关于驻波的直观教学

采用旋转矢量法分析了驻波波函数的构建过程,结合几何图形解释了驻波的振幅和相位变化等特征的形成原因,同时分析了驻波运动特性,定性讨论了驻波的能量分布和变化特点.这种分析方法有助于加深学习者对驻波本质的理解.     

电磁驻波中的能量与能流分布探讨

本文对平面时谐电磁波形成的驻波能量与能流的分布情况进行了理论推导,探讨了电磁驻波能量的分布特征。结果与机械波形成的驻波场进行比较,揭示了驻波能量和能流的规律具有普遍性。     

驻波的能量分析与MATLAB模拟

分析了驻波能量、能量密度、能流密度在传播过程中的转换规律.用Matlab程序实现了驻波波形、能量密度、能流密度的计算机模拟,形象地展现了驻波传播过程中的能量变化,计算机模拟结果与理论分析所得结果一致.最后得到了在振动过程中驻波能量不断地从波节到波腹间相互转移,而从整体看驻波不传播任何能量的结论.     

电子在激光驻波场中运动产生的太赫兹及X射线辐射研究

采用单电子模型和经典辐射理论分别对低能和高能电子在线偏振激光驻波场中的运动和辐射过程进行了研究. 结果表明: 垂直于激光电场方向入射的低速电子在激光驻波场中随着光强的增大, 逐渐从一维近周期运动演变为二维折叠运动, 并产生强的微米量级波长的太赫兹辐射; 高能电子垂直或者平行于激光电场方向入射到激光驻波场中, 都会产生波长在几个纳米的高频辐射; 低能电子与激光驻波场作用中, 激光强度影响着电子的运动形式、辐射频率以及辐射强度; 高能电子入射时, 激光强度影响了电子高频辐射的强度, 电子初始能量影响着辐射的频率; 电子能量越高, 产生的辐射频率越大. 研究表明可以由激光加速电子的方式得到不同能量的电子束, 并利用电子束在激光驻波场的辐射使之成为太赫兹和X射线波段的小型辐射源. 研究结果可以为实验研究和利用激光驻波场中的电子辐射提供依据.     

驻波中的能量传输

我们知道,驻波没有波形的传播.实际上,驻波区域内各质点是按一定的规律以不同的振幅做谐振动,是一种多模式的振动,所有节点处的质点的振幅为零.那么,各质点振动时的能量是否像单质点的谐振动那样,机械能守恒呢?驻波区域内各部分之间是否有能量传输呢?各种教材及参考书上几乎都没有加以讨论.本文用一般波动能量的讨论方法探讨一下驻波中的能量问题,通过讨论进一步明确形变势能的概念.     

利用气体火焰研究驻波

驻波是一个比较抽象的概念,较难理解,用气体火焰模拟驻波可以让我们更直观的研究声场产生的驻波。实验中发现火焰按波形变化的规律分布,用驻波波函数和伯努利方程对实验现象进行了理论分析,引入压节(波腹)、压腹(波节)解释在两端出现的高火焰现象。实验结果与理论分析接近一致。     

用计算机模拟驻波能量的变化

用Matlab 6．0程序实现了驻波能量的计算机模拟，程序具有良好的界面和实用性．通过运行程序，可以让学生从交互操作过程中深入理解驻波能量的变化特点．     

电子在线极化相对论强度驻波场中的散射研究

研究了线极化相对论激光驻波场中的电子运动,分析了偏振面内入射的电子在激光驻波场中的散射与电子初始位置、能量以及激光强度的关系.结果表明,电子在驻波场中的散射情况与电子对激光的相对能量γ₀/a₀密切相关.对于同样的激光强度,电子初始能量存在一个能够发生前向或背向散射的临界值.光强越大,电子发生前向散射的初始能量临界值越大.用电子相对能量来衡量,这个临界值大约在1.0一1.25范围内.当相对能量超过该值,电子运动会从背向变为前向散射.电子在驻波场中的振荡中心和有质动力逆转效应的存在也是有条件的,二者只有电子相对能量γ₀/a₀在一定取值范围内才可能存在.相对能量越小,电子能发生前向散射的入射驻波面越小,而低能电子更倾向于从波节透过.在偏振面内入射的电子在高强度驻波场中会发生非弹性散射,电子与场会发生高能量交换.     

