基于MATLAB编程的弗兰克-赫兹实验数据处理方法探讨

弗兰克-赫兹实验是理工科近代物理实验教学中的一个重要实验,由于弗兰克-赫兹实验手动测量数据时,所得数据量大而且精度不高,学生人工处理数据的过程中往往面临繁、难等问题.本文提出运用MATLAB GUI的可视化,通过自动读取人工测量实验数据,进行图像拟合,进而使用逐差法和最小二乘法进行数据处理.教学实践表明,该方法不仅能够有效地解决实验数据处理中的繁琐、困难等问题,还能够充分发挥学生的主动性,使学生对实验原理的本质和实验数据的处理有更加深刻的理解和思考,提高物理实验教学的有效性.在教学实践中,使用该方法,不仅有了更多的时间综合训练学生的实验操作能力,同时也提高了实验教学的有效性,创新了传统实验教学的复杂数据处理过程,实验教学效果较佳.     

金属导体电阻温度系数实验数据处理方法的比较

基于金属导体电阻温度系数实验数据的特点,我们采用三种不同的数据处理方法:逐差法、最小二乘法和Origin绘图,对实验数据进行了分析处理,并且将三种方法在处理实验数据时的特点做了对比分析。根据我们的分析发现,将Origin应用到大学物理实验教学的数据处理中,不仅能够简单、快捷地完成数据的统计、分析和曲线拟合,而且有利于帮助学生掌握物理规律,更好地提高物理实验教学的效果。     

地磁场测量实验教学设备的改造、替代及软件选取

介绍了周期幅值法测量地磁场的实验方法,指出了原实验设备存在的问题,同时提出了实验设备的改造方案,并详细介绍了如何软选取件模块.该工作降低了实验教学的维护成本,节约了因等待维护耗费的大量时间,保证了实验教学的顺利进行.     

德拜相法测晶格常数实验数据处理方法分析简

数据处理是大学物理实验中的一个重要环节。本文介绍了德拜相法测晶格常数实验中的三种数据处理方法,通过误差分析提出了提高准确度的方向,为解决实验教学中存在问题提供了依据。     

基于ANSYS软件的驻波管虚拟仿真实验设计

近年来,虚拟仿真实验教学方式凭借其成本低、安全度高、灵活性强等优势越来越受到国内外高校的重视.本文基于有限元分析软件ANSYS设计驻波管虚拟仿真实验方案,涵盖驻波比法、传递函数法和管道脉冲法三种实验方法,给出误差和计算效率的对比分析结果,并提供用户图形界面(GUI)和命令流两种操作方式.此方案可弥补目前高校大学物理实验缺少声学实验的不足,对大学物理虚拟仿真实验建设具有一定的参考价值.     

德拜相法测晶格常数实验数据处理方法分析

数据处理是大学物理实验中的一个重要环节。本文介绍了德拜相法测晶格常数实验中的三种数据处理方法,通过误差分析提出了提高准确度的方向,为解决实验教学中存在问题提供了依据。     

三步式红外光谱实验教学法

在红外光谱实验教学中建立了以基础实验、综合实验、自主设计实验为一体的三步式实验教学方法,激发学生的学习兴趣和科学研究热情,提高了实验教学效果。     

静电场模拟实验的教学研究

用稳恒电流场模拟静电场是理工科大学生的必修物理实验.在传统的物理实验教学中,一般使用等臂记录法获取实验数据,然后根据等势电压与等势圆半径的对数的线性关系,进而求出内圆柱电极半径和外环电极内半径.本文根据实验数据的特点,分别使用指数拟合法、二元线性回归法和A类不确定度法同时处理用稳恒电流场模拟静电场中得出的实验数据,给出稳恒电流场模拟静电场实验的误差分析.通过对比,对数据处理方法在实验教学中的应用进行了相关分析和研究.     

