克服原子重力仪测量死区方法综述

原子重力仪测量死区为两次重力信息采集之间的时间间隔,有效地克服测量死区,对增强原子重力仪的应用性能具有重要意义.在分析测量死区的成因以及对重力测量的影响的基础上,围绕克服测量死区的4种主要的方法进行研究分析,讨论了每种方法的特点和不足,结合本团队的最新研究成果对当前克服测量死区的方法进行了总结.4种方法中,混合加速度计方法虽未能彻底清除测量死区的影响,但对于原子重力仪动态测量意义重大.利用经典加速度计的测量值来克服测量死区将成为原子重力仪动态测量中最为实用的方法,既避免了对原子重力仪测量原理、测量时序、机械结构的复杂改进过程,与其他技术相比,又能够更充分利用原子重力仪的高精度特性,且可以很好地消除测量死区带来的恶劣影响,目前在国内外已经顺利开展了动态测量试验.可在混合加速度计方法的基础上进一步消除重力测量死区,提升原子重力仪动态测量性能.     

周期测量仪和重力加速度的测量

本文简述了周期测量仪的设计思想、电路原理、及在单摆实验中提高重力加速度的测量精度的方法，给出了一组重力加速度值的测量数据。     

重力加速度的测量

本文结合本地实际,理论分析和实际测量相结合,阐述了如何精确测定当地的重力加速度。并分析了单摆法、落球法和复摆法测量重力加速度中主要误差原因,供大家测量时减小和修正误差作参考.     

测量重力加速度的原理

1 落体法测量重力加速度 (1)根据自由落体运动 g=2s/t2,测下落的高度和时间.高度可由米尺测出.测量时间可用手表、秒表、打点计时、闪光照片、滴水法(自来水、滴定管)、光电门、单片机等.     

基于原子干涉技术的精密重力测量研究

基于双光子受激拉曼跃迁的冷原子干涉仪,在基础物理研究和精密测量应用方面倍受关注,其中精密重力测量是原子干涉仪的重要应用之一.本文描述了原子干涉重力测量的原理,包括原子波包在重力场中的自由演化、激光与原子相互作用以及原子物质波的干涉过程;介绍了原子重力仪的典型实验设计、测量过程和发展趋势;综述了国内外小组在原子干涉重力测量方面的研究工作.此外本文还对当前原子干涉重力仪的主要噪声及系统误差进行了分析,介绍了背景振动、拉曼光相位噪声的抑制技术以及主要系统误差效应的评估方法.最后,本文还介绍了原子干涉测量技术在万有引力常数测量以及弱等效原理检验等基础物理研究中的应用.     

浅析气垫导轨测量重力加速度实验

气垫导轨是一种近似无阻力的力学实验装置,使用它做力学实验,可以观察和研究在近似无阻力情况下物体的各种运动规律;对各种力学物理量进行定量测量;对力学规律进行验证。本文从实验装置及原理、实验步骤、结论等几个方面来介绍气垫导轨测量重力加速度实验,实验效果很好。     

弓形结构冷原子干涉重力测量精度分析

为了提高冷原子干涉测量重力的精度,提出了一种弓形结构干涉方案.该方案通过改变施加在冷原子上的Raman脉冲的方向和数量,构造出弓形结构的干涉路径.根据激光传播相位得到干涉相位差和重力加速度的线性关系,其比例系数决定了干涉仪的灵敏度;利用费曼路径积分的方法计算原子波包的传播相位,并应用微扰理论分析重力梯度误差和地球自转误差;使用矩阵方法分析原子波包干涉不重合误差.与Mach-Zehnder型和四单向脉冲干涉仪相比,弓形结构的重力梯度误差和波包不重合误差均得到降低.又推导了含有多个弓形结构的干涉仪相位差与光脉冲相位和重力加速度的关系式,发现随着弓形结构数量的增加,干涉仪的灵敏度不断提高,但其提高的程度递减.     

智能化测量重力加速度的实验研究

对重力加速度测量装置进行了改进,结果显示：改进后的测量装置消除了电磁铁剩磁对测量结果的影响,减小了小球经过光电门时因偏心带来的时间测量误差,提高了测量精度,使测量更加智能化．     

测量重力加速度的一种新方法

重力加速度的测量作为普通物理经典实验,在普通物理实验中常用单摆法或自由落体运动法来测量。本文提出一种新的测量重力加速度的方法——用弦振动测当地重力加速度,并对测量原理公式进行较为详细的推导,用测量结果与理论值及单摆法测量值进行比较,得出用弦振动测当地重力加速度也比较准确。     

自由落体测量重力加速度的仪器改进

改进了条形物体自由下落测量重力加速度的实验装置。通过重新设置条形物体的窗口,得到了一种利用该装置测量重力加速度的新方法。该方法采用不同的窗口确定挡光宽度,利用数字毫秒计的加速度测量功能可以测出初速度、末速度及从初速度变化到末速度的时间,最后利用单片机来完成加速度的计算和结果输出。通过对现有的实验仪器进行改进,扩展了它的用途,实现了用不同的方法来测量重力加速度。     

小型化量子重力仪高精度重力测量

重力场是地球的一个基本物理场,它携带和反映了地球的诸多信息,对基础研究和实际应用都非常重要.由于地球重力场是随空间、时间变化的,需要可移动的高精度重力仪进行测量.量子重力仪是近年发展起来的一种基于原子干涉的新型高精度重力测量设备.和传统重力仪相比,量子重力仪具有更好的稳定性和准确性,可以精密地勘测地球的重力场分布.本文对量子重力仪的基本原理、实验及其应用进行了综述,主要包括国内外小型化量子重力仪方面的最新研究成果;介绍了小型化量子重力仪的基本原理、小型化量子仪核心单元(真空系统、光路系统、隔振系统和野外测量保障系统)的研制以及在重力比对、地震监测和重力场测绘等领域的应用.最后,本文介绍了量子重力仪的精度限制因素(拉曼相位噪声、振动噪声和探测噪声)以及在其他基础物理研究领域(万有引力常数测量和弱等效原理检验)的应用.量子重力仪作为量子传感器中较为成熟的技术,尤其在动态测量方面表现出明显的优势.未来,随着量子重力仪的不断发展,还可能在地球物理、资源探勘、惯性导航和太空重力观测等领域发挥重要作用.     

