大学物理实验绪论课习题及其参考答案 WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】
习 题 1、下列各量是几位有效数字？ （1）地球平均半径km R 22.6371= 6位 （2）s T 0010.2= 5位 （3）真空中的光速s m c /299792458= 9位 （4）cm l 00058.0= 2位 （5）地球到太阳的平均距离km s 810496.1?= 4位 （6）J 23109.2? 2位 2、按有效数字运算法则计算下列各式 （1）06546.06.547.255++ （2）218.311.855.90-- （3）0.145.12.91÷? ×102 （4）100)23.10025.100(÷- 2×10-3 （5）0.2001.22??π （6）) 001.000.1)(0.3103()3.1630.18(00.50+--? 3、按照误差理论和有效数字运算法则改正错误 （1）mm h 5.026.25±= mm h 5.03.25±=→ （2）015330'±'= θ 2.06.30±=→θ （3）nm 46.06.579±=λ nm 5.06.579±=→λ （4）2911/)1032.41067.1(m N Y ?±?=211/10)04.067.1(m N Y ?±=→ （5）m cm 5500= m cm 00.5500=→
（6）25.25.12= 2.25.12=→ （7）mA A I 10010000.0== mA A I 000.10010000.0==→ （8）06330.0是三位有效数字 位有效数字4→ 4、用一级千分尺测量一小球的直径，测得数据如下： 000.10:)(mm d i ，998.9，003.10，002.10，997.9，001.10，998.9，999.9，004.10，997.9。计算直径的算术平均值、标准误差、相对误差以及正确表达测量结果。 解：) (000.10)997.9004.10999.9998.9001.10997.9002.10003.10998.9000.10(10 110110 1 mm d d i i =+++++++++?=?=∑= 结果表示：)(004.0000.10mm d d d ±=±=σ 5、计算下列数据的算术平均值、绝对误差、相对误差以及正确表达测量结果。 356.2:)(m R i ，345.2，348.2，355.2，354.2，353.2。 解： )(352.2)353.2354.2355.2348.2345.2356.2(6 16161m R R i i =+++++?=?=∑= 结果表示：)(004.0352.2m R R R ±=?±= 6、一个圆柱体，测得其直径为mm d 006.0987.10±=，高度为 cm h 005.0526.4±=，质量为g m 006.0106.149±=，计算该圆柱体的密度、标准误差、相对误差以及正确表达测量结果。 解：)/(748.34432cm g h d m =??=πρ 7、计算下列各式的绝对误差、相对误差以及正确表达测量结果。
物理实验绪论测试题1 一、单项选择题 1.某测量结果0.01010cm有（B ）位有效数字。 A.3位 B.4位 C.5位 D.6位 2.已知常数e=2.718281828……，测量L=0.0023，N=2.73，则(e-L)/N=( C ) A.0.994 B.0.9949 C.0.995 D.1.00 3.物理量A=错误！未找到引用源。，则其相对不确定度为（A） A.错误！未找到引用源。 B.错误！未找到引用源。 C.错误！未找到引用源。 D.错误！未找到引用源。 4.用作图法处理数据时，为保证精度，至少应使坐标纸的最小分格和测量值的 （ D ）相对应。 A.第一位有效数字 B.第二位有效数字 C.最后一位有效数字 D.最后一位准确数字 二、填空题： 5.用计算器算出圆柱体的转动惯量J=645.0126错误！未找到引用源。，平均值 的不确定度为u(J)= 则J+u(J)=( 6.5 0.2 )错误！未找到引用源。 6.多量程电压表（1级，3- 7.5-15-30V）用于检测某电路两端的电压，如果用 3V档去测3V电压，其相对不确定度为0.0058 。如果用7.5V档去测3V电压，其相对不确定度为0.014 。 三、多项选择题： 7.满足正态分布的物理量，下面的叙述哪些是正确的？ABC A 做任何次测量，其结果有68.3%的可能性落在区间错误！未找到引用源。内 B 设某次测量的结果为错误！未找到引用源。，则错误！未找到引用源。表示真值落在错误！未找到引用源。的概率为0.683 C 错误！未找到引用源。与错误！未找到引用源。的置信概率是相同的 D 错误！未找到引用源。的置信概率比错误！未找到引用源。的置信概率高 8.指出下列关于仪器误差的叙述哪些是错误的（按物理实验课的简化要求） （BCD） A.千分尺的仪器误差等于最小分度的一半 B.游标卡尺的仪器误差等于游标精度的一半 C.磁电式仪表的仪器误差=等级%×测量值 D.箱式电桥错误！未找到引用源。=等级%(测量值+基准值) 四、计算题