圆环驻波实验的深入解析

利用扬声器演示圆环驻波,为使其在有限的空间内形成较多的驻波节点,选取吉他弦作为驻波的载体。对驻波的实验现象深入细致观察,考虑驻波在反射时的能量损失以及半波损失,并结合微积分的知识对驻波的产生条件进行了推导分析,理论结果能够很好地解释所产生的物理实验现象。     

等离子环境中带电体能量的Collin变分

基于系统性电磁兼容的考虑,对等离子环境中在轨航天器导体充放电现象中的能量特征进行了变分研究.通过电磁Collin原理,对等离子环境中导体系统几何尺度与所带电能的变分联系进行了理论分析.在此基础上,推广了更具一般性的数值估值分析方法,并对复杂导体系统电磁参数、等离子环境特征与系统能量间的关系进行了实例分析.研究结果对于等离子环境中复杂带电体的能量控制及相关的电磁环境效应与防护等研究具有积极意义.     

建立谐波能量表达式的一种方法

本文利用功能关系，建立了谐波能量的表达式．与一般物理教材中通常采用的方法相比较，可以更清楚地了解谐波能量的形成机理．另外，文中还对驻波中的能量表达式进行了讨论．     

纵驻波的计算机演示与分析

本文借助自制的一个纵驻波演示软件 ,对照横驻波 ,分析了纵驻波的形成原理、波动特点和能量分布     

垂直激励低黏度硅油的法拉第波研究

从实验研究与理论分析两个方面研究了垂直激励低黏度硅油在低频范围内的法拉第波的特性,观测到奇特而且清晰的"油星星"和其他丰富的表面驻波图案(2峰~8峰模态).通过系统的实验及理论研究,发现这类驻波是以重力为主要回复力的亚谐共振,并且采用无黏色散关系可以很好的描述这类表面波的色散关系.实验中将驻波图案按照容器表面出现的波峰数目进行分类,发现随着驱动频率增大,驻波图案的峰数增加,模态复杂化,对应的驱动振幅减小.通过对驻波图案的波长以及振动阈值等进行分析,较好的解释了这一实验现象.本文的研究结果对充液刚性容器中的波动问题的理论研究与工程应用具有一定的参考意义.     

驻波驱动的等离子体电子相对论随机加速

就电子在等离子体中被驻波随机加速的可能性和条件进行了分析和数值计算.分析结果表明:等离子体中的电子在驻波场中的两个共振区的叠加导致电子的随机行为的产生.并估算了随机加速的阈值.数值计算了电子的随机加速的能量和随机加速的阈值.采用Poincare截面图技术,跟踪了电子的随机运动的轨迹. 关键词：     

大学物理中关于驻波教学的一些体会

驻波一直是大学物理课程讲授的重点和难点之一.本文通过具体的推理,说明了驻波中"驻"的三层含义:没有波形的定向传播,没有相位的传播,以及没有能量的定向传播.同时总结了在讲授驻波过程中用到的一些具体案例.通过推理和案例教学,加深学生对驻波理论和物理图像的理解,提升学生利用课堂知识解决实际问题的兴趣和能力.     

关于"圆环驻波"的深入讨论

本文在对圆环驻波实验现象深入细致观察的基础上，指出了人们关于圆环驻波的错误认识．考虑到波在反射时的能量损失后，我们得到了可以很好解释圆环驻波现象的理论结果．     

湖震现象理论分析

用浅水波理论为湖震现象进行了分析，结果表明，湖震可以用驻波的概念解释。     

锥形渐变截面驻波管及其极高纯净驻波场的实验研究

锥形渐变截面驻波管是用锥形管代替突变截面驻波管突变截面部分的驻波管.为对比研究锥形渐变截面驻波管与突变截面驻波管的声学及其极高纯净驻波场性质,首先借助传递矩阵,对锥形渐变截面驻波管的声学性质进行了实验研究.研究表明,与突变截面驻波管一样,锥形渐变截面驻波管也属于失谐驻波管.利用其失谐性,在一阶共振频率激励下,锥形渐变截面驻波管获得了181 dB的极高纯净驻波场.在对锥形渐变截面驻波管和等长的突变截面驻波管的驻波饱和性质进行对比实验研究后发现,在一阶共振频率下,锥形渐变截面驻波管不仅能很好地抑制管内驻波场高次谐波的增长,而且能有效地降低管内驻波场的能量损耗,在相同扬声器激励电压下获得声压级更高的大振幅纯净驻波场.实验研究还发现,在三阶共振频率激励下,锥形渐变截面驻波管的大振幅驻波场三次谐波频率接近声压级传递函数谷值对应的声源端七阶阻抗共振频率,三次谐波随基波快速增长并表现出趋于二次谐波的饱和性质.     

驻波能量流动特性的一个教学方案

通过计算弹性棒中纵向驻波的能流密度 ,给出驻波中能量的流动特性     

关于驻波能量的分析

通过对驻波的波节、波腹及波节、波腹之间能量的定量讨论,进一步说明驻波的能量问题．