滑动变阻器两种供电方式选择的可视化教学法

滑动变阻器的限流和分压两种供电方式选择是恒定电流实验教学的重点和难点.利用Matlab对两种供电方式进行可视化探究,是物理教学和计算技术深度整合的一个尝试.     

导体条带与周期粗糙面对电磁波的复合散射

建立了导体条带与正弦型周期粗糙面的复合散射模型,用感应电流的谱域积分表示导体条带的初级散射场,用物理光学方法计算周期粗糙面的次级散射场,所得复合散射解具有清晰的物理图像     

真空中微波等离子体喷流电子数密度分布规律实验研究

为了准确诊断真空中微波等离子体喷流的电子数密度，利用统一的发射和单郎缪尔探针测量等离子体的空间电位，再测量等离子体的电流-电压特性曲线.根据空间电位测量结果，在等离子体的电流-电压特性曲线上能准确地获取饱和电流，从而处理出电子数密度.最后的诊断实验表明，当真空环境压强为2—6 Pa、等离子体发生器以60 W以下的微波功率击穿流量范围是42—106 mg/s的氩气时，所产生的微波等离子体喷流中电子数密度分布在1×10¹⁶—7.2×10¹⁶/m³范围内.     

平板目标与随机粗糙面对电磁波的复合散射

建立了平板目标与随机粗糙面的复合散射模型,求解过程包括用板上感应电流的谱域积分表示平板目标的初级散射场;用物理光学方法计算随机粗糙面的次级散射场和统计分析复合散射的平均散射功率．通过选用正态分布粗糙面作为计算实例．数值结果显示出平板目标与随机粗糙面之间相互作用散射分量的重要性及空间分布特性．     

物理仿真——Matlab软件在物理教学中的应用之五

以高中物理的质点的运动、波动、调幅、蹦极等为例,介绍了应用Matlab的彗星轨迹图、影片动画、SimuLink仿真物理过程的方法,依据"数形实三结合"的物理问题分析原则,实现物理公式的可视化.     

求解物理极值——MATLAB软件在物理教学中的应用之二

中学物理极值问题的求解有多种方法.应用MATLAB软件,可以快捷地运用求导法或者图像法求解极值问题.两者相辅相成,可以提高对物理问题的理解水平.在图像法中,提供了三变量作图法求极值的案例.     

基于电磁仿真的粗糙面上二维目标参数反演

针对海洋(或陆地)环境中目标电磁逆散射问题开展研究,建立了粗糙面上简单导体目标的电磁散射模型,通过精确的电磁散射建模得到散射回波数据,包括空间分布采样和频率采样,再分别应用BP神经网络(BPNN)和支持向量机(SVM)两种方法反演粗糙面上二维导体目标的特征几何尺寸.在粗糙面上圆柱几何参数反演以及海上舰船尺寸反演过程中需要考虑粗糙面的随机性,因此对散射数据进行了多次统计,实现了随机粗糙面上方目标的特征参数重构.     

用遗传算法求解三维埋入体的电磁逆散射问题

采用遗传算法(GA)结合稳定的双共轭梯度一快速傅立叶变换(BCGS-FFT)方法求解了平面分层媒质中埋入目标的电磁逆散射问题．首先定义目标函数为测量电场与在假定目标区域电磁参数分布下的计算电场的差值的平方和，然后使用遗传算法最小化这个目标函数可得到目标区域的电磁参数分布，从而完成逆散射问题的求解．数值计算的结果表明：该算法可以求解多层媒质中任意三维非均匀埋入目标的电磁逆散射问题。     

显微结构对α-β-SiAlON陶瓷室温力学性能数据离散性的影响

陶瓷材料的力学性能测试数据具有分散性相对较大、重复性较差的特点,它们的各种力学性能指标具有一定的随机性和模糊性。通过测量具有不同显微结构特征的α-β-SiAlON模型材料(β′含量:35wt%或60wt%;晶界相:YAG或M相;晶粒尺寸:0.4μm到1.1μm;柱状β′晶粒长径比:从4.3到8.1)的显微硬度、压痕断裂韧性和弯曲强度,借助强度统计学的方法,研究了材料的显微结构和内部缺陷对这些力学性能数据离散性的影响。发现以上参数的分散性对材料的相组成和显微结构有较强的依赖性。长柱状β′相含量多并且充分长大的α-β-SiAlON的数据离散性明显小于高α′相含量的α-β-SiAlON陶瓷。此外,压痕断裂韧性的数据离散性同弯曲强度的数据离散性存在一定的内在联系,可以采用压痕法进行对比性的材料强度可靠性检验。     

处理实验数据——MATLAB软件在物理教学中的应用之四

介绍了应用MATLAB处理物理实验数据的具体做法,包括描点、连线、数据拟合,以及适用于大量数据录入的外部数据导入方法,指出了计算机制图与手工作图的优缺点.