移液管热喷泉物理过程的研究

装有热水的移液管倒置且尖端朝上时会喷出热水形成喷泉,这是大学物理热学中直观展示气体受热膨胀的一个很好的实验.我们建立了一个傅立叶传热与等压膨胀相结合的模型分析其物理过程,并利用COMSOL软件搭建模型验证.实验上搭建一个半机械化的实验装置,对热喷泉的动态过程进行拍摄,得出了热喷泉高度与热水温度呈线性关系,实验结果与理论模型相符.     

用COMSOL模拟网球拍效应

网球拍效应(TRE)指刚体绕第二惯量主轴旋转时的不稳定现象,它作为生活中常见的现象,在物理教学中常被提及,但有关的定量实验较为缺乏.本文中,我们在约化相空间中给出了TRE的直观解释,并利用COMSOL软件对该现象进行了研究,研究了不同初始条件参数和刚体设置对翻转周期的影响.我们发现“翻转耗时”对初始扰动不敏感,用它代替整个翻转周期可以减少测量和仿真模拟中误差的影响,从而在COMSOL仿真中实现了0.14%的测量误差.此外我们利用手机进行实验,观察到了TRE且定量结果与理论预期一致.本工作有助于学生形成关于TRE的物理图像,有助于TRE的物理教学定量实验设计.     

弗兰克-赫兹实验中温度与电子平均自由程的关系

运用原子非弹性碰撞模型来测量F-H曲线峰谷间距随峰谷数的线性关系,研究温度对电子平均自由程的影响,并尝试探讨一种较为准确的测量原子第一激发能的实验方法.     

欧洲物理实验教学考察报告

复旦大学物理教学实验中心一行5人,于2012年10月对英国、法国、德国七所大学的物理实验教学进行了深入考察,通过听课、听取介绍以及与学校及物理系领导、教师、助教和学生的广泛交流与讨论等多种形式,了解了这七所大学的物理实验教学概况。强大又配合密切的实验教学团队,科学而灵活的课程设置,丰富多彩的实验课堂,以及教师对实验教学的热爱和全身心投入,都给我们留下了深刻的印象。我们把考察中的所见所闻及我们的思考写成这份报告,以飨国内从事物理实验教学的领导、教师和广大学生。     

夫琅禾费衍射光强的反常分布和 Matlab模拟

讨论了夫琅禾费衍射实际实验中的反常现象,在一定条件下给出了计算机模拟的结果。实验表明,衍射图样的实验数据点分布结果与数值计算的模拟结果一致。由此可知,夫琅禾费衍射光强的反常分布是远场条件失效所致。     

弗兰克-赫兹实验中电流信号强度随温度变化的现象

弗兰克-赫兹实验中,IP-VG2K信号的强度会随温度和灯丝电压而变化.本文发现在温度低于160℃时,IP-VG2K信号强度随温度的升高而减小;当温度超过170℃后,信号随温度的升高而增大.本文提出了电场中Hg蒸气被热电离的模型,利用热力学平衡定律和Le Chteler原理,对此现象提出了合理的解释并通过了实验的验证.