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基于LabVIEW的虚拟仿真实验--双臂电桥测量低电阻 被引量:1
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作者 张宇飏 陈浪 +2 位作者 吕梦雪 李楚涵 何学敏 《物理与工程》 2025年第1期207-213,共7页
针对目前大学物理实验中直流双臂电桥测电阻的实验器材少,精确度低且实验数据处理繁杂等问题,用LabVIEW成功构建了双臂电桥测量低电阻的虚拟仿真实验平台。实验采用了控制变量的研究方法,通过改变电阻棒的材质、横截面积、长度等参数来... 针对目前大学物理实验中直流双臂电桥测电阻的实验器材少,精确度低且实验数据处理繁杂等问题,用LabVIEW成功构建了双臂电桥测量低电阻的虚拟仿真实验平台。实验采用了控制变量的研究方法,通过改变电阻棒的材质、横截面积、长度等参数来研究其对阻值的影响,并且通过绘制相应图象可以得到不同材质的电阻率值。实现了双臂电桥测电阻的全部功能,可以满足绝大部分实验需求,仿真程序选用合适的比率臂可以精确测量出10-7Ω级别的电阻。多次仿真数据结果表明,此虚拟实验能精确测量出低电阻的阻值,误差均保持在0.020%以下,具有很高的精确度。在大学物理实验课程中,将虚拟仪器用于实验教学,有效提高了教学质量,同时还能摆脱实验地点和环境的束缚,使实验更加便捷,有助于预习和复习。 展开更多
关键词 LABVIEW 双臂电桥 虚拟仿真 信息化教学
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Python在光的干涉和半波损失中的应用
2
作者 迟逢逢 邢岩 +1 位作者 刘金祥 刘胜利 《大学物理实验》 2025年第1期88-93,99,共7页
光的半波损失对干涉图样有重要影响,以劳埃德镜干涉和牛顿环的等厚干涉为例,探讨了介质分界面处反射光的电矢量方向,分析了干涉装置中出现的半波损失现象。基于Python语言,模拟了不同条件下的劳埃德镜干涉和牛顿环等厚干涉的条纹图样,... 光的半波损失对干涉图样有重要影响,以劳埃德镜干涉和牛顿环的等厚干涉为例,探讨了介质分界面处反射光的电矢量方向,分析了干涉装置中出现的半波损失现象。基于Python语言,模拟了不同条件下的劳埃德镜干涉和牛顿环等厚干涉的条纹图样,并在牛顿环装置中对比展示了有无半波损失对干涉条纹的影响。将计算机编程语言融入理论和实验教学中,将理论公式和实验数据可视化,有助于提高教学效果,加深学生对基本原理的理解,激发学生的创新思维。 展开更多
关键词 PYTHON 干涉 半波损失 劳埃德镜 牛顿环
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Origin7.5在夫兰克-赫兹实验数据处理中的应用 被引量:12
3
作者 张磊 徐飞 陈玉林 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2009年第4期19-21,共3页
在夫兰克-赫兹实验中,对加速电压分别采用4种不同间隔进行数据测量,在Origin7.5中画图,并进行数据处理,得到4组第一激发电位值。当加速电压间隔1.5 V时,在不降低测量精度的情况下,减少了测量数据的个数,在学生测量数据过程中可以采用这... 在夫兰克-赫兹实验中,对加速电压分别采用4种不同间隔进行数据测量,在Origin7.5中画图,并进行数据处理,得到4组第一激发电位值。当加速电压间隔1.5 V时,在不降低测量精度的情况下,减少了测量数据的个数,在学生测量数据过程中可以采用这种间隔进行数据记录。 展开更多
关键词 夫兰克-赫兹 ORIGIN 第一激发电位
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物体在曲线型地球隧道中的最速运动——利用Python可视化工具包再论地球隧道问题
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作者 方宁 梁丞天 《大学物理》 2025年第8期35-39,共5页
本文介绍了最速运动问题研究的历史意义和现实意义,并深入探讨了物体在曲线型地球隧道中的最速运动问题,通过建立数学模型,推导出了最速降线的解析式,并分析了积分常数C的物理意义.研究发现,曲线型隧道在特定条件下能提供比直线型隧道... 本文介绍了最速运动问题研究的历史意义和现实意义,并深入探讨了物体在曲线型地球隧道中的最速运动问题,通过建立数学模型,推导出了最速降线的解析式,并分析了积分常数C的物理意义.研究发现,曲线型隧道在特定条件下能提供比直线型隧道更短的穿行时间,挑战了直觉认知.进一步分析,本文得到了最速运动模型中各物理量(角坐标差θ_(ab)、积分常数C、所需时间T)之间的关系.同时,借助Python可视化工具包的辅助可视化,本文轻松有效呈现了对最速运动模型中最速路径的图形表征和对各物理量之间相互影响的趋势关系的作图,从而得以帮助学生更好掌握最速降线问题的核心思想与模型中所涉各物理量之间的关系,培养分析解决复杂物理问题的能力,建立起清晰的物理图景和正确全面的认知. 展开更多
关键词 地球隧道 最速运动 Python可视化工具包
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Excel和Origin在核物理实验“HPGe-γ谱仪效率刻度”中的应用 被引量:2
