水波实验装置的改进

水波实验装置,一般由投影仪、消波水槽、闪频器和水波振动器等组成。该实验效果的好坏,水波振动器振动顿率的稳定性是个关键。常用的振动器是用杠杆与偏心轮组成的机械式振动器;也有用低频振荡源来策动电磁铁振动的电磁振动器。由于上述装置中机械结构的问题,往往使振动器的振动频率,达不到应有的稳定性,造成振动频率与闪频器的开放频率不能同步,观察到的波阵图就不能保持稳定。特别是演示水波的干涉现象,若两者达不到同步,要清晰地观察到波的加强与减弱的位置就比较困难。笔者改用电子振动器,解决了振动器振动频率的稳定性和闪频器同步的问题,使实验效果得到明显的改善。     

光频支格波对晶格热容的贡献

讨论晶格的光频支格波对晶格热容的贡献，得到了这部分的热容的表达式。在低温极限情况下,光频支格波对晶格热容的贡献很小，可以忽略，只有频率较低的声频支格波对晶格热容有重要贡献；在高温情况下，复式 和中光频支格波对晶格热容有重要贡献，高温情况下的结果与杜隆－珀蒂定律给出的经典数值一致，该定律在高温时与实际实验符合得很好。     

水波实验中相位的微机控制

一、引言水波实验能形象地表演“球面波”、“平面波”的传播规律,直观地反映波的反射、衍射、干涉等现象的基本特征,是物理教学中常规的演示实验之一。水波实验通常用玩具电动机或电磁铁驱动的振子作波源,也可用液滴激发水波。这些方法虽然简单、可靠,效果也不错,但是都难以任意调整振动的相位,从而使演示内容受到限制。我们把单片微机与电磁振子结合在一起,实现了多波源频率和相位的程序控制,增加了水波实验的内容。二、原理水波实验要求振子有稳定的频率和相位,至于振子是否作简谐振动,则没有严格要求。因此完全可以用方波来驱动如图1所示的电磁振子(可用小型继电器改装),随着衔铁的吸合与松开,带动小     

阿尔芬波加热研究的进展

本文概述了阿尔芬波加热的理论和实验情况。讨论了阿尔芬波加热的基本物理问题,并介绍了某些重要的实验结果。对在大托卡马克上采用阿尔芬波加热的可能性进行了全面论述。     

Mathematica在振动波问题中的应用

基于运用Mathematica软件的强大的符号运算功能和作图功能,分析其在振动波问题教学中的现实意义,给出了学习振动波与使用Mathematica的有机结合的方法.     

纵驻波实验的一种新方法

众所周知,纵波是由于其振动方向与传播方向在同一直线上而形成的疏密相间波。由此而形成的纵驻波的特点是其上各点在各自平衡位置附近沿轴向振动,振幅不随时间变化,只随离原点的距离而变。但在常见的纵驻波实验中,却不能直观地表现纵驻波的这种特性。     

太赫兹波在非磁化等离子体中的传输特性研究

本文对太赫兹波在非磁化等离子体中的传输特性进行了理论和实验研究,得到了非磁化等离子体中太赫兹波传输特性随太赫兹波频率、等离子体密度、碰撞频率和厚度的变化规律．发现了一些新的现象：随着太赫兹波频率增加,反射率曲线出现周期性振荡,振荡周期为0．03THz．随着太赫兹波频率增加,振荡幅度增加：随着等离子体密度增加,振荡幅度减小;随着等离子体碰撞频率增加,振荡幅度增加．反射率曲线出现振荡的原因是电磁波在z=0和z=-d界面处的多次反射所致．以激波管为实验平台进行了0．22THz太赫兹波在等离子体中传输特性的实验研究,实验结果和理论结果符合较好．理论和实验结果均表明,采用太赫兹来实现地面与飞行器之间的通信互联是解决黑障问题的可选途径之一．     

