怎样改进“橡皮绳上的波动”的演示实驗

高中物理课演示橡皮绳上的波动时,照现行课本第二册第21页图12的方法演示,要将橡皮绳一头固定,另一头用手拿着,把它拉平后,上下摆动,观察在橡皮绳上形成凸起状态和凹下状态的传播。这种办法常常因橡皮绳重量的影响使实验效果不佳。     

自然界中的波

波是振动以有限速度在空间的传播,也可看着是在系统中允许由非平衡态向平衡态过渡的一种能量传递的最快机制,与此同时,不发生物质的显著位移．波动过程是物质运动的一种最重要的形式,在某种程度上,波动是物质世界所有客体的固有属性．从实用的角度看,波是信息的载体． 自然界中存在着各种形式的波．波赖以传播的空间可以是充满物质的,也可以是真空．有些波可被人们的感官所感觉,有些却不能．波在不同层次以不同机制运动,构成了丰富多彩的物质世界．波动过程根据扰动的强弱可分为线性的和非线性的两类．在现代波动理论中尤其重视非…     

如何分析与解答机械波问题

机械波是一种运动传播的过程，既非是波源，也不是传播介质，只是振动状态的传播，沿着波的传播方向，质点在各自的平衡位置附近。依次重复波源的振动，质点并没有随着波一起迁移．由于振动具有周期性，所以，某质点与它的振动在一个周期T(或几个T)所传到的质点运动状态完全相同，它们之间的距离即为一个波长λ(或几个λ)．     

空隙率波的波速与气相漂移特性研究

针对垂直上升管内气-水两相泡状流,利用高速数字摄像技术、电导探针和相关性原理,测量了不同气液表现流速下泡状流空隙率波的传播速度,分析了不同扰动频率对空隙率波瞬时波速概率分布的影响,研究了空隙率波的传播相对于两相混合流速的漂移特性．研究结果表明,空隙率波的传播相对于两相混合流速呈正漂移,且飘移速度略大于气相的飘移速度,随两相流混合流速的增大呈线性增大．     

用旋转三角形法判定横波的有关问题

横波在介质中传播时，判定波的传播方向或质点的振动方向，是机械波教学中的一个难点．在教学中如引导学生使用旋转三角形法，能直观、准确、迅速地得到判定，较好地解决了这个教学难点．１旋转三角形判定方法机械波是机械振动在介质中的传播过程．根据振动在介质中的传播...     

振动方向判断方法初探

在波动图象中,由波的传播方向判断波上各质点振动方向或由波上某质点振动方向确定波的传播方向,是学生学习中的一个难点,往往容易与振动图象中质点振动方向的判断混淆.     

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...     

可实现多振动合成的驻波演示装置

研制了一组简易的驻波演示仪,可实现多种振动的合成演示,具体包括不同振动方向的波的合成,不同传播方向的波的合成及环形驻波的演示.本文着重介绍了该演示装置的制作技术和演示效果.     

有液层负载时各向异性薄板中Lamb波的传播

研究各向异性板有液层负载时板中Ｌａｍｂ波的传播．以微传感领域常用的ＺｎＯ等为例,从弹性波传播理论出发,结合边界条件,导得了各向异性薄板有液层负载时板中Ｌａｍｂ波传播的色散方程,这也同样适用于正交晶体系,正方晶体系和立方晶体系的晶体．数值计算结果表明,各向异性板中Ｌａｍｂ波相速度随液层厚度增加呈周期变化．当单面有液层负载的薄板厚度２ｄ很小时,Ａ０模式的类Ｌａｍｂ波的微质量传感特性也作了讨论．     

用GSP进行"波动"教学案例

学生的学习需求是指学生要达到的目标水平与他现在实际水平之间的差距．本课的教学目标是：了解波的形成条件及过程、波的种类、振动和波的关系；理解波的传播规律和波的图象．学生的实际是只学过振动和振动的图象，会使用《几何画板》软件．此差距很明显．这就要求教师根据建构主义学习理论，通过创设情景、搭脚手架来降低知识的梯度，真正把教学目标转化为学生自己的学习需求．     

分层介质中面波的能量分布

在三维情况下研究了分层介质中Rayleigh和Love面波的能量分布问题，分析了多层介质中柱面面波的能量传播特性．面波是声源与介质分界面相互作用的结果，其能流密度随深度增加很快衰减，但在一定深度处出现极大和极小值．通过数值分析发现只有当径向距离较大时，面波能量传播的速度才等于其群速度．文中还考查了频率、深度、介质层状结构等参数对能量分布的影响．     

石墨烯中热脉冲传播的分子动力学研究

基于非平衡分子动力学方法,模拟研究了梯形、三角形和矩形热脉冲在石墨烯中的传播过程和规律。三种类型的温度脉冲采用直接速度修正法,通过调整对控温区原子施加的温度增量来实现。结果表明,热扰动在石墨烯中以有限的速度传播,并表现出明显的波动传递特征。热扰动在传播过程中激发出两道以不同速度传递的行波,一道波具有宏观动量,波速等于石墨烯声子群速度,为声波;另一道波是无宏观动量的热量的传播,波速是声速的1/3~(1/2),为热波。研究还发现,热脉冲形状对热波现象的产生以及声波、热波的传播速度没有影响,但对其峰值温度影响显著。     

