內容簡介
本書是在2004年出版的《物理演示實驗教程》（第1版）的基礎上，總結了清華大學近10年來“大學物理課”的物理演示教學的經驗而改編的，內容包括課堂演示實驗部分和展廳演示實驗部分兩篇。其中課堂演示實驗是主要部分，按實際教學的順序編排，包括力學、熱學與分子物理學、電磁學、振動與波、光學與近代物理總計258個實驗。展廳演示實驗是演示實驗的提高部分，共包括115個實驗。對每個實驗基本上都分別按實驗目的、實驗裝置、實驗原理、實驗步驟、注意事項和思考題幾部分進行介紹。
本書可作為理工科大學物理課的教學參考用書，也可供具有大學物理知識的讀者參考。
第2版前言
《物理演示實驗教程》第1版出版以來，清華大學的大學物理教學發生了很大變化，無論在內容還是在教學組織的形式方面都如此。為了適應大學物理教學的需要，我們根據現在的教學經驗，對《物理演示實驗教程》進行了較大篇幅的改編。
清華大學的物理演示實驗教學的變化主要體現在以下方面。
（1） 原來的物理演示實驗教學內容曾分為三大部分，即課堂演示實驗、走廊演示實驗和展廳演示實驗。課堂部分為基礎，走廊部分為補充，展廳部分為提高。現在改為課堂演示實驗和展廳演示實驗兩大部分； 原來走廊演示實驗的一部分併入了課堂實驗，一部分併入了展廳實驗，一部分（如X光實驗系列）劃歸到其他實驗室。因此，本書內容也有相應改變。
（2） 加強了課堂演示實驗部分的建設，刪去了少量不太適合課堂演示的實驗，增添了許多新的實驗，以滿足課堂演示實驗教學的需要。課堂演示實驗部分現已增加到258個。清華大學的大學物理教學繼續保持著幾乎每堂課都有演示實驗，幾乎每位教師都做演示實驗的傳統。
（3） 幾年來，清華大學的展廳演示物理實驗的建設也取得了長足的進步，增加了一些現象新奇、物理內容深刻的物理演示實驗，有些是清華大學科研成果的移植品，同時撤銷了一些較簡單的實驗。對此，本書也做了相應的調整。
本書是清華大學物理演示實驗教學的反映。清華大學物理演示實驗教學的成果，是多年來許多教師集體努力的結果。參加課堂物理演示實驗建設的既有大學物理授課的教師，也有在實驗室工作的教師。參加展廳物理演示實驗建設的既有在本實驗室工作的教師，也有其他實驗室的教師。在本書再版之際，編者謹向所有對清華大學物理演示實驗教學作出過貢獻的教師們表示由衷的感謝。
本版的改動部分主要由路峻岭執筆，秦聯華（主審）、任乃敬審校了全書，陳墨軒參與審閱了展廳部分的實驗。新版除了進行上述改編和增刪外，還對第1版中的錯誤進行了改正。由於編者水平所限，新版中難免存在疏漏及錯誤，歡迎讀者不吝賜教。
編者2014年11月
目錄
第一篇課堂演示實驗
第1章力學（51）
實驗1.01平拋與自由落體運動獨立性演示
實驗1．02角速度的矢量性演示
實驗1．03噴水演示科里奧利力
實驗1．04滾球演示科里奧利力
實驗1．05傅科擺模擬演示實驗
實驗1．06滾擺(麥克斯韋輪)
實驗1．07錐體上滾
實驗1．08載擺小車演示動量守恆
實驗1．09質心運動演示(槓桿)
實驗1．10超彈性現象演示動量定理(垂直衝突球)
實驗1．11大小兩鋼球對心碰撞實驗
實驗1．12五聯球碰撞演示
實驗1．13兩相同鋼球碰撞實驗
實驗1．14逆風行舟
實驗1．15轉動定律的定性演示
實驗1．16盪鞦韆演示實驗
實驗1．17掄繩有心力小球演示角動量守恆
實驗1．18投影有心力小球演示角動量守恆
實驗1．19茹科夫斯基轉椅演示角動量守恆
實驗1．20轉台車輪演示角動量守恆