为学生引路，为学员服务 第 1 页 共 1 页 2017电子信息工程考研方向：物理电子 学 物理电子学 简介 物理电子学是近代物理学,电子学,光学,光电子学,量子电子学及相关技术与学科的交叉与融合,主要在电子工程和信息科学技术领域进行基础和应用研究.激光的发明标志着电子学的工作频段延伸到了光学频段,产生了光电子学,导波光学与集成光学等新兴学科分支,并已成为电子信息科学发展新技术的基础.近年来本学科发展特别迅速,促进了电子科学与技术其它二级学科以及信息与通信系统,光学工程等相关一级学科的拓展,形成了若干新的科学技术增长点,如光波与光子技术,信息显示技术与器件,高速光通信系统与网络等,成为二十一世纪信息科学与技术的重要基石之一. 专业研究课题 物理电子学研究粒子物理、等离子体物理、激光等物理前沿对电子工程和信息科学的概念和方法所产生的影响，及由此而形成的电子学的新领域和新生长点。本学科重研究在强辐照、低信噪比、高通道密度等极端条件下，处理小时间尺度信号的技术，以及这些技术在广泛领域内的应用前景。以下的研究方向所要解决的问题超越单一学科的研究领域，形成物理电子学的一个独特的部分： 量子通讯理论和实验研究：量子计算机是未来计算机的发展方向，在理论和实验上研究量子通讯技术是实现下一代计算机的基础，对量子计算机的研究有着非常重要的意义。 实时物理信息处理：物理前沿(例如粒子物理)实验的特点之一是信息量大，而有用的信息量同总信息量之比相差10到15个数量级，这已远远超出一般电子技术的极限。如何根据物理的要求实时处理大量数据，从而得到有用的信息，是实验成功的关键。这一方向的研究成果，对大系统的集成、实时操作系统应用都有重要的意义 强噪声背景下的随机信息提取技术：在微观尺度上，来自传感器的信号往往低于噪声，同时又具有随机性。研究在强噪声背景下的随机信号和瞬态物理信息的提取是物理前沿学科提出的要求，也是雷达、声纳等领域的信号处理基础。 非线性电子学：采用电子学实验方法研究非线性现象，用电子学手段产生混沌现象，并研究如何实现混沌同步和混沌通信。 高速信号互连及其物理机制的研究：当数据传输率达到千兆位或更高时，信号在电缆、印刷板等载体上的传输涉及介质损耗、趋肤效应和电场分布等物理机制，只有引入物理学的研究方法，才能解决这些电子工程和信息技术中的问题。 辐照电子学：辐照造成半导体材料的损伤，导致其性能降低甚至失效。研究辐照对器件性能和寿命的影响，选择耐辐照的材料和解决辐射场的测量，对应用于军事和空间的电子工程、核安全技术、和核医学都有重要的意义。
大学物理实验绪论课练习题参考答案 1、解： ① 08.1 ②862.0 ③1.27 ④61097.8-? ⑤15.3 ⑥6.52 ⑦8.10 ⑧464.0 2、解：①cm L )35.083.12(±= ②kg m 310)10.050.1(?±= ③mA I )024.0746.38(±= ④ m 50.0=cm 50=mm 2100.5? ⑤()2 cm /s 004.0125.980±=g ⑥m 10371.6km 63716?==R 8．解：①D C B A N 435--+= 001036.0456303754.2102.382?-?-?+= 004144.016818770.502.382--+=219= ④rad x 7836.0=，0001.0=?x ，设=y x sin ，x x y ??=?cos 00007.0=，则x sin 取到小数点后5位，即x sin 0.70583= ⑤00.210000.10)00.7800.79()412.46.5(0.100+?-+?000 .1000.10.100.100??=00.210+00.210100+=310= ⑥0.4720596403.4)08.12.142(-?+1244 03.43.143?=464.0= 12 ① )z (4)()()(222u y u x u f u ++= ②y x y x f +-= )()11()()11()() ln()ln(ln 2222y u y x y x x u y x y x f f u y x y x f ++-++--=+--= )()()(2)(22222y u x x u y y x f u ++= ⑦L r Mgl E 2π= )()1()()2()()1()()1()(ln ln 2ln ln ln ln 22222222L u L r u r l u l M u M E E u L r l M g E +++=--++=π
大学物理实验绪论答案附解析 1.下面哪种说法正确？D A.间接测量结果有效数字位数的多少由测量仪器的精度决定。 B.间接测量结果有效数字位数的多少由计算器数码显示位数的多少决定。 C.间接测量结果有效数字位数的多少由所用的单位决定。 D.间接测量结果有效数字位数的多少由其不确定度决定。 2.某物理量的测量结果为n=1.6532 （0.0007 ），下面对该结果的解释哪种是正确的？C A.表明该物理量的数值有两种可能，即n=1.6525 或 n=1.6539 。 B.表明该物理量的数值是（1.6525 ，1.6539 ）区间内的任何值。 C.表明该物理量的真值有较大的概率位于（1.6525 ， 1.6539 ）区间内。 D.表明该物理量的真值不在（1.6525 ，1.6539 ）区间内。 3.在相同的测量条件下，对同一物理量进行多次重复测量，并以各次测量值的算数平均值作为该物理量的测量结果，以下哪种说法是正确的？B A.这样做可以减小系统误差。 B.这样做可以减小随机误差。 C.这样做可以得到该物理量的真值。
