基于DIS系统测定自制音叉振动频率的研究

利用自制装置将音叉的振动转换为感应电流,使用数字信息化系统(DIS)微电流传感器,变更测量参量,从而测定出待测音叉的频率.     

音叉振动的研究

一、问题的提出众所周知,在耳朵近旁将一只振动着的音叉绕其对称轴旋转一周,听到的音响增强和减弱各四次.实验表明,音响出现极大的四个方向在图1所示的±x和±y方向,图中虚线表示的四个方向音响则出现极小.实验还表明,音响出现增强减弱的次数和方向与音叉的频率无关.     

弦线与音叉垂直情况下弦振动的研究

如图1所示，当音叉的位置由图la变为图fo时，则弦线驻波的波腹数减少为原来（偶数）的一半，此现象有的称为二分频现象．对此现象现已有文章‘’‘通过建立物理模型解数理方程的方法得出某些具体结果，但在教学中更希望能从基本物理规律出发对此现象做出解释．本文就此试研究如下．一、基本分析由振动和波动理论可知，要使图1装置形成稳定的驻波须有两个条件，一为弦线长度为半波长的整数倍，一为音叉给予弦线一合拍作用力对弦线总是做正功．设弦线上激发某一频率的驻波，若无能量损耗，则不需外力作用，弦线的运动状态就会一直维持下去．此…     

声速测量演示实验的设计

利用声波传感器DIS、音叉设计了声速测量演示实验,利用传感器获得声音信号波形图,让学生定性认识声音,再根据不同位置处的传感器获得不同波形图,求得时间差,得出27.8℃时声速为346.6m/s.利用此装置还可以探究温度对声速的影响.     

关于音叉弦振动的讨论

在大学物理教材中［１］［２］［３］常用音叉弦振动来描述驻波现象，并都认为驻波的形成原因是入射波（由音叉带动弦振动所引起的波）与反射波的干涉结果。这种解释实际上是欠妥当的。本文详细讨论了音叉弦振动形成驻波的现象及其原因。     

利用李萨如图形测量音叉的频率

介绍李萨如图形的形成原理以及如何利用李萨如图形来测量音叉频率的实验。并对该实验进行了分析。     

共振音叉实验的改进

音叉共鸣箱垫片的老化或弹性不足,严重影响了声音共鸣的演示效果.经研究发现,只要在音叉的共鸣箱底部垫上泡沫塑料即可达到预期的演示效果.为达到最佳的演示效果,还探讨了敲击音叉的部位及音叉的数量和摆放方式.     

利用DIS数字化信息系统对高脚玻璃杯振动声现象的研究

对高脚玻璃酒杯杯沿受力F激励后杯壁发生振动的现象进行了研究,利用DIS声传感数字化信息系统采集振动频率,研究频率与振动有效质量之间的关系,结合振动理论研究其杯壁的受迫振动机理.     

悬挂共振音叉改进共鸣实验

为了使共振音叉达到较好的效果,自制了一对共振音叉的悬挂装置及其附件,用该装置可以将2个共振音叉悬挂起来,其演示效果较好.同时,本文探讨了共振音叉不同的悬挂方式,并介绍了如何演示共鸣实验和利用该装置演示声波的干涉实验.     

音叉振动阻尼系数的测定与研究

利用计算机的声卡采集音叉振动信号;研究了振动衰减过程中阻尼系数的大小;得出了阻尼系数不是常数;而是与音叉振幅成线性关系的初步结论;并用共振态下策动力振幅对音叉振幅的关系验证了这一结论．根据阻尼系数与振幅的关系解释了两种传统方法测量结果差别很大的原因．     

Shear-Force Detection by Reusable Quartz Tuning Fork without External Vibration

Many studies have reported on the use of quartz tuning forks (a type of crystal oscillator used in wristwatches) in the detection of shear force, employed to control the distance between the probe and the sample in a scanning near-field optical microscope. This study focuses on a newly-devised shear force detection method capable of simultaneous non-external oscillation and detection, which also allows for subsequent reuse of a tuning fork. The optimum configuration and tip length for inserting a probe into the slit of a tuning fork have been elucidated. The shear force was detectable in about 5 nm decay length using such conditions.     

基于石英音叉晶振的实验教学设计研究

探讨了将科研研究内容与大学物理学专业中实践教育课程教学内容相结合的实验教学设计研究,为有效推进高校教学改革提出一种新的研究途径。集学、机械和电子学及软件算法一体化,内容难度适中,知识面广阔,能够丰富教学内容和提高教学质量,激发学生学习兴趣,更好地培养学生的动手能力、思维能力和科学创新能力。     

相位差法测受迫振动的阻尼系数

利用音叉在受迫阻尼振动中速度与驱动力之间的相位差测定了阻尼系数.该方法在系统的稳定状态下读数,克服了通常所用的振幅衰减方法中的不稳定性,可降低人为因素给测量带来的误差.     

双共振准相位匹配光学参量振荡器的调谐特性

利用全固化单频Nd：YVO4激光器泵浦双共振难相位匹配铌酸锂连续光学参量振荡器,实验研究了该光学参量振荡器下转换光的调谐特性。通过改变PPLN晶体的温度及OPO的腔长,下转换光的调谐范围分别为189nm和175nm,通过改变泵浦光频率,信号光频率连续调谐375MHz。实验结果与理论计算值基本吻合。     

音叉的共振频率与双臂质量的关系研究及其应用

通过对音叉振动系统的研究,分析了受迫振动系统振动振幅与驱动力频率的关系及音叉共振频率与双臂质量的关系,并用共振原理设计了振动式液体密度传感器.     

音叉受迫振动规律及计算机实时测量

对音叉作受迫振动的规律及音叉振动周期与双臂质量的关系进行了研究,自制了新型的音叉受迫振动与共振实验仪,该仪器不仅可以手工调节做实验,而且可以实现计算机实时测量.     

第3届亚洲物理奥林匹克竞赛力学实验试题解答与分析

介绍第第3届亚洲物理奥林匹克竞赛力学实验试题及解答，并分析了该实验的设计思想、特点与要求。     

基于MATLAB的音叉受迫振动与共振的实验数据处理

在音叉受迫振动实验中,用MATLAB语言对相应的实验数据进行线性拟合,得到加载在音叉双臂物块的未知质量,与实际电子天平测出的质量几乎吻合。该方法可给学生在数据处理提供一个验证的作用,并提升学生数据处理能力。     

微型石英音叉陀螺模态特性的有限元分析

MEMS石英音叉陀螺是近年来发展起来的新型惯性器件。在石英音叉的早期设计阶段,为了提供可靠的设计方案,并缩短设计周期,应该对其进行分析模拟。音叉的结构参数至关重要,不仅会影响陀螺的敏感性,还会影响其检测精度和稳定性。本文以U形音叉为例,利用大型有限元分析软件ANSYS建立了微型石英音叉的实体模型,对其模态特性进行了分析和计算,分析了音叉几何尺寸对其谐振频率的影响,并提供了一组可供实际制作的音叉结构参数,大大缩短了设计周期。