超声光栅的形成机理

对超声光栅的形成机理作了理论分析，指出一维运动的超声波进入液体经金属反射板反射形成驻波，使液体的密度、折射率和相位等物理性质产生周期性变化，而形成超声相位光栅     

超声光栅衍射测量液体中声速的研究

介绍超声光栅的形成原理，解释如何利用超声光栅衍射来测量液体中的声速；通过水和乙醇中的声速测量，分析和比较实验结果，得出相应的结论，同时也提出其他的测量方法进行比较：对基于超声光栅衍射测量液体中声速的理论，给出一些讨论和思考。     

超声对两相液体中分散水滴作用的动力学

基于空化泡运动方程的推导方法,推导出超声激励下两相液体中分散水滴简化模型的动力学方程,并用MATLAB数值模拟,得出超声作用下不同参量对水滴半径变化的影响。发现对于声速、液体密度及粘滞系数不同的分散相液体,声速对水滴半径变化几乎没影响,液体密度和粘滞系数越小水滴半径增长幅度越大;静压越大水滴体积越不容易变化;水滴初始半径越小水滴半径变化幅度越大。对于确定的分散相液体,超声激励声压幅值越大或激励频率越低,水滴半径变化越大。通过对水滴半径变化的探索,为进一步研究超声对反相乳液作用机理提供理论依据。     

用超声光栅仪测量液体浓度

把酒精作为研究对象并且逐步的改变其浓度，利用产生超声光栅的原理测量必要的物理量，再进一步的计算出超声波声速，最后利用所计算出的速度与浓度的关系来实现对液体浓度的定量分析，从而实现超声光栅仪测量液体浓度的目的。     

复合管压电超声换能器的负载特性

对复合管压电超声换能器在液体中的声辐射负载特性进行了研究.推导出换能器在液体介质中的径向声辐射阻抗.在等效电路的基础上,得到有载复合管压电超声换能器的频率方程,探讨了有载复合管换能器的输入阻抗随液面半径变化的关系.数值计算表明,随着液面半径的增大,换能器径向辐射阻抗的模在0～∞周期性变化.换能器在液体负载下会产生谐波共振,谐波数目随液面半径增大而增加.此外,换能器的共振频率随液面半径按半波长整数倍呈现周期性变化,反映驻波声场的特点.通过实验测量了复合管换能器在水负载介质中的共振频率及谐波共振频率,理论和实验测量结果吻合较好.     

基于分光计的激光液体表面波光栅实验仪器研究

研制一种融合液体表面波及超声光栅实验为一体的综合实验仪:利用激光衍射技术对不同频段(几十到几百赫兹)激发的液体表面波看作理想的反射式光栅,通过形成的液体表面光栅及流体力学中的色散关系,测量液体表面张力系数;改变超声激励模式(采用高频10 MHz)及液体边界条件,形成超声光栅用于测量激光、钠光及汞灯等光源光谱及不同液体中声速。     

多元有机混合液声速压力系数的理论预测

根据Jacobson的液体分子自由程理论和液体声速与分子自由程的关系，推导出了多元有机混合液声速压力系数与组成多元有机混合液各组分的特性参量（声速、密度、自由程、等温压缩系数等）之间的关系式，利用文中给出的公式，对由丙酮、苯、四氯化碳、甲醇组成的三元系、四元系有机混合液声速的压力系数进行了数值预测，预测结果与实验测量结果符合较好，且声速压力系数均为正值。     

驻波法测量拉萨地区声速的实验探讨

文章从理论方面推导驻波声场中的声压方程,分析驻波法的实质;通过实验测量了拉萨地区大气中的声速,分析海拔对声速的影响;比较实验值和理论值,得出了拉萨地区大气中的声速值。     

液体空间内的非线性驻波

从流体力学基本方程出发,推导了介质中的波动方程,并结合液体介质在声传播过程中的边界条件特征,考虑非线性驻波的物理特性,利用微扰法导出了非线性驻波的基波和二次谐波的稳定表达式．利用水听器测量超声清洗槽内声压,探讨水听器接收电压随超声波发生器输出电压间的关系,证明了槽内声波非线性效应的存在,又根据水听器接收信号的频谱分析,证明了基波和二次谐波以及高次谐波共存于有界空间的液体中．理论和实验结果共同证明非线性驻波的存在．由于微扰法理论本身适用性的限制,我们得到的基波和二次谐波结果只适用于弱非线性驻波．     

超声光栅

利用激光光源,可以对超声光栅的衍射现象实现大屏幕显示。本文介绍了在基础物理实验室中,对超声光栅衍射现象进行大屏幕显示的实验装置,以及利用这种装置测定透明液体中声速的原理和方法。     

甘草稀溶液中超声波波速随溶液浓度的振荡现象分析

本文利用超声光栅衍射原理,对甘草溶液作了不同浓度组分下的衍射光谱分析。通过分析发现,在超声波的作用下,超声波的波速随着浓度出现了振荡现象。然后利用热力学中的相变理论与流体力学原理对其振荡过程作出了理论分析,同时也给出了由于液体中出现微气泡时,对超声波波速的校正公式。     