D.这只是处理测量数据的一种方法，不能减小误差，与真值也没关系。 4.以下关于系统误差的说法哪个是正确的？D A.系统误差是没有规律的误差。 B.系统误差就是指来源于测量仪器的误差。 C.系统误差是正性误差。 D.系统误差是可正可负的。 5.用最小分度为0.2s 的计时器测量时间，一次测量的结果是 56.4s ，正确的表达式是哪一个？C A.56.4（0.1）s C. 56.40 （0.06 ）s B.56.40（0.10）s D. 56.4 （0.2 ）s 6.已知 D H M 2 4 π ρ = ，其中M = 276.180 （0.020 ）g ，D = 3.662 （0.005 ）cm ，H = 12.180 （0.010 ） cm ，M 、D 、H 这三个测量量中哪一个量的测量对ρ的不确定度影响最大？A A.M 的测量对ρ的不确定度影响最大。
2017考研专业介绍：物理电子学介绍 物理电子学[077401]开设院校: 门类/领域代码：07 门类/领域名称：理学 一级学科/领域代码：0774 一级学科/领域名称：电子科学与技术 二级学科代码：077401 二级学科名称：物理电子学 物理电子学专业介绍 物理电子学是物理学和电子学相结合的交叉学科，主要研究粒子物理，等离子体物理，光物理等物理前沿对电子工程和信息科学的概念和方法产生的影响，及由此而形成新的电子学的新领域和新的生长点。物理电子学同时也针对现代大型科学实验和新兴物理学科发展中提出的在强辐射照、低信噪比、高通道密度等极端条件下，处理小时间尺度信号技术和有关信号采集和信息处理的基础课题研究和应用基础研究。 物理电子学培养目标 (1)掌握物理电子学与光电子学科坚实的基础理论和系统的专门知识，了解本学科有关研究领域国内外的学术现状和发展方向。 (2)掌握一门外国语，能熟练地进行专业阅读和初步写作，具备一定的听说及交流能力。 (3)培养严谨求实的科学态度和作风，具有探索创新的科学精神和良好的科研道德，具备独立从事科学工作的能力。 (4)能熟练运用计算机和信息化技术，解决本学科领域的问题并有新的见解。 (5)可胜任本专业或相邻专业的教学、科研和工程技术工作以及相关的科技管理工作。 物理电子学就业前景 1、从学科属性看就业前景 物理电子学是电子科学与技术的下属二级学科。电子科学与技术是信息科学与技术的基
础。信息科学是二十一世纪三大科学研究领域之一，其诞生和发展始终与科技前沿和先进生产力密切相关。本专业培养具备光电子或微电子及物理电子领域内宽厚理论基础、实验能力和专业知识，能在该领域从事新技术、新产品、新材料、新工艺的研究、开发等方面的高级工程技术人才。毫无疑问，在信息时代和知识经济时代，电子科学与技术专业的地位显著，前景广阔。 2、从现实角度看就业前景 物理电子学专业自诞生之日起，就一直是各高校的热门专业，电子科学与技术是现代信息技术的重要支柱学科，是设计各种元器件、集成电路和集成电子系统的技术学科，也是我国正在大力发展并急需人才的重要专业技术领域。物理电子学的应用显现在日常生活的各个方面：如电脑、摄影、冰箱、彩电、空调、洗衣机、手机等诸多领域。几乎每一样带“电”的新产品都与它有着千丝万缕的联系。 学生毕业后能从事电子工程系统和设备的分析、研究、应用开发和技术管理工作，可在电子设计、自动化技术、测控或通信等相关领域工作。青岛市诸如海尔、海信、澳柯玛等大型企业电子产品的生产和设计人才缺口比较大，学生毕业后就业前景非常广阔。 物理电子学推荐院校 全国高校中实力较强招生院校： 清华大学、华中科技大学、北京大学、电子科技大学、哈尔滨工业大学、北京理工大学、西安交通大学、西安电子科技大学、东南大学、浙江大学、中国科学技术大学、北京邮电大学、南开大学、天津大学、复旦大学……
2017 年春季学期研究生课程考核 （实验报告） 考核科目:现代光电子技术实验 实验题目:光学图像数字化处理 学生所在院（系）:航天学院21系 学生所在学科:物理电子学 学生姓名:X X 学号:16S0210X X 学生类别:非委培 考核结果阅卷人
1. 实验目的 通过实验教学进一步加深研究生对光学图像产生的基本理论和技术的理解，培养学生的创新意识和创新能力。掌握视景仿真和图像处理软件的操作，奠定研究生实际工作中分析问题和解决问题的能力。 2. 实验设备（软件） 实验仪器设备主要有：计算机、视景仿真软件和Matlab 图像处理软件。 3. 实验原理 （1）视景仿真技术 视景仿真技术作为一种新技术,已应用于航空航天、现代制造业、产品展示、医疗、城市规划、工艺模拟、水利等领域, 具有科学直观、可视性强、及时更新、互动性等特点。 景象系统的制作过程可以简单概括为两个部分，模型生成部分使用三维建模软件Multi Creator ，生成含干扰、目标、背景等多个开放式文件的模型库；图像生成部分使用仿真平台Vega 和编程语言Visual C++ 6.0，由Vega 界面软件配置仿真场景信息，如环境、窗口、运动方式、通道、视场角等；最后使用编程语言编写视景驱动程序，载入模型，生成实时红外图像。 （2）噪声分析 噪声一般简单可划分为加性噪声和乘性噪声，人们研究最早、最广、也最成熟的是加性噪声，加性噪声较乘性噪声易于抑制。散斑（speckle ）噪声是一种乘性噪声。相干激光雷达强度像主要受散斑噪声影响，其概率密度函数服从指数分布。 一些重要噪声的概率密度函数（PDF ）： ① 高斯噪声Gaussian noise 222/)(21)(σμσ πφ--= z e z ② 瑞利噪声Rayleigh noise a z a z e a z b z b a z <≥?????-=--0)(2)(/)(2φ ③ 爱尔兰（伽马）噪声Erlang （Gamman ）noise 000)!1()(1 <≥?? ???-=--z z e b z a z az b b φ
