驻波能量探究

以固体中传播的横波为例 ,从能量的角度论证了相邻波节、波腹间的总能量守恒 ,任一波节、波腹间、一对“对应”位置间的总能量守恒 ;从能量密度的角度论证了在整个弹性介质中无数“对应”位置间流出和流入的能量净值是不随时间变化的 ,从而得出驻波不存在能量的定向传播。并讨论了驻波在相邻波节与波腹之间能量的转化过程。     

利用Mathematica软件研究声波在介质传播中量的变化

利用Mathematica软件展现声波在不同介质中传播频率与波矢之间的关系,以及本征振动各量之间的关系。将声波在不同介质传播中的变化以二维图像、三维图像的方式展现出来。模拟计算结果显示:相同波矢下,同种物质随温度升高频率变大;相同波矢下,温度相同时,蒸馏水的声波频率比空气的声波频率大;在平面驻声波中,压强的波腹是速度的波节,压强的波节则是速度的波腹。     

超声空化场分布的动力学机理研究

超声技术在机械制造中获得了广泛的应用,其应用与声场分布有着密切的关系,精细准确地描述声场分布则是超声技术更广泛地投入实际应用中的关键。该文基于声波叠加原理和牛顿第二定律,分析了染色法生成声像图的物理原因。结果表明,在声场力的作用下,声场中的亚甲基蓝悬浮粒子总是背离声压波节(力的波腹)而向其波腹(力的波节)聚集。在声压波腹附近,超声空化效应导致原本光洁的铜版纸面变得粗糙,使得汇聚到声压波腹附近的悬浮粒子易于附着在纸面;而在声压波节附近,悬浮粒子几乎不会附着在纸面。因而铜版纸被染色的程度呈现出的"声像"形象地反映了声场强弱的分布。     

热原子气室中正交分量存储的实验研究

在热原子气室中,利用电磁感应透明动力学过程实现了相干态正交分量的存储与释放。利用平衡零拍探测方法测量了三种不同输入光子数时,探针光输入脉冲和恢复信号的正交分量,得到了正交分量随本地振荡光位相变化的分布图。实验结果表明,在不同平均光子数输入时正交分量随本地振荡光位相均匀分布,平均幅值的振幅随着光子数增加而增加。此外,还测量了正交分量恢复信号随存储时间的变化,得到了存储寿命为32μs。     

非理想光束对TEM_(10)模平衡零拍平移测量的影响

文章研究了非理想光束对平衡零拍微小平移测量的影响,计算了两种情况下的信噪比:(1)本底光偏离TEM10模的情况;(2)信号光偏离TEM00模的情况。结果表明只有少数模式对测量结果有影响。情况(1)中测量噪声增加了,而情况(2)中噪声模式的正交分量被扭曲了。     

空气中声速测量实验研究

通过实验，应用相位比较法和驻波法对空气中的声速测量进行了研究．结果表明，声波在空气中传播的主要能量损失为粘滞吸收；应用相位比较法，以直线为基准位置、取值间隔为半波长，对声速的测量结果最为精确；驻波法中形成的声场不是理想驻波场，且波节处振幅不为零．     

液体超声驻波声场实验研究

研究了以蒸馏水为介质的驻波声场对微小颗粒群的作用,观察了颗粒群的运动规律,并应用声流和声辐射压力理论对其进行分析.运用谱分析方法,探讨了驻波声场中的空化现象.结果表明,大部分颗粒在声压波腹处聚集,而在声压波节处明显出现了高次谐波,说明空化效应发生在声压波节处.     

李萨图形法和相位比较法测量声速精度的研究

介绍了在声速测定实验中利用声速测定仪、双踪示波器、低频信号发生器等实验仪器,提出了测量声驻波相位的一种直观方法,采用信号发生器发出的信号直接输入Y1,将接收器接收到的信号输人Y2,X轴仍输入扫描信号.在测量声压驻波振幅变化规律的同时与原信号的相位进行比较,可看到相位发生变化的规律.从而证实驻波相位的特点,在相邻2个波节问的各点同相,而位于1个波节的2侧的2点反相.用李萨如图形法测量声速误差较小.     

