水波的多普勒效应演示器

在物理演示实验中, 过去曾给出用水波演示多普勒效应的实验. 针对以往装置结构较繁琐, 操作较复 杂, 且成本高, 不易于学生亲身操作探究等不足之处, 这里给出一种新的多普勒效应演示仪装置, 其结构简单, 操作 方便, 成本低. 本装置实现了水波数目的可控化, 使实验效果更为明显, 学生理解起来更加直观, 能激发学生的学习 兴趣, 提高教学效果     

研究多普勒效应的实验装置

从氦氖激光器1发出的光束,入射到半透分光镜2上。折射光束通过透镜4,而反射光束再次从平镜3上反射,并通过透镜5。两束光分别被透镜聚焦在纸质圆盘6上正相反的两点附近。圆盘固定在电动机轴上,并使它通过两个导向器7。被圆盘散射的部分光线反向地射到放在离圆盘适当距离的透镜4和5上,使从平镜2和3上反射的散射光束会聚在法布里-珀罗干涉仪9两玻璃平板之间的区域。观察可通过望远镜10进行。圆盘边缘有一小孔8,在圆盘旋转时,激光束周期性地通过小孔进入光电二极管VD_1。在电阻R_1上产生的电压脉冲输入频率计11。如果入射光束对圆盘平面的倾角为α,圆盘线速度为ν,则在与圆盘相联系的参照     

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。     

简便的激光多普勒效应实验装置

利用差频方法测量激光多普勒频移,通常采用的一种典型光路,就是迈克尔逊光路。迈克尔逊光路可以在全息台或光具座上布置,但需配备立方角反射器和复杂的传动装置。这给实验带来很大的麻烦。一种更简便的办法就是直接利用迈克尔逊干涉仪来做实验。     

多普勒效应测量声速实验的设计

介绍了设计性实验"多普勒效应测量声速."该实验要求学生理解多普勒效应测量声速的原理,利用气垫导轨实验和声速的测定实验仪器,设计出一套多普勒效应测量声速的实验装置,并利用该实验装置测量声速.     

多普勒效应的演示装置

利用简易材料自制了发声球,将发声球用弹弓在光滑的钢丝上发射出去,随发声球的移动可展现多普勒效应.     

基于虚拟仪器的多普勒频谱加宽效应的实验

设计了能实现多普勒频谱加宽效应的简单实验装置,用虚拟仪器实时采集观察者相对于声源做简谐振动时的波形图、频谱图.通过对这些图形的分析,可以研究简谐振动的振动周期、多普勒频谱加宽效应等实验内容.     

法拉第效应实验装置中光路的设计

根据目前多数法拉第效应实验装置没有磁致旋光与自然旋光区别的实验功能，设计了特殊的光路．实现了磁致旋光和自然旋光的区分，且光路调节容易．现象直观清晰．     

声波多普勒效应演示实验

利用声波多普勒效应导致声强变化的特性,设计了声波多普勒效应实验装置,该装置将声音信号转变成电信号,并用信号大器进行放大,驱动发光二极管发光演示了声波的多普勒效应.     

声波多普勒效应综合实验

利用运动物体反射声波与原声波合成后产生拍，用数字存储示波器测定拍频，从而测定空气中的声速或运动物体的速度，并给出了相应的实验装置、实验方法。     

水波折射实验的解释

新教材中“波的反射和折射”一节中，关于水波折射实验，同学们难以理解．本文就此作粗浅的解释．     

基于光学多普勒效应的光速测量与监听实验

设计了基于迈克耳孙干涉仪的光学多普勒效应定量实验装置,分别以气体、液体中光速的测量与音频监听为例,阐述了装置的具体运行过程,展示了装置的性能与技术参量.实验测得空气中光速为3.021×10⁸ m/s,水中光速为2.284×10⁸ m/s;该装置还可用于研究物体的运动,测速范围达到300 nm/s～7.9 m/s.基于光学多普勒效应进行音频监听,所得音频包含了音频原声的基本特征.     

反射式声波多普勒效应测速实验

通过检测运动"小车"反射波的频率变化,测量运动"小车"速度,从而了解多普勒效应的应用.     

多普勒效应验证实验仪器的改进

原多普勒效应验证实验仪器在使用过程中出现数据不稳定、重复性差、维修率高等问题.为了解决上述问题,提高实验的精度与准确度,对原实验装置的相关部分进行了改进.通过比较原实验装置和改进后的实验装置,分析了原实验装置的缺点与不足,并总结改进后装置的优点.     

对水波衍射实验的改进

原水波衍射实验是在水槽中激起水波,通过逐步缩小槽中障碍物(或狭缝)的尺寸,直至出现了衍射现象,并据此得出产生衍射的条件:“障碍物(或狭缝)尺寸比波长小,或者与波长相差不多时,就能产生衍射现象”.而波长不知,宽度未测怎知宽度与波长差不多或更小呢?因而结论就有点主观武断了.由此可见,要想得到衍射条件,应先测波长,再观察衍射.为此,笔者对该实验做了改进,方法如下: 1 器材     

相对论效应实验及装置

相对论是近代物理学的两大支柱之一.因此透彻地了解和掌握相对论对于学习近代物理学具有重要的意义.为了进一步完善相对论的教学和充实近代物理实验的教学内容,我们参考国外某些实验的物理思想编排了验证相对论动量与动能之间关系的实验,并研制了相应的实验装置.本文就该实验的原理、装置及实验结果作一介绍.     

多普勒效应实验数据的简单处理方法

给出了多普勒效应测量声速实验中的一种简单实用的数据处理方法,并对实验结果进行了分析,指出了提高接收器的速度,会使实验效果更明显而且能提高了测量声速的精度.     

对多普勒效应验证实验仪器的改进

声源与接收器之间存在相对运动就会发生多普勒效应。目前,许多高校物理实验室使用的多普勒效应验证仪器只能验证接收器和声源在一条直线上时,接收频率与接收器运动速度的关系,对于声源运动以及相对运动与二者连线存在角度等情况还不能验证。因此,为了全面验证多普勒效应,在原装置的基础上进行了一定程度的改进,新的实验装置可以弥补原实验装置的不足。通过对实验数据的处理分析,计算出声速的相对误差在3%左右,验证了本实验装置的可靠性。     

基于激光多普勒效应的音乐盒

利用双圆盘光栅动静结合的方式设计了激光多普勒音乐盒演示仪器.将双光栅放在激光源与光信号转换器之间,按下琴键,改变旋转光栅的运动速度,动静光栅发生光的多普勒效应.经信号转换器使该信号变为电信号,使用单片机进行频率的采集及运算处理,最终通过扬声器播放出乐音.     

基于涡流效应的盘形制动实验演示装置

实验演示装置的研制是基于电磁感应原理。装置很好地反映电磁场课程内容,是与应用结合比较紧密的实验演示项目。利用本实验装置可进行磁场强度与制动力的关系研究,展示涡流场与导体的相互作用原理,既充实了电磁场实验教学内容,也为涡流制动方面的研究提供了实验平台。