利用晶体三极管测玻尔兹曼常量实验方法的讨论

在不使用运算放大器的情况下,直接利用晶体三极管与数字式电流表测出扩散电流,可以得到较为准确的玻尔兹曼常量.     

基于荧光光谱的玻尔兹曼常量测量

玻尔兹曼常量的准确测量有助于对温度基本单位的重新定义.本文提出了一类测量玻尔兹曼常量的方法——荧光光谱方法:根据电子占据不同能级的玻尔兹曼分布规律,通过测量不同温度下荧光材料的荧光光谱,分析温度对荧光强度比例的影响,推导得到玻尔兹曼常量kB与hc(普朗克常量与真空光速的乘积)的数值关系.kB值的初步测量结果与目前COD...     

常温下玻尔兹曼常数的测量

在小电流下测量了PN结的正向伏安特性,在对数坐标下,绘制了伏安特性曲线,采用线性回归方法计算了直线的斜率,计算出了玻尔兹曼常数,该值与公认值的误差仅为1.3%。此外还计算出了此温度下的反向饱和电流。     

一种根据布朗运动测量玻尔兹曼常量的新方法

利用显微镜和CCD图像采集工具对聚丙烯小球的布朗运动进行了研究,通过拍摄粒子运动图像并利用MATLAB程序进行图片处理,读取每一时刻布朗粒子的坐标.基于对大量数据的统计分析,计算出了玻尔兹曼常量,与理论值的相对误差约为4%.同时,验证了布朗运动位移服从正态分布以及粒子位移均方值与时间成正比的关系.     

电阻热噪声测量玻尔兹曼常量的教学探索

玻尔兹曼常量是连接微观热运动与宏观物理现象和规律的重要物理量,基于电阻热噪声的玻尔兹曼常量测量实验可应用于大学物理实验教学.本文利用锁相放大器OE1022,设计了电磁屏蔽更好的样品盒,可以在室温至液氮温度间测量热噪声,托展了宽频谱段的测量,展现电阻热噪声的特性,并计算出玻尔兹曼常量.对2个年级采用不同的实验方案进行教学,为有限课时内多人参与的实验室环境下测量玻尔兹曼常量提供教学参考.     

低温时半导体PN结的物理特性及玻尔兹曼常数的测量

本文验证在１５０Ｋ—２００Ｋ低温下硅半导体载流子仍然严格符合玻尔兹曼分布率     

浅谈大学物理中的几个重要物理常量

对于大学物理中几个重要物理常量的历史和定义、测量方法以及其重要意义进行了简要的阐述.     

用电路噪声测量玻尔兹曼常量和电子电荷

设计并搭建热噪声和散粒噪声测试电路系统,利用锁相放大器,从极强的背景噪声中提取微弱待测电信号,输入参考信号实现频谱搬移测量法,测定了玻尔兹曼常量k和电子电荷e.该实验能够加深学生对电路噪声特性的理解,掌握锁相放大器技术和微弱信号测量方法.     

普朗克常量测定仪的改进

对普朗克常量测定仪的电路部分进行了改造,采用由三端可调稳压器LM317和LM337组成的正负双电源电路,用运算放大器OPA128LM作为电流-电压转换器,电流测量范围可达10-8~10-14A,并总结了在实际电路设计和制作中,提高仪器精度和稳定性的方法.     

PN结伏安特性的实验研究

介绍了验证PN结伏安关系特性实验的实验原理,并利用绘图软件Origin7.5对实验数据进行处理.结果表明,PN结的扩散电流和两端的正向电压之间满足指数关系.通过与理论公式的比较,准确地测出了玻尔兹曼常数.     

一个温度自动精密测控实验的设计与分析

本文给出一个温度自动精密测控实验的设计方案，并详细说明该实验系统应用于生产实际所遇到的主要技术问题的解决措施。     

用于精密测量玻尔兹曼常数的量子电压噪声源芯片研制

量子噪声温度计系统可通过比较导体中电子运动的热噪声和量子电压参考噪声精密测量玻尔兹曼常数,其中量子电压噪声源所合成的量子电压参考噪声由一组超导约瑟夫森结阵产生.本文详细介绍了基于Nb/Nb_xSi_(1-x)/Nb约瑟夫森结的量子电压噪声源芯片的设计、制备及测试;采用脉冲驱动模式,合成了具有量子精度的100 kHz交流量子电压信号.结果表明:本文所研制的噪声温度计核心芯片已具备了合成交流电压的功能,可为后续玻尔兹曼常数精密定值、重新定义及复现热力学温度研究提供核心器件.     

The Boltzmann Constant for the Definition and Realization of the Kelvin

In November 2018, the four base units, kilogram, ampere, kelvin, and mole, of the International System of Units (SI) are redefined in terms of fundamental physical constants. The redefinition comes into force on World Metrology Day, 20 May 2019. The kelvin, the base unit of thermodynamic temperature, from then is to be founded on a fixed numerical value of the Boltzmann constant. Herein, the change in the definition of the kelvin and the consequences for practical temperature measurement are explained. The primary thermometry methods applied to determine the numerical value of the Boltzmann constant for the redefinition are reviewed. The prospects for the future application of these methods are outlined.     

基于CH378嵌入式存储系统设计

随着军事工业飞速发展,高速数据存储设备成为导弹测试领域不可或缺的一部分。通过对导弹测试领域中现有数据存储设备研究发现当今存储系统存在传输速度低、存储容量小、可靠性差、数据易丢失、严重依赖PC机等缺点,首次提出以U盘作为存储介质用于某型号导弹参数测试领域,以最新的USB串口芯片CH378来设计读写U盘,并独特运用FPGA读写大容量的FLASH构成存储系统的数据缓存部分这一设计理念,最终以STM32F103VE单片机控制CH378将缓存数据写入U盘的设计方案。文中详细介绍了基于CH378的嵌入式存储系统软硬件设计,最后通过软件测试U盘存储速度并用信号发生器模拟传感器信号输出,对比U盘和FLASH中数据并对数据解码分析,验证系统达到高速可靠存储等设计要求。     

多功能数字电量仪的设计与应用

采用MCS-51系列单片机8031作为主芯片设计了新型多功能数字电量仪，介绍了该仪器的软、硬件设计及其在物理实验中的应用。     

PN结对交流信号相位的影响(续)

当1个交流小信号被1个PN结和1个大电容分压,且该电容的电容值远大于PN结电容时,大电容两端的电压与PN结电容成正比,该信号的相位与PN结的电阻以及信号的频率有关.把PN结当作1个电容和1个电阻并联,可定性解释该信号的相位与PN结正向电阻、与加在PN结两端的直流反向偏压、在零直流偏压下与交流信号频率的关系.