亥姆霍兹旋转木马演示仪的实验设计

介绍了亥姆霍兹旋转木马在制作过程中的技术路线以及设计技巧.该装置利用亥姆霍兹共鸣器原理,把共鸣球颈口声压巧妙地转化为旋转的动力,可以通过演示旋转快慢来研究共鸣器共振强度与外界声源频率、强度以及自身物理参数的关系,经过演示实验证明教学效果良好.     

电子成像均匀约束磁场的产生及测试分析

为增加离子与原子碰撞成像系统中探测电子的立体角，设计了一约束电子的复合型亥姆霍兹线圈装置.对复合型亥姆霍兹线圈的磁场分布进行了理论计算和分析，并对制作的复合型亥姆赫兹线圈产生的磁场进行了实验测量，得出磁场的均匀性好于±0.6%. 关键词： 亥姆霍兹线圈 磁场分布 磁场均匀性     

基于电磁感应法测量亥姆霍兹线圈磁场的改进

本文在电磁感应法的基础上,通过与亥姆霍兹线圈串联使电容达到谐振的改进方法,测量了不同电容参数下的亥姆霍兹线圈磁场分布,并利用Origin软件拟合分析了亥姆霍兹线圈磁场与中心轴线位置的关系.实验结果表明,基于电磁感应的改进方法测得的亥姆霍兹线圈磁场精确度在一定程度上均大于传统电磁感应法的测量结果,3种电容选择中,串联电容为0.099×10^-6F时,精确度最高,拟合的亥姆霍兹线圈磁场与中心轴线位置的关系式与理论状态下的公式基本吻合.改进方法的实验效果明显,精确度高,科学可行,是一种值得推广的测量亥姆霍兹线圈磁场的改进方法.     

腔壁弹性对水下小型圆柱形亥姆霍兹共振器共振频率的影响

理论和实验研究了腔壁弹性对水下小型圆柱形亥姆霍兹共振器共振频率的影响.基于电-声类比理论,建立了小型共振器的简化模型,利用电路分析方法得到了便于计算的共振频率一般表达式.分别仿真分析了共振器壁面厚度和材料对共振频率的影响,得到了不同尺寸的小型共振器的近似刚性条件.在充水驻波罐中对不同壁厚、不同材料的小型圆柱形亥姆霍兹共振器的共振频率进行了测量,实验结果较好地验证了理论分析和近似刚性条件的正确性.所得结果对小型圆柱形亥姆霍兹共振器的设计和水下应用具有较好的参考价值. 关键词： 亥姆霍兹共振器 共振频率 传递函数 辐射阻抗     

周期镶嵌亥姆霍兹共鸣腔平板的声全背向反射

研究斜入射声波在周期镶嵌亥姆霍兹共鸣器的刚性界面上的反射行为.共鸣器间的空间周期间隔d和入射声波的波长入相当,且大于共振腔尺寸,因此可被视为具有集总参数的声学元件.理论分析和数值计算均表明,当入射波频率和方向既满足布拉格共振条件又同时满足亥姆霍兹共振条件时,在通常的反射方向上反射声波消失,反射波逆入射方向传播,引起与常规反射全然不同的全背向反射.     

亥姆霍兹旋转木马的实验研究

设计了简易的实验装置,对亥姆霍兹旋转木马的声-动能转化现象及其运动过程进行了实验研究和讨论,并简单确定了亥姆霍兹共振器的共振频率.     

利用亥姆霍兹线圈测量真空磁导率

采用FD-HM-Ⅰ型亥姆霍兹线圈,利用高灵敏度毫特斯拉计,探测亥姆霍兹线圈公共轴线中点的磁感应强度.通过改变亥姆霍兹线圈中电流的正、反方向,消除了地磁场影响,从而精确测定了真空磁导率.     

一维亥姆霍兹共振腔声子晶体中缺陷模式的实验研究

基于亥姆霍兹共振腔单元设计并制作了一种一维局域共振型声子晶体, 针对结构中存在点缺陷的情况, 进行了实验研究. 实验结果表明, 由于点缺陷的存在, 局域共振型声禁带中出现了缺陷模式, 并且在缺陷单元周围引起了能量的局域现象, 与理论结果符合较好. 缺陷单元从两个不同的方向趋近于完美单元时, 缺陷模式分别按照不同的规律变化, 但是越靠近禁带边缘, 所局域的能量就越多. 另外, 当缺陷单元共振频率小于完美单元共振频率时, 局域能量主要集中在声波导内; 反之, 局域能量则主要集中在共振腔内. 本研究对设计新型低频声滤波装置及高声强集中装置具有一定意义. 关键词： 亥姆霍兹共振腔 声子晶体 缺陷模式 能量局域化     

利用霍尔效应测磁场实验的数据处理

推导了亥姆霍兹线圈产生磁场的全空间分布的普遍公式,讨论了如何确定磁感应强度的方向。就实验内容进行了实例分析,利用Matlab软件进行了相关计算,提出了利用霍尔效应测磁场实验的数据处理方法。最后,详细讨论了亥姆霍兹线圈所在平面处磁场强度相关参数的分布曲线。     

基于可调频亥姆霍兹共振器的封闭空间噪声自适应半主动控制

针对实际中声场激励频率可能发生变化的情况,研究采用自适应频率可调的亥姆霍兹共振器吸声器来跟踪激扰频率从而控制封闭空间噪声。建立了封闭声腔与亥姆霍兹共振器耦合的频域模型与时域控制模型,并给出了三种频率调谐控制算法,即亥姆霍兹共振器开口处声压幅值最小和内部声压幅值最大,以及判断内部声压幅值和开口处声压幅值的点积值趋零(点积值法)。理论分析和数值计算结果表明点积值法调频效果明显优于其它两种算法。采用并设计一种颈部面积可调的可调频亥姆霍兹共振器,利用点积值调频算法进行了单频和带宽信号激励下封闭空间噪声控制仿真和单频激励下实验研究,结果表明:点积值调频算法具有较好的频率调节性能和调节精度,并取得了理想的噪声控制效果,验证了理论模型正确性及调频算法的有效性。      

