用数字计时器测定单摆周期

单摆在摆角很小的情况下,振动周期为:T=2π(g/l)~(1/2)(1)测得单摆的振动周期T及摆长l,就可算出重力加速度g值,即:g=4π~2l/T~2(2) 通常,单摆的振动周期是用停表来测定。由于停表精度不够,特别是单摆振动周期的起讫位置不易判断,以致按停表的时刻提早或推迟,周期不易测准。如采用能测三次挡光时间     

单摆振动实验的改进

一般物理课本(如高中乙种本)在叙述单摆振动定律的演示时,每一步要让单摆振动50次,整个实验要让单摆振动几百次,还要测出时间,算出周期,比较它与振幅、质量、摆长等几组数据,找出相应的关系,费去的时间太多,势必挤掉讲解课文和其他教学环节应有的时间,影响教学效果。在考察单摆振动周期跟重力加速度的关系时,一般学校都不进行演示,师生总感到美中不足。下面谈谈我们的改进做法。     

用《TP—77型椭偏仪》测膜厚周期数的方法

从原理上讲,椭偏仪测透明介质膜厚具有周期性质,其周期厚度D按下式汁算:(1) 式中λ为入射氦氖激光在真空中的波长;n_1和n_2分别是空气和介质膜对真空的折射率;φ_1是入射角。在测试中,由起偏器和检偏器在消光状态下的方位角A和p,用相应的曲线和数表,可以查出n_2和一个周期厚度内的某一厚度d,膜的真实厚度为:l=m·D d (2) 式中m=0,1,2,……,称它为膜厚的周期数;D是(1)式所确定的周期厚度。(2)     

纤维光学讲座 第三讲 纤维光学元件的测试

一般地说,我们要求纤维光学元件在光学性能方面数值孔径大,透光性能好,分辨率高,对比度好。本讲以光学纤维面板(以下简称为面板)为例来讨论它的几个主要特性的测量原理和一般测量方法。一、面板数值孔径的测量面板的数值孔径是表明它集光能力大小的一个基本参数。理论上面板的数值孔径可根据公式NA=(n_1~2-n_2~2)~(1/2)计算得到,式中n_1为芯玻璃折射率,n_2为涂层玻璃折射率。实际上,由于控制纤维的过程中芯玻璃和涂层玻璃互相渗透,在两者间形成一个过渡层,过渡层中的玻璃折射率不等于n_1,也不等于n_2,因此使数值孔     

谈谈数字毫秒计的改进——用数字毫秒计测振动周期

在研究物体的运动中,经常碰到物体振动周期的测定问题。停表是测周期的常用仪器,但有时精密度不够,有时物体振动较快而测不准。本文介绍使实验室常用仪器数字毫秒计增加测定周期的功能,可以解决用停表测量时的困难。如果要对某一作振动物体的周期进行测定,可以在物体振动的通路上放一只光电门(图1),从图上可知我们要测的物体     

也谈数字毫秒计的改进

用单摆测定重力加速度是普通物理力学实验课中最基本的实验内容之一。传统的做法都是采用停表测量周期:实验者数振动次数、人工控制停表。但是,由于停表的精度不高,人工判断周期的始末并按动停表带来的误差较大,这就使得实验结果的误差很大。     

巧用数字计时器测定重力加速度

用单摆测定当地的重力加速度的实验中，为了减小误差．常采用增加全振动次数和加大摆长的方法．但学生在测量时，常出现相差半个周期或数错全振动的次数，以及由于摆长长度是直尺长度的几倍，使摆长不易测准．为此，笔者根据实验室现有条件，自己动手作了改进，从而减少了...     

关于李萨如图形的一点讨论

当一个质点同时参与相互垂直的两个简谐振动时,一般说来合成振动十分复杂,且轨迹是不稳定的。但是当二分振动的频率 (或周期)成整数比时,共合振动才是一稳定的、有规则的李萨如图形。当两个振动的频率比是 1: 1,即 的,情况比较简单,用消元法可直接得到轨迹方程:从上述方程分析知道,轨迹只是的函数。 确定,李萨如图形是唯一的,与 1(或 2)无关。如 ,有这说明无论 或 2取何值,只要面轨迹就是正椭圆。图(1)中给出了频率比为1:1, 为几个不同值时的李萨如图(1)。 当两相互垂直振动的频率为其它整数比时,用消元法很难得到简单的轨迹方程,所以一般教…     

利用智能手机测定重力加速度

在复摆实验中,利用智能手机中的角速度传感器和SensorKinetics软件,通过绘制复摆振动时的"角速度-时间"图像计算振动周期,进而测定当地重力加速度.     

用单摆测定重力加速度实验中的几点探讨

探讨了单摆测定重力加速度实验的几点误区:摆角与偏角,夹角足够小的条件,振动次数的统计,摆长测量.     