回顾与展望——祝贺《物理实验》创刊20周年

《物理实验》创刊至今已 2 0年 .回顾 2 0年前在苏州和上海 ,分别召开的高等师范院校和综合大学的物理实验教学经验交流会上 ,与会的物理实验教师 ,强烈要求教育领导部门 ,重视物理实验教学 ,在提高和改革物理实验教学上 ,给予有力的支持和关怀 .当时的教育部物理实验课程教材编审小组 (现实验物理教学指导组前身 ) ,从物理实验课程在物理学专业的课程体系所占地位和作用的原则出发 ,研究了当时各校物理实验教学的现实和教师的意见 ,认为当时物理实验教学 ,存在三个亟待解决的问题 . 1 )从物理实验课程的目的与要求出发 ,特别是普通物理实验…     

基于LabVIEW的大学物理虚拟实验设计——以“单臂电桥法测电阻”为例

单臂电桥法测电阻实验是理工科大学物理基础实验之一,在实验教学中占有重要的地位。基于虚拟仪器开发平台（LabVIEW）,制作了单臂电桥法测电阻实验并投入实验教学,取得良好的实验效果。     

三级炮加载技术在超高压状态方程研究中的应用

根据阻抗梯度飞片设计原则和超高速数值模拟技术设计出一种新的叠层波阻抗梯度飞片,并利用三级炮加载技术将Ta飞片加速至9 km/s以上,测量了Ta在超高压下的状态方程。三级炮实验实现了冲击波速度与粒子速度的同时测量,Ta的Hugoniot数据与文献中发表的数据具有很好的线性关系,说明三级炮加载技术适合于材料超高压状态方程研究。     

一种超高速发射实验装置的改进及其数值模拟

 以流体比容方法和三阶PPM方法为基础，给出了适用于三级气炮超高速发射过程数值模拟的多流计算方法和计算代码MFPPM。利用Sandia实验室一系列的实验装置及其结果对计算代码进行了验证和确认，获得了较好的数值模拟结果（其中最大相对误差为1.07%），同时对冲击波物理与爆轰物理实验室设计的实验装置进行了数值模拟，计算结果与实验结果相差1.04%。为了更好地满足超高压下材料状态方程的测量，提出了一种带汇聚型的改进装置设计，并给出了相应的数值模拟结果。     

基于长波红外光谱的热态锻件温度场测量方法研究

提出一种长波红外光谱的温度场测量方法。将谱色测温原理与三级Fabry-Perot(FP)型Liquid Crystal Tunable Filter(LCTF)相结合,并对测温理论模型中三组非线性相关方程组所得的解进行了优化,以进一步减小误差,使测量值更加客观、真实;然后运用液晶双折射可调谐滤光原理,制作了三级FP型LCTF滤光系统,该系统在一定的长波红外光谱范围内实现了波长的任意调谐,从而保证测温系统的响应快速、准确。该方法测温前无需知晓被测物发射率,且能有效抑制背景光辐射和环境光源对测温精度带来的影响,保证了测温结果的准确性。最后通过matlab仿真软件验证了滤光系统所得红外光谱符合系统设计要求,并通过实验验证了该测温方法的可行性,测温准确性较之传统的单波段红外热像仪得到了提高。     

Enhancement of conductivity in La2Mo2O9 ceramics fabricated by a novel three-stage thermal processing method

Pure and dense La₂Mo₂O₉ ceramic electrolytes with grain sizes of 1–3 μm were fabricated from nanocrystalline powders by a novel three-stage, one-cycle, pressureless thermal processing method at temperatures as low as 600 °C. Phase formation, microstructure and grain size of the samples were examined using X-ray diffraction and scanning electron microscopy. Density of the sintered samples was determined as in the range of 94–96% of the theoretical density by weight/geometric measurements. Impedance spectroscopy was used to characterize the electrical properties of the sintered samples. The conductivity of the three-stage sintered samples reaches a value of 0.018 S/cm at 600 °C and 0.05 S/cm at 700 °C, much higher than that of the samples fabricated by conventional solid-state reaction method, but similar to that of the samples sintered at 950 °C for 12 h from the same nanocrystalline powders. The high conductivity of these samples was attributed to the co-operation of the excellent performance of nanocrystalline powders and the advantages of the novel three-stage low-temperature thermal processing.     