實驗1．21離心節速器演示角動量守恆
實驗1．22摩擦轉盤演示角動量守恆
實驗1．23流水瓶演示角動量守恆
實驗1．24直升機演示儀
實驗1．25力矩突變角動量守恆演示實驗
實驗1．26角動量合成演示儀
實驗1．27車輪演示進動
實驗1．28手提式車輪進動
實驗1．29曲面桌滾盤演示儀
實驗1．30導軌滾球演示儀
實驗1．31導軌滾柱演示儀
實驗1．32柱狀剛體平面平行運動演示實驗
實驗1．33磁矩陀螺在磁場中的迴轉運動
實驗1．34陀螺儀
實驗1．35離心力演示儀
實驗1．36翻身陀螺
實驗1．37懸鏈線
實驗1．38最速下降演示實驗
實驗1．39衝力實驗
實驗1．40小混沌擺
實驗1．41氣體流速與壓強的關係
實驗1．42流體虹吸實驗
實驗1．43用軟管演示伯努利方程
實驗1．44吹氣浮球和吹氣吸球實驗
實驗1．45流體的粘滯和伯努利效應的演示
實驗1．46湍流的形成
實驗1．47空氣渦旋實驗
實驗1．48層流演示實驗
實驗1．49魔力彈簧翻滾下樓梯實驗
實驗1．50魔力彈簧自由落體實驗
實驗1．51彈簧的串聯與並聯
第2章熱學與分子物理學（25）
實驗2．01氣體壓強的模擬演示
實驗2．02肥皂泡中的壓強與半徑的關係
實驗2．03肺模型
實驗2．04液體汽化製冰實驗
實驗2．05布朗運動模擬投影儀
實驗2．06受熱孔脹縮辨析實驗
實驗2．07空氣粘滯演示
實驗2．08伽爾頓板
實驗2．09速率分布演示實驗
實驗2．10雙金屬片
實驗2．11葉片熱機
實驗2．12熱磁輪
實驗2．13記憶合金熱機
實驗2．14記憶合金趣味實驗(熱脹彈簧，熱縮彈簧,熱開冷閉花)
實驗2．15飲水鳥永動機
實驗2．16斯特林熱機
實驗2．17低溫差熱源空氣熱機
實驗2．18手搖循環空氣熱機實驗(製冷與制熱)
實驗2．19聲駐波空氣熱機
實驗2．20汽油機模型
實驗2．21內聚力
實驗2．22絕熱壓縮實驗
實驗2．23非永動機
實驗2．24乙醚的臨界態
實驗2．25熱管實驗
第3章電磁學（68）
實驗3．01摩擦起電
實驗3．02感應起電機
實驗3．03點電荷的電力線
實驗3．04平面電荷的電力線(單板兩側)
實驗3．05平面電荷的電力線(雙帶電平板間)
實驗3．06靜電跳球
實驗3．07靜電擺球
實驗3．08靜電滾筒
實驗3．09靜電除塵
實驗3．10避雷針原理
實驗3．11滴水起電
實驗3．12范氏起電機
實驗3．13電風輪演示尖端放電
實驗3．14電風吹火演示尖端放電
實驗3．15日光燈的靜電啟輝
實驗3．16輝光球點亮日光燈
實驗3．17高壓帶電操作
實驗3．18異形導體表面電荷分布演示
實驗3．19曲面導體網表面電荷分布演示
實驗3．20鳥籠演示靜電禁止
實驗3．21空心球殼演示靜電禁止
實驗3．22極間電介質對電容的影響
實驗3．23紙條演示電介質的極化
實驗3．24拾音法演示壓電效應
實驗3．25閃光燈演示電容器儲能
實驗3．26測溫熱電偶
實驗3．27溫差電磁鐵
實驗3．28冷熱水溫差電機
實驗3．29帕爾貼效應實驗
實驗3．30奧斯特實驗(電流產生磁場)
實驗3．31亥姆霍茲線圈
實驗3．32磁力線投影(直電流，圓電流，螺旋管，螺繞環)
實驗3．33載流平行直導線的相互作用
實驗3．34安培力
實驗3．35通電線圈的磁現象(用吸引鐵片演示)
實驗3．36通電線圈的相互作用(相互吸引或排斥)
實驗3．37陰極射線管演示洛倫茲力
實驗3．38直流電動機實驗
實驗3．39發光二極體演示電磁感應