5
作者 王强 方开洪 +1 位作者 赵江涛 蒙萱 《大学物理实验》 2015年第1期76-78,共3页
"HPGe-γ谱仪效率刻度"是核物理实验教学的重要内容。利用Excel对实验数据进行记录和计算,结合Origin软件的数据管理、绘图、微分、非线性拟合等功能,本文给出了效率刻度数据处理方法。对兰州大学核物理实验中心的HPGe-γ探... "HPGe-γ谱仪效率刻度"是核物理实验教学的重要内容。利用Excel对实验数据进行记录和计算,结合Origin软件的数据管理、绘图、微分、非线性拟合等功能,本文给出了效率刻度数据处理方法。对兰州大学核物理实验中心的HPGe-γ探测器进行了效率刻度。本方法大大简化了谱仪效率刻度实验中的数据处理过程。 展开更多
关键词 效率刻度
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NO基团的位置对(BEDSe-TTF)_2[Fe(CN)_5NO]总能量的影响
6
作者 邹卫东 《咸宁学院学报》 2003年第3期9-11,共3页
采用基于密度泛函理论的从头计算分子动力学方法 ,研究了 (BEDSe -TTF) 2 [Fe(CN) 5NO]中NO基团的具体指向对材料的总能量的影响 ,即其具体指向对 (BEDSe -TTF) 2 [Fe(CN) 5NO]的稳定态的影响 .我们发现所有的NO基团平行于xoy平面而不... 采用基于密度泛函理论的从头计算分子动力学方法 ,研究了 (BEDSe -TTF) 2 [Fe(CN) 5NO]中NO基团的具体指向对材料的总能量的影响 ,即其具体指向对 (BEDSe -TTF) 2 [Fe(CN) 5NO]的稳定态的影响 .我们发现所有的NO基团平行于xoy平面而不指向任何有机分子时 ,(BEDSe -TTF) 2 [Fe(CN) 5NO]是最稳定的 . 展开更多
关键词 从头计算分子动力学 总能量
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PeakFit、1stOpt在弗兰克-赫兹实验数据处理中的应用 被引量:3
7
作者 李春 刘泽民 +1 位作者 陈恒杰 薛善增 《大学物理实验》 2018年第5期117-123,共7页
引入了两种新的弗兰克-赫兹实验数据处理方法。1.运用峰值分析软件PeakFit实现数据的拟合与自动寻峰。2.通过数学优化软件1stOpt实现多峰与单峰拟合,然后编写1stOpt求最值程序获得其峰值信息。PeakFit操作简单,无需编程,多峰拟合效果良... 引入了两种新的弗兰克-赫兹实验数据处理方法。1.运用峰值分析软件PeakFit实现数据的拟合与自动寻峰。2.通过数学优化软件1stOpt实现多峰与单峰拟合,然后编写1stOpt求最值程序获得其峰值信息。PeakFit操作简单,无需编程,多峰拟合效果良好,峰值信息精确。1stOpt获得的相关系数可达0.999 9,拟合效果极好,峰值信息准确可靠。 展开更多
关键词 PeakFit 1stOpt 弗兰克-赫兹实验 数据处理 拟合
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Origin软件在“电容-电压法测半导体杂质浓度分布”实验中的应用 被引量:3
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作者 丁格曼 张军朋 《大学物理实验》 2016年第2期90-93,共4页
基于电容-电压法(简称C-V法)来测量半导体杂质浓度分布,简单快速且不破坏样品。为更快速、精确求得半导体杂质浓度分布,利用Origin软件绘出样品的C-V曲线、1/C^2-V曲线的线性拟合,快速求出杂质浓度、自建场及绘制相应的杂质浓度分布曲线。
关键词 C-V测量法 ORIGIN 杂质浓度分布 PN结
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Linear matrix inequality approach to exponential synchronization of a class of chaotic neural networks with time-varying delays 被引量:1
9
作者 吴炜 崔宝同 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2007年第7期1889-1896,共8页
In this paper, a synchronization scheme for a class of chaotic neural networks with time-varying delays is presented. This class of chaotic neural networks covers several well-known neural networks, such as Hopfield n... In this paper, a synchronization scheme for a class of chaotic neural networks with time-varying delays is presented. This class of chaotic neural networks covers several well-known neural networks, such as Hopfield neural networks, cellular neural networks, and bidirectional associative memory networks. The obtained criteria are expressed in terms of linear matrix inequalities, thus they can be efficiently verified. A comparison between our results and the previous results shows that our results are less restrictive. 展开更多