“驻波“教学和实验中的一个问题

在弦振动“驻波“实验中,对于起振端是波节还是波腹,存在不同的认识。本文给出了弱阻尼状态下弦振动实验的严格解析解,利用该解分析了上述问题,并且发现通常认为的弦振动实验形成明显驻波的条件并不完全正确。     

"驻波"教学和实验中的一个问题

在弦振动"驻波"实验中,对于起振端是波节还是波腹,存在不同的认识.本文给出了弱阻尼状态下弦振动实验的严格解析解,利用该解分析了上述问题,并且发现通常认为的弦振动实验形成明显驻波的条件并不完全正确.     

光子的质量与真空中光速的色散

若光子是有质量的重光子，它的频率有一确定的最小值，光速则有一个确定的下限，仅低于极限速度 约10 % .与介质中光速的色散不同，由光子质量引起的色散几乎全部集中发生在最小频率附近狭窄的频率范围内，高于长波无线电频率的电磁波的速度都是饱和的，即等于极限速度 .因此，光速等于常数 的测量结果以及康普顿散射实验，都不表明光子的质量必然为零.静电场的传播速度应该等于光速的下限，后者则是光速色散的标志，所以，测量静电场的传播速度等同于观察光速的色散，从而有助于判断光子是否有质量     

检验空间各向同性的新方法

Mansouri-Sexl和Robertson的检验理论以及经典以太论,都是由光速c各向异性的光程差推导出待测的相位差,推倒中又都用了光波的波长λ和频率ν均不随方向变化的前提条件,从而与c=λν相矛盾。用接收器相对优越坐标系绝对速度的Doppler效应的观点替代光程差的观点,可使检验理论自洽,并预期可观测效应为各方向反射回来的光波呈现频率的各向异性。在此基础上,提出了一种检验空间各向同性的新方法——抗共模干扰激光拍频法。用它检验光速各向同性的精度△c/c优于1×10^-18,它比传统的Michelson-Morley干涉仪法和目前的基于稳频技术的激光拍频法精度高于1000倍以上。     

基于运算微积的Stokes第二问题起动过程的精确解

为研究Stokes第二问题的起动过程,利用运算微积得到了问题的精确解。在时间趋于无限长时,该解逼近Stokes第二问题的精确解。研究发现:空间每一点的速度从初始时刻的零值开始增大,达到第一峰值后开始减小并进入振荡状态;流动开始为非等幅振荡,随时间进程最终发展为稳定的等幅振荡。在近壁面处,第一峰值低于该处达到稳定等幅振荡后的幅值;在远壁面处,第一峰值高于该处的等幅振荡幅值;之间存在一个临界距离,该处的第一峰值与等幅振荡的幅值相等。此外,平板振荡频率越低,流场达到稳态振荡所需时间越长,临界距离越短。研究还给出了频率和临界距离的定量关系,发现两者的乘积为一常数。     

光子的质量与静电场中的慢光子

先前的研究已经说明,根据至今在高频率范围内对光速的测量结果,既不能证明真空中光速没有色散,也不能够对光子有质量与否做出判断,因为光子质量引起光速的色散只会集中地发生在频率逼近于零的长波光子辐射的小频率范围之内.所以,为寻找光子质量引起的光速色散,本文关注于静电场的研究.按照波粒二象性,必须放弃"静电场的频率等于零"的观念;静电场应被视为长波光子的辐射场.由光子质量引起的光速色散就发生在静电场的小频率范围内,静电场的传播速度就是频率最低端的光速.计算表明,若光子有质量,则静电场中存在着可观数量的慢光子,它们的速度与极限速度c相比大约低3%到10%.为证明光子质量引起光速的色散,应该测量并分解静电场的传播速度.     

