电磁谐振水波干涉演示仪的设计研究

本文介绍了一种自制的水波干涉衍射演示实验装置.装置利用低频信号源输出低频正弦信号,经电磁转换驱动振子做简谐振动,振子作为波源在水槽中激发水波观察水波干涉衍射现象.本文定量地分析了装置中最重要的驱动部分和振动部分的物理学原理,给出了控制演示实验效果的有效途径.装置结构简单,易于控制,成本低,实验效果明显.还可演示两列频率、振幅不相等的水波的相遇情况.     

波的衍射和干涉演示实验仪器的改进

高一物理波的衍射和干涉演示实验仪器波源有两种，一种是由半导体元件构成多谐振荡器，再由后级二个中功率管组成的电子开关来控制电磁铁的吸动和释放，带动振子周期性地接触水面产生水波．另一种仪器是利用电动机通过皮带传动，带动振子周期性地接触水面，产生水波．这两种仪器振动的频率不稳定，难以调到清晰的图像．我受到电电磁打点计时器的启发，能不能利用电电磁打点计时器作振源？通过多次实验，如图1改装，得到较满意的效果．改装后的振源仪器有如下优点：（1）振幅大，强度大．由于使用6～9伏交流电通过线圈，少了中间很多环节，增…     

水波实验中相位的微机控制

一、引言水波实验能形象地表演“球面波”、“平面波”的传播规律,直观地反映波的反射、衍射、干涉等现象的基本特征,是物理教学中常规的演示实验之一。水波实验通常用玩具电动机或电磁铁驱动的振子作波源,也可用液滴激发水波。这些方法虽然简单、可靠,效果也不错,但是都难以任意调整振动的相位,从而使演示内容受到限制。我们把单片微机与电磁振子结合在一起,实现了多波源频率和相位的程序控制,增加了水波实验的内容。二、原理水波实验要求振子有稳定的频率和相位,至于振子是否作简谐振动,则没有严格要求。因此完全可以用方波来驱动如图1所示的电磁振子(可用小型继电器改装),随着衔铁的吸合与松开,带动小     

用音箱演示机械波的干涉

在人教版(2019年版)高中物理选择性必修三第三章第4节“波的干涉”一课中有一个演示实验——观察水波的干涉.在发波水槽进行干涉的原理启发下,通过改进常见的双声道小音箱,成功演示波的干涉现象.该教具能够控制波源的振动参数,除了能够演示发波水槽的干涉现象,还能定性探究影响干涉的因素.     

基于多普勒效应的水波特性实验装置的设计

设计了一种基于多普勒效应的水波特性实验装置,在频闪光源照射下,通过毛玻璃屏,可直接观察多普勒效应的现象,通过设计的光电检测装置测量出水波的频率及频率的变化情况,实现水波多普勒频移的数字化测量.当波源位置固定,波源以一定频率振动,根据多普勒效应,通过实时测量多普勒频率,测量出探头的速度,进而推算出水波波速.该装置有利于多普勒效应的水波特性研究,直观演示了多普勒频移现象.     

水波实验装置的改进

水波实验装置,一般由投影仪、消波水槽、闪频器和水波振动器等组成。该实验效果的好坏,水波振动器振动顿率的稳定性是个关键。常用的振动器是用杠杆与偏心轮组成的机械式振动器;也有用低频振荡源来策动电磁铁振动的电磁振动器。由于上述装置中机械结构的问题,往往使振动器的振动频率,达不到应有的稳定性,造成振动频率与闪频器的开放频率不能同步,观察到的波阵图就不能保持稳定。特别是演示水波的干涉现象,若两者达不到同步,要清晰地观察到波的加强与减弱的位置就比较困难。笔者改用电子振动器,解决了振动器振动频率的稳定性和闪频器同步的问题,使实验效果得到明显的改善。     

讲机械波慎以水波为例

水波是一种常见的波，讲机械波时以水波为例，说明波的折射、波的衍射和波的干涉现象，取材方便、实验易做，并且演示现象明显，能够取得很好的教学效果．教科书《物理》第二册“机械波”一章也多次提到了水波这个例子．     

超声多普勒诊断的原理分析

多普勒效应是波在介质中传播时发生的一种物理现象，当波源和观察者相对介质运动时，观察者接收到波的频率和波源发射波的频率是不同的．医学研究和临床诊断中使用的超声血流测量仪、超声心脏测量仪、超声胎心检查仪等设备，就是利用超声波的多普勒效应来检测相应的量．下面我们从物理的角度对超声多普勒仪器的诊断原理进行分析．     