关键词 chaotic neural networks exponential synchronization linear matrix inequalities
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利用Gnuplot处理弗兰克-赫兹实验数据 被引量:1
10
作者 刘春梅 《大学物理实验》 2023年第4期76-80,共5页
数据的分析和处理是大学物理实验的中心环节,学会利用科学软件对实验数据进行提取、分析和处理是《大学物理实验》课程的主要教学培养目标之一。以弗兰克-赫兹实验为例,介绍科学作图软件Gnuplot分析和处理实验数据的优越性。相较于其他... 数据的分析和处理是大学物理实验的中心环节,学会利用科学软件对实验数据进行提取、分析和处理是《大学物理实验》课程的主要教学培养目标之一。以弗兰克-赫兹实验为例,介绍科学作图软件Gnuplot分析和处理实验数据的优越性。相较于其他数据处理工具,Gnuplot具有免费开源、小巧强大、易学易用等优势,更有利于激发学生的实验兴趣、培养学生的科学素养。 展开更多
关键词 Gnuplot 弗兰克-赫兹实验 数据处理
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基于COMSOL和MATLAB的近轴光学隐形的研究 被引量:4
11
作者 王亚卓 刘鹏宇 +3 位作者 刘鹏飞 孙慧倩 刘载远 张佳赢 《大学物理实验》 2024年第2期104-111,共8页
基于矩阵光学原理实现透镜组近轴光出现隐形区域,探究了不同参数的透镜对光学隐形区域的影响;采取正交实验设计,分别使用MATLAB和COMSOL对隐形区域进行了数值模拟,对比得出了隐形区域的影响因素,并进行了可视化呈现。结果表明,透镜的焦... 基于矩阵光学原理实现透镜组近轴光出现隐形区域,探究了不同参数的透镜对光学隐形区域的影响;采取正交实验设计,分别使用MATLAB和COMSOL对隐形区域进行了数值模拟,对比得出了隐形区域的影响因素,并进行了可视化呈现。结果表明,透镜的焦距和半径影响隐形区域,当透镜的直径不变时,若透镜的焦距为f,此时隐形区域t_(1)和隐形区域t_(2)的体积之和最小,当透镜的焦距小于f时,透镜的焦距与隐形范围呈负相关;当透镜的焦距大于f时,透镜的焦距与隐形范围呈正相关;当透镜的焦距不变时,透镜的直径与隐形范围呈正相关。各个透镜参数对隐形区域的体积的影响因素排序为:焦距f_(2)>直径h_(1)>直径h_(2)>焦距f_(1)。研究结果对于深入理解光学隐形区域的形成及其受透镜参数调节的影响具有重要的意义。 展开更多
关键词 近轴光学 几何光学 隐形透镜 MATLAB数值模拟 COMSOL仿真
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Three-Dimensional Reconstruction of Icosahedral Virus by Symmetry-Adapted Functions
12
作者 刘红荣 杨奇斌 +2 位作者 程凌鹏 曾松军 蔡灿英 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2007年第6期1767-1770,共4页
A three-dimensional (3D) reconstruction of icosahedral virus is carried out by the icosahedral symmetry-adapted function (ISAF) method in spherical coordinates. In order to reduce the influence of noise, it is bet... A three-dimensional (3D) reconstruction of icosahedral virus is carried out by the icosahedral symmetry-adapted function (ISAF) method in spherical coordinates. In order to reduce the influence of noise, it is better to use the basis functions that have identical symmetry with the object reconstructed. It is verified that the ISAF method has stronger ability to reduce the influence of noise to grain the resolution better than that of the conventional method by the simulation of 3D reconstruction. 展开更多
