磁性液体表面张力演示实验的实践与分析

本文通过对水和磁性液体表面张力演示实验的研究,分析了液体表面张力存在的内在因素,使学生对表面张力有更深的认识。     

A Thin Liquid Film and Its Effects in an Atomic Force Microscopy Measurement

Recently, it has been observed that a liquid film spreading on a sample surface will significantly distort atomic force microscopy （AFM） measurements. In order to elaborate on the effect, we establish an equation governing the deformation of liquid film under its interaction with the AFM tip and substrate. A key issue is the critical liquid bump height yoc, at which the liquid film jumps to contact the AFM tip. It is found that there are three distinct regimes in the variation of yoc with film thickness H, depending on Hamaker constants of tip, sample and liquid. Noticeably, there is a characteristic thickness H^＊ physically defining what a thin film is; namely, once the film thickness H is the same order as H^＊, the effect of film thickness should be taken into account. The value of H^＊ is dependent on Hamaker constants and liquid surface tension as well as tip radius.     

带电粒子在磁场中的运动轨迹图示仪

在讲解带电粒子在磁场中的运动时,经常会遇到带电粒子入射速度大小不变,但方向要改变的情况,此时的轨迹已经从静态变为动态．对空间想象能力一般的学生来讲,问题的难度已大为提高;而一般的画图难以获得动态的效果,轨迹已成为解决问题的瓶颈．根据物理教学的直观性原则,一个物理现象,无论语言描述得怎样生动,往往不如让学生看一看现象本身或现象的模拟．笔者想到了自制教具,通过教具使轨迹从静到动,模拟出动态过程,提高学生感觉的清晰度,使学生在动态中捕获信息,找到解决问题的途径,从而发现规律．     

基于光纤陀螺的教学实验寻北仪

光纤陀螺可测量沿其轴向转动角速度,利用此功能通过四位置法可以实现寻北、实验室所在纬度以及地球自转角速度的测量.本文介绍光纤陀螺寻北仪和四位置法的工作原理.另外还介绍了寻北仪的实验装置和基本操作过程,以及对数据的处理方法.     

含醇二元体系表面张力预测模型

表面张力是重要的物性参数之一,与人们的生产生活密切相关.醇类及其混合物具有重要的工业应用价值.含醇混合物作为特殊的缔合体系,由于氢键的存在,性质复杂.本文应用密度梯度理论结合比容平移后的Peng-Robinson状态方程,回归了醇、水纯净物的作用因子关联式系数,建立了混合物的表面张力预测模型,计算了含醇二元缔合体系的表面张力,该模型不含有任何需要混合物表面张力实验数据回归确定的经验可调参数,对绝大多数含醇混合物具有很好的通用性和计算精度.     

混沌光通信与混沌激光测距的研究进展

激光器的不稳定性是一个普遍现象,而混沌是激光器不稳定性的一个重要特例。近年来,基于混沌激光的一些应用技术相继被提出及完善。结合国内外研究现状,简要介绍了混沌激光在通信及测量领域的应用,包括混沌保密通信、混沌激光雷达和混沌光时域反射仪等技术,并指出了混沌光通信与混沌激光测距的发展趋势。     

微型水深传感器在智能导盲仪中的应用

基于DSP处理器,利用超声波传感器、温度传感器、微型水深传感器,设计了一款智能导盲仪,该导盲仪具有测距、测积水深度、测温、智能求救等功能,并具有语音播报、夜晚警戒灯等感知与提示功能。本文重点阐述微型水深传感器在此导盲仪中的应用,实验结果证明,该微型水深传感器能够有效测量路面积水深度,检测精度高,为盲人雨天出行提供安全保障。     

焦距仪用五档变倍镜头设计

目前的焦距仪为了增大测量范围,会配备一组测量镜头。在测量不同范围焦距时需要进行更换,过程繁杂,影响工作效率。解决这一问题,设计一个五档变倍的测量镜头,通过了变焦与变物距两个方法实现变倍,用档位之间的切换代替目前的更换测量镜头提升工作效率。设计完成后,放大率变化为8.0~0.16X,物距变化为20~1000mm,测量范围:(-1000mm,-5mm)U(5mm,1000mm)。通过ZEMAX模拟仿真实验表明:设计得光学系统测量范围大,各个变倍位置成像质量良好,MTF曲线接近衍射极限,可以替代原有的测量镜头组。     

水波频闪法测量液体表面张力系数

本文介绍了一种利用水波槽中产生的毛细波来测量液体表面张力系数的新方法.由对乙醇、丙酮、硝酸钾溶液、氯化钠溶液等的测量结果表明,这种方法可以测量各种有机、无机的液体,且操作简单,误差在允许的范围内.     

一种测量液膜高度的方法

给出一种测量液膜高度的新方法,利用此方法测定液体表面张力系数时发现,计算液膜重量时,液膜厚度不能用金属丝直径代替,否则液体表面张力系数会出现负值。