纸张振动中的整数与分数振动

本文使用微扰论方法对纸张振动建立非线性动力学方程模型，通过该模型预测纸张产生的低音与高音现象以及它们之间的联系，并通过实验验证.该模型的非线性动力学方程中存在与低音解相关的分数倍频解，这与实验中存在的分数倍频振动现象相吻合.该模型解释了整数倍频高音产生的非线性本征性以及分数频低音与分数倍频高音产生的衍生性，实验结果中的整数振动与分数振动现象满足理论预测.     

Python用于音叉接触纸张的泛音现象研究

以音叉接触纸张的泛音现象为研究对象,利用Python-Librosa库进行频谱分析,定性探究泛音现象的特点及其影响因素.研究发现音叉接触纸张振动会产生与音叉基频成整数倍关系的高次谐波.音叉接触距离纸张悬挂部位越远的区域,以及纸张厚度越厚,振动产生的高次谐波越多,声音越尖锐;音叉接触A4纸和白卡纸振动产生的谐波现象较为明显,接触草稿纸产生的谐波现象不明显.     

基于泛频振动的石英增强光声光谱测声器优化设计

为了进一步提高基于泛频振动的石英增强光声光谱测声器探测灵敏度,在一次泛频振动模式下采用一个比商用标准音叉外形尺寸大5倍的定制大音叉,并对其性能进行优化.通过理论和实验研究得出了音叉与激光的最佳作用位置,发现音叉的一次泛频振动有两个波腹点,且在距离音叉根部8 mm处,音叉振臂的振动幅度最大.微型声音谐振腔由三种不同内径的不锈钢毛细管加工而成,与音叉组成共轴配置石英增强光声光谱光谱测声器,用来进一步增强信号幅值.在最佳微型声音谐振腔配置下,获得了30倍的信号增益因子,有效提高了石英增强光声光谱光谱测声器的探测灵敏度.     

驻波实验中"二分频"现象的探讨

在大学物理实验教材中常用音叉弦振动形成共振驻波来测量音叉的振动频率,但对其中的"二分频"现象无相关的理论解释,本文在建立与‘‘二分频"现象相似的模型中,用数值计算的方法演示了这一结果.     

弦振动实验的改进

弦振动实验是一个传统实验,一般由电振音叉带动有一定张力的细线作振动,它对于研究驻波、弦的基频与谐频等规律是很有意义的,但此实验存在一定的问题: 1.弦线在音叉带动下振动,固定在音叉上的端点实际上不是书点; 2.弦的振动频率不能改变,不利于研究不同频率下的振动; 3.张力改变时,线密度将变化; 4.弦线绕过滑轮加负载,滑轮阻力给实验引入误差. 我们去掉电振音叉和滑轮,改用金属弦,用磁场对通电导体的作用力去强迫弦线振动,可以较好的解决上述问题,还可以讨论振动的品质因数,实验误差也较小. 实验装置:图1为装置的示意图,将低频电流加在铜…     

基于GaSe和ZnGeP2晶体差频产生可调谐太赫兹辐射的理论研究

基于非线性光学频率变换理论,采用已报道的利用非线性光学差频方法产生可调谐太赫兹波的实验条件作为理论分析的实验模型,计算模拟出在不同相位匹配条件下,GaSe和ZnGeP2晶体差频的相位匹配角、走离角、允许角和有效非线性系数,并对计算结果进行了分析比较,总结出对应输出不同太赫兹波长的最佳相位匹配方式.计算结果为利用非线性晶体差频产生可调谐太赫兹辐射的实验研究提供深入和全面的理论基础.     