关键词 ELECTRON CRYOMICROSCOPY CRYOELECTRON MICROSCOPY SUBNANOMETER RESOLUTION PARTICLES MICROGRAPHS PRINCIPLES LINE
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Time-Resolved Visualization of Laser-Induced Heating of Gold with MeV Ultrafast Electron Diffraction 被引量:1
13
作者 朱鹏飞 傅费超 +3 位作者 刘圣广 向导 张杰 曹建明 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2014年第11期111-114,共4页
Time-resolved electron diffraction employing MeV electron beams is demonstrated experimentally at the center for ultrafast diffraction and microscopy of Shanghai Jiao Tong University. A high-quality diffraction patter... Time-resolved electron diffraction employing MeV electron beams is demonstrated experimentally at the center for ultrafast diffraction and microscopy of Shanghai Jiao Tong University. A high-quality diffraction pattern is recorded by a single shot of electron pulse. Synchronization between the pump laser and the probe electron beam is achieved through measurement of electron deflection caused by the laser-induced plasmas in a metal tip. We study the ultrafast structural dynamics of the gold lattice excited by a femtosecond laser through tracing the change of Bragg peaks intensity at different time delays. It is expected that the combination of MeV ultrashort electron beams and femtoseeond laser pulses will open many new opportunities in the ultrafast and ultrasmall world. 展开更多
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第一性原理计算在若干铁基合金中的研究进展
14
作者 崔春娟 赵芷琪 +2 位作者 李昊霖 乌彤超 王志聪 《稀有金属》 北大核心 2025年第7期1084-1100,共17页
基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算是研究材料物理化学性质的重要手段,对新材料的发展具有重要意义。这种方法仅需输入元素种类、原子数和初始结构,即可预测材料的晶体结构、电子结构和性能。随着计算机技术的进步,中国科学技术大... 基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算是研究材料物理化学性质的重要手段,对新材料的发展具有重要意义。这种方法仅需输入元素种类、原子数和初始结构,即可预测材料的晶体结构、电子结构和性能。随着计算机技术的进步,中国科学技术大学在“神威·太湖之光”超级计算机上实现万原子分子固体的大规模第一性原理计算。这一突破使得高精度的材料模拟在大尺度、长时间范围内成为可能,为材料研究提供了更精准的预测和模拟。第一性原理计算可帮助理解材料性质、预测不同环境下的材料行为,并指导新材料的发现和设计,有望显著缩短研发周期并降低成本。本文概述了第一性原理计算的理论基础,并详细评述了基于密度函数理论的第一性原理计算方法在若干铁基合金研究中的进展,同时探讨了其中存在的问题和未来发展趋势,为新型铁基合金的计算模拟研究提供了参考。 展开更多
关键词 铁基合金 第一性原理计算 晶体结构 力学性能 磁学性能
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基于OpenCV提升电子荷质比的测量精度
15