水波干涉衍射的演示与仿真实验设计研究

本文自主设计了一种水波干涉衍射的演示实验仪器，通过光影法进行增强，展示了水波干涉衍射的效果。本文还研究了振动频率、衍射缝宽等不同条件下的干涉衍射现象，并对该现象的原理进行了深入探讨。同时本文基于Matlab开发了一种可视化的水波干涉衍射虚拟仿真实验，具备图形化、直观性等优点。经过与演示实验现象的对比验证了仿真实验的合理性。仿真实验可以更好地应用于大学物理课堂演示。本研究成果可以促进物理学相关领域的研究和应用，对推动相关领域的发展具有重要的意义。     

在波动演示实验中引入驻波的尝试

在波动演示实验中引入驻波的尝试朱连喜．（江苏省药科学校镇江２１２００３）用驻波（电动音叉）演示波的干涉，可弥补水波干涉的不足，能收到较好的效果．１驻波演示实验如图１所示，Ｐ是电动音叉，弦线一端Ａ系在音叉上，另一端通过滑轮系一砝码，以使弦线拉紧，使电动...     

换种方法理解多普勒效应

多普勒效应是由于波源或观察者的相对运动致使观察者接收到的频率与波源的频率不同的现象.多普勒效应有很多实际的应用,然而无论是新老教材,多普勒效应一节的教学仅停留在实验演示及规律的文字性表述上,不少师生对多普勒效应的理     

高频波在匀速圆周运动状态下的多普勒效应

根据匀速圆周运动特征,分别讨论了波源固定、观察者运动,波源运动、观察者固定以及波源和观察者都运动等三种不同运动状态下的高频波多普勒效应.并且推广至二者不在同一圆周上运动及不同的运动方向等情况,推导出了在不同的相对运动状态下接收波的频率公式.研究表明,匀速圆周运动状态下,接收波的频率是周期性变化的,接收波频率的变化与波源和观察者的角速度差绝对值相关;而接受波频率的极值大小受角速度差绝对值、观察者运动半径、波速的影响,但影响效果会有所区别;而极值点位置受波源运动半径的影响.     

介绍二层液体界面上波动的实验

1引言 水波是我们身边的自然现象，其独特的分散性是孤立波中所看到的非线性分散波，它能给我们提供与物理学各个水准相应的丰富的信息．一般用眼睛看到的水波是水和空气界面上的波动，若与水相接的有界面流体是煤油，即是比空气密度大的液体的情况，这时所发生的波动是与空气的情况非常不同的．本文特编译了有关二层液体界面上的波动实验以供参考．     

浅淡多普勒效应

列车进站时，我们听到汽笛声不仅越来越大，而且音调变高；列车离去时，汽笛声不仅越来越小，而且音调变低．反之，若声源未动而观察者运动，或者声源和观察者同时在相对运动，也会发生观测频率与波源频率不一致的现象．由于波源或观察者的运动而出现观测频率与波     

多普勒效应及其应用

生活中会有这样的经验：火车急速离去时,汽笛声调会低沉下去;而迎面驶来,声调则变高,这种现象物理上称之为多普勒效应,它是波动现象特有的规律． 简言之,多普勒效应可以这样表述：当波源和观察者存在相对运动时,观察者接收到的波的频率会偏离波动本来的频率,相向运动,频率就升高;相背运动,频率则降低,而且相对运动速度越大,这种频率偏移也越大,电磁波,机械波都会产生多普勒效应,下面是准确的表示公式． 对于机械波,设波动的传播速度为ｕ,波动的固有频率为ｆ．当波源以速度ｖ相对观察者运动时,则接收者接收到波的频率ｆ会…     

多普勒效应的最简规律

当波源与观测者之间存在相对运动时,观测者观测到的频率与波源发射波的频率不同,这种现象就是多普勒效应.引起多普勒效应的根本原因在于波源与观测者之间存在相对运动.在低速传播的机     

多普勒效应演示仪

在物理演示实验中．过去普给出用水波演示多普勒效应的实验。但在结构及演示效果上还存在一定的不足，这里给出一种新的多普勒效应演示仪装置．它的结构及操作很简单但效果很明显。     

水波干涉图样的“动态”“全面”认识

频率相同的两列水波相遇，能够形成“稳定”的干涉图样，“如果在某一时刻，在水面上的某一点是两列波的波峰和波峰相遇，……波谷与波谷相遇，质点的位移也最大，也等于两列波的振幅之和，在这一点，两列波引起的振动始终是加强的……”(课本语)     

谈谈ν=νλ中的ν

本文指出，在波长、频率与波速的关系式ν＝νλ 中，ν是波的频率，不应看作波源的振动频率．两者只 有数量上的关系而不是同一概念．本文兼谈多普勒效 应的教学问题，以加深对ν的理解．     

关于“声波干涉”的演示实验

全日制十年高中物理上册,第八章机械振动和机械波中,在讲述了“波的干涉”后,得到“一切波都能发生干涉。干涉是波特有的现象。”的重要结论。这个结论说明,干涉是波特有的现象,有无干涉现象是判定是否是波动的重要标志。一般在教学中仅做水波干涉的演示实验。通过一个实验要得到这个重要结论,学