高功率超声脉冲激励下金属板的非线性振动现象研究

对高功率超声脉冲作用下金属板中的超谐波、次谐波、准次谐波以及混沌等非线性振动现象进行了实验和理论研究.在实验中,高功率超声换能器产生脉冲调制的高频振动激励金属板产生非线性振动,利用激光测振技术测量不同尺寸和不同固定方式下金属板复杂的非线性振动情况,并对其进行了时序分析、频谱分析以及相空间分析.根据实验条件,提出包含非线性接触阻尼的振动-碰撞动力学模型,用以研究强超声振动-碰撞作用下的板非线性振动机制,并进行了相应的理论计算.计算结果表明,超声换能器的变幅杆与金属板之间的间歇性高频碰撞作用是金属板强非线性振 关键词： 非线性板振动 强超声脉冲激发 振动-碰撞动力学     

基于GaSe和ZnGeP2晶体差频产生可调谐太赫兹辐射的理论研究

基于非线性光学频率变换理论,采用已报道的利用非线性光学差频方法产生可调谐太赫兹波的实验条件作为理论分析的实验模型,计算模拟出在不同相位匹配条件下,GaSe和ZnGeP₂晶体差频的相位匹配角、走离角、允许角和有效非线性系数,并对计算结果进行了分析比较,总结出对应输出不同太赫兹波长的最佳相位匹配方式.计算结果为利用非线性晶体差频产生可调谐太赫兹辐射的实验研究提供深入和全面的理论基础. 关键词： 太赫兹波 GaSe晶体 2晶体')" href="#">ZnGeP₂晶体 差频     

硝基甲烷振动能量弛豫的集体模型

用分子动力学方法结合Dlott等人提出的"门槛模"理论研究集体相互作用下硝基甲烷振动能量弛豫过程.其中振动冷却过程与实验符合的很好.在振动激发过程的分子动力学模拟中观测到与实验一致的基频频移现象.用分子动力学方法从微观上详细地描述出分子"门槛模"振动激发过程.研究表明,在高温高压作用下,集体作用效应对多原子振动激发具有不可忽视的作用,能量传递过程中除了基频的作用外,强烈的非线性相互作用引起的振动模泛频也携带有大量的振动能,这些泛频也对分子振动能量传递产生重要影响.     

用激光演示振动合成

振动合成演示实验,通常要用到共鸣音叉,电子示波器等设备.共鸣音叉的振动是阻尼振动,能量小,衰减快,振幅不易控制.当观察者距离较远时,就很难听到音叉振动的声音,更看不到音叉振动.用电子示波器可以显示振动图象、振动合成图形;但对初学者来说,如能看到振动合成的过程,将更有助于对“合成”的理解.这里介绍一个简单的方法,用激光将机械振动放大投影到屏幕上,使观察者不仅闻其声,观其形,还可看到振动合成的全部过程。此外,在传统的实验中运用激光技术,也会给人留下深刻的印象.实验原理及装置 将平行光束入射到振动平面上,再反射到屏幕.(见图1…     

干涉法测量音叉振动

采用干涉法对音叉受迫振动的位移振幅、速度振幅以及音叉振动与外加周期性驱动力的相频关系做了测量与探究.实验结果表明,位移共振频率与速度共振频率近似相等;音叉达到共振时,音叉振动与外加周期性驱动力存在π/2的相位差.利用干涉的方法可对音叉受迫振动的位移振幅、速度振幅以及音叉振动与外加周期性驱动力的相频关系同时进行研究,并且可观测到调节信号源频率至共振频率过程中相位差的改变,以及达到共振时施加外在扰动后相位差偏离π/2而后恢复的过程.     

应用于扫描探针显微镜的石英音叉机械模型研究

石英音叉作为力传感器广泛地应用于各种扫描探针显微镜,主要涉及石英音叉的同相振动和反相振动两种振动模式.通过实验方法和有限元仿真方法对石英音叉的两种振动模式进行研究,发现石英音叉的双臂之间以及双臂与音叉的基部之间都存在耦合作用,双臂之间的耦合使音叉的反相共振频率升高,双臂与基部之间的耦合使音叉的同相共振频率降低.针对两种振动模式的动态特性建立了石英音叉的机械模型并进行合理简化.简化模型是一个四弹簧三质点系统,计算了简化模型的参数.通过一个音叉臂等效质量变化与音叉反相共振频率变化之间的定量关系证明了简化机械模 关键词： 扫描探针显微镜 石英音叉 振动模式 机械模型     

音叉受迫振动规律及计算机实时测量

对音叉作受迫振动的规律及音叉振动周期与双臂质量的关系进行了研究,自制了新型的音叉受迫振动与共振实验仪,该仪器不仅可以手工调节做实验,而且可以实现计算机实时测量.     

