升球法测量液体黏滞系数

设计制作了一种升球法测量液体黏滞系数的装置。通过砝码拉动待测液体中的小球上升,使用CCD摄像头识别下落砝码从而得到砝码位置与时间的数据,再对数据进行拟合得出液体的黏滞系数。用该方法对蓖麻油进行了测量,结果表明,测得的黏滞系数与蓖麻油黏滞系数标准值的相对偏差为4%,说明该方法测量精度较高。与传统落球法相比,该方法可用于测量非透明、黏滞系数较低的液体。     

基于智能手机测量液体黏滞系数的方法研究

基于阻尼振动的原理,利用智能手机测量弹簧振子的加速度,通过阻尼振动的动力学方程计算出金属球做阻尼振动时液体的阻尼系数和黏滞系数,并将黏滞系数测量值与理论值进行比较,相对误差为0.39%,进一步论证了本实验方案的可行性。与传统方案相比,基于智能手机的液体黏滞系数测量方法操作简单且趣味性强,同时降低了传统实验方法的仪器成本,对物理实验的线上教学具有一定的参考意义。     

利用智能手机磁力计测量液体黏滞系数

利用智能手机搭建了一套可视化的简谐振动系统,通过小球在液体中欠阻尼振动的振幅衰减,测量液体的黏滞系数.实验使用手机Phyphox软件中的磁力计传感器,将小球欠阻尼振动振幅的测量转化为磁感应强度大小的测量,并通过Origin软件对采集的数据进行非线性拟合,得到液体阻尼因数,求出液体的黏滞系数.     

落球法测量液体黏滞系数的实验探究

黏滞系数是描述液体内摩擦性质的一个重要物理量,在工业、农业以及医学方面有着重要的应用。在黏滞系数的诸多测量方法中,传统的落球法现象直观,被广泛应用于大学物理实验。然而,目前落球法常用的秒表计时或光电门计时都会代来很大的不确定度。对此,我们提出了全新的测量理念——低速摄影法。与传统光电法以及CCD法不同,我们放慢视角,设置较长的曝光时间,用每张图片记录下小球“单位时间”下落轨迹。基于轨迹长度以及曝光时间等参数,可以直接算得小球匀速下落速度,进而求得黏滞系数,具有响应快、精度高、装置简的优势。进一步的,基于低速摄影法,实验观测到高速下落的小球受涡流、压阻作用而旋转、偏离竖直线的现象,并结合数据与模型探讨了其对结果的影响。分析表明,落球法测量黏滞系数实验中可通过小球密度和半径的调节来控制落球速度,有效避免涡旋和压阻带来的误差。     

利用降膜流动测量液体黏滞系数

利用降膜流动设计并搭建了测量液体黏滞系数的实验装置,根据不可压缩液体N-S方程,结合边界条件建模。采取测量液膜表面速度的方法计算液膜厚度。测量了蓖麻油不同流量下的黏滞系数,倾斜板在不同倾角下,黏滞系数测量相对准确的流量区间基本相同,相对误差在8%以下。分析了装置的适用条件和误差来源。并用全内反射法进行了液膜厚度对比验证。该研究丰富了测量液体黏滞系数的教学内容和方法,有助于学生掌握流体力学相关知识,提高综合设计能力。     

高速相机及智能手机在液体黏滞系数测量上的应用

液体黏滞性的测量非常重要,目前最常用的落球法是通过激光发射探头测量小球匀速下落过程中的速度,进而计算黏滞系数.然而,实际操作过程中,激光器的调节往往很困难,而且容易出现小球下落过程中难以穿过激光的现象,导致实验成功率低.本文通过实验研究智能手机及高速相机在落球法测黏滞系数中的应用,对比常规方法与智能手机或高速相机的测试...     

初速度对测定黏滞系数的影响

利用斯托克斯公式对小球从不同高度h下落进入液体中的初速度v0与达到匀速运动时的平衡时间t0和运动距离s0的关系进行了详细的推导，给出了不同高度h下的平衡时间t0和运动距离s0的公式和曲线．     

落球法测量液体黏度系数的创新

为了解决传统落球法依赖修正系数的弊端,采取了利用线性外推来满足无限广延条件的测量方法.将原来由一根直径固定的单管组成的下落装置,变成了由三个不同直径的单管组合而成,这一改动同时解决了传统多管法需要重复多次相同实验步骤耗时烦琐的问题.并且通过实验验证表明,创新后实验仪器能够在规避修正系数的同时,到达实验所需测量精度.     

磁场中夸克物质的黏滞系数

研究了磁场中夸克非轻子弱作用过程的反应率和黏滞系数. 改进了在弱磁场情况下的近似计算方法, 给出了非轻子过程的反应率与夸克物质的体黏滞系数的表达式, 显示出在弱磁场情况下, 黏滞系数的温度依赖关系与零磁场情况下一致, 但黏滞系数的大小依赖磁场的强度.     