测量重力加速度的几种方法比较

作为一个极为重要的物理量,重力加速度的值能否准确测量关系到许多方面的发展。目前,测量重力加速度的方法有很多种,本文中将一些方法进行了比较和分析。研究结果表明,经典的测量方法操作简便,器材简单,但相对误差较大。而在这些经典方法中,单摆法误差最小。较新颖的弦振动法能够更准确的测量重力加速度的值,但对实验器材要求较高。     

基于三线摆的重力加速度测量设计方案

根据转动惯量的平行轴定理,提出了用三线摆测量重力加速度的一种新方案,从而提高了实验测量精度,并对实验的不确定度来源进行分析.实验测量结果与当地公认重力加速度值比较吻合.     

单摆智能化测量重力加速度实验的研究

利用单摆智能化测量重力加速度装置,可以实现数据的键盘输入、自动计数、自动计时、自动计算并显示结果,有利于研究重力加速度大小与摆球摆动次数、摆长、摆角的关系．研究结果优化了测量重力加速度的方案,提高了测量精度,使传统单摆测量重力加速度的方法得到了较大的改进．     

测量重力加速度两种方法的讨论

测量重力加速度的实验，许多学生在中学已经做过。但是，在高等学校还是把它作为一个普通物理的必做实验。这是因为它具有丰富的实验思想和训练内容。测量重力加速度g，常用单摆法和落体法两种。下面就这两种方法进行讨论。1．单摆法单摆在小角度下振动时，其周期与摆幅无关，这就是单摆的等时性，是由伽利略发现的。单摆摆动一次所需时间的一般表达式为：式中0为摆的最大角位移，简称摆角，9为当地的重力加速度，L为摆线的长度。略去高次项，保留二级小量，有当0很小时，取零级近似，有当角度0为多大时，式（3）才成立呢？我们用一些数值…     

手机传感器测量重力加速度的方法与改进

测量重力加速度是高中物理教学中必不可少的一个实验,智能手机已经普及,而运用智能手机内置传感器测量重力加速度的方法众多,该文拟通过实验筛选出适合课堂教学的方法.通过文献调研和还原实验,发现只用手机法、多普勒效应法和单摆法测量重力加速度具有测量简单、方便快捷、方法可行、有利于学生理解实验原理等优点,故这3种方法较为适合课堂教学,通过重复这3个实验,发现单摆法是最简便可行的适合于教学的方法.因此,该文重点对单摆法进行了改进,包括用磁化后的小球代替普通铁质小球,方便利用磁传感器记录周期;为了减少手拨动单摆的误差,运用夹子释放小球;为提高测量结果准确度,用鱼线作为摆线.     

重力加速度测量三种方法的比较研究

重力加速度的准确测量对于物理学、大地测量学、计量学来说,都有着十分重要的意义,而目前测量重力加速度的方法有许多种,在此就一些测量重力加速度的常用方法以及自行设计的方法进行探讨.研究结果表明:3种方法中操作比较简单的是自由落体法;但是从相对误差看,自由落体法的相对误差Eg=2.05%,单摆法的相对误差Eg=0.2515%,而平抛运动法的相对误差Eg=2.29%,即单摆法的相对误差最小.     

少电子原子体系精密谱理论和计算方法

得益于现代激光精密测量技术,某些少电子原子体系(如氢、氦、锂、铍等)的光谱测量具有非常高的精度.高精度实验值与高精度理论值的对比,为高精度地检验基本物理理论、高精度地测定出基本物理常数以及原子核电荷半径等物理参数提供了重要渠道.要把原子体系的光谱计算到当前实验值的精度并非易事,需要把电子关联效应、相对论效应和量子电动力学(QED)效应计算到足够高的精度.最近几十年来,得益于现代计算机技术的发展和此领域科研人员的不懈努力,少电子原子体系的精密计算取得了重要进展.本文介绍了高精度计算少电子原子体系能级的理论方法和计算技术,包括等效哈密顿量的推导、薛定谔方程的求解、相对论和QED效应的计算,以及原子核的有限质量效应和电荷分布半径效应;对近二三十年取得的重要进展进行了评述并对未来的发展进行了展望.     

JD-502冷原子吸收测汞仪

本文简述了冷原子吸收测汞仪的基本原理和设计思想,详细介绍了JD-502的结构、性能和应用,给出了与气相色谱分离柱联用分析氯化甲基汞的绝对灵敏度为1×10~(-11)克。     

可编程精密差动测量放大器

介绍了一种由 DAC电压衰减器作为集成运放反馈电路的低噪声、低漂移、高输入阻抗和高共模抑制比的可编程精密差动测量放大器。LCD显示模块为控制提供友好的人机界面、实时显示放大倍数 ,并提供 GAL可编程逻辑器件构成键盘编码器的方法