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大学物理实验 2017年第04期杂志 文档列表

大学物理实验杂志实验研究

基于多模-细芯-多模光纤结构的Mach-Zehnder干涉仪的温度传感实验研究1-6

摘要：介绍了一种基于纤芯失配的光纤Mach-Zehnder干涉（MZI）液体温度传感器.并对所制作的传感器进行了环境溶液温度响应特性实验研究,实验结果表明干涉谱峰值波长漂移量与溶液温度变化量之间存在良好的线性关系,当环境溶液温度变化范围在26-90℃时,传感器相应灵敏度为42.6pm/℃,线性度为0.994,且该传感器能够很好的消弱环境液体折射率变化对干涉谱峰值波长的影响,溶液折射率在1.34501.403变化范围时,灵敏度仅为0.247nm/RIU.

彩色视频提取心率信号的联合近似对角化算法7-11

摘要：为了实现从彩色视频中有效提取心率信号,实时检测人体心率,提出使用基于特征矩阵联合近似对角化的盲源分离算法,从RGB彩色可见光视频信号中分离周期信号,为周期信号处理和周期分析得出心率提供数据基础,从而提高非接触式心率测量的准确性.同时利用matlab编写程序进行仿真实验,实验结果表明该算法能有效分离振幅在干扰信号波动范围的0.2及以上的源信号,分离信号与已知源信号相关系数高达0.8.

基于Optisystem的光纤传感磁场测试系统性能仿真12-15

摘要：利用Optisystem实现了FBG光纤传感磁场测试系统.基于马赫曾德干涉原理,搭建了光纤光栅仿真模型及模型中的参数设置,并通过探测光路与参考光路的对比实现了对模拟磁场的测试.仿真结果表明,建立的FBG光纤传感磁场测试系统具有良好的可靠性,Optisystem适合光纤传感系统课程实验.

液态水中含有气态水的实验验证——水的蒸发量与水量的相关性理论的验证实验及其数据分析报告16-22

摘要：气体溶质溶于水得到的水溶液可以分为两种基本形态：气液相溶态、气液相混态.气液相溶态、气液相混态符合拉乌尔定律和亨利定律的适用条件.液态的水中也存在气态的水,蒸发是这气态的水分子溢出水面的过程.液面以下的水的蒸发会产生蒸汽泡现象.水的蒸发量除了与蒸发液面的面积相关外,还与水量相关.实验证实在常温下水的蒸发量与水压、水深（水量）存在相关性.由此总结出一个新的蒸发量规律和公式.

基于LED可见光波分复用的音频传输演示仪23-26

摘要：利用LED高频率闪烁的响应特性,设计了一种基于LED可见光波分复用的音频传输演示仪.波分复用是让不同波长的可见光同时加载不同信号,通过同一信道传输信息的通信技术.本装置实现了可见光通信技术和波分复用技术的结合,可以大大提高可见光通信的效率.装置亦可用于课堂演示.

刮擦“全息”的实验探索及理论分析27-29

摘要：基于刮擦全息理论,由模拟仿真得出图像畸变与半径R的变化规律,通过具体实验,证实了刮擦“全息”仅是基于光反射原理的“全息”图,是一种伪全息.

活性炭电极电吸附法水处理脱盐的实验设计30-33

摘要：介绍了一种基于静电吸附原理利用活性炭对氯化钠水溶液进行脱盐处理的综合性实验设计,包括吸附材料活性炭电极的制备、水处理实验平台的搭建以及电极脱盐性能的测试和实验数据的分析及处理等内容.该实验有利于深化学生对专业知识的透彻理解、锻炼学生的实践动手能力以及培养学生的创新意识.在实际教学过程中,该实验有效地激发了学生的学习兴趣,提高了学生独立进行科学研究的素质和能力.

基于LED可见光通信的视频传输装置34-39

摘要：基于可见光通信技术设计了一种视频传输装置.该装置直接将CCD摄像头输出的模拟信号作为输入信号,结合发射端与接收端的高频响应元件,实现了短距离的可见光视频传输.该装置电路响应速度高,传输100kHz-200kHz方波信号时仍无明显失真.经对比测试,传输的视频色彩丰富、细节清晰,同有线方式传输的视频相比差别较小.

