基于布朗运动测量玻尔兹曼常量

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作者 谢昀城 张世范 +1 位作者 娄捷 俞熹 《物理实验》 2025年第5期49-54,63,共7页

通过矩形毛细管营造封闭的液体环境,在金相显微镜下拍摄直径为0.96μm的SiO_(2)颗粒的布朗运动,使用Python粒子追踪库trackpy完成对粒子轨迹的提取和平方平均位移(MSD)的计算,由MSD与时间的关系获得玻尔兹曼常量.进一步分析了不同直径Si... 通过矩形毛细管营造封闭的液体环境,在金相显微镜下拍摄直径为0.96μm的SiO_(2)颗粒的布朗运动,使用Python粒子追踪库trackpy完成对粒子轨迹的提取和平方平均位移(MSD)的计算,由MSD与时间的关系获得玻尔兹曼常量.进一步分析了不同直径SiO_(2)颗粒和聚苯乙烯颗粒测量结果的准确性和可靠性,实验误差主要来源为颗粒沉降导致的斯托克斯阻力公式成立所需的无限深广条件失效,合理选择颗粒的密度和直径,在使得竖直方向布朗运动不至于影响测量可靠性的同时,减小颗粒直径以减小系统误差,提高观测的准确性. 展开更多

关键词 玻尔兹曼常量 布朗运动 平方平均位移

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美国大学物理教学和管理考察报告 被引量：17

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作者 俞熹 乐永康 +1 位作者 冀敏 马世红 《物理实验》 2013年第4期14-20,共7页

介绍2012年初赴美考察哈佛大学等6所大学的物理课程和物理实验教学以及管理情况,并讲述考察的收获与体会.

关键词 美国高等教育 物理课程 物理实验 物理教学和管理

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大学物理实验课程中的一些误区及改革 被引量：31

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作者 俞熹 王煜 《物理实验》 北大核心 2009年第1期14-16,共3页

对实验课程教学中,特别是高年级的近代物理实验教学中,长期以来普遍存在的一些误区做一次小结和讨论,并介绍了复旦大学物理实验中心针对以上这些误区做出的一些教学改革和创新.

关键词 物理实验 误区 改革 创新

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用有效质量法研究晶振特性 被引量：2

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作者 俞熹 许文仪 《物理实验》 2008年第8期34-37,共4页

扫描显微镜技术中作为力感应器件的石英晶振,其本征频率会由于黏合的针尖与环境的气体和压强不同而发生改变.介绍了通过有效质量、有效杨氏模量来研究各项条件改变对频移的影响的方法,并建立了统一的模型来解释实验结果,便于理解石英晶... 扫描显微镜技术中作为力感应器件的石英晶振,其本征频率会由于黏合的针尖与环境的气体和压强不同而发生改变.介绍了通过有效质量、有效杨氏模量来研究各项条件改变对频移的影响的方法,并建立了统一的模型来解释实验结果,便于理解石英晶振的力感应特性. 展开更多

关键词 石英晶振 扫描显微镜 原子力显微镜 有效质量 有效杨氏模量

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光磁共振实验中异常光抽运信号的深入探讨 被引量：9

5

作者 周健 俞熹 王煜 《物理实验》 北大核心 2009年第4期1-5,10,共6页

利用改装的DH807光磁共振实验仪,直接观察了铷泡处磁场的变化.由于电感的作用,真实的磁场变化与外源扫场波形有很大区别.定量地测量了光抽运弛豫饱和值与磁场的关系,研究了抽运波形随磁场变化周期的关系,并探讨了未完全抵消的垂直磁场... 利用改装的DH807光磁共振实验仪,直接观察了铷泡处磁场的变化.由于电感的作用,真实的磁场变化与外源扫场波形有很大区别.定量地测量了光抽运弛豫饱和值与磁场的关系,研究了抽运波形随磁场变化周期的关系,并探讨了未完全抵消的垂直磁场对光抽信号运幅度的影响,分析了方波和三角波扫场时遇到的异常光抽运信号的成因. 展开更多

