大学物理实验

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出版者:中国科学技术出版社
作者:郭红
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:2003-06-01
价格:18.0
装帧:
isbn号码:9787504635433
丛书系列:
图书标签:
  • 大学物理
  • 物理实验
  • 实验教学
  • 高等教育
  • 理工科
  • 物理学
  • 实验报告
  • 教学参考书
  • 大学生
  • 实验指南
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具体描述

本书涉及实验误差理论、基础实验、

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读后感

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这本书的章节安排有一种令人费解的跳跃感。比如,在力学实验部分,它用了大量的篇幅来描述摆锤的周期测量,这无可厚非,但紧接着,它就跳跃到了电磁学中的法拉第电磁感应定律的验证,这两个知识板块之间的过渡非常生硬,缺乏一个将它们联系起来的、更宏观的物理思想桥梁。我更希望看到的是,作者能够将相关的实验主题串联起来,例如,先讲如何用基础的光学方法测量材料的弹性模量(力学与光学结合),然后再过渡到测量导线电阻率(电学与几何结合),这样学习起来会更有逻辑性和连贯性。此外,这本书在对实验结果的讨论深度上也有明显的不足。对于实验中遇到的异常数据点,它仅仅建议“剔除”或者“重新测量”,从未探讨过异常点背后可能隐藏的物理现象,这对于培养科研的敏感度是致命的。它提供的是一个封闭的知识系统,一个你进去就能出来,但永远无法在其中发现新大陆的迷宫。

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如果说这本书有什么值得称赞的地方,那就是它提供了大量的标准实验流程,这些流程确实能够保证实验的基本可重复性。然而,这种“标准”的代价是极度的僵化。书中对所有实验的参数设置、测量次数、甚至数据记录的格式都做了死板的规定。例如,在测量弹簧振子的振动频率时,它要求测量50次,并使用特定的表格记录。对于一个经验丰富的学生来说,在10次测量后就已经能获得极高的精度,剩下的40次不过是徒增工作量。反观那些对现代物理有深入理解的实验教材,它们会鼓励学生思考“何时停止测量是经济且合理的”,或者“如何设计一个自适应的测量方案”。这本《大学物理实验》似乎是反自适应的,它将学习过程变成了一种重复性的劳动,旨在训练的是服从性而非创造性。总而言之,它是一本合格的“操作指南”,但绝非一本卓越的“思维启迪之书”,它成功地传授了操作技巧,却没能点燃探索的火花。

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翻开这本书,我立刻被它那股扑面而来的“陈旧感”给淹没了。设计排版上,那种二十年前的理工科教材风格就暴露无遗——黑白为主,图示线条简单到有点简陋,甚至连一些关键的实验装置图,都像是用老式的CAD软件粗略勾勒出来的,细节模糊不清。我尝试着去寻找一些关于现代测量技术,比如使用LabVIEW进行数据采集或者微纳尺度实验的篇章,但一无所获。这让我不禁怀疑,编写者是不是很久没有接触过实际的物理实验室了。更让我难以接受的是,在数据分析和误差处理的部分,它几乎完全停留在“算术平均值和标准差”的层面,对于系统误差的辨识和处理,以及更先进的蒙特卡洛模拟方法,只是蜻蜓点水般提了一句,没有给出任何可操作性的指导。这在当前的科研环境下是远远不够的,毕竟现在的实验数据处理早已不是靠手工计算器就能打发的年代。这本书更像是为上世纪末的实验室量身定做的,对于追求严谨和效率的现代学生来说,它更像是一块沉重的历史化石,徒有其表,缺乏实战价值。

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我得承认,这本书在某些基础概念的解释上还算清晰,但那种清晰度仅仅停留在初级的认知层面,就像是为初中生准备的物理课本的延伸版。比如,在讲解电阻测量时,它反复强调了“四探针法”的原理,但对于为什么在测量高精度电阻时,普通双探针法会引入导线电阻的显著误差,却没有用直观的对比图或实际数据来佐证,使得这个重要的概念显得空泛而抽象。当我试图寻找一些关于如何排除环境因素对精密测量影响的讨论时,比如温度漂移、气流扰动对天平读数的影响等,这些在实际操作中至关重要的“软知识”,这本书几乎完全回避了。编写者似乎默认了读者处于一个“理想的”实验室环境中,所有干扰因素都已经被完美隔绝。这种脱离实际的编写风格,极大地削弱了教材的实用性。它成功地教会了读者如何照本宣科地操作仪器,却未能培养起实验者应有的批判性思维和对不确定性的敬畏感,读完后感觉自己像个精密的机器人,而不是一个能够独立解决问题的科学工作者。

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这本书的书名实在是太直白了,拿到手里的时候,我原本还抱着一丝期待,想着也许里面能有些独到的见解或者新颖的实验设计,毕竟“大学物理实验”这个范畴下,能做出彩的地方还是有的。然而,读完前几章后,我发现这更像是一本标准的、教科书式的实验指导手册,没有任何惊喜。它的内容组织结构极其传统,从力学实验开始,然后是电磁学,光学,最后是热学。每一个实验的步骤都写得非常详尽,从仪器的准备、实验原理的阐述到数据处理的公式,一应俱全,可以说是“保姆式”的教学。对于那些刚刚接触大学实验的新生来说,这本教材或许能提供一个安全的着陆点,让他们不会在繁复的实验过程中迷失方向。但是,对于我这种已经有了一定实验基础,更倾向于理解实验背后的深层物理意义和误差分析技巧的人来说,这本书显得过于浅尝辄止。它更多地关注于“如何完成实验”,而不是“为什么这样做”或者“如何做得更好”。书中引用的理论部分也仅仅是教科书上的简单摘录,缺乏深入的拓展和现代物理实验技术的引入,读起来让人感觉有些枯燥乏味,像是走在一条铺设好的、毫无波澜的康庄大道上,看不到任何可以探索的岔路。

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