用超声波确定应力强度因子时对波型的选择

利用与超声纵波相应的材料声折射率和应力强度因子的关系，并考虑到横波、纵波在材料中的传播速度及其与入射角、反射角的关系，研究了用超声波确定应力强度因子时对波型的选择。发现：一列超声纵波入射于含裂纹的受力试件表面时，由于反射与折射，将有两列超声纵波透过试件后表面，四列超声纵波穿出试件前表面。要用超声波确定应力强度因子，只能采用透出试件前(或后)表面的第一个纵波信号。     

乙酸乙酯-乙苯二元混合溶液的折射研究

计算混合溶液折射率的新方法:n=1 ∑wiρMDMi,对于无机混合溶液、乙醇水溶液和丙三醇水溶液等有着很好的适用性,但对含有羰基和苯环官能团复杂物质是否适用还不清楚.本文对含有羰基和苯环官能团的、不同浓度乙酸乙酯-乙苯溶液折射率进行计算,计算结果与实验测量值吻合的非常好,进一步证实了该方法对酯类、芳香族溶液的适用性,并给出了该溶液浓度、密度和折射率计算所需的重要参数值.这些结果也支持了该方法的理论基础,证明了该方法的电子云导体理论模型的合理性.还用Lorentz-Lorenz公式计算了这些混合溶液的折射率,并对2种计算方法的偏差进行了比较.     

利用偏振光测定晶体折射率的实验设计

根据晶体中折射率的分布规律与偏振光的联系,给出了利用偏振光测定晶体折射率的实验原理,以λ/4波晶片为例讨论了测定晶体折射率的实验方法和步骤,并说明了该实验的优越性.     

基于棱镜耦合的双循环法测量液体复折射率

提出一种棱镜耦合布儒斯特角双循环算法,实现了液体复折射率的精确测量.使用p线偏振光入射到等腰棱镜底面与待测液体样品的分界面上,逐步旋转棱镜,得到样品总光强反射率随入射角变化关系的实验曲线;基于菲涅尔公式及布儒斯特定律,分析了棱镜测量液体复折射率的基本原理,采取双循环拟合算法,求得样品折射率及消光系数;搭建了相应的实验系统,测量了印度墨水、脂肪乳溶液和二碘甲烷匹配液等样品的复折射率,也得到了印度墨水和脂肪乳溶液的折射率、消光系数随浓度变化的实验曲线.实验表明:测量液体折射率及消光系数的精度分别约为0.000 2和0.000 1,有较高的测量准确度及稳定性,测量液体折射率范围不受棱镜折射率限制.     

全反射比较法测量液体折射率色散的研究

基于全反射原理,提出一种用比较法测量液体折射率色散的方法.分析了棱镜全反射比较法测量液体折射率色散的基本原理,推导得到折射率色散的计算公式.结果表明:待测液体折射率色散与标准液体折射率色散、全反射极限出射角有关,与棱镜折射率色散无关;搭建相应的实验光路及系统,通过与阿贝折射仪及双棱镜法测量折射率色散对比证明了该方法的准确性.实验测量了葡萄糖水、印度墨水、聚苯乙烯溶液、品红溶液、唾液、汗液及不同浓度蜜糖溶液样品的折射率色散曲线,同一样品的折射率随着波长的增加而降低,并通过柯西色散公式得到相关样品色散曲线的拟合方程.实验表明:测量液体折射率的精度约0.000 2;分离餐后汗液、唾液的折射率明显高于餐前,这一实验结论给糖尿病的无创检测血糖提供一种可能的思路.文中提出的方法不需要棱镜折射率及其色散数据,具有实验系统简单、样品量少、测量过程方便、测量精度高等特点,不仅适合于透明及弱吸收散射的液体,而且可被用于固体折射率色散的测量,具有实际推广应用意义.     

Observation of the Kapitza-Dirac effect

In their famous 1927 experiment, Davisson and Germer observed the diffraction of electrons by a periodic material structure, so showing that electrons can behave like waves. Shortly afterwards, Kapitza and Dirac predicted that electrons should also be diffracted by a standing light wave. This Kapitza-Dirac effect is analogous to the diffraction of light by a grating, but with the roles of the wave and matter reversed. The electron and the light grating interact extremely weakly, via the 'ponderomotive potential', so attempts to measure the Kapitza-Dirac effect had to wait for the development of the laser. The idea that the underlying interaction with light is resonantly enhanced for electrons in an atom led to the observation that atoms could be diffracted by a standing wave of light. Deflection of electrons by high-intensity laser light, which is also a consequence of the Kapitza-Dirac effect, has also been demonstrated. But the coherent interference that characterizes wave diffraction has not hitherto been observed. Here we report the diffraction of free electrons from a standing light wave-a realization of the Kapitza-Dirac effect as originally proposed.     

频率、相位、幅度均可调整的驻波超声马达驱动电源

本文介绍了一种驻波超声马达驱动电源，对其电路组成，工作原理和各功能的实现作了较详细的阐述，并指出研制过程中制作关键部件时应注意的问题．     

利用变液面法改善超声清洗效果的研究

根据波的叠加原理及清洗槽内驻波场形成的特点,通过在一个半波长行程内多次改变液面高度来对物件进行“扫描”式清洗。用铝箔空化腐蚀的方法检验清洗效果。实验结果表明,这种方法能有效地改善物件的超声清洗效果,提高清洗质量。