实验绪论课作业答案 1、(1) 44.02 m (2) 12.40±0.01 m (3) 13.59 kg (4) 0.289m (5) 5.27 m (6) 5.61×104 m 2 3、V = 4 πh ?d 2 = 1.963×10-4 m 3 方法一 ：?V = |h V ??|?h +|d V ??|?d = 4π(d 2 ??h + 2h ?d ??d) =0.01×10-4 m 3 方法二 ：V V ? = h h ? + d d ?2 = 0.005 ?V = 0.005 ? V= 0.01×10-4 m 3 V = ( 1.96 ± 0.01 )×10-4 m 3 B = V V ?= 0.5% P=99.7% 方法三 ：方和根传递法 ?V=()()2222d d V h h V ???? ????+???? ???? =4π()()()22242d hd h d ?+?=0.008×10-4 m 3 V = ( 1.963 ± 0.008) ×10-4 m 3 B = V V ?= 0.4% P=99.7% 4、 (1) ±0.5 mm (2) ±1℃ (3) ±0.01g (4) ±0.05 mm (6) ±1.5 mA (或 ±2 mA) 5、 L =1.449×10-2 m L σ=())110(102--∑i i L L = 0.004×10-2 m L=(1.449±0.004) ×10-2 m B = 0.3% P =68.3% L=(1.45±0.01) ×10-2 m B = 0.7% P =99.7% 6、 R x =2 1R R ?R O = 92.5Ω
大学物理实验绪论课习题及其参考答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
- 2 - 习 题 1、下列各量是几位有效数字？ （1）地球平均半径km R 22.6371= 6位 （2）s T 0010.2= 5位 （3）真空中的光速s m c /299792458= 9位 （4）cm l 00058.0= 2位 （5）地球到太阳的平均距离km s 810496.1?= 4位 （6）J 23109.2? 2位 2、按有效数字运算法则计算下列各式 （1）06546.06.547.255++ 261.1 （2）218.311.855.90-- 51.2 （3）0.145.12.91÷? 1.3×102 （4）100)23.10025.100(÷- 2×10-3 （5）0.2001.22??π 25.2 （6） ) 001.000.1)(0.3103()3.1630.18(00.50+--? 1.00 3、按照误差理论和有效数字运算法则改正错误 （1）mm h 5.026.25±= mm h 5.03.25±=→ （2）015330'±'= θ 2.06.30±=→θ （3）nm 46.06.579±=λ nm 5.06.579±=→λ （4）2911/)1032.41067.1(m N Y ?±?=211/10)04.067.1(m N Y ?±=→
- 3 - （5）m cm 5500= m cm 00.5500=→ （6）25.25.12= 2.25.12=→ （7）mA A I 10010000.0== mA A I 000.10010000.0==→ （8）06330.0是三位有效数字 位有效数字4→ 4、用一级千分尺测量一小球的直径，测得数据如下： 000.10:)(mm d i ，998.9，003.10，002.10，997.9，001.10，998.9，999.9，004.10，997.9。计算直径的算术平均值、标准误差、相对误差以及正确表达测量结果。 解： ) (000.10)997.9004.10999.9998.9001.10997.9002.10003.10998.9000.10(10 110110 1 mm d d i i =+++++++++?=?=∑= )(003.0)(911012mm d d S i i d =-=∑= 3 004.03mm S ins ins =?= )(004.022mm S S ins d d =+=σ %040.0%100=?=d E d d σ 结果表示：)(004.0000.10mm d d d ±=±=σ 5、计算下列数据的算术平均值、绝对误差、相对误差以及正确表达测量结果。 356.2:)(m R i ，345.2，348.2，355.2，354.2，353.2。
