大学物理实验

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页数:194
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出版时间:2006-8
价格:22.00元
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isbn号码:9787111196808
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  • 大学物理
  • 物理实验
  • 实验教学
  • 高等教育
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  • 物理学
  • 教学参考书
  • 实验报告
  • 大学教材
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具体描述

本书是根据教育部非物理专业大学物理实验课程教学基本要求和中北大学分校21世纪大学复合型人才培养计划,几经修改编写而成的。

本书的编写遵照循序渐进的原则,内容包括“测量误差及数据处理”、“力学和热学实验”、“电磁学实验”“光学实验”、“近代物理和综合性实验”、“仿真实验”、“选做实验”和“设计性实验”,共8章、43个实验。每章内容力求突出“厚基础”、“重实践”和“强能力”的特色。在内容体系方面,充分注意到“压缩验证性实验,增强综合性、设计性和开放性实验”的要求;为体现学科发展的新趋势,在“测量误差及数据处理”的编写中引入了“不确定度”的测量结果评定方法;在实验内容中引入了传感器、数字存储示波器、数码照相、计算机数据采集和处理以及虚拟实验等科技发展的新成果。

本书为普通高校工科各专业教材,也可作为相关专业技术人员的参考书。

《星辰大海的低语:宇宙生命探索之旅》 一、 宇宙的寂静与生命的渴望 自古以来,人类仰望星空,对那浩瀚无垠的黑暗与点点星光充满了无限遐想。我们不禁要问:在这广袤无边的宇宙中,生命是否是孤独的存在?“在宇宙中,我们是唯一吗?”这个问题,如同一颗种子,在人类文明的土壤中悄然萌芽,并随着科学技术的进步,逐渐生长成参天大树,激励着一代又一代的探索者,踏上追寻宇宙生命奥秘的征途。 《星辰大海的低语》并非一本关于课堂理论的物理实验教材,它是一次思想的远航,一场关于生命在宇宙尺度上可能性的深刻探究。本书的出发点,是人类最根本的好奇心——生命的本质是什么?生命是如何产生的?宇宙中是否存在其他形式的生命?而这些问题,又将如何重塑我们对自身、对宇宙的认知? 本书从宏观视角切入,将我们置于宇宙的浩瀚背景之下。我们开始审视宇宙的起源与演化,了解恒星的诞生与死亡,行星系统的形成,以及构成生命的基本元素在宇宙中的分布。宇宙并非死寂的冰冷空间,它是一个充满活力、不断变化的动态系统。而在这个动态系统中,孕育生命的条件是否普遍存在? 二、 生命的摇篮:从地球的启示到宇宙的可能性 地球,是我们已知唯一孕育生命的星球。因此,理解地球生命的起源与演化,是我们在宇宙中寻找生命的逻辑起点。《星辰大海的低语》将带领读者深入了解地球早期环境的模拟,探索原始汤中简单有机分子的形成,以及生命细胞的出现。我们将讨论DNA、RNA等关键分子的作用,以及它们在地球生命史上的关键性。 然而,我们并非将地球的生命模式视为唯一的模板。《星辰大海的低语》将视野放宽,探讨生命存在的极端环境。我们将穿越南极冰盖下深不见底的湖泊,潜入马里亚纳海沟漆黑幽深的底部,甚至考察火山喷发口附近的极端微生物。这些地球上的“生命奇迹”告诉我们,生命拥有着超乎想象的顽强与适应力。它们能够在高温、高压、强辐射、低氧甚至无光的极端条件下生存,这极大地拓宽了我们在宇宙中寻找生命的可能性。 如果生命可以在地球上如此多样的环境中生存,那么在宇宙的其他地方,是否存在着类似地球的“生命摇篮”?本书将详细介绍寻找地外生命的关键策略,包括: 寻找宜居带行星: 恒星周围的“宜居带”,是液态水可能存在的区域。我们将探讨如何利用先进的望远镜技术,如开普勒望远镜、詹姆斯·韦伯空间望远镜等,来探测和分析系外行星的大气层,寻找可能表明生命存在的“生物标志物”。 探索太阳系内的潜在生命: 除了地球,我们的太阳系内也存在着一些令人充满期待的天体。例如,火星曾拥有过河流和湖泊,其地下可能仍然存在液态水;木卫二(欧罗巴)和土卫二(恩塞拉多斯)则拥有覆盖冰壳的地下海洋,这些海洋的温暖和化学物质,为生命的孕育提供了潜在的可能。本书将深入分析这些天体环境的特征,以及未来探测任务的规划。 理解生命的多样性: 我们将超越碳基、水基生命的单一概念,探讨其他生命形式存在的可能性。是否存在硅基生命?是否存在以其他溶剂为基础的生命?这些“大胆的猜想”并非空穴来风,而是基于对化学和物理规律的深刻理解。 三、 搜寻者的工具:先进科技与科学方法 《星辰大海的低语》并非仅仅是科学的畅想,它更是一部关于人类如何运用智慧与科技,去捕捉宇宙生命微弱信号的报告。我们将详细介绍用于搜寻地外生命的各种先进技术和科学方法: 射电望远镜与SETI计划: 介绍射电望远镜如何接收来自宇宙深处的无线电信号,以及SETI(搜寻地外文明计划)如何分析这些信号,寻找可能由智慧生命发出的非自然模式。我们将探讨信号分析的挑战,以及误报的可能性。 太空探测器与系外行星研究: 深入解析各类太空望远镜和探测器在系外行星探测中的作用。从早期探测行星凌星现象的望远镜,到能够分析行星大气成分的先进设备,我们将了解这些工具如何一步步揭示宇宙中行星世界的图景。 生物标志物的搜寻: “生物标志物”是判断一个天体是否存在生命的间接证据。我们将详细介绍氧气、甲烷、臭氧等关键气体,以及它们在行星大气层中的异常丰度可能指示的生命活动。同时,也会讨论非生物过程如何产生类似的信号,以及如何区分它们。 未来的探索方向: 展望未来,我们将探讨下一代太空望远镜、更先进的探测技术,以及可能进行的直接样本返回任务,这些都将为我们提供更直接、更确凿的证据。 四、 哲学与伦理的深思:生命的意义与人类的未来 《星辰大海的低语》不仅是一本科幻般的科学探索,它更是一次关于哲学与伦理的深刻反思。如果我们在宇宙中发现了生命,甚至是智慧生命,那将对人类社会产生何种影响? 颠覆的认知: 发现地外生命,特别是智慧生命,将彻底颠覆我们对自身在宇宙中地位的认知。我们将不再认为人类是宇宙中唯一的智慧生物,这可能会引发一场深刻的哲学革命。 文明的对话: 如果我们遇到的是智慧生命,那么如何与之交流?如何避免文化误解和潜在的冲突?本书将探讨“宇宙通用语言”的可能性,以及跨星际文明交流的伦理困境。 生命的意义: 宇宙中生命的存在,无论是简单的微生物还是复杂的智慧体,都将使我们对生命的意义有更深刻的理解。生命的普遍性是否意味着其价值的稀释?还是会让我们更加珍视生命本身? 人类的责任: 随着我们对宇宙了解的加深,我们也将更加明确人类在宇宙中的责任。我们是否应该保护那些可能存在的地外生命?我们与宇宙的关系将如何演变? 《星辰大海的低语》是一次关于宇宙生命探索的全面梳理,它结合了最新的科学发现、前沿的科技手段,以及对生命本质的深刻哲学思考。它不是一次简单的知识堆砌,而是一场引领读者进行思维拓展的旅程。无论最终的答案是什么,这场探索本身,就足以证明人类文明对未知的不懈追求,以及对生命永恒的赞美。本书将激发你对科学的兴趣,激发你对宇宙的敬畏,更将激发你对生命本身的无限遐想。它告诉你,宇宙的低语,可能就在你抬头仰望星空的那一刻,悄然传递。