载有集中质量梁的振动频率

本文所讨论的是载有集中质量的梁的振动频率.假设粱的一端由恒定刚度的弹簧铰定,另一端是自由的.通过频率方程求解,发现了极值频率定理.理论证明:如果集中质量很小(对梁的质量而言),当集中质量的位置改变,位于无载梁的某次简正振动的节点(腹点),振动频率具有极大(极小)值.极大频率就是梁在该次的简正振动的频率,与集中质量的大小无关;极小频率却与质量有关.最后在改变边界条件的情况下,梁振动的极值频率定理也被研究是成立的.所以本定理具有普遍意义.     

追上光波会看到什么?──纪念爱因斯坦“第一个朴素的理想实验”一百周年

本文用相对论多普勒效应和振幅变换关系，讨论了追赶光波的理想实验，得出追上光波时会发现光波的频率和振幅皆为零，“看到”的是一片黑暗，文中还讨论了爱因斯坦的“第一个朴素的理想实验”对于创立狭义相对论的伟大功绩．     

四次非谐势下的能隙呼吸子和三次非谐势的影响

在局域非简谐近似(LAA)和旋转波近似(RWA)下,研究具有K2-K3-K4相互作用势的一维双原子链晶格振动的能隙呼吸子.数值计算得到以重原子为中心的对称呼吸子(HS模)振动图像,特别是不同三次非谐势的HS模振动图像.结果表明,一维K2-K3-K4双原子链中能隙呼吸子的HS模,一般只存在于四次软非简谐势(soft anharmonicity)的情况下.三次非谐势对局域振动模有显著的影响.当三次非谐势由零变为非零,轻原子的振动明显增强;随着三次非谐势的进一步增大,轻原子的振动又很快减弱.同时,DGB中心重原子的振幅随三次非谐势的变化不明显.     

T波对齐在T波交替谱分析中的对比研究

T波交替是一种心电变异现象,具体表现为心电信号中T波段形态和幅度逐拍交替变化。传统的谱分析法一般通过拍频域中0.5 cycle/beat的功率谱值来检测T波交替,但在检测过程中不同的对齐方式将影响谱分析T波交替检测结果,因此将基于谱分析方法进行T波交替检测,重点对比研究峰值对齐及点乘最大对齐两种方式,并相应地给出最佳对齐方式,研究可得点乘对齐所测的交替幅度更接近于真实幅度。     

石油机械大尺寸零件精密测量装置研究

研究了一种可用于工业现场进行大尺寸零件精密测量的装置。该装置以有高稳定性和强抗干扰能力(室外时频率稳定性可达10^-7)的双纵模热稳频He—Ne 激光器为光源,其拍频频率约为790MHz ,拍频波长λ约380mm,拍频波长为测量基准;以拍频波节点为对准标志, 最邻近节点到被测点的尾数间距x₁,x₂用组合于同一光路中的分系统激光干涉仪测量,分辨率为0.08μm的方法来进行大尺寸L的测量 。测试表明,此装置具有很好的环境适应性和同类仪器中最高的频差稳定度。整个测量系统可在0～20m 范围内工作,测量不确定度优于±30μm/ 10m 。对石油机械大尺寸零件测量的环境性和高精度性研究具有重要意义。     

一维光子晶体中的几率密度和拓扑相

用光量子理论给出一维光子晶体(AB)^N中光子的几率密度、几率流密度和Zak相, 当介质B的折射率n_b=1.12时, 用量子方法计算出三条带的Zak相. 结果表明:  当入射角θ和周期数N改变时, 光子晶体的几率密度和几率流密度近似为周期变化, 且其振幅随入射角θ和周期数N的增加而增大; 当入射光的频率与透射率T=100%相对应时, 几率密度的振幅最大, 当入射光的频率与透射率T=0相对应时, 几率密度不为零, 但几率密度的振幅迅速衰减到零, 即光子晶体中存在光子的量子隧道效应.