2020年考研电子信息工程方向解读：物理电子学 简介 物理电子学是近代物理学,电子学,光学,光电子学,量子电子学及 相关技术与学科的交叉与融合,主要在电子工程和信息科学技术领域实 行基础和应用研究.激光的发明标志着电子学的工作频段延伸到了光学 频段,产生了光电子学,导波光学与集成光学等新兴学科分支,并已成为 电子信息科学发展新技术的基础.近年来本学科发展特别迅速,促动了 电子科学与技术其它二级学科以及信息与通信系统,光学工程等相关一 级学科的拓展,形成了若干新的科学技术增长点,如光波与光子技术,信 息显示技术与器件,高速光通信系统与网络等,成为二十一世纪信息科 学与技术的重要基石之一. 专业研究课题 物理电子学研究粒子物理、等离子体物理、激光等物理前沿对电 子工程和信息科学的概念和方法所产生的影响，及由此而形成的电子 学的新领域和新生长点。本学科重研究在强辐照、低信噪比、高通道 密度等极端条件下，处理小时间尺度信号的技术，以及这些技术在广 泛领域内的应用前景。以下的研究方向所要解决的问题超越单一学科 的研究领域，形成物理电子学的一个独特的部分： 量子通讯理论和实验研究：量子计算机是未来计算机的发展方向，在理论和实验上研究量子通讯技术是实现下一代计算机的基础，对量 子计算机的研究有着非常重要的意义。 实时物理信息处理：物理前沿(例如粒子物理)实验的特点之一是 信息量大，而有用的信息量同总信息量之比相差10到15个数量级， 这已远远超出一般电子技术的极限。如何根据物理的要求实时处理大 量数据，从而得到有用的信息，是实验成功的关键。这个方向的研究 成果，对大系统的集成、实时操作系统应用都有重要的意义
265 1. 测读实验数据。 1) 指出下列各量为几位有效数字，再将各量改取为三位有效数字，并写成标准式。 ① 1.0850 ㎝ ５位 1.08 ㎝ ② 2575.0g ５位 2.58 103 g ③ 3.1415926s ８位 3.14s ④ 0.86429m ５位 0.864m ⑤ 0.0301 ㎏ ３位 0.0301 kg ⑥ 979.436 cm s 2 ６位 2 979cm s 2 (2) 按照不确定度理论和有效数字运算规则，改正以下错误： ① 0.30m 等于 30cm 等于 300mm 。 改正 : 0.30m 等于 30cm 等于 3.0 102 mm . ② 有人说 0.1230 是五位有效数字， 有人说是三位有效数字， 请改正并说明原因。 改正 : 0.1230 是四位有效数字 原因: 以第一个不为零的数字为起点 , 从左往右数 ,有几个数字就是几位有效数 字. ③ 某组测量结果表示为： d 1=( 10.800 0.02 )cm d 2 =( 10.800 0.123)cm d 3=(10.8 0.002 )cm d 4 =( 10.8 0.12 )cm 试正确表示每次测量结果，计算各次测量值的相对不确定度。 改正 : d 1=( 10.80 0.02 )cm d 2 =(10.8 0.2)cm d 3 =(10.8 0.1)cm d 4 =(10.8 0.2)cm 2. 有效数字的运算 ( 1) 试完成下列测量值的有效数字运算： ① sin20 ° 6′ sin20° 5′ =0.34338 sin20 °7′ =0.34393 所以 sin20°6′ =0.343659694=0.3437 ② lg480.3 lg480.2=2.68142 习题答案 E r (d 1) 0.02 100% 0.2% r 1 10.80 0.2 E r (d 2) 0.2 100% 2% r 2 10.8 E r (d 3) 0.1 100% 1% r 3 10.8 0.2 E r (d 4) 0.2 100% 2% 10.8 lg480.4=2.68160
大学物理实验绪论答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
实验绪论课作业答案 1、(1) 44.02 m (2) 12.40±0.01 m (3) 13.59 kg (4) 0.289m (5) 5.27 m (6) 5.61×104 m 2 3、V = 4πh ?d 2 = 1.963×10-4 m 3 方法一 ：?V = |h V ??|?h +|d V ??|?d = 4π(d 2 ??h + 2h ?d ??d) =0.01×10-4 m 3 方法二 ：V V ? = h h ? + d d ?2 = 0.005 ?V = 0.005 ? V= 0.01×10-4 m 3 V = ( 1.96 ± 0.01 )×10-4 m 3 B = V V ?= 0.5% P=99.7% 方法三 ：方和根传递法 ?V=()()2222d d V h h V ???? ????+???? ???? =4π()()()22242d hd h d ?+?=0.008×10-4 m 3 V = ( 1.963 ± 0.008) ×10-4 m 3 B = V V ?= 0.4% P=99.7% 4、 (1) ±0.5 mm (2) ±1℃ (3) ±0.01g (4) ±0.05 mm (6) ±1.5 mA (或 ±2 mA) 5、 L =1.449×10-2 m L σ=())110(102--∑i i L L = 0.004×10-2 m L=(1.449±0.004) ×10-2 m B = 0.3% P =68.3% L=(1.45±0.01) ×10-2 m B = 0.7% P =99.7% 6、 R x =2 1R R ?R O = 92.5Ω