单摆系统的振动研究

通过求解变张力弦振动微分方程的边值问题,给出摆线与摆球的质量比为任意值时单摆系统运动的一般解和本征频率满足的方程.利用该方程求得高精度的单摆系统周期数值解,特别是拟合出单摆系统作基频振动时一个范围大、精度高的周期近似公式.同时将理论与实验进行比较,结果二者相符.     

一种基于自相关的激光脉冲编码信号解码方法

激光脉冲编码是半主动激光制导武器采用的一种抗干扰措施,为满足半主动激光制导武器光电对抗的需要,以激光信号的脉冲到达时间(TOA)为参数,依据激光脉冲编码信号的时间相关性,提出了一种通过首先对由脉冲到达时间组成的脉冲到达时间序列作自相关处理,计算出信号的重复周期,然后再在一个信号周期内,通过确定脉冲重复间隔的时间值、个数和位序来鉴别信号码型,从而实现信号解码的方法。阐述了该解码方法的原理及实现。原理实验和数字仿真实验证明,对于当前半主动激光制导武器采用的大多数激光脉冲编码信号,采用该解码方法,一般在4个信号周期时间内就能实现解码。     

分数阶双稳系统中的非周期振动共振

在受二进制非周期信号和周期方波信号激励的分数阶双稳系统中,研究了非周期振动共振问题,用于微弱非周期信号的检测和增强.当非周期信号脉宽较大时,系统为小参数,通过调节周期方波信号的幅值,能够实现非周期振动共振.当非周期信号脉宽较小时,分别通过变尺度法和二次采样法实现了非周期振动共振.使用变尺度法,得到的大参数等价系统能够匹配任意小的非周期信号脉宽,其中变尺度系数是该方法在使用过程中需要选择的关键参数.使用二次采样法,二次采样后得到的非周期信号具有较大的脉宽,能够匹配原先的小参数系统,其中二次采样频率比是该方法使用过程中的关键参数.这两种方法虽然实现非周期振动共振的物理过程不同,但能够达到相同的效果.系统阶数对振动共振产生影响,随着阶数的增大,发生最佳振动共振时所需要的辅助信号幅值变大,同时系统输出的最佳时间序列与输入非周期信号之间的相似性增强.     

HL—1装置边缘参量的光谱学研究

用光谱学方法测量了HL-1托卡马克等离子体中性氢原子密度n_0的时空分布,氢原子流入通量Г_0。粒子约束时间τ_p及再循环系数R等,测得n_0约为10~9—10~(11)cm~(-3),Г_0为10~(15)—10~(16)cm~(-2)·s~(-1),τ_p为几毫秒到几十毫秒,R≈0.8。根据多次放电实验数据得到了有关的定标关系。实验表明,孔栏半径的大小对氢原子流入通量及粒子约束时间都有显著影响。孔栏在粒子再循环方面起主要作用。     

光电阴极上光电子平均数■_(pc)的计算

计算夜视仪在一定的夜天空辐射下,对某些给定目标的发现、识别和认清距离,需要计算由光电阴极发射的光电子平均数n_(pc)。由于决定n_(pc)值的光源光谱辐射亮度、光电阴极的光谱灵敏度和目标光谱反射系数都没有显式表达式,因此n_(pc)的计算既麻烦又费时。本文应用最小二乘法对光源光谱辐射亮度、光电阴极的光谱灵敏度和目标光谱反射系数作曲线拟合。为了获得较高的数值稳定性,用改进的格拉姆-施密特(Gramm-Schmidt)正交化方法求得这三条曲线的最小二乘解,最后用辛卜森积分法求出n_(pc)值。根据这个方法,我们在BX-1上用BASIC语言编制了n_(pc)的计算程序,计算结果也列了出来,並与资料所提供的结果作了比较,结果是满意的。     

振动颗粒物质中倍周期运动对尺寸分离的影响

实验研究了竖直振动颗粒床中,倍周期运动对尺寸分离的影响.实验中,当振动加速度足够大时,系统中出现稳定的对称对流,进一步增大振动加速度到某个临界值时,还会出现倍周期运动.观察表明,背景颗粒的对流运动对分离过程起主导作用,对流速度决定着分离过程的快慢,而在2倍周期和4倍周期分岔之后,分离时间有所减慢.对引起对流运动的起因进行了分析,以此为基础分析了倍周期运动产生影响的物理机理,并对分离时间进行了定量计算,结果与实验值符合很好. 关键词： 颗粒物质 “巴西果”效应 倍周期分岔 对流     

