第一篇:北航物理演示實驗感想:輝光球(等離子體魔球)
輝光球(等離子體魔球)
這應該是這次演示試驗室里面最漂亮的試驗用具了,關上燈后,帶著魔幻般色彩的球成了黑暗中最吸引眼球的東西了,球中粉色小球“發射”出淡紫色的“觸角”,“觸角”不斷游動,變換多姿,讓人舍不得移開眼睛。
我們先將球底座的電位開關調到最小,插上電源并打開開關,一邊調高電位一邊觀察球的變化,之前并沒有現象,但是當電壓超過一定的值后,球殼與球心處電極之間開始產生數道淡紫色的輝光;當用一只手的手指去觸摸玻璃球殼時,可以看見輝光隨著手的移動而移動;當我們將電位調到剛剛使輝光消失的地方時,對著輝光球拍手,或者說話,可以看見輝光球神奇般地亮了。
輝光球的組成是這樣的:外面是高強度玻璃球殼,球內充有惰性氣體,球中央有一個黑色球狀電極,球底部是一塊震蕩電路板,有一將12V低壓直流電轉換為高壓高頻電壓的電源變換器。
這個實驗的原理是這樣的,球通電后,球內的稀薄氣體受到高頻電場的電離作用而擊穿,產生光芒,并發生閃光。又由于電極上電壓很高,所以光線程放射狀,且絢麗多姿。球通電時,球中央電極周圍形成一個類似點電荷的場,當用手觸屏玻璃球殼時,球周圍的電場,電勢分布不再均勻對稱,因此輝光在手下會變的更為明亮,產生的弧線會隨著手的觸摸移動而游動扭曲,隨著手指起舞,而對球拍手或者說話,也會影響電場分布,使電擊穿隨機產生。
因為美麗的輝光,所以輝光球常常用來當裝飾品。
第二篇:北航物理演示實驗感想:角速度矢量合成演示
角速度矢量合成演示
實驗的模型是一個在弧線上均勻地畫了大黑點的大白球,在球的兩邊的下面各有一個可以轉動的小手輪,我們通過轉動手輪可以使白球轉動,當球的速度達到一定的時候,球面上的黑點會連成一條條圓弧,在白球的斜上方向的外圈有一個圓弧的尺標,其上有三個可以轉動的小方向標。
快速轉動左手輪,可以看見白球上的黑點連成一條條黑線,可知轉軸的方向垂直于這些圓弧線所在的平面;用右手螺旋法則,得出大拇指的方向是白球現在角速度w1的方向,將尺標上對應的一個值向角速度的方向;當用相似速度轉動右手輪時,現象相似,可以確定w2的方向。
最后,我們同時轉動兩個手輪,先同速度轉動,可以明顯地看見,現在球的角速度的方向大致是w1和w2方向的中間指向;如果兩邊的速度不同,則可以發現球角速度會偏離中間的位置。
這個實驗主要考察了兩點,第一點是,剛體繞定軸轉動時如何用右手螺旋法則確定它的角速度的方向;第二點是,關于用平行四邊形進行角速度矢量的合成問題。
實驗的原理是這樣的:當剛體(大白球)繞定軸轉動時,它的角速度矢量用右手螺旋法則確定,即大拇指的方向(右手四指彎曲的方向是球轉動的方向);同時角速度的合成按照平行四邊形法則合成,因此上述實驗之后的合成的角速度是之前兩者的和,方向指向中間,所以會有這樣的現象。
第三篇:物理演示實驗感想
物理演示實驗感想
我們這次的演示實驗主要是電磁的演示實驗。在老師的指導下我們看到了很多有趣的現象并親手做了許多有趣的實驗。在輕松的教學環境下,我們欣賞到了絢麗多彩的電磁世界,也將書本上的不少理論知識或驗證或深層及應用了一遍,對知識有了更詳細透徹的理解,對電磁的實際應用也有了更廣泛的了解,收獲非常大。