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读后感

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用户评价

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这本书的封面设计得非常简洁大气,初次翻阅时,我对其内容充满了期待。我首先注意到的是排版上的用心之处,字体选择和行间距都考虑到了长时间阅读的舒适性,这对于理工科的教材来说非常重要。然而,当我试图在其中寻找我对“大学物理实验”的深入理解时,我发现它更像是一本关于量子力学前沿研究的文集。书中大量的篇幅被用来探讨薛定谔方程在复杂体系中的数值解法,以及高维空间中的概率密度函数可视化,这些内容虽然在理论物理领域极具价值,但对于一个期望系统学习基础物理实验操作、误差分析和数据处理的学生来说,无疑是偏离了预期的轨道。例如,书中花费了近百页来详细推导一个我从未在本科实验中接触过的超导量子干涉器件(SQUID)的磁通量子化模型,虽然推导过程严谨,但对于我们主要关注电磁学实验误差来源的读者而言,这些内容显得过于超前和晦涩,缺乏实际操作的指导意义。我期望的更多是关于米氏测速实验的优化方案,或是如何利用LabVIEW进行更精细的力学实验数据采集,而不是沉浸在过于抽象的理论海洋中无法自拔。这本书的学术深度毋庸置疑,但其定位似乎更偏向于研究生阶段的理论探索,而非本科阶段的实验技能培养。