Three-stage auto-ignition of n-heptane and methyl-cyclohexane mixtures at lean conditions in a flat piston rapid compression machine

One approach to enhancing the thermal efficiency of combustion systems is to burn fuels at ultra-lean conditions (equivalence ratio below 0.5). It has been recently reported that the auto-ignition of some hydrocarbon fuels, under specific temperature, pressure, and mixture conditions, releases heat in three distinctive stages. The three auto-ignition stages can be divided as a first low-temperature auto-ignition stage with conventional low temperature, and a high-temperature stage separated into two sub-stages. This study presents ignition delay time measurements of n-heptane and methyl-cyclohexane (MCH) mixtures in a flat piston rapid compression machine (RCM) under ultra-lean conditions. It provides experimental evidence of three-stage auto-ignition. This phenomenon of delayed high-temperature heat release is seldom reported in the literature and this is the first time to be reported for these types of fuels. The experiments cover two binary n-heptane/MCH mixtures of 15/85 and 70/30 by volume, pressures of 11 bar and 16 bar, temperature range of 700 to 900 K, and equivalence ratio of 0.4. The RCM optical access was utilized for high-speed chemiluminescence imaging. Detailed chemical kinetic simulations in a homogenous batch reactor with variable volume were conducted to further interrogate the three-stage auto-ignition phenomenon. Chemiluminescence shows that three-stage auto-ignition occurs in the adiabatically compressed end-gas, which indicates that this phenomenon is chemically-driven and is not induced by a thermal stratification in the RCM experiments. The model predicts the features of three-stage auto-ignition, which were experimentally observed at temperatures approximately below 750 K. As expected, significant discrepancies are observed in the ignition delays of experiment and simulation in the negative temperature coefficient (NTC) region. The simulation of the n-heptane/MCH 70/30 mixture shows better agreement with experiments in the Positive Temperature Coefficient (PTC) region compared to the 15/85 mixture.     

一种三级自动复叠制冷系统的试验研究

本文提出一种三级自动复叠的制冷系统,搭建了相应的研究装置,采用R134 a/R23/R14混合制冷剂,对试验装置和混合制冷剂组分的优化试验。并对降温过程中制冷系统中混合制冷剂合流特性进行了分析。     

Degradation of pentachlorophenol aqueous solutions using a continuous flow ultrasonic reactor: experimental performance and modelling

The degradation of aqueous solutions of pentachlorophenol (PCP) in a three-stage sonochemical reactor operating in the continuous flow mode has been investigated. The experimental reactor may be considered as a series of three high-frequency ultrasonic units. The influence of several parameters such as ultrasonic power, reactor volume and volumetric feed flow rate on the reactor performance is reported. Application of classical basic chemical engineering principles leads to a model that enables us to predict the PCP concentration within the reactor. In steady state, experimental conversion rates are shown to be in good agreement with model predictions.     

Reconstruction of local neutron physical functionals in surface harmonics method

Formulas for reconstruction of local neutron physical functionals for a three-stage calculation of a 2D VVER-1000 core using the surface harmonics method are obtained, implemented in the SUHAM code, and verified.     

Cu(In,Ga)Se2 薄膜在共蒸发"三步法"中的相变过程

CIGS薄膜的结晶相是制备高质量薄膜的关键问题. 本文采用共蒸发"三步法"工艺沉积Gu(In, Ga)Se₂ (CIGS) 薄膜, 通过X射线衍射仪 (XRD) 和X射线荧光光谱仪 (XRF)、扫描电镜 (SEM) 结合的方法详细研究了"三步法"工艺的相变过程, 并制备出转换效率超过15% 的 CIGS 薄膜太阳电池. 关键词： CIGS薄膜 共蒸发三步法 相变过程     

基于Level Set方法的双层流体热毛细对流的数值研究

基于Level Set方法建立了双层流体热毛细对流的数学模型,通过变密度二阶投影法求解控制方程,C-N隐式技术用于扩散项更新,三阶龙格库塔技术用于对流项的更新,采用连续表面张力模型(CSF)模拟Marangoni效应。三维数值模拟了微重力环境下双层流体系统中交界面变形的热毛细对流,结果显示,在Marangoni效应的作用下,交界面在热端凸起,在冷端凹陷;随着Marangoni数增大,双层流体交界面的变形率随之增大,对流强度也随之增大;交界面与壁面的接触条件会影响热毛细对流的流场和温度场。