我們做了許多的實驗,有腳踏發電機的應用,磁液懸浮的實驗,大型靜電高壓的演示……其中讓我印象最為深刻的是輝光球。輝光隨手指移動起舞,產生一道道美麗的弧線,絢麗多彩光芒四射,甚是好看,好像魔法師的神秘美麗的魔術。更為奇妙是是,輝光會隨著聲音而變化,好像感知著這個美麗的世界,傾聽著我們是聲音。我頓時喜歡上了這個神奇的魔球,對它的工作原理產生了極大的好奇。在老師的講解下及查看了相關的工作原理,我了解到輝光球又稱為電離子魔幻球。它是外觀為直徑約15cm的高強度玻璃球殼,球內充有稀薄的惰性氣體(如氬氣等),玻璃球中央有一個黑色球狀電極。球的底部有一塊震蕩電路板,通過電源變換器,將12V低壓直流電轉變為高壓高頻電壓加在電極上。通電后,震蕩電路產生高頻電壓電場,由于球內稀薄氣體受到高頻電場的電離作用而光芒四射,產生神秘色彩。由于電極上電壓很高,故所發生的光是一些輻射狀的輝光。輝光球工作時,在球中央的電極周圍形成一個類似于點電荷的場。當用手(人與大地相連)觸及球時,球周圍的電場、電勢分布不再均勻對稱,故輝光在手指的周圍處變得更為明亮,產生的弧線順著手的觸摸移動而游動扭曲,隨手指移動起舞。這其實是氣體分子的激發、碰撞、電離、復合的物理過程,玻璃球內充有某種單一氣體或混合氣體,球內電極接高頻壓電源,手指輕輕觸摸玻璃球表面,人體即為另一電極,氣體在極間電場中電離、復合、而發生輝光。所以輝光球發光是低壓氣體(或叫稀疏氣體)在高頻強電場中的放電現象。
通過這次物理演示實驗,我收獲到了很多,對電磁學的很多方面知識有了更直觀和透徹的理解。絢麗多彩的電磁世界更是激發了我對物理學的熱情。我一定好好學習,在爭取掌握牢固的理論知識的同時增強自己的實際動手能力,將理論與實踐有機的結合起來。
第四篇:北航物理演示實驗
記憶金屬水車演示實驗報告
可靠性與系統工程學院 13141011 張勇
一、實驗原理:
記憶金屬水車利用的是記憶金屬材料的“形狀記憶效應”。記憶金屬材料主要包括鈦-鎳系形狀記憶合金、銅基系形狀記憶合金和鐵系形狀記憶合金等。記憶金屬材料有以下特點:
1、彎曲量大,塑性高;
2、在記憶溫度以上恢復以前形狀;
3、當溫度達到某一數值時,材料內部的晶體結構會發生變化,從而導致了外形的變化。
“形狀記憶效應”是指具有一定形狀的固體材料,在某一低溫狀態下經過塑性變形后,通過加熱到這種材料固有的某一臨界溫度以上時,材料又恢復到初始形狀的現象。利用的是某些合金在固態時其晶體結構隨溫度發生變化的規律。這個臨界溫度稱為“變態溫度”,各種合金都有自己的變態溫度。
記憶金屬水車利用的就是形狀記憶效應,當被高溫加熱時金屬片恢復到初始形狀,給水一個作用力,同時水給金屬片一個反作用力,使水車轉動。
二、記憶金屬的應用:
形狀記憶材料作為新型功能材料在航空航天、自動控制系統、醫學、能源等領域具有重要的應用。形狀記憶合金已廣泛用于人造衛星天線、機器人和自動控制系統、儀器儀表、醫療設備和能量轉換材料。
1、高技術中的應用:
形狀記憶合金應用最典型的例子是制造人造衛星天線。由Ti—Ni 合金板制成的天線能卷入衛星體內,當衛星進入軌道后,利用太陽能或其他熱源加熱就能在太空中展開。
2、智能方面的應用:
形狀記憶合金兼有感知和驅動功能,若復合在工作機構中并配上微處理器,便成為智能材料,可廣泛用于各種自動調節和控制裝置。如農藝溫室窗戶的自動開閉裝置,自動電子干燥箱,自動啟閉的電源開關,火災自動報警器,消防自動噴水龍頭等。
3、在能量轉換中的應用:
