本课程也建有慕课、虚拟仿真实验等线上资源，提供具体的指导。当然，学生也可以在人工智能的帮助下，自主探索实验仪器设备的使用方法，自主开展实验，提高自主学习和自主创新能力。因此，本书不对具体的仪器和操作进行过多的描述，只提供层次化的实验目标和实验内容，供使用院校进行参考。
本书的编写始终注重系统性、前沿性和军事特色，力求构建一个完整、科学、实用的实验项目体系。系统性体现在内容的逻辑性和连贯性，各层次实验之间紧密衔接，形成一个有机整体，帮助学生全面掌握物理实验的基本原理和方法，并能运用相关原理方法解决实际问题。前沿性体现在教材结合我校优秀科研成果，从中提炼一些基础问题和基本方法，开设前沿实验项目。军事特色体现在针对军队院校人才培养特点，自主开发军事物理实验项目，提升课程的军味。
本书在内容安排上主要分为五大部分。第1~4章为物理实验基本理论知识，测量不确定度和数据处理部分重点参考了GB/T 27418—2017《测量不确定度评定和表示》、ISO/IEC GUIDE 98-3:2008(E)Uncertainty of measurement-Part3: Guide to the expression of uncertainty in measurement(GUM: 1995) 以及中国科技大学张增明教授主编的《大学物理实验》等资料。第5章为基础实验，实验项目按照力学和热学、电磁学、光学、近代物理进行划分，重点突出基本实验方法、基本物理量的测量、基本仪器的使用以及基本的数据处理方法。第6章为综合实验，重点训练学生综合利用所学的物理实验知识开展实验、解决实际问题的能力。第7章为面向军队院校开设的军事物理实验，通过学习与实践，学生可以了解相关军事装备和军事技术的基本原理，提高岗位任职能力。第8章为学科前沿实验，通过教学与实践，学生可以了解其专业相关领域的一些前沿知识，同时也促进不同学科的交叉融合，目前这一系列实验还在逐步建设中。
本书是国防科技大学“大学物理实验”课程教学团队近年来教学研究与改革的成果之一。课程建设是一项需要长期积累的集体事业，杨俊才教授、何焰兰教授等前辈在课程建设中倾注了大量的心血，物理实验教学团队的各位老师齐心聚力，都为课程建设做出了重要贡献，为本书的编写打下了良好的基础。在此对各位前辈和团队老师表示感谢。
参加本书编写的教师，都具有多年从事物理实验教学的丰富经验，编写方案几经集体讨论，由个人分工撰写，反复修改而成。有的团队成员虽然没有具体执笔编写，但也提供了建设性的意见和建议。
本书的实验项目体系在论证过程中还得到了中国科学技术大学张增明教授和王中平教授、清华大学张留碗教授、中南大学徐富新教授、华中科技大学张庆斌教授、上海交通大学王宇兴副教授等国内专家以及校内专家的大力帮助，编写过程中也参考了许多兄弟院校的教材，在此一并表示感谢。限于编者水平，书中难免存在不妥之处，敬请读者批评指正。
编者
2025年于长沙
国防科技大学理学院
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