As one of intelligent material candidates,electrorheological(ER)fluid changes from liquid to solid-like under an applied electric field.The ER fluid particles from a chain structure induced by a dipole under a uniform electric field and polymerize into an opaque co-lumnar fringe at macro level.Under certain conditions,the opaque forms a periodic arrange-ment,similar to the structure of a grating.We design the corresponding experiment to study the grating diffraction phenomenon based on the ER fluid structure under uniform electric field.The results show that the concentration of ER fluid is the main factor affecting the clari-fy of fringe structure,grating constant,slit width,the diffraction principal spacing,and de-termining whether the diffraction pattern is obvious or not.
利用级联长周期光纤光栅进行透明液体浓度测量.将光栅充分浸没在液体槽中,通过向液体槽内注入不同浓度的溶液研究液体浓度对级联光纤光栅谐振波的影响.结果表明谐振波偏移量与溶液浓度之间存在线性关系.因此,通过谐振波偏移量,能够计算液体未知浓度.从而实现了液体浓度的测量.该实验操作简单,测量方便,适合在近代物理实验教学中推广应用.
表面张力系数的测量方法有很多,其中拉脱法是简单有效的一种,本实验基于拉脱法通过改变河水泥沙含量、温度进行表面张力系数测量,以探究泥沙含量、温度的变化是否会对液体表面张力系数的测量值造成影响,并对比分析在澄清和悬浊状态下河水表面张力系数的变化情况.通过对实验结果分析可知,液体表面张力测量值与泥沙含量、温度变化有关,河水在悬浊状态下的表面张力系数整体上大于澄清状态下的表面张力系数.
光电效应实验是大学物理非常重要的经典实验之一.然而,由于实验条件和技术水平的限制,无法将实验现象可视化.基于Comsol软件的粒子追踪模块对光电效应过程进行了模拟仿真研究.该模拟仿真可以实现如下功能:1)可通过调节入射波长(频率)、阳极电压、阴极功函数、极板间距和阴极发射电流等参数展开研究;2)可模拟、展现电子在不同电压下的运动轨迹;3)可通过阳极光电流与阳极电压和阴极发射电流的关系曲线,获得遏止电压,验证光电效应的基本规律.通过该模拟仿真实验,使学生对光电效应的过程和规律有了更深刻的理解和认识.
为更加有效地反映时间的流逝,设计了电子沙漏电路,利用控制灯珠的亮灭来模拟沙漏中沙子的掉落.在非整点时,电子沙漏电路会模拟30秒正常的沙漏掉落,以提醒人们时间的可贵,要珍惜碎片化的时间;在整点时刻,电子沙漏电路将进行短暂的时间回溯,下部沙粒重回上部沙漏后再次掉落,同时播放歌曲并且灯珠颜色变化,此过程同为30秒,以此提醒人们时间一去不回,人们应当注重时间管理,好好利用时间.