實驗3．40電磁感應(三色發光二極體顯示)
實驗3．41電磁感應(用大線圈)
實驗3．42楞次定律
實驗3．43自感現象
實驗3．44互感實驗
實驗3．45渦流加熱
實驗3．46渦流跳圈
實驗3．47渦流的阻力(磁體在鋁管內運動)
實驗3．48渦流阻尼擺
實驗3．49電磁驅動與電磁阻尼
實驗3．50電磁驅動彈簧振擺實驗
實驗3．51磁極禁止式感應電動機
實驗3．52一維限位磁懸浮實驗
實驗3．53超導磁懸浮列車
實驗3．54地球儀的常溫磁懸浮
實驗3．55磁滯回線
實驗3．56居里點
實驗3．57磁疇的磁化現象
實驗3．58磁性表座工作原理
實驗3．59旋轉磁場演示異步電動機原理
實驗3．60電磁波的發射與接收(燈泡演示)
實驗3．61電磁波的發射與接收(收音機演示)
實驗3．62趨膚效應實驗
實驗3．63高斯面模型
實驗3．64圓電流軸線上的磁場模型
實驗3．65均勻帶電圓環軸線上的電場模型
實驗3．66磁場中電流受力模型
實驗3．67電磁波模型
實驗3．68單相手搖發電機
第4章振動與波（45）
實驗4.01旋轉矢量模型
實驗4.02啄木鳥演示自激振動
實驗4.03豎直彈簧振子演示簡諧振動
實驗4.04水平彈簧振子演示簡諧振動
實驗4.05球缺擺
實驗4.06柱偏擺
實驗4.07不同質同形狀圓環擺
實驗4.08同質圓弧擺
實驗4.09共振減震實驗
實驗4.10鋸條馬達演示受迫振動
實驗4.11受迫振動演示儀
實驗4.12馬達彈簧演示受迫振動
實驗4.13多諧共振儀
實驗4.14玻爾共振儀(簡諧振動,阻尼振動,受迫振動)
實驗4.15音叉演示共振
實驗4.16雙喇叭演示“拍”
實驗4.17耦合擺球演示共振
實驗4.18耦合擺
實驗4.19共振耦合擺
實驗4.20豎直彈簧振子演示共振耦合
實驗4.21振轉耦合振子實驗
實驗4.22音叉演示“拍”
實驗4.23共振音箱實驗
實驗4.24簡諧振動合成儀
實驗4.25示波器演示“拍”和李薩如圖
實驗4.26雷射演示李薩如圖
實驗4.27橫波模型
實驗4.28細彈簧縱波實驗
實驗4.29聲譜演示實驗
實驗4.30行波與駐波(筷波儀）
實驗4.31縱波模型
實驗4.32波動投影器
實驗4.33金屬管（桿）聲駐波實驗
實驗4.34載流導線弦駐波（安培力激勵）
實驗4.35馬達激勵繩索弦駐波
實驗4.36氣體火焰駐波
實驗4.37二維駐波演示實驗
實驗4.38鋼板尺和柔鏈駐波演示實驗
實驗4.39圓環弦駐波
實驗4.40都卜勒效應(掄蜂鳴器)
實驗4.41魚洗
實驗4.42水波盤
實驗4.43超聲噴泉
實驗4.44變音鍾
實驗4.45昆特管實驗（空氣聲駐波）
第5章光學與近代物理（69）
實驗5.01光導纖維工藝品
實驗5.02白光經三稜鏡的色散分光
實驗5.03白光經透射光柵的衍射
實驗5.04白光經反射光柵的衍射
實驗5.05導光水柱
實驗5.06白光經肥皂膜的干涉（經透鏡成像到牆）
實驗5.07白光牛頓環
實驗5.08等傾干涉模型
實驗5.09空氣薄膜干涉
實驗5.10等傾干涉(雷射)
實驗5.11等傾干涉(鈉光,FP標準具)
實驗5.12麥可遜干涉儀演示實驗
實驗5.13平台式麥可遜干涉儀的雷射實驗
實驗5.14可調單縫衍射
實驗5.15細絲衍射
實驗5.16單縫雙縫衍射(多縫板A)
實驗5.17單縫多縫衍射（多縫板D）
實驗5.18各種單孔的衍射(多縫板B)
實驗5.19雙縫雙孔的衍射（多縫板C）
實驗5.20圓屏衍射
實驗5.21圓板上光闌的衍射