关于发光二极管峰值波长的实验研究40-42

摘要：发光二极管的峰值波长是描述光谱特性的重要参量.本文通过两种不同的方法测量发光二极管的辐射光峰值波长.首先利用Keith1ey2400数字源表测量发光二极管的伏安特性,通过origin8.0软件确定发光二极管的正向阈值电压,由公式计算其峰值波长.其次利用分光计衍射光栅的方法测量其峰值波长.实验结果表明,两种方法得出发光二极管的峰值波长都在厂家提供值范围内,为发光二极管峰值波长的测量提供了一种新的方法.

激光衍射法测细丝直径——三种光强分布测量方法的比较43-46

摘要：通过对激光遇到细丝产生的夫琅禾费衍射图样进行定量分析,可以精确测量细丝的直径.文中对衍射图样的光强分布采用了三种不同的测量方法：直测法、光电探测法和CCD成像法.其中直测法装置简单、测量精度高,光电探测法有着较高精度和可靠性,而CCD成像法则适合高效率的批量检测.

测量折射率的两种方法47-50

摘要：文章对普通大学物理实验中分光计测量介质折射率实验进行总结,介绍了两种能够依托分光计测量介质折射率的方法.并且通过实验对这两种测量方法进行了验证.

弹性模量千分表测量方法的建立51-53

摘要：为建立一种借助千分表测量杨氏弹性模量高精度的方法,本研究通过千分表精准测量样品受力后其微小长度变化量,进而测得其杨氏弹性模量.对所测的数据经计算分析,结果表明该方法精度高,测量结果可靠.与光杠杆法测量样品微小长度这一传统方法相比,仪器构造简单,实验现象直观,操作简便.

分光计快速调节的三步逼近法及理论分析54-57

摘要：分光计是光学实验中一种常见的重要的精密仪器.但分光计的结构复杂,调节繁琐,学生难以在有限的课堂时间内完成操作.本文根据多年经验归纳总结出一种简单、清楚的“三步逼近法”,并进行了详细的理论分析.利用此法可以又快又精确地达到调节要求,从而可以提高实验效率.

基于手机摄像头的可见光寻书导航系统58-61

摘要：针对在大型图书馆内寻书难的问题设计了一种基于手机摄像头的可见光寻书导航系统,该系统将LED可见光通信技术应用于图书馆内寻书导航中,并创新性的采用手机摄像头为LED可见光通信技术的接收端.配合使用自主设计的手机寻书软件,可实现图书馆内精确定位和实时导航,有效解决了寻书难的问题.

利用数字示波器演示简谐振动的叠加62-66

摘要：用时间的单一谐和函数,即一个余弦或者正弦函数描述的简谐振动,是物理学中最简单、最基本的振动.利用数字任意波信号发生器和数字示波器,分别演示了同方向同频率、相互垂直的同频率以及同方向不同频率的两个简谐振动的合成.在教学过程中通过上述直观演示,有助于学生对简谐振动中振幅、周期、频率以及相位等基本概念的认识,同时对振动的叠加也有更深入的理解.

利用智能手机测量声波的波长67-69

摘要：根据驻波的特性,将智能手机及APP软件中的“信号发生器”和“波形测试仪”作为主要实验仪器,通过测量驻波相邻波节的间距,用Origin软件处理实验数据,进而计算出声波的波长,实验结果表明波长测量值与理论值相符,进一步证明了实验方案的可行性.

验证理想气体等容变化及测定普适常数R70-73

摘要：针对热学实验存在数据变化快且不易采集的问题,结合单片机自制了实验装置,用BMP180气压传感器自动测量并实时显示气体压强与温度,用MATLAB进行数据处理与分析.利用该装置实现了非电量物理量的转换和测量,验证了理想气体的等容变化,同时较为精确地测量了气体普适常数R.通过多次实验与分析,证明了本装置具备测量精度高、实用性强、使用方便、成本低等优点,也加强了学生的动手操作能力.

一种测量折射率的新方法74-77

摘要：折射率是透明物质的重要参数,在科学研究和生产实践中有广泛应用.运用变形后的菲涅尔公式,设计了一种可以同时测量固体和液体折射率的新方法.测量方法简单,测量结果准确,具有很强的实际应用价值.