2019电子信息工程考研方向 2019电子信息工程考研方向_物理电子学专业解读 一、简介 物理电子学是近代物理学,电子学,光学,光电子学,量子电子学及相关技术与学科的交叉与融合,主要在电子工程和信息科学技术领域进行基础和应用研究.激光的发明标志着电子学的工作频段延伸到了光学频段,产生了光电子学,导波光学与集成光学等新兴学科分支,并已成为电子信息科学发展新技术的基础.近年来本学科发展特别迅速,促进了电子科学与技术其它二级学科以及信息与通信系统,光学工程等相关一级学科的拓展,形成了若干新的科学技术增长点,如光波与光子技术,信息显示技术与器件,高速光通信系统与网络等,成为二十一世纪信息科学与技术的重要基石之一. 二、专业研究课题 物理电子学研究粒子物理、等离子体物理、激光等物理前沿对电子工程和信息科学的概念和方法所产生的影响，及由此而形成的电子学的新领域和新生长点。本学科重研究在强辐照、低信噪比、高通道密度等极端条件下，处理小时间尺度信号的技术，以及这些技术在广泛领域内的应用前景。以下的研究方向所要解决的问题超越单一学科的研究领域，形成物理电子学的一个独特的部分： 量子通讯理论和实验研究：量子计算机是未来计算机的发展方向，在理论和实验上研究量子通讯技术是实现下一代计算机的基础，对量子计算机的研究有着非常重要的意义。 实时物理信息处理：物理前沿(例如粒子物理)实验的特点之一是信息量大，而有用的信息量同总信息量之比相差10到15个数量级，这已远远超出一般电子技术的极限。如何根据物理的要求实时处理大量数据，从而得到有用的信息，是实验成功的关键。这一方向的研究成果，对大系统的集成、实时操作系统应用都有重要的意义 强噪声背景下的随机信息提取技术：在微观尺度上，来自传感器的信号往往低于噪声，同时又具有随机性。研究在强噪声背景下的随机信号和瞬态物理信息的提取是物理前沿学科提出的要求，也是雷达、声纳等领域的信号处理基础。 非线性电子学：采用电子学实验方法研究非线性现象，用电子学手段产生混沌现象，并研究如何实现混沌同步和混沌通信。 高速信号互连及其物理机制的研究：当数据传输率达到千兆位或更高时，信号在电缆、印刷板等载体上的传输涉及介质损耗、趋肤效应和电场分布等物理机制，只有引入物理学的研究方法，才能解决这些电子工程和信息技术中的问题。 辐照电子学：辐照造成半导体材料的损伤，导致其性能降低甚至失效。研究辐照对器件性能和寿命的影响，选择耐辐照的材料和解决辐射场的测量，对应用于军事和空间的电子工程、核安全技术、和核医学都有重要的意义。
物理电子学就业前景一物理学专业的学生如具有扎实的物理理论的功底和应用方面的经验，能够在很多工程技术领域成为专家。我国每年培养本科应用物理专业人才约12000人。和该专业存在交叉的专业包括物理专业，工程物理专业，半导体和材料专业等。人才需求方面，我国对应用物理专业的人才需求仍旧是供不应求。目前，很多物理研究的课题仍旧是基础性的，往往需要大量的政府的政策性投入，难以实现产业化，这对于打算毕业后从事应用物理研究的人员来说，是应该做好思想准备的。但是近年来，随着科学发展速度的增快，很多物理行业研究出的前沿技术很快便得到了应用，例如中微子通信，就是目前热门课题之一。随着现在学科交叉与学科细分现象的日益明显，知识的更新程度非常快。像应用物理这样基础性专业的人才，由于其可塑性强，基础知识扎实，反而越来越能得到各个行业的重视。物理学专业的人才也存在一些问题，该专业的人才虽然就业面比较广，但是往往竞争力不够强，例如虽然他们可能也对半导体材料有一些研究，但是研究的深度比起半导体专业的人才又有一些差距。因此，往往在竞争最好公司的研发部门中，处于下风。也正因如此，人们认为学习物理，找到的工作环境一般不会太好，不过这在一定程度上有些夸大其实。有很多产业的公司如、朗讯等，对物理行业的人才仍旧独有垂青。改革开放以来，我国东部沿海地区的经济中的某些行业，正在逐渐从劳动密集型向技术密集型和资金密集型发展，他们对基础技术的需求越来越大，这些技术虽然大部分从国外进口，但是掌握这些技术，操
作这些技术载体的仪器，仍旧需要大量的物理专业的人才。这些技术密集型的企业现在大多集中于我国的东部沿海地区，随着新一轮的技术革命，将促进物理专业的研究继续向纵深方向发展。作为一门基础学科的应用科学，近年来我国在物理学研究领域内取得了很大的发展，在很多领域内对其它学科也起到很好的促进作用，其中包括信息科学、材料科学、生命科学、能源与环境科学等。单晶硅技术的研究，为我国硬件产业的赶超提供了很好的支持。物理学研究材料的手段，如材料的电磁性能，光性能等，成为材料研究的基础。这些使得应用物理专业的人才在从事具体的科研工作时得心应手。目前，大部分应用物理专业的人才主要集中于以上所述高新技术开发部门，而作为物理的基础教育领域，则少有人问津，我国实际上急需一批应用物理专业的人才从事我国基础物理教育事业。那些有报负的应用物理专业学生，也应该敢于投身于基础教育领域，充分发挥自身的特长。很多学科脱胎于物理技术的应用，现在又反过来为应用物理的研究创造了更好的条件，计算机技术目前正在逐渐渗入应用物理领域，计算机模拟物理实验，节省了大量的人力物力，这将为应用物理在新世纪迅速发展插翅添翼。物理电子学就业前景二一、物理电子学专业就业前景物理电子学同时也针对现代大型科学实验和新兴物理学科发展中提出的在强辐射照、低信噪比、高通道密度等极端条件下，处理小时间尺度信号技术和有关信号采集和信息处理的基础课题研究和应用基础研究。在信息时代和知识经济时代的今天，三大科学研究领域之