實驗5.22一維光柵衍射(雷射光源)
實驗5.23正交光柵衍射(雷射光源)
實驗5.24各種氣體元素的光譜
實驗5.25分光計實驗（汞燈光柵衍射）
實驗5.26微波分光計演示單縫衍射
實驗5.27立體照片
實驗5.28白光全息(卡尺)
實驗5.29雷射再現全息照相
實驗5.30白光再現全息照相
實驗5.31偏振片(起偏與檢偏、馬呂斯定律)
實驗5.32偏振畫
實驗5.33蠟紙消除偏振演示實驗
實驗5.34反射起偏與檢偏模型
實驗5.35橢圓偏振光模型
實驗5.36圓偏振光模型
實驗5.37布儒斯特儀（玻璃堆起偏）
實驗5.38黑貓變白貓趣味實驗
實驗5.39視頻台上的演示實驗組合(偏振光的產生和檢偏)
實驗5.40視頻台上的演示實驗組合(橢圓偏振光的產生與檢驗)
實驗5.41視頻台上的演示實驗組合(圓偏振光的產生與檢驗)
實驗5.42視頻台上演示方解石的雙折射
實驗5.43視頻台上的演示實驗組合(石英晶體的旋光現象)
實驗5.44視頻台上的演示實驗組合(精密確定偏振面)
實驗5.45方解石模型
實驗5.46方解石的雙折射實驗
實驗5.47二分之一波長片實驗
實驗5.48四分之一波長片實驗
實驗5.49雙絲衍射與雙縫衍射實驗的比較
實驗5.50應力雙折射
實驗5.51等厚顯色偏振實驗
實驗5.52偏振光的干涉
實驗5.53晶體偏振光干涉
實驗5.54顯色、應力雙折射演示儀
實驗5.55蔗糖水溶液的旋光實驗
實驗5.56白光的散射
實驗5.57電子衍射
實驗5.58夫蘭克赫茲實驗
實驗5.59光電效應
實驗5.60黑體輻射
實驗5.61絕對黑體模型（開孔黑木盒）
實驗5.62CO2雷射器
實驗5.63氣體雷射管的結構
實驗5．64雷射倍頻
實驗5.65θ調製
實驗5.66劈尖模型
實驗5.67NaCl晶格模型
實驗5.68金剛石晶格模型
實驗5.69銅鏡
第二篇展廳演示實驗
第6章六教展廳（115）
實驗6．0013D攝像系統及立體圖像還原
實驗6．002立體電視
實驗6．003柱面透鏡光柵一變畫
實驗6．004納米管電熱聲裝置
實驗6．005大型幻影儀
實驗6．006大雙球面鏡盒幻像
實驗6．007旋轉字幕球
實驗6．008永動型傅科擺
實驗6．009水中落沙實驗
實驗6．010臥式單缸蒸汽雙動機
實驗6．011輝光碟
實驗6．012輝光放電球
實驗6．013光纖傳光束
實驗6．014光纖傳像束
實驗6．015石英晶體劈尖(偏振光的干涉)
實驗6．016小透鏡人工複眼
實驗6．017自聚焦光纖複眼
實驗6．018電流變現象
實驗6．019圓環(盤)在水平桌面上的振動實驗
實驗6．020翻身石蛋陀螺
實驗6．021魔石
實驗6．022放大機
實驗6．023光的增透與增反膜
實驗6．024一面鍍鋁雙凸球面凸透鏡
實驗6．025光學平台實驗
實驗6．026凹球面反射鏡
實驗6．027凹柱面反射鏡
實驗6．028凹橢球面反射鏡
實驗6．029凹拋物面反射鏡
實驗6．030小孔泄漏實驗
實驗6．031雙滾球混沌實驗
實驗6．032無遮攔視差立體圖
實驗6．033視差立體感原理實驗
實驗6．034流沙轉盤實驗
實驗6．035天然晶體理想外形的對稱性(32點群)
實驗6．036模壓全息
實驗6．037電磁場量矢量方向的普遍關係
實驗6．038磁鐵的同性磁極相吸實驗
實驗6．039用大頭針顯示磁場
實驗6．040直線電機實驗
實驗6．041窺視無窮
實驗6．042黑地白格圖——眼見不為實實驗之一
