纵波示波器

一、原理:传播纵波的媒质中各点是在沿着波的传播方向做简谐振动,并且在传波方向,每隔一定的距离的各点,它们的相差是相同的。假设距离一固定位置O(例如振源的平衡位置)为x_0的某点A的质点以α为振幅沿与O点距离的方向做简谐振动,则它在任意时刻t对O 点的位移可用下式表示: x=x_0+α·cos((2π))/t[t-x_0/v], 此处T为质点振动的周期,v为波速。又因 v=λ/T,((2π))/T=ω, ∴x=x_0+α·cos[ωt-2πx_0/λ] 此处ω为角频率,λ为波长,振源自平衡位置开始作余弦式振动。由此可以看出:在x_0处的     

运动介质的色散关系及等效折射率

结合运动介质本构关系,运用并矢代数方法,求解运动介质中电磁场的色散关系．结果表明,波数k与波频ω之间仍然保持线性关系,其比例系数决定于波传播方向k与介质运动方向v之间的夹角θ、参考系之间的相对运动速度口以及静止介质折射率n’的大小．     

二维材料WTe_2薄膜中的天然双曲等离激元

正当光照射在金属表面时,在动量和能量匹配的条件下,电磁波会与材料中自由电子相互作用形成在金属—介质表面传播的电子集体振荡模式,即表面等离子体极化激元(以下简称等离激元)~([1])。等离激元的两个特征尺寸:沿表面的传播波长和垂直于表面的隐式波延伸长度,都远小于真空中光的波长。这使得这种集体振荡模式具有极强的光场限制效应和极大的局域电磁场态密度,可以极大的增强光与物质的相互作用~([2])。因     

我们的答复

编辑部转来仇浩、张淳民的文稿 ,该文指出《新概念物理教程·力学》(下称原书 )中关于高速运动物体视觉形象中阴影问题的错误 ,为此我们对两位作者表示感谢 .原书的错误在于疏忽了如下情况 :K系 (观察者参考系 )中沿 - y方向的光线在K′系 (以速度v运动的球体的参考系 )转过了一定角度 ,是否与球面法线成锐角应以K′系中光线的这个方向为准 .用相对论速度变换公式不难求得角度 :(vx,vy,vz) =(0 ,-c,0 )→ (v′x,v′y,v′z) =(-v ,c 1- β2 ,0 )其中 β =v/c .由此得sin =β在K′系中与此光线相切的点A′ ,B′也从x′轴转过同一角度…     

简并的四波混频中后向波时间特性的研究

用半最大全宽度为10nsNd:YAG调Q倍频激光脉冲作激发源,研究了透明介质及吸收介质的简并的四波混频后向波的时间特性.实验表明,当激发光脉冲持续时间t比特征时间T=A/v(其中A是诱导声波波长,v为声速)大得多时,后向波的周期振荡特性消失,呈指数衰减.对实验结果进行了讨论.     

科里奥利力产生的物理分析

在匀速转动参考系中,质点以匀速运动时,则有科氏力作用于质点上.从加速度基本定义出发,利用矢量进行分析,不仅能很容易得出科氏力,而且能清楚地看出其物理意义.现仅就下面两种特定情况加以讨论. (一)质点沿转动圆盘半径方向作匀速直线运动. 设圆盘相对于惯性系统以匀角速度绕轴转动,质点以匀速v’沿圆盘上的矢径(OP)作直线运动.(图1).大家知道,在转动参考系中,要保持质点作匀速直线运动,必须对质点施以真实力F,以抵消惯性力的作用。亦即有由于真实力与坐标系无关,它在惯性参考系中为F=ma,式中a为相对于惯性参考系的加速度.显然,求出加速度…     

基于相对性原理的多普勒效应公式推导

“大学物理”旨在向学生传递“联系”与“统一”的思想,但众多的教材在推导多普勒效应公式时却没有深入探寻“相对运动”与“频率变化”之间的联系和统一.作者从波长的定义着手,基于相对性原理,应用伽利略变换式对机械波的多普勒效应公式进行推导和应用验证;采用洛伦兹变化式对电磁波的多普勒效应公式进行推导.通过推导机械波和电磁波的多普勒效应公式,揭示了多普勒效应的频率变化实际是在不同惯性系中的测量结果.     

N2O异构体结构与解析势能函数

在B3P86/cc-PVTZ水平上,对N2O异构体进行优化计算,得出N2O基态的单重态能量最低,其稳定构型为C∞v构型,平衡核间距R1=0.1121 nm,R2=0.1177 nm,α＝180°,能量为-185.1188a.u.同时计算出基态的简正振动频率ω1(Π)=601.5010 cm-1,ω2(Σg)=1295.8518 cm-1和ω3(Σu)=2287.0627 cm-1.在此基础上,使用多体项展式理论方法,导出N2O分子的全空间解析势能函数,该势能函数准确再现了N2O(C∞v)平衡结构.     