班级 姓名 学号 成绩 （请各班学习委员将作业按学号从大到小排列后交回） 1、评述下列各误差的定义。 1）含有误差的值与其真值之差为误差； 2）某一量值与其算术平均值之差为误差； 3）加工实际值与其标称值之差为误差； 4）测量值与其真值之差为误差； 5）错误值与其真值之差为误差。 2、方差是什么？标准差是什么？为什么可以用它们能描述测量的重复性或测量的稳定性？σ与n /σ的区别是什么？ 3、计算y x 3=?的值及其标准偏差。已知：x=2,01.0=x σ,y=3,02.0=y σ。 4、按关系A=uIt 求焦耳值时，测得t u u t u u ±=±=±=2.6037.120u 10.330I i ，，。且已知u i =0.015A ，u u =0.3V ，u t =0.2s ，都为均匀分布。
5、某胶体浓度与密度的关系可以看为直线，试做直线拟合计算。数据如下： 浓度：4.04,3.64,3.23,2.83,2.42,2.02,1.62,1.21,0.81,0.40,0.00 密度：1.0005,1.0002,0.9998,0.9994,0.9911，0.9988,0.9984,0.9981, 0.9977,0.9973,0.9970 6、将下列物理量进行单位换算,并用科学记数法正确表达其换算结果。 m = (312.670±0.002)kg 换算成g 和mg 。 7、有甲、乙、丙三人共同用千分尺测量一圆球的直径。在算出直径的最佳值和不确定度后,各人所表达的测量结果分别是：甲：(1.2802±0.002)cm ；乙：(1.280±0.002)cm ；丙：(1.28±0.002)cm 。问哪一个人表示得正确？另两人错在什么地方？ 8、按照误差理论和有效数字运算规则改正以下错误： ⑴ q = (1.61243±0.28765)×10－19C ⑵ 有人说0.2870有五位有效数字,有人说只有三位,请纠正并说明理由。 ⑶ 有人说0.0008g 比8.0g 测得准确,试纠正并说明理由。 ⑷ 28cm = 280mm ⑸ 0.0221×0.0221 = 0.00048841 ⑹ 6.1160.121500400-?= 600000
大学物理实验绪论答案附解析 1. 下面哪种说法正确？D A. 间接测量结果有效数字位数的多少由测量仪器的精度决定。 B. 间接测量结果有效数字位数的多少由计算器数码显示位数的多少决定。 C. 间接测量结果有效数字位数的多少由所用的单位决定。 D. 间接测量结果有效数字位数的多少由其不确定度决定。 2. 某物理量的测量结果为n=1.6532（0.0007），下面对该结果的解释哪种是正确的？C A. 表明该物理量的数值有两种可能，即n=1.6525 或n=1.6539 。 B. 表明该物理量的数值是（1.6525，1.6539）区间内的任何值。 C. 表明该物理量的真值有较大的概率位于（1.6525，1.6539）区间内。 D. 表明该物理量的真值不在（1.6525，1.6539）区间内。 3. 在相同的测量条件下，对同一物理量进行多次重复测量，并以各次测量值的算数平均值作为该物理 量的测量结果，以下哪种说法是正确的？B A. 这样做可以减小系统误差。 B. 这样做可以减小随机误差。 C. 这样做可以得到该物理量的真值。
D. 这只是处理测量数据的一种方法，不能减小误差，与真值也没关系。 4. 以下关于系统误差的说法哪个是正确的？D A. 系统误差是没有规律的误差。 B. 系统误差就是指来源于测量仪器的误差。 C. 系统误差是正性误差。 D. 系统误差是可正可负的。 5. 用最小分度为0.2s 的计时器测量时间，一次测量的结果是 56.4s，正确的表达式是哪一个？C A. 56.4(0.1)s C. 56.40（0.06）s B. 56.40(0.10)s D. 56.4（0.2）s 6. 已知 D H M 2 4 π ρ= ，其中M = 276.180（0.020）g ，D = 3.662（0.005）cm，H = 12.180（0.010） cm，M、D、H 这三个测量量中哪一个量的测量对ρ的不确定度影响最大？A A. M 的测量对ρ的不确定度影响最大。