石英音叉温度频率特性的温度传感器（英文）

提出了一种基于石英晶体温度频率特性的石英音叉微谐振式温度传感器。通过理论分析的方法对传感器进行设计,并采用有限元仿真对传感器的结构参数进行优化。采用光刻和蚀刻微加工技术制造石英音叉谐振器,对石英音叉温度传感器样机的频率温度特性进行实验研究。实验结果表明:石英音叉温度传感器的标准谐振频率为36.545kHz,灵敏度为-1.9Hz/℃,在-20到100℃的温度范围内,其非线性误差小于0.18%,迟滞为0.02%,与理论研究相吻合。该传感器具有高精度、高灵敏度、低功耗和低成本的特点,为高性能温度测量提供较好的解决方案。     

石英音叉温度频率特性的温度传感器（英）

提出了一种基于石英晶体温度频率特性的石英音叉微谐振式温度传感器。通过理论分析的方法对传感器进行设计,并采用有限元仿真对传感器的结构参数进行优化。采用光刻和蚀刻微加工技术制造石英音叉谐振器,对石英音叉温度传感器样机的频率温度特性进行实验研究。实验结果表明:石英音叉温度传感器的标准谐振频率为36.545 kHz,灵敏度为-1.9 Hz/℃,在-20到100 ℃的温度范围内,其非线性误差小于0.18%,迟滞为0.02%,与理论研究相吻合。该传感器具有高精度、高灵敏度、低功耗和低成本的特点,为高性能温度测量提供较好的解决方案。     

音叉受迫振动的干涉测量

通过干涉测量法得到音叉振动的幅频特性曲线,同时测量位移振幅和速度振幅.实验中使用高品质因子音叉,激励信号的电压也降到了mV量级,既可以让音叉经过较长时间消除暂态过程,又可以减缓音叉由于长时间激励所带来的升温现象.使用干涉测量法测量音叉受迫振动振幅,并给出2种数据处理方式.该方法具有驱动功率小,测量精度高,直接测量位移量,同时测量两方面信号的优点.     

音叉共鸣实验成功的关键

用音叉演示声音共鸣的过程是：取两个频率相同的音叉A和B，将它们插在共呜箱上摆放在一起．用橡皮糙敲击音叉A的叉股，使音叉A发声．过一会儿，用手按住音叉A的叉股，使它停止振动，这时音叉A不发声了，却听到音叉B在发声．实际作这个实验时，因音叉选取不当，或操作方法不妥，音叉B发出的声音因响度不够，实验效果很不明显，根据经验，共鸣实验演示成功的关键，应注意以下几点．1．音叉和共鸣箱选取要合理．发生共鸣时，原先不发声的音叉必须从声波中获得足够大的能量，才有较大的响度，共呜声才明显，因此实验时应选用发声功率较大的…     

微结构光纤近红外色散波产生的研究

采用有限元法对实验室自制的非线性微结构光纤进行理论分析, 表明该光纤具有良好的非线性和色散波产生的相位匹配特性. 为实现微结构光纤非线性的全光纤化, 本实验采用中心波长为1032 nm的光纤飞秒激光器作为抽运源, 获得了753–789 nm 的近红外色散波. 实验中发现色散波中心波长和带宽随着抽运功率的改变会产生明显变化, 并且在不同光纤长度时, 色散波的频移量不同, 脉冲展宽及频谱也会有明显的变化. 实验结果与理论分析一致. 这些结果对实现微结构光纤非线性的全光纤化具有良好的借鉴作用, 为生物医疗应用特别是非线性光学显微成像术的近红外光源研究打下基础.     

机械扫描振子的研制及演示

由于机械扫描振子在振动区间存有一共振峰,故提出了采用选频放大器驱动电路消除振子在振动区间的非线性的设计,并应用于演示弦线驻波、共振和李萨如图等实验中.     

弦振动实验装置的改进

1引言 弦振动实验是普通物理力学中的一个必作实验.它是利用电动音叉引发弦线横波,进而形成驻波,来研究横波的叠加现象;验证横波的波长与张力、线密度的关系;并用驻波法测出电动音叉的固有频率.