关键词 光磁共振 壁弛豫过程 弛豫饱和值 光抽运信号

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荷叶效应的研究 被引量：13

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作者 刘双平 俞熹 《大学物理》 北大核心 2011年第9期50-54,61,共6页

荷叶效应源于物体表面微米-纳米结构带来的超疏水性.本文通过较为简便的实验装置,研究了超疏水表面的水滴形态;在MATLAB环境下,利用图形工具箱(IPT)对数字图像进行处理;结合Runge-Kutta算法和Newton-Raphson迭代法,通过拟合Young-Laplac... 荷叶效应源于物体表面微米-纳米结构带来的超疏水性.本文通过较为简便的实验装置,研究了超疏水表面的水滴形态;在MATLAB环境下,利用图形工具箱(IPT)对数字图像进行处理;结合Runge-Kutta算法和Newton-Raphson迭代法,通过拟合Young-Laplace方程实现了对接触角较高精度的测量;并在此基础上,定性地研究了Wenzel态和Cassie态下水滴润湿性质的不同以及超疏水表面对于不同粒度的沙粒的自清洁能力,对认识荷叶效应这一自然界中的常见现象提供了简便而直观的方法. 展开更多

关键词 荷叶效应 超疏水 自清洁 接触角 Young-Laplace公式 数字图像处理

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光磁共振实验中壁弛豫过程与外磁场的关系 被引量：3

7

作者 周健 俞熹 王煜 《大学物理》 北大核心 2009年第6期26-29,共4页

利用改进后的DH807型光磁共振实验装置,在静态磁场下精确测量了抽运信号的弛豫饱和值与外磁场的关系,从而得到壁弛豫速率与外磁场的关系,并建立模型对其原理进行了探讨.

关键词 壁弛豫过程 异常光抽运信号 光磁共振实验装置

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水基切伦科夫μ子探测器的研究 被引量：2

8

作者 徐杰谌 乐永康 俞熹 《大学物理》 北大核心 2011年第6期57-61,共5页

利用高速带电粒子在透明介质中产生切伦科夫辐射的特性,以蒸馏水作为辐射介质,搭建了一个小尺寸(π×22.52cm2×45 cm)的切伦科夫探测器,对能量在GeV量级的μ子进行了相应的测量,考虑其他能量损耗、光传输和收集效率、阴极量子... 利用高速带电粒子在透明介质中产生切伦科夫辐射的特性,以蒸馏水作为辐射介质,搭建了一个小尺寸(π×22.52cm2×45 cm)的切伦科夫探测器,对能量在GeV量级的μ子进行了相应的测量,考虑其他能量损耗、光传输和收集效率、阴极量子效率后,实验结果与理论估计值有比较高的相符度,可以初步断定仪器具备探测GeV量级μ子的能力. 展开更多

关键词 切伦科夫辐射 Μ子 水基探测器 光电倍增管

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对“磁力小火车”的原理探究及实验验证 被引量：2

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作者 陈芳婷 乐永康 俞熹 《大学物理》 北大核心 2017年第8期56-61,共6页

根据磁铁在不均匀磁场中受力公式和洛伦兹力公式推导出"磁力小火车"现象中,"小车"的平衡速度表达公式,并通过MATLAB和COMSOL等软件结合实验测量数据得出表达式中相关参数数值,利用MATLAB做出小车平衡速度v与电池电... 根据磁铁在不均匀磁场中受力公式和洛伦兹力公式推导出"磁力小火车"现象中,"小车"的平衡速度表达公式,并通过MATLAB和COMSOL等软件结合实验测量数据得出表达式中相关参数数值,利用MATLAB做出小车平衡速度v与电池电压U_0,v与线圈半径R,v与线圈匝数密度n,v与加入磁铁个数N的理论图像,并通过实验探究v与U_0,v与n,v与N的关系,得到的实验图像与理论图像趋势吻合程度较好. 展开更多