对亥姆霍兹线圈磁场分布的分析

利用DH4501D实验仪探究了亥姆霍兹线圈轴线上和轴线外的磁场分布问题。首先通过对单个线圈不同电流下的磁场分布的实验值与理论值对比发现电流大的磁场更接近理论值,更适合用来研究磁场分布问题。然后利用较大电流分别研究了单个线圈以及亥姆霍兹线圈轴线上和轴线外的磁场分布的规律及产生原因。最后利用磁场分布拟合了真空磁导率并与理论值进行了对比。通过对这些问题的研究不仅加深了对毕奥-萨伐尔定律的理解,更加明确了亥姆霍兹线圈的磁场分布规律。     

腔壁弹性对充水亥姆霍兹共振器声学特性的影响:圆柱形腔等效集中参数模型

研究了充水亥姆霍兹共振器的弹性壁对其声学特性的影响。建立了考虑壁面弹性的圆柱形共振器的等效集中参数理论模型,并在静水管路上进行了实验验证。从共振器的共振频率、激励声压与腔内声压的传递函数以及共振器的传递损失等方面阐述了弹性壁的影响,并对刚性壁假设和弹性壁结果进行了比较。理论和实验都证明了腔壁弹性对亥姆霍兹共振器的声学特性有很大的影响。     

可听声频段的声学超材料

制作了一维周期排列的亥姆霍兹共振器超材料,在空气环境下测试了其在可听声频段声学透射行为.实验结果表明,在2.1—3.5 kHz附近该材料具有透射衰减的吸收峰,利用声传输线理论（ATLM）计算的透射率和实验结果一致,同时由计算的等效阻抗分析可知,实验中出现的吸收峰是由HRs共振的回波反射引起的.另外,实验测试的样品中透射信号分布进一步验证了材料的共振效应,也就是会出现与外加激励反相响应.基于前述的共振模型计算出该材料的等效弹性模量为负. 关键词： 亥姆霍兹共振器 声传输线 吸收峰 等效弹性模量     

亥姆霍兹线圈磁场均匀性的研究

本文利用ＩＢＭ—ＰＣ计算机时圆电流的磁场和亥姆霍兹线圈（Ｎ＝１和Ｎ＝９９）的磁场作了精确计算； 给出了亥姆霍兹线圈的磁场系数和相对误差的数据，画出了１％、０．２％和０．０２％的磁场均匀区；对影响亥姆霍兹线圈磁场均匀性的几个因素进行了计算和讨论．     

杰出的导师亥姆霍兹及其对维恩的影响

文章在简要介绍著名物理学家亥姆霍兹在生平及科学贡献的基础上，着重讨论了亥姆霍兹作为一位杰出的导师，对维恩的一生产生了决定性的影响。     

亥姆霍兹线圈磁场的均匀性分析

引入磁场均匀度的概念，对亥姆霍兹线圈磁场的均匀性进行了定量分析，并通过计算机模拟，得出了同一精度下，形成亥姆霍兹线圈均匀磁场的最佳条件．     

亥姆霍兹线圈测量系统的测量原理及程序设计

叙述了利用磁通法建立亥姆霍兹线圈测量系统的测量原理,并将其应用于永磁体磁性能参数(Br,Hc,易磁化轴方向等)的测量.在利用现有高性能积分器的基础上,还给出了测量程序的设计方法,并利用此测量系统对BEPC永久四极磁铁模型所用磁块进行了测量.最后,就由于亥姆霍兹线圈机械偏差所带来的测量误差进行了讨论.     

基于亥姆霍兹线圈的磁聚焦实验研究

设计了磁聚焦现象观测实验仪器,使用亥姆霍兹线圈和透明的阴极射线管,能够直接观测到磁聚焦现象中粒子的整体运动轨迹区域,直观地展示了磁聚焦现象.同时该仪器还能够利用磁聚焦法测量带电粒子比荷,演示带电粒子的静电偏转效应以及磁效应.     

浅论亥姆霍兹定理在电磁场理论中的贯穿作用

讨论了亥姆霍兹定理的表述形式及其在电磁场理论教学中的贯穿作用．根据亥姆霍兹定理，可以由麦克斯韦方程组自然地引出标量电位和矢量磁位函数，并可方便地导出库仑定律或毕奥一萨伐定律，以及位函数与场在自由空间的积分表达式．     

内置谐振器的轻薄宽频吸声器结构设计与分析*

微穿孔板吸声器的吸声频带相较于亥姆霍兹谐振器更宽,但其低频吸声的实现需要较大的空气背腔,这对结构尺寸有限制的场合存在一定局限性。本文设计了一种轻薄吸声降噪结构(内置亥姆霍兹谐振器的微穿孔板吸声器,简称MPPHR),将微穿孔板吸声器与亥姆霍兹谐振器进行了结合,提升吸声器的低频吸声性能的同时兼具了微穿孔板宽带吸声的优点。首先基于微穿孔板和亥姆霍兹谐振器理论建立了等效电路模型并计算了结构的声阻抗。然后通过有限元对MPPHR的吸声特性进行了参数研究。最后验证了MPPHR的声阻抗模型和有限元仿真的准确性。研究结果表明：MPPHR结构拥有更宽吸声频带,厚度仅为30mm的MPPHR的半吸收频带可达1294Hz,相较于同等厚度下的微穿孔板吸声器宽近500Hz。此外,MPPHR拥有更好的低频吸声效率。