洛仑兹力演示仪

洛仑兹力演示仪能演示磁场对运动电子产生的洛仑兹力,并能测定电子的荷质比,还能演示运动电子在电场作用下的偏转。它是大专院校和中等学校的必备仪器之一。一、仪器工作原理洛仑兹力演示仪由洛仑兹力管、励磁线圈、控制及电源组合、暗箱四部分组成。其外形见本期封底照片。洛仑兹力管又称威尔尼特电子管,其结构如图1     

对电动向心力定量分析演示仪的改进

针对现有"向心力演示仪"实验的不足,对电动向心力定量分析演示仪进行改进,新仪器保留了电动向心力演示仪的部分元件,改进了转动半径测量和向心力测量装置.通过改变电动机转速、圆周运动半径、金属球质量等参量,该装置可定性演示向心力和定量研究向心力表达式.     

向心力演示仪的改进

针对"用圆锥摆粗略验证向心力表达式"实验的不足,对向心力演示仪进行改进,保留了向心力演示仪的部分元件,增加了电动机和变阻式连续调速开关.通过改变电动机转速、圆周运动半径、钢球质量等参量验证向心力的表达式.本文还提供了两套实验方案,供不同实验条件的学校选用.     

杠杆演示仪

通过自制刻度板和亚克力支架,利用定滑轮改变拉力方向,自制直接读力臂的杠杆演示仪,探究了杠杆平衡条件.     

光学演示箱的设计

一我最近自制成了一个暗箱,不但可以演示透镜的焦点和凹面镜的会聚作用,并且还可以直观地表明通过棱镜和平行板(玻璃砖)光路的改变情况。如果使用的光源较强和用黑布将整个暗箱遮上,则在白天也可以进行演示实验。兹将制作和演示方法简单介绍如下:用厚约2厘米的木板作成长100厘米、宽30厘米、高40厘米的具有玻璃窗的暗箱一个(图1)。为了在     

圆外(内)旋轮线演示仪的制作及研究

制做了圆外(内)旋轮线演示仪,并对其产生的图案进行了分析. 圆外(内)旋轮线演示仪能在较大规模的场合清晰、醒目地演示圆外(内)旋轮线,并能容易地在各个图案间切换.     

光电效应演示多用仪

我们设计制作的《光电效应演示多用仪》,演示可靠、直观、安全,而且取材容易,可以一物多用。现介绍如下。仪器性能 1.演示光电效应 (1) 可以在各种气候条件下做实验。 (2) 可以说明能否产生光电效应的决定因素之一是光的频率而不是光的强度     

电动向心力定量分析演示仪

针对传统向心力实验仪存在的不足,设计了电动向心力定量分析演示仪.该演示仪通过空心轴电机带动2个小金属球同时做匀速圆周运动,进而探究向心力大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的定量关系.2个小球的质量m、角速度ω和半径r在实验的过程中均同时改变,测得的力为向心力的2倍.该设计使仪器运转更加平稳,测量的数据更精确,操作更方便.     

光电效应

光与实物之間的相互作用从来就是物理学的主要研究对象之一。光电效应就是这一相互作用的一种表现。实物受到光的照射而改变其电学性質的現象,都可以叫做光电效应。我們可以猜想到这一现象是很普遍的。因为实物的基本組元就是带电的粒子,如果光对实物有所作用的話,那么首先就应当是实物的电性質的改变。不过我們通常所说的光电效应并不包括所有这一切现象。通常所說的光电效应僅指固     

基于遗传算法的斜入射窄带滤光片膜系优化设计

根据薄膜窄带滤光片在斜入射时的偏振特性,提出了基于遗传算法的斜入射薄膜窄带滤光片膜系优化设计方法.根据开发的程序,设计并制备了一组可用于18°倾斜入射的0.8纳米信道间隔的五腔薄膜窄带滤光片.该滤光片能有效地抑制斜入射时偏振光中心波长的分离现象,降低器件的偏振相关损耗,通过角度调谐能实现选择波长的改变.通过与针法设计的滤光片膜系相比,遗传算法得到的膜系具有更高的矩形度、更大的波长调谐范围以及更低的偏振相关损耗.实验结果表明其满足设计要求并有超过25纳米的波长调谐范围.     

水槽式洛伦兹力演示仪

针对教材中洛伦兹力演示仪的不足,设计了水槽式洛伦兹力演示仪.该演示仪通过观察水槽中漂浮物运动情况判定洛伦兹力方向和大小,并探究洛伦兹力F与磁感应强度B、带电粒子q以及其运动速度v之间的关系.     