光学教学中的两个问题

 一、干涉出现波的干涉现象,波源要满足频率相同、振动方向相同和相位差恒定的条件,在大学基础物理教材里都是很强调这一点的。但是有一些教材随意指定两个波(光)源是相干的,却忽视了在自己随意指定的两个波(光).源往往是不满足相干条件的。以下摘录一本工科教材中的一个例题,就可说明上述问题。     

双光栅衍射场的干涉效应

双光栅衍射场的干涉效应既具有理论研究价值又具有很实际的应用价值.本文利用波前相因子分析法,推导出了双余弦光栅夫琅禾费衍射场的理论结果;分析了当两个光栅在横向有相对运动时,各级衍射斑光强的变化规律.通过实验观测映证了光强变化与数值计算结果是一致的.这一理论结果是双光栅衍射类实验设计的基础,而这类实验可以用于测量微小振动的振幅和频率.     

谈谈ν=νλ中的ν

本文指出，在波长、频率与波速的关系式ν＝νλ 中，ν是波的频率，不应看作波源的振动频率．两者只 有数量上的关系而不是同一概念．本文兼谈多普勒效 应的教学问题，以加深对ν的理解．     

振动辅助纳米压印制备大面积光栅结构北大核心CSCD

为了解决纳米压印过程中填充率低下,压印图案易发生形变等问题,提出了一种新型振动辅助纳米压印方法。在压印过程中对压印胶施加横向的振动,增大了压印力,从而提高了填充率。运用时域有限差分法(finite difference time domain,FDTD),在波长300 nm~1000 nm范围内,数值模拟了不同光栅结构,得到了光栅结构参数变化对其吸收率的影响规律。在振动辅助装置上进行振动辅助纳米压印实验,实验结果表明:与传统纳米压印技术相比,压印胶的填充率提高了30%,并改善了压印后微结构的表面形貌,减少了缺陷。     

动力学阿尔文波的实验研究

动力学阿尔文波是垂直波长接近离子回旋半径或电子惯性长度的短波长色散阿尔文波,由于能在磁等离子体的丝化精细结构和带电粒子能化现象中起重要作用,一直是空间和实验室等离子体物理领域里具有广泛兴趣的研究课题.特别是1990年代后,由于空间卫星探测技术和地面等离子体实验技术的不断发展,特别是一些高分辨空间等离子体探测仪器和地面大型等离子体实验设备投入工作以来,在动力学阿尔文波的实验研究上取得了一系列突破性的重要进展.这不仅在实验上进一步证实了动力学阿尔文波一系列重要的理论特性,也导致了对动力学阿尔文波在磁等离子体动力学现象中重要作用的重新认识,并在从地面实验室等离子体到空间和天体等离子体的广泛领域里再次激发了对动力学阿尔文波的研究兴趣.在这篇综述性报告里,我们将着重介绍自上世纪90年代以来有关动力学阿尔文波实验研究的主要进展,包括在地面实验室大型等离子体装置上进行的实验研究、由科学卫星在空间等离子体中进行的实地测量证认、以及对太阳大气中动力学阿尔文波相关信号的遥测分析.这些实验研究覆盖了动力学阿尔文波物理的各个方面,涉及的内容从动力学阿尔文波的基本色散关系、电磁偏振状态、激发与耗散机制,到非线性相互作用和不同等离子体环境下湍动谱的特性等.这将有助于读者更加全面、完整地理解动力学阿尔文波的物理本质及其相关现象.     