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这本书的语言风格极其学术化,充满了只有该领域内专家才能理解的专业术语和缩写,阅读门槛高得惊人。我花了大量时间试图破译一些基本概念的定义,但发现作者默认读者已经具备了扎实的数学物理基础,甚至包括一些高阶微积分和张量分析的知识。例如,在讲解一个看似基础的光学实验时,作者直接引入了“费曼路径积分”的框架来描述光子的传播,并在脚注中附带了数个页码指向其他高级理论书籍,完全没有提供一个循序渐进的解释过程。这使得任何希望从零开始建立实验概念的读者都会感到无所适从。我理解科学研究需要精确性,但一本面向“大学”层次的书籍,至少应该在关键的转折点提供清晰的类比或图示来帮助理解。这本书在实验设计环节的描述尤其薄弱,它更侧重于对理论模型的严谨性证明,而非如何将这些模型在实际的烧杯和导轨中实现出来。总而言之,它是一本写给同行看的“备忘录”,而非一本教导新手的“入门手册”,对我的学习实践几乎没有直接的指导作用。

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我被这本书的宣传册吸引,它承诺会提供对经典电磁学实验(如法拉第感应定律)的全新视角。然而,这本书的内容却完全沉浸在生物物理学的微观世界中。全书的核心案例围绕着细胞膜电位的测量、离子通道的动力学模拟以及蛋白质折叠过程中的能量转换展开。这些内容无疑是交叉学科的前沿,非常具有启发性,也展示了物理学工具在生命科学中的强大应用。但我的核心需求是掌握利用亥姆霍兹线圈测量磁场强度、使用示波器分析交流信号的波形这些基础的电磁实验技能。书中对于如何搭建一个稳定的磁场环境的描述,远远不如对细胞膜双层脂质体的构造详尽。我甚至没有找到一个清晰的电路图来帮助我理解实验装置的搭建。这本书像是把电磁学的基本原理作为一种“隐喻”,用来解析生命现象,而不是作为一门独立学科的实验操作指南。对于一个需要通过动手实践来加深对欧姆定律和楞次定律理解的学生来说,这本书提供的信息维度完全错位了,它将实验的舞台从物理实验室搬到了生物实验室,尽管 दोन्ही都使用了物理学的语言。

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我带着对经典力学实验的强烈兴趣入手了这本书,希望能在其中找到关于牛顿定律验证的精妙设计和数据处理的独到见解。然而,这本书的焦点完全转向了天体物理学的宏大叙事。它似乎将物理实验定义为“观测宇宙尺度的自然现象”,而非实验室内的可控变量研究。书中详尽描述了如何通过哈勃望远镜的数据分析来推导暗能量的分布模型,以及如何通过分析脉冲星信号来校准时空曲率。这些内容无疑是令人震撼的,展现了物理学的广阔疆域。但对于一个在空旷的物理实验室里,对着一个简陋的斜面和滑块做功实验的学生来说,这种内容显得过于遥远和不接地气。我试图寻找关于如何减少摩擦力对小球滚动影响的有效方法,或者如何设计一个更精确的碰撞实验来验证动量守恒,但书中对此只字未提,取而代之的是对引力波探测器阵列的最新进展的深度解析。这本书的视野过于开阔,以至于它“忽略”了我们作为基础学习者最需要的那一小块实验基石。它更像是一本高端科普杂志的合订本,而非一本结构化的教学用书。

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这本书的阅读体验,坦白讲,是相当令人困惑的。它更像是一本精心编撰的古代哲学辩论集,而不是一本现代科学实验指南。每一章都充满了对“真理的本质”和“观测者与被观测物之间的关系”的深刻反思,引用了大量晦涩难懂的古希腊和中世纪学者的论断,试图将物理实验提升到一种形而上学的层面。比如,其中有一章花了大量篇幅讨论“测量动作是否必然导致宇宙熵增的道德困境”,这种探讨虽然充满思辨的美感,但对于我急需理解如何准确记录一次简单摆振动周期的实验报告来说,帮助几乎为零。我翻遍了全书,寻找任何关于如何校准游标卡尺、如何处理系统误差的实用技巧,却只找到了一段关于“卡尺之刃的有限性是否象征着人类认知的局限”的诗意描述。装帧质量倒是上乘,纸张厚实,但内容上的巨大鸿沟,使得每一次翻阅都像是在进行一次精神上的长跑,最终却发现终点站是一片哲学迷雾,而非我期待中的实验数据处理平台。我原以为这会是一本助我实践的工具书,结果却成了一本供我在深夜沉思的“悟道”之作。

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