基于自发瑞利-布里渊散射的氮气体黏滞系数的测量

体黏滞系数是从微观角度认识气体分子黏滞性的重要参数,传统的兆赫兹声频范围的声波吸收方法无法直接应用于声波弛豫效应在千兆赫兹范围的高频领域,而瑞利-布里渊散射则能实现对声波弛豫效应在千兆赫兹的气体体黏滞系数的测量.本文测量了532 nm激光激发的常温下压强分别为1-9 bar的氮气的自发瑞利-布里渊散射光谱,利用已知温度和压强的理论模型对测量光谱进行了比较,获得了准确的散射角.利用该散射角并结合χ~2值最小原理反演得到不同压强(4—9 bar)下氮气的平均体黏滞系数为(1.46±0.14)×10~(-5)kg·m~(-1)·s~(-1),该结果与文献中利用自发瑞利-布里渊散射获得的结果和理论计算结果相近,但与相干瑞利-布里渊散射的测量结果相差明显.利用该平均体黏滞系数对氮气在不同压强下的温度进行了反演,得到各压强下的温度与实际温度的绝对误差小于2.50 K,反演温度的平均值与实际温度误差小于0.15 K,该结果证明了实验测量得到的氮气的体黏滞系数具有较高的准确性,同时也说明利用瑞利-布里渊散射反演气体参数具有较高的准确性和可靠性.     

落球法测量液体黏度的实验研究

通过对实验数据进行分析,给出了在实验室条件下斯托克斯公式的修正系数,并将液体黏度的计算结果与公认值进行比较发现,与文献给出的修正公式计算结果相比,本文给出的计算结果误差小.在相同条件下还利用其他液体进行了验证实验,得到了一致的结论.     

温度对液体黏度影响的实验研究

利用自主开发的多光电门可变温式液体黏度测试仪研究了液体黏度随温度变化的关系,得到了实验曲线,显示了不同温度区段的变化特性.     

物理学家江仁寿对金属液体黏滞性和表面张力的贡献

采用文献分析法,研究物理学家江仁寿在金属液体黏滞性和表面张力方面做出的贡献.结论认为:江仁寿从19世纪30年代开始致力于液体黏滞性的研究,改进并发展了亥姆霍兹设计的双线悬挂旋转球法,利用改进的惯性棒双线悬挂球实验装置,测定了水的黏度、液态碱金属钠、钾的黏度以及钠钾合金的黏度,测得的精确数据得到国际公认并被长期沿用.江仁寿后期将研究范围拓展到液态金属表面张力方面,为中国近代流体物理学的发展做出了重要的贡献.     

液体表面张力系数测量实验的改进

在原有实验的基础上,采用控制液面下降法,将原实验仪器中的表面皿换成测量杯,利用放水阀控制液体流出速度,从而使数字电压表的示数在液膜拉断前后容易观察,另外在测量杯上标出水平线,以便于判断吊环与液面平行,这样测量出的液体表面张力系数更接近实际值。     

奇异物质体黏滞系数的计算和奇异星振动的阻尼

利用与奇异夸克质量相关的非轻子弱过程u+s←→d+u的反应速率, 在考虑了夸克之间的相互作用并做了热力学自恰处理后, 重新推导、计算了奇异夸克物质的体黏滞系数. 由于热力学自恰的需要引入一项压力附加项, 使得奇异星的体黏滞系数比前人计算的有了很大的增加. 通过计算振动衰减时间我们发现, 虽然体黏滞系数增大了很多, 但以前对于奇异星观测的结论仍然成立.     

测量透明液体折射率的一种实验方法

介绍了利用分光计测量透明液体折射率的一种实验方法，实验中使用了两个等边三棱镜，将液体夹在两棱镜之间形成厚度均匀的液膜，利用全反射原理对液膜进行测量，结果表明，这种实验方法操作简便，重复性好，准确度高。     

数码相机在液体黏度测量中的应用

采用数码相机拍摄数字影像并输入计算机,通过Flash MX软件工具对物理现象进行动态的实验研究,实现了液体黏度的测定.     

一种测量透明液体浓度的实验装置

针对现有测量液体浓度装置结构复杂,成本高,使用不便,不便于学校和一些小型研究机构使用的不足,利用光栅衍射法设计了一种测量透明液体浓度的装置。装置根据折射率和放入待测液体前后的光栅衍射角的关系进行液体折射率的测量,通过实验探究出液体折射率和液体浓度的关系,这样在测得未知透明液体折射率后就可通过换算得到其浓度。     

液体导热系数的测量

液体导热系数的测量李成仁，吕翎，曲业民，尹海滨（辽宁师范大学物理系大连１１６０２２）一、引言导热系数是表征材料导热性能的一个参数，其数值不仅与材料的种类有关，对同一种材料还取决于温度．目前，各高校测量导热系数的实验多以金属铜棒为样品．对于液体，由于导...