0.2 nm带宽滤光片的制备以及退火温度对其形貌和性能的影响

近红外波长为1.064 μm的激光是激光测距、自由空间光通信和空间光学遥感等应用中的主要激光光源之一.窄带滤光片是抑制背景光干扰的关键元件之一,目前大部分滤光片的半峰全宽为几纳米.本文研制了中心波长为(1064±0.05) nm、半峰全宽为0.19 nm、峰值透过率可达70.2％的带通滤光片,并考察了不同温度(100,200,300℃)退火处理后滤光片的表面形貌和光谱特性的变化.实验结果表明:滤光片的表面光滑,受退火温度的影响很小;滤光片的透射光谱随着退火温度的升高向长波方向移动,在100℃退火处理3h的滤光片的光谱漂移量为0.03 nm,说明该滤光片可在温控条件有限的空间光学系统中使用.     

角度调谐滤光片特性分析及膜系设计

对窄带滤光片的倾斜入射特性作了分析.斜入射时其透射通带和峰值会向短波方向移动,透射曲线的稳定性跟滤光片的间隔层结构相关,多腔间使用相同的间隔层可以保证斜入射时有稳定的峰值透射率和带宽,利用该特点可以制备角度调谐窄带滤光片.透射光S和P偏振分量的中心波长随入射角度的增大出现分离现象,产生较大的偏振相关损耗.通过搭配不同厚度的高低折射率材料作为间隔层,改变其有效折射率,使其两个偏振分量的中心波长实现重合.设计了符合密集波分复用(Dense Wavelength Division Multiplexing,DWDM)系统要求的低偏振相关损耗四腔窄带角度调谐滤光片膜系,其可调谐范围达20 nm以上,并评估了所设计角度调谐滤光片的调谐性能.     

安培力定量分析演示仪的改进

对现有安培力演示仪进行了改进,利用可调直流电源改变电流的大小和方向,通过对调磁极可改变磁场的方向,通过移动磁极之间的距离可改变磁场的强弱,通过改变线圈抽头接线柱可改变通电导体的长度.利用该仪器可定量探究安培力的大小和方向与通电导体长度、电流的大小和方向以及磁场强度的关系.     

钙钛矿氧化物异质结的光电特性研究进展

光与物质相互作用可以产生各种光学现象,其中光电效应是非常重要的现象之一.文中集中回顾了文章作者在钙钛矿氧化物异质结的光电效应研究中的进展.在钙钛矿氧化物异质结中,分别观测到了传统的纵向光电效应和反常的横向光电效应,并通过对含时的漂移-扩散方程的自洽求解,从理论上分别揭示了钙钛矿氧化物异质结纵向和横向光电效应的动态过程.文章首先介绍了钙钛矿氧化物异质结纵向光电效应的研究进展,接着概述了钙钛矿氧化物异质结横向光电效应研究的进展.最后对氧化物异质结的纵向和横向光电效应的潜在应用前景进行展望.     

手持式电磁感应演示仪

介绍了一种自制的电磁感应演示仪. 该演示仪利用同性相斥的原理,缓冲并助推了磁铁的往复运动, 通过发光二极管可以直观并持续地展示电磁感应现象. 该演示仪结构简单,便于携带和操作     

磁流变液演示仪

为了清楚地演示磁流变现象,设计并制作了磁流变液演示仪.文章主要介绍了演示仪的工作原理、结构设计及演示方案.     

用激光扫描法合成简谐运动图像

针对传统简谐振动图像演示仪存在的不足,设计了激光扫描法简谐振动图像演示仪。该演示仪用半导体激光器为光源,通过激光将竖直方向的简谐振动和水平方向的往复运动进行合成得到简谐振动图像,通过观察屏可观察到光点振动展开后形成的正弦(或余弦)简谐振动曲线的全过程.     

磁悬浮运动演示仪

基于磁悬浮与电磁驱动原理研制了磁悬浮运动演示仪.该演示仪不仅可以演示磁悬浮运动,还可以开展多种相关实验探究.本文详细介绍了演示仪的设计与制作,并举例说明了利用该该仪器开展的探究活动.     

勒纳和光电效应

我们知道,爱因斯坦(A. Einstein)获得1921年诺贝尔物理学奖的原因是“因为对理论物理学所作的贡献,特别是因发现了光电效应定律”.诺贝尔奖金评选委员会的这一决定,使德国另一位著名的物理学家勒纳(P. Lenard,1862—1947)大为恼火,因为正是他对光电效应作了系统而有成就的研究.他不仅和汤姆孙(J.J.Thomson)同时证明光电效应是由下述事实造成,即从金属表面发射了带负电的微粒(即电子),而且他还在一篇较长的论文中,报道了他在光电效应研究中得出的两个重要发现。劳厄(M.von Laue)曾称这两个重要发现为“两个惊人的规律”.勒纳一直坚持认为…