习 题 1、下列各量是几位有效数字？ （1）地球平均半径km R 22.6371= 6位 （2）s T 0010.2= 5位 （3）真空中的光速s m c /299792458= 9位 （4）cm l 00058.0= 2位 （5）地球到太阳的平均距离km s 8 10496.1?= 4位 （6）J 23109.2? 2位 2、按有效数字运算法则计算下列各式 （1）06546.06.547.255++ 261.1 （2）218.311.855.90-- 51.2 （3）0.145.12.91÷? 1.3×102 （4）100)23.10025.100(÷- 2×10-3 （5）0.2001.22??π 25.2 （6）)001.000.1)(0.3103()3.1630.18(00.50+--? 1.00 3、按照误差理论和有效数字运算法则改正错误 （1）mm h 5.026.25±= mm h 5.03.25±=→ （2）015330'±'= θ 2.06.30±=→θ （3）nm 46.06.579±=λ nm 5.06.579±=→λ （4）2911/)1032.41067.1(m N Y ?±?=2 11/10)04.067.1(m N Y ?±=→ （5）m cm 5500= m cm 00.5500=→ （6）25.25.12= 2.25.12=→ （7）mA A I 10010000.0== mA A I 000.10010000.0==→ （8）06330.0是三位有效数字 位有效数字4→
4、用一级千分尺测量一小球的直径，测得数据如下： 000.10:)(mm d i ，998.9， 003.10，002.10，997.9，001.10，998.9，999.9，004.10，997.9。计算直径的算术平均值、标准误差、相对误差以及正确表达测量结果。 解：) (000.10)997.9004.10999.9998.9001.10997.9002.10003.10998.9000.10(10 110110 1 mm d d i i =+++++++++?=?=∑= )(003.0)(911012mm d d S i i d =-=∑= 3 004.03mm S ins ins =?= )(004.022mm S S ins d d =+=σ %040.0%100=?=d E d d σ 结果表示：)(004.0000.10mm d d d ±=±=σ 5、计算下列数据的算术平均值、绝对误差、相对误差以及正确表达测量结果。 356.2:)(m R i ，345.2，348.2，355.2，354.2，353.2。 解： )(352.2)353.2354.2355.2348.2345.2356.2(6 16161m R R i i =+++++?=?=∑= )(004.0616 1 m R R R i i =-?=?∑= %16.0%100=??=R R E R 结果表示：)(004.0352.2m R R R ±=?±= 6、一个圆柱体，测得其直径为mm d 006.0987.10±=，高度为 cm h 005.0526.4±=，质量为g m 006.0106.149±=，计算该圆柱体的密度、标准误差、相对误差以及正确表达测量结果。 解：)/(748.34432cm g m =??=πρ %16.00016.0)()2()( 222==+?+=h d m E h d m σσσρ
物理电子学专业硕士研究生培养方案 专业代码：080901 一、培养目标 物理电子学是近代物理学、电子学、光学、光电子学、量子电子学及相关技术的交叉学科；主要在电子工程和信息、科学技术领域内进行基础和应用研究。近年来本学科发展特别迅猛。不断含盖新的学科领域，促进了电磁场与微波技术、微电子学与固体电子学、电路与系统等二级学科以及信息与通信系统、光学工程等相关一级学科的拓展，形成了若干新的科学技术增长点，如激光与光子技术、信息显示技术与器件、高速光纤通信与光纤网等，成为下一世纪信息科学与技术为重要基石之一。 本学科的硕士生培养工作积极贯彻党的教育方针，坚持理论联系实际的原则，面向现代化建设的人才需求，面向学科世界先进水平，面向未来科技的发展趋势。本学科培养的硕士生应掌握物理电子学的基本理论和相关实验技术，了解本学科的历史、现状和国际上的学术动态。较为熟练地掌握一门外语，能阅读本专业的外文资料。具有较好的专业理论基础，良好的科学研究素质和严谨的科学作风，能熟练运用计算机和先进的检测设备，从事某一方向的理论或实验研究，具有初步的独立从事本专业或交叉学科领域前沿课题的科学研究能力并取得一定研究成果。 本学科硕士生要求拥护党的路线、方针和政策，热爱祖国，热爱人民，遵纪守法，尊敬师长，尊重他人，品性端正，身心健康，人格健全；要求具有严谨的学风、强烈的事业心和为科学的奉献精神，团队合作精神。本学科硕士生毕业后应能胜任高等院校、科研机构及其其它相关单位的与本专业相关的教学、科学研究、技术开发和管理工作。 二、修业年限 本专业硕士生学习年限为全日制三年。要求学生在学习年限内完成本专业基础课、专业课和选修课的学习，掌握相关的专业试验技能，独立从事并完成一定数量和质量的相关研究工作，修满授予学位所要求的学分，完成硕士学位论文并通过论文答辩。 三、研究方向 郑州大学物理电子学专业硕士授权点2001年被批准正式招生，经过多年的建设与发展，学科已经形成了一支年龄、学历、职称结构合理，研究力量雄厚，充满朝气与创新精神的师资队伍。目前学科有教授3人，副教授8人，硕士生导师11人。 本学科目前的主要研究方向有： 1.微控制器及其应用 2.信号检测与处理。其目的是让学生掌握目前出现的可编程（微控制器）器件，在科研和工业实际中的应用，研究信号检测与处理中的过程、方法和电磁兼容的问题等。 四、课程设置 本学位点课程设置分为学位课与非学位课两类，具体课程设置与学分见附表：