作者 邵明珍 张欢 +3 位作者 邓冬梅 刘丽莎 王克东 王才林 《物理实验》 2024年第4期1-6,共6页
利用计算机视觉库OpenCV提供的Hough圆检测方法对塞曼效应实验中光的干涉圆环进行拟合,采用拟合的直径数据计算电子荷质比,并与CCD自带的三点画圆测量干涉圆环直径的方法进行对比.实验结果表明:利用三点画圆方法得到的数据计算电子荷质... 利用计算机视觉库OpenCV提供的Hough圆检测方法对塞曼效应实验中光的干涉圆环进行拟合,采用拟合的直径数据计算电子荷质比,并与CCD自带的三点画圆测量干涉圆环直径的方法进行对比.实验结果表明:利用三点画圆方法得到的数据计算电子荷质比的相对偏差为9.09%,利用Hough圆检测方法得到的数据计算电子荷质比的相对偏差为1.13%,有效提升了测量精度.为了提升测量的便捷性,基于Vue数据双向绑定技术,实现了基于HTML5的跨平台交互应用界面,打破了编程语言需要特定运行环境的限制,在该界面中,通过对拟合参量的调节,实现干涉圆环和圆心的同步拟合显示,并将拟合得到的圆心坐标和直径大小直观显示在界面中,方便电子荷质比的计算. 展开更多
关键词 电子荷质比 塞曼效应 OPENCV Hough圆检测 HTML5
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面向“工程教育”的物理类“光学设计”课程教学改革探索
16
作者 张磊 《大学物理实验》 2025年第2期109-115,共7页
对照教育部发布的《关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》和《关于一流本科课程建设的实施意见》要求,按照“工程教育专业认证”要求,对本科“光学设计”课程教学模式和机制进行了改革探索。建立了“理论-案例... 对照教育部发布的《关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》和《关于一流本科课程建设的实施意见》要求,按照“工程教育专业认证”要求,对本科“光学设计”课程教学模式和机制进行了改革探索。建立了“理论-案例-项目”三段融合式教学模式,形成了产学协同、科教协同、全媒体协同等多元协同教学机制,形成了“企业设计师讲堂”等特色机制,建立了全过程成绩评价制度,并针对教学改革初步效果进行了分析。 展开更多
关键词 工程认证 光学设计 三段融合教学 多元协同育人 过程评价
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G-M计数管能量响应的蒙特卡罗模拟及优化设计 被引量:3
17
作者 王玲 韩刚 +3 位作者 杨磊 刘义保 吴和喜 杨波 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期44-47,66,共5页
采用蒙特卡罗方法,通过入射粒子在灵敏体积内的能量沉积,模拟计算G-M计数管的探测效率随入射粒子能量的变化关系,得到相应的能量响应曲线;并在此基础上改变包壳材料、厚度、形状等参数,对其设计制作进行优化,从而节省实验测试时间和减... 采用蒙特卡罗方法,通过入射粒子在灵敏体积内的能量沉积,模拟计算G-M计数管的探测效率随入射粒子能量的变化关系,得到相应的能量响应曲线;并在此基础上改变包壳材料、厚度、形状等参数,对其设计制作进行优化,从而节省实验测试时间和减小工作量,并使材料组合和形状组合更趋于多样化。 展开更多
关键词 G—M计数管 蒙特卡罗方法 能量响应
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基于COMSOL Multiphysics的磁场仿真分析 被引量:16
18
作者 刘芊 曹江勇 +4 位作者 罗勇 杨韵霞 倪江平 孙晶 邓科 《大学物理实验》 2015年第5期106-108,共3页
通过COMSOL Multiphysics有限元模拟软件,建立了永磁体和超导体的模型。分别求解了不同形状的永磁体静态时的磁场分布,以及超导体在外磁场中的感应磁场和电流的分布,并对各个磁场进行了分析。
关键词 COMSOL 永磁体 超导体 磁场分布
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Origin7.0在电磁学实验数据处理中的应用 被引量:8
19
作者 曾碧芬 程敏熙 《实验室研究与探索》 CAS 2007年第4期37-39,共3页
用Origin7.0对“用电流场模拟静电场”和“亥姆霍兹线圈测磁场”两个实验的数据进行了分析处理、拟合和作图,具体说明了基本操作步骤和方法。展现了该软件在物理实验数据处理和分析中直观、快捷、高效、精度高等特点。
关键词 Origin7.0 物理实验 数据处理
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Origin软件在大学物理实验数据处理中的应用 被引量:11
20
作者 金淑华 秦艳芬 贺梅英 《宁波工程学院学报》 2008年第2期4-7,共4页
文章介绍了Origin软件的主要功能、技术特点。以实验为例,介绍Origin软件在大学物理实验中数据处理的方法。使用该软件处理物理实验数据能有效避免手工处理所带来的误差,而且方法简单,适合在实验教学中使用。
关键词 大学物理实验 数据处理 ORIGIN软件
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