黄方程与极化激元

如果晶体元胞含两个原子,其格波(具有波的形式的晶格振动模)除了三支声学波外,还有三支光学振动波.在长波极限下(即光学声子波长远大于晶格常数),元胞中两个粒子的光学振动方向相反,而元胞的质心则保持静止.在考虑极性晶体与红外光的相互作用以及电子与晶格的相互作用时,长波长光学振动具有特殊的重要性. 对于极性晶体,正负离子在光学振动时会伴随产生极化,由此产生的宏观电场反过来又影响晶格光学振动模的频率,造成了纵光学振动(振动方向与波传播方向平行)与横光学振动(振动方向垂直于波传播方向)频率的不同.30—40年代的深入研究表明,这种…     

声带上表面振动黏膜波波速的激光测振估计方法

发声过程中声带组织振动的黏膜波测量对于声带组织力学特性和病理机制研究具有重要意义。本研究利用多普勒激光测振(Laser Doppler Vibrometer,LDV)和电声门图时间同步方法,对声带上表面的振动过程进行了重建,并基于该结果估计了黏膜波传播速度。通过离体犬喉发声实验,激光测振方法能够得到与高速光学方法相一致的黏膜波速度估计,并且能够重建不同时刻的声带上表面形态,证明了该方法应用于声带上表面振动特性研究的可行性和有效性。然而,由于单点测振的局限和时间同步的要求,稳态发声是保证该方法测量准确性的重要条件。      

二维晶格中激波的传播和自由面反射的分子动力学数值研究

本文用分子动力学方法研究和计算了面心晶体中沿(1、0、0)面或休心晶体中沿(1、1、0)面上激波的传播和自由面反射现象。在所研完的范围内(u_p=10~75×10⁴cm/sec)粒子速度沿平均值的振动是不衰减的,激皮的传播速度和波后粒子速度的平均值呈线性关系。激波在自由面反射后,自由表面附近的粒子速度为活塞速度的二倍,这和宏观力学结果相同。此外,还出现最外层分子不断地以更高的速度被抛离的现象,这和宏观测量的微物质喷射现象亦类似。在稍后的阶段,还显示出内部粒子间被拉开的"微断裂"现象。     

声波传播和分子运动、声强和响度

一、声波传播和分子运动在讲授波动时,常在图中画出許多貭点,这些貭点在波的传播过程中,发生和波传播方向垂直(横波)或一致(纵波)的振动,这样就比較容易形象地描繪出机械波传播和质点振动的物理图景。問題在于波在物貭中传播时实际情况是怎样的呢?特別是原子或分子运动情况又是怎样的呢?看来在固体(特別是晶体),液体和气体中是不一样的。在晶体中,原子在空間中是有序排列的,取一維最簡单的情况看,原子排列如图1所示(即一維布拉非格子)。     

有粒滞液层负载时薄板中类Lamb波的传播

本文从弹性波传播理论出发，结合边界条件，导出了薄板一面有粘滞液层负载时板中类Lamb波传播的色散方程；研究了液层粘滞引起的类Lamb波衰减．数值计算表明，板和液层的驻波共振振动引起极中类Lamb波对称和反对称模式的模式转换以及衰减系数的变化。文中对ktd《1时，Ao模式类Lamb波的微质量和粘滞传感特性也作了讨论。     

充液圆柱壳受迫振动的能量流输入及传播

以一无限长弹性充液圆柱壳的受迫振动能量流为研究对象,分别用Ｆｌｕｇｇｅ方程和Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ方程分析了壳体及声场的波运动,利用圆柱亮－流体的耦合条件,获得系统的振动特性方程．分析了此系统在周向线分布余弦简谐外载作用下的响应;用傅里叶变换和反交换得到能量流的输入,以及当受迫振动波沿着壳体轴向传播时,壳体各内力和壳内流体所携带能量流的变化规律．     

有液层负载时薄板中类Lamb波的传播

本文研究薄板一面有液层负载时板中类Ｌａｍｂ波的传播，从弹性波传播理论出发，导得了类Ｌａｍｂ波的色散方程。由于几何不对称，因此不可能严格区分出对称与反对称模式，而是耦合在一起。数值计算结果表明，板中类Ｌａｍｂ波相速度随液层厚度增加呈周期变化。当ｋｔｄ＜＜１时类反对称模式的相速度变化近似与液层厚度成正比，这与特征阻抗法结果相同。初步实验结果验证了上述理论。     

浅谈简谐横波问题

简谐横波问题在高中物理教学中是个难点.困难在于已知波的传播方向,如何判定某一质点的振动方向;或已知某一质点的振动方向,如何判断波的传播方向.本文对此归纳出一种非常简单实用的方法.