声波干涉演示实验的探讨

从波的叠加原理和波的干涉条件出发对纵波的干涉问题进行了分析，在此基础上对声波干涉实验的关键、方法及注意事项做了讨论。     

有界波电磁脉冲模拟器下短线缆效应的理论和实验研究

 研究了有界波电磁脉冲模拟器下短线缆效应的理论建模和实验方法。基于传输线模型计算了线缆在有界波电磁脉冲模拟器辐照下的电流响应。建立了有界波电磁脉冲模拟试验环境,其前沿时间小于5 ns,脉冲半高宽约200 ns。开展了短线缆的效应实验验证研究,短线缆负载端响应电流的测量和计算结果吻合得很好,表明应用改型有界波电磁脉冲模拟器开展短线缆效应实验在理论和实验上都是可行的。这种线缆实验方法具有效应实验空间电磁场分布规范均匀、参数指标可控、监测技术成熟等优点。     

弦振动实验中有关问题的研究

一、问题的提出“弦振动的研究”,是普通物理力学实验中的一个基本实验。在杨述武等编著的《普通物理实验这》(力学、热学部分)教材中,根据一年级学生的数理基础,给出了简单的实验原理和计算公式。但该实验中所出现的一些物理现象却反映了更深的物理内涵。如在弦长一定,半波数愈少,则驻波的波腹将愈大(此时音叉对弦的策动并没改变)。再如思考题:在弦的长度、线密度和弦可张力     

也谈弦振动实验中驻波解问题

一、问题的提出黄涛等同志在《弦振动实验中有关问题的研究》一文中,对弦振动问题进行了有意义的探讨,揭示了弦振动的物理内涵。但其结论有一定的局限性,对实验现象的解释不够圆满。如文中多次近似,最后使β实际上已经为零     

激光二极管自混合干涉实验仪和微振动研究

用振动激励信号做频率电压变换的倒相触发信号,可以从激光二极管自混合干涉信号还原扬声器谐振时的振动波形,输出信号的振幅与扬声器的振幅成正比. 用正弦波、方波和三角波信号分别激励扬声器,利用自制的激光二极管自混合干涉实验仪观测了的扬声器振动特性,测量了扬声器的谐振曲线.     

受力腓肠肌剪切波速度的超声检测

肌肉组织受力时的弹性特征变化,是其功能特性、健康状态的重要评估参量.该文利用在离体肌肉组织表面施加低频振动引起组织发生形变,在组织内部产生剪切波的方法,经过快速超声成像,通过剪切波图像估计剪切波的传播速度.研究结果表明顺肌纤维方向传播的剪切波速度快于垂直肌纤维方向传播的剪切波速度,剪切波的传播速度随受力的增加而变大,且...     

振声学(第一卷、第二卷)

<正>[瑞典]尼尔森A.C.,刘碧龙北京:科学出版社VOL.Ⅰ,2012,ISBN 978-7-03-033624-8VOL.Ⅱ,2014,ISBN 978-7-03-039150-6随着近代工业和交通运输业的发展,结构振动引起的噪声污染成为一个亟待解决的普遍性问题。本次出版的振声学正是全面探讨结构振动、振动传递、噪声辐射规律及实际经验的专著。已出版的两卷共包含16章,约890页,由瑞典皇家工学院的尼尔森教授和中国科学院噪声与振动重点实验室的刘碧龙研究员合作完成。该书的出版是我国和欧洲学者在噪声控制领域的学术合作成果。该书第一卷首先回顾了单一自由度系统和频域分析,讨论了简谐力和随机激励下结构的响应。从第3章开始,重点讨论了固体中的波传播、纵波和横波的耦合关系、结构阻尼和结构连接引起的波衰减、以及梁和板的弯曲振动等。该卷的最后部分讨论了有限梁和板中纵波与弯曲波引起的位移,采用格林函数和模态叠加方法求解简谐力和随机激励下的受迫振动问题,同时亦讨论了统计方法在振动分析中的应用。     

托卡马克LHCD实验中的电子加热

LHCD实验是托卡马克途径为实现稳态运行而进行的重要科研项目。我国的两个主要托卡马克实验装置HL－1M和HT－7已进行多年研究，在建的两大装置HL－2A和HT－7U也将在更高波功率下进行LHCD研究。虽然LHCD实验的主要目的是驱动电流，但波功率平衡问题是一个非常重要的物理问题，因为波功率最终不是被电子或离子吸收，这是通过某种机制损失了。