相衬显微镜与泽尔尼克

一、相衬显微镜的基本原理及应用1.基本原理 相衬显微技术的关键是把人眼无法直接观察到的位相变化转变为可以直接观察到的强度变化.设位相物体是透明度很高的物体,光波通过该物体后,只改变波的位相,波振幅不变.把该物体放在透镜的物平面上,由于位相物体各部分的光学厚度不同,其复振幅透射系数可写为 f(x,y)=exp[1](1)式中(x,y)为该位相物体的位相分布函数.在透镜的后焦平面(即频谱面)上,f(x,y)的傅里叶变换为(2)式中u=x/λf,υ=y/λf是频谱面上的坐标,也是二维空间函数f(x,y)沿x方向和y方向的空间频率;f为透镜焦距.λ为入射光波K.在应用相…     

光多普勒效应及应用

 一、光多普勒效应的物理原理当光源和接收器之间有相对运动的时候,接收器受到的光波频率不等于光源的频率,这就是光学的多普勒效应或电磁波的多普勒效应。因为光是一种高速运动的物质,并且其传播不需要介质,因此光多普勒效应与声多普勒效应有本质的区别。下面按相对论的观点对光多普勒效应进行分析。图1光多普勒效应参照图1,设接收器R固定在惯性坐标系K中的O点,单色光源S固定在另一惯性坐标系K′中,K′系相对于K系沿x轴以速度u运动,光源s位于y′轴上某点,速度u和接收器R到光源s的连线夹角为θ,而θ角会随时间的改变而变化。     

“示波器使用”实验测试板设计与制作

利用基本电子元器件和常用普通芯片设计出能产生频率可调方波、三角波、正弦波信号的电路;并制作出PCB板,制成实物供＂示波器使用＂实验使用,即方便了教学,又节约了经费。     

驻波演示仪的制作

针对驻波的运动特点和特殊的运动规律,进行了驻波演示仪的设计和制作,非常直观、形象地表现了驻波的运动规律。本文介绍了驻波演示装叠的原理、制作方法及演示效果。     

自旋为1的粒子的波动方程

对于把克莱因-戈尔登方程当作是玻色子的波动方程的看法提出了异议.给出了一个自旋为1的粒子的相对论性波动方程,该方程具有8×8矩阵或三级四元数的形式,对时间和空间都是一阶导数的;还给出了该种粒子的一些重要算符.在自由粒子的情况下给出了粒子的平面波解和球面波解.     

Localization properties of bulk-dead and comb magnetostatic modes in Brillouin light scattering spectrum

We show that magnetostatic modes with amplitude localized in different regions of the sample along the direction of the magnetic field occur in ferromagnetic stripes: bulk-dead modes, with amplitude localized in two regions and comb modes localized in its central part. We also demonstrate these localization properties can be studied by Brillouin light scattering techniques and applied in practice. Having established that the localization of these modes varies with their frequency, we use this finding as the basis of a trial reinterpretation of experimental results obtained by Demidov et al. [Appl. Phys. Lett. 92 (2008) 232503].     

Axial time-averaged acoustic radiation force on a cylinder in a nonviscous fluid revisited

Objective

The present research examines the acoustic radiation force of axisymmetric waves incident upon a cylinder of circular surface immersed in a nonviscous fluid. The attempt here is to unify the various treatments of radiation force on a cylinder with arbitrary radius and provide a formulation suitable for any axisymmetric incident wave.

Method and results

Analytical equations are derived for the acoustic scattering field and the axial acoustic radiation force. A general formulation for the radiation force function, which is the radiation force per unit energy density per unit cross-sectional surface, is derived. Specialized forms of the radiation force function are provided for several types of incident waves including plane progressive, plane standing, plane quasi-standing, cylindrical progressive diverging, cylindrical progressive converging and cylindrical standing and quasi-standing diverging waves (with an extension to the case of spherical standing and quasi-standing diverging waves incident upon a sphere).

Significance and some potential applications

This study may be helpful essentially due to its inherent value as a canonical problem in physical acoustics. Potential applications include particle manipulation of cylindrical shaped structures in biomedicine, micro-gravity environments, fluid dynamics properties of cylindrical capillary bridges, and the micro-fabrication of new cylindrical crystals to better control light beams.     

激光衍射法测量液体表面波的波长并确定其属性

设计并搭建了一套简易的激光衍射实验装置,通过该装置作者测量了水的表面波的波长,并确定了水的表面波主要成份是毛细成分。     

再谈尼科耳棱镜中e光的传播

从ｅ光波的波法线分析着手，导出确定ｅ光波的波法线，波射线方向的表达式，论述了ｅ光波在尼科耳棱镜内加拿大树胶层的发生全反射的条件，并给出定量结果。     

两个驻波能叠加成一个行波

本文利用叠加原理 ,分析两个驻波满足一定条件下能形成一个行波     

纵波和纵驻波演示仪

本文介绍一种设计新颖、结构简单、演示效果真实的纵波和纵驻波演示仪。     

关于球面波波动方程及其通解

本文从普遍的波动方程出发,推导出球面波的波动方程并求得其通解