铜金二元系中超结构的形成与点阵间隔的变迁

本文用X射线衍射的方法全面地研究了Cu-Au二元系合金经不同时间(一个月、三个月、六个月、一年)熟炼后缓冷到室温,以及在300℃和600℃淬炼后的物相与相转变过程;精确地测定了点阵间隔,以研究其随成份和热处理的变迁;探讨了长周期超结构的堆垜周期同成份和温度的关系;并用保持不同热处理时间后淬炼的方法来研究等原子成份处的有序化过程。在上述的热处理条件下,整个二元系共出现了六种不同的相:α₁是Au在Cu中的固溶体,α′₁是相当于Cu₃Au的超结构,α₂是Cu在Au中的固溶体,α′₂是相当于CuAu₃的超结构,k是相当于CuAuⅠ的超结构,k′是相当于CuAuⅡ的超结构。值得注意的是,随着热处理时间的加长,有序区逐渐扩大,二相区逐渐缩小,在一年缓冷的合金,二相区几乎完全消失。因此作者认为:Cu-Au系的二相共存是处于介稳状态,以α′₂相而论,最清晰的超结构线并不出现在化学计量成份而在68at.％Au。在等原子成份两边所出现的k′相,当合金经一年熟炼之后,一部分又变成了k相,在等原子成份处,k相和k′相的最高转变温度都并不恰好在等原子成份,而在于或小于49at.％Au。点阵间隔的量度表明:基本单胞平均点阵间隔同成份的关系是正偏离Vegard定律的连续曲线。在α和α′相区内,α值随Au含量而递增。在Au含量小于等原子成份的k′相区内,α值随Au含量而递增,c值则反而递减,同时c/α愈来愈偏离1。而在Au含量大于等原子成份的k′相区内,α值随Au含量的增加而缓慢地下降,c值却随之急速上升,同时c/α愈来愈趋向于1。当k′相转变为k相或k相转变为k′相时,α和c均发生突然的跃变。以热处理时间对点阵间隔的关系而论,在α,α′及k相区内,凡相状态不随熟炼时间而变的部分,点阵间隔在实验条件的范围内是恒定的。在α′₂相区内,从无序相转变到有序相时发生点阵间隔的明显下降,在k′相区内,则凡Au含量小于等原子成份的合金,α值随处理时间而递增,c则递减;而Au含量大于等原子成份的合金,α和c都随处理时间的加长而递减。但在所有k′相区内,同一成份合金的基本单胞体积都随处理时间的增加而减小,作者因此认为:应该把基本单胞的体积作为有序度的普通量度。本文详尽地讨论了k′结构超结构线的指数出现规律和它同k结构超结构线指数的对应关系。从在k到k′的变化中劈裂成双线的线间距离准确地测定了k′结构的堆垜周期,堆垜周期随成份的变化是连续的。凡合金离理想成份愈远,堆垜周期愈大。同一成份的合金,温度愈高则堆垜周期愈大。堆垜周期可以为奇数,也可以为非整数。在介稳二相区内,非但点阵间隔随成份而变,而且k′相的堆垜周期也随成份而变。二相1963年8月曾在长春市举行的第一届全国物质结构学术会议上宣读过。共存实际上是由一种成份的两种结构形式所组成。本文纯粹从热力学的关系证明了Cu-Au二元系的有序、无序变化是二级相交。     

简谐振动的位相

位相是振动与波动问题中的一个重要概念.一般的普通物理学教材中都是在讨论简谐振动时引入位相的.以余弦形式表示的简谐振动的运动方程为[1]式中x是振动质点的位置坐标,由于坐标原点取在平衡位置,故x也表示质点偏离其平衡位置的位移;A为振幅,由振动的初始条件决定;是振动系统的固有圆频率,由系统本身的性质决定;t本是自计时起点算起的时间间隔,但因通常都取计时起点为零,故t也表示所考虑的运动时刻;余弦函数的宗量(t+)即称为振动的位相,常以表示,其中的为初位相,它是t=0时的位相.对于一个确定的振动系统(一定),仅由初始条件决定.由(1)式可…     

混合液体的折射率

一、引言当光传播到二均匀媒质分界处时,其产生的折射早已为斯涅尔定律 n sin i=n′sin r (1)所确定。若已知几种媒质的折射率分别为n_1,n_2,…,n_m,它们按一定的比例(体积比)混合,其折射率将遵循什么规律,是本文研究的内容。     

时间标准问题

当你收听广播,往往会听到在正点时嘟!嘟!嘟!……的声音,接着是广播员说:刚才最后一响,是“北京时间”几点整;当你看报纸时,也经常会出现“世界时”或“格林尼治”时间。不论是世界时,北京时或其他现用的一些时间标准,它们都是天文台依据地球的自转运动测定的。将地球自转一周所经历的时间间隔称为一日,日分为24等分,称为小时;每小时分60等分,称为时分;每时分再分60等分,称为时秒。天文学上测定地球自转周期,是将恆星作为一个固定目标,由于地球的自转运动,恆星产