形狀記憶合金可作為能量轉換材料一熱發動機。它是利用狀記憶合金在高溫和低溫時發生相變,伴隨形狀的改變,產生極大的應力,從而實現熱能=機械能的相互轉換。
4、醫學上的應用:
作醫用生物材料使用的主要是Ti-Ni合金。Ti-Ni合金強度高,耐腐蝕,抗疲勞,無毒副作用,生物相容性好,可以埋入人體作生物硬組織的修復材料。可作為消除凝固血栓用的過濾器、人工心臟等。
第五篇:物理演示實驗光學感想(模版)
光學物理演示實驗感想
今天上了光學的物理演示實驗課,收獲頗多。我們看到了很多奇妙的物理現象,而這些現象都可以用我們學過的物理原理來解釋,讓我對這些現象充滿了興趣。由此想到生活中也有很多奇妙的現象可以用光學的原理來解釋,還有一些掃描成像、全息投影等高科技技術也讓我們大開眼界。
上課后,老師開始對實驗臺上的光學儀器逐一講解。其中有幾個讓我映像頗深。有一個裝置被命名為留影板。那是一個黑箱子。在它的正面開有一大一小兩個口。大口為觀測使用,小口可以放進實驗儀器。實驗開始,老師將一個有圖形輪廓的黑色板狀物從下口放入箱中底板上,接著老師讓同學們都背過身去。可以感覺到身后一道亮光。回過頭去,待老師將黑色圖形從箱子底板上拿開,我們可以清晰地看見一個和黑色圖形完全一樣的黑影留在地板上。這個實驗的原理是利用了箱子底板材料吸收光能后緩慢釋放的特性。被遮擋的部分吸收光能遠遠小于未被遮擋的部分,所以相比別處要暗淡,而這暗淡的陰影恰為遮擋物的輪廓圖形。看似簡單的實驗,復雜的實驗現象,其中的原理卻讓人為其中的奧妙而驚嘆。
全息投影技術也稱虛擬成像技術是利用干涉和衍射原理記錄并再現物體真實的三維圖像的記錄和再現的技術,這個技術讓我印象很深刻,全息投影技術其第一步是利用干涉原理記錄物體光波信息,此即拍攝過程:被攝物體在激光輻照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作為參考光束射到全息底片上,和物光束疊加產生干涉,把物體光波上各點的位相和振幅轉換成在空間上變化的強度,從而利用干涉條紋間的反差和間隔將物體光波的全部信息記錄下來。記錄著干涉條紋的底片經過顯影、定影等處理程序后,便成為一張全息圖,或稱全息照片;
其第二步是利用衍射原理再現物體光波信息,這是成象過程:全息圖猶如一個復雜的光柵,在相干激光照射下,一張線性記錄的正弦型全息圖的衍射光波一般可給出兩個象,即原始象(又稱初始象)和共軛象。再現的圖像立體感強,具有真實的視覺效應。全息圖的每一部分都記錄了物體上各點的光信息,故原則上它的每一部分都能再現原物的整個圖像,通過多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個不同的圖像,而且能互不干擾地分別顯示出來。全息膜在不同領域也有不同的應用: 櫥窗展示:單調的玻璃櫥窗從此變成大面積的透明電視投影膜,在高清晰播放宣傳廣告和促銷信息同時,不會阻礙消費者透過櫥窗觀看展品和店內景物,神奇的透明顯示效果極大地吸引路過的消費者注意力,達致更大的宣傳收益。互動展示:纖薄透明的特性,使全息投影膜不受制于場地和設計限制,勝任展覽、活動現場、表演布景等多種場地的展示任務,在不影響展品展出、人員解說表演的情況下,通過影像充分與觀眾互動,增加現場空間感與科技感,加強觀眾的參與感和親切感。
全息投影技術的應用未來將會有更多的發展,它必將為我們將來的生活帶來巨變,在此我們不得不驚嘆科學的神奇美。