實驗6．043白地黑格圖——眼見不為實實驗之二
實驗6．044白線黑圓圖——眼見不為實實驗之三
實驗6．045光滲現象——眼見不為實實驗之四
實驗6．046視錯覺——眼見不為實實驗之五
實驗6．047普氏擺——眼見不為實實驗之六
實驗6．048雙單擺耦合擺
實驗6．049三單擺耦合擺
實驗6．050瑞利球
實驗6．051魔術中的物理學
實驗6．052頻閃現象實驗(聲振動可視)
實驗6．053時隱時現演示儀
實驗6．054旋轉液體內部的壓強分布
實驗6．055中型幻影儀
實驗6．056幾何光學小實驗
實驗6．057經藍寶石晶體薄片反射光的干涉
實驗6．058超聲光柵
實驗6．059轉鏡法測光速實驗
實驗6．060平動桿實驗
實驗6．061磁混沌擺
實驗6．062肥皂膜造型
實驗6．063飛車
實驗6．064空氣熱機(pV圖)(P2．6．2．4)
實驗6．065靜電感應盤
實驗6．066扭擺演示受迫振動(P1．5．3．13)
實驗6．067扭擺演示混沌(P1．5．3．4)
實驗6．068超音波演示拍(P1．7．5．1)
實驗6．069超音波演示干涉(縫的衍射)(P1．7．5．3)
實驗6．070模擬信號的傅立葉分析與合成(P1．7．7．1)
實驗6．071函式信號的傅立葉分析(P1．7．7．2)
實驗6．072LRC電路衰減信號的傅立葉分析(P1．7．7．3)
實驗6．073聲波的傅立葉分析(P1．7．7．4)
實驗6．074海市蜃樓
實驗6．075散射光的干涉
實驗6．076動感畫
實驗6．077人眼模型
實驗6．078不同厚度的膜的顏色
實驗6．079光纖通信
實驗6．080雷射準直
實驗6．081二面鏡
實驗6．082超導電性(測高溫超導體的轉變溫度)(P7．2．6．1)
實驗6．083空間濾波
實驗6.084計量光柵
實驗6.085法拉第效應（P5.4.6.1）
實驗6.086波粒二象性（白光光源）
實驗6.087波粒二象性（雷射光源）（P6.1.5.2）
實驗6.088布爾陷阱（P6.1.6.1）
實驗6.089電子自旋共振(P6.2.6.1)
實驗6.090威爾遜雲室（P6.5.1.1）
實驗6.091晶體結構（場發射顯微鏡）（P7.1.1.1）
實驗6.092常溫磁懸浮陀螺
實驗6.093立體照相機與立體照相
實驗6.094光為什麼不走直線？
實驗6.095雷射脈衝全息人像
實驗6.096彩色影子
實驗6.097老式照相機
實驗6.098立體觀察鏡
實驗6.099聲製冷
實驗6.100輝光放電與分子平均自由程實驗
實驗6.101Nd：YAG脈衝雷射器
實驗6.102紅寶石雷射腔
實驗6.103兩種HeNe雷射的比較
實驗6.104半導體雷射泵浦(連續Nd：YAG倍頻雷射器)
實驗6.105光學顯微鏡
實驗6.106金相顯微鏡
實驗6.107偏光顯微鏡
實驗6.108相襯顯微鏡
實驗6.109磁透鏡
實驗6.110電子顯微鏡
實驗6.111掃描隧道顯微鏡
實驗6.112光譜燈2 (固體與半導體的發光光譜)
實驗6.113搖頭式超聲微電機
實驗6.114行波式超聲馬達
實驗6．115電光效應
附錄A質心運動定理的推導
附錄B克尼希定理和質心繫的角動量定理的推導
附錄C耦合微分方程組的求解
附錄D關於普遍的都卜勒效應公式的推導
附錄E晶體光學基礎知識
附錄F關於晶體結構分析（勞厄斑）
附錄G磁鐵的同性磁極相吸現象分析
附錄H萊寶Cassy Lab軟體的使用
視頻檔案目錄
參考文獻