关键词 公式推导 仿真模拟 MATLAB作图 实验探究

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通过核磁共振成像区分肥瘦肉组织 被引量：2

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作者 居慧雯 姚红英 俞熹 《大学物理》 北大核心 2015年第6期62-65,共4页

核磁共振成像技术在生物医学领域有广泛应用,在近代物理实验课程中开设核磁共振成像实验有助于加深对其复杂原理的理解.本文介绍了在实验室的小型设备上用软脉冲自旋回波序列对猪肉进行T1加权成像,从而把肥肉和瘦肉在成像中分离的过程.

关键词 核磁共振 二维核磁共振成像 自旋回波序列 加权成像

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石墨原子STM图像的形变分析 被引量：3

11

作者 马进 俞熹 《物理实验》 2008年第5期1-4,8,共5页

在原子水平上,表面上的原子并不是具有明确边界的硬球.当扫描隧道显微镜的图像对应于表面原子形貌时,实际上是测量表面的态密度.因此要结合原子态而不仅仅从晶体结构出发解释得到的图像.由于噪声、温度漂移等干扰是不可避免的,在室温下... 在原子水平上,表面上的原子并不是具有明确边界的硬球.当扫描隧道显微镜的图像对应于表面原子形貌时,实际上是测量表面的态密度.因此要结合原子态而不仅仅从晶体结构出发解释得到的图像.由于噪声、温度漂移等干扰是不可避免的,在室温下获得的样品表面原子级图像经常会有形变.初步解释了漂移的来源,采用估算法对图像进行了修正,通过适当扩大扫描范围降低了温漂的影响. 展开更多

关键词 扫描隧道显微镜 石墨 图像形变 温度漂移

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利用电磁左手材料调控电磁波的偏振反转 被引量：1

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作者 查扬 汪人甫 俞熹 《大学物理》 北大核心 2009年第6期43-46,共4页

通过各向异性的电磁介质板的反射,电磁波的偏振状态可以被任意地调节,在特定的条件下甚至可以完全反转.本文在微波测量系统的基础上设计了一个测量偏振反转的实验,在特定的频率观测到了偏振反转的极大值.另外还提出了一个提高偏振反转... 通过各向异性的电磁介质板的反射,电磁波的偏振状态可以被任意地调节,在特定的条件下甚至可以完全反转.本文在微波测量系统的基础上设计了一个测量偏振反转的实验,在特定的频率观测到了偏振反转的极大值.另外还提出了一个提高偏振反转率的方案并通过实验验证了其有效性.通过转移矩阵方法计算得到了偏振反转的理论结果并与实验结果进行了对比. 展开更多

关键词 电磁左手材料 各向异性 偏振反转

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核磁共振成像技术在液-固-液界面接触角测量中的应用 被引量：1

13

作者 沈元 俞熹 《大学物理》 北大核心 2010年第5期53-57,共5页

介绍了利用核磁共振成像的办法获得一般光学方法难以得到的水-破璃-油界面、水-玻璃-苯界面影像的实验工作,并利用得到的图像拟合了其界面接触角的值.实验中首次将核磁共振断面成像的办法应用到接触角影像分析中去,并且作了从气-固-液... 介绍了利用核磁共振成像的办法获得一般光学方法难以得到的水-破璃-油界面、水-玻璃-苯界面影像的实验工作,并利用得到的图像拟合了其界面接触角的值.实验中首次将核磁共振断面成像的办法应用到接触角影像分析中去,并且作了从气-固-液接触角测量到液-固-液接触角测量的有益尝试. 展开更多

关键词 核磁共振 液-固-液 加权成像 接触角

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空气净化器对于PM2.5的净化特性研究 被引量：3

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作者 梁驭辰 倪源蔚 俞熹 《大学物理》 北大核心 2015年第6期50-53,共4页

介绍了空气净化器的净化过程,通过建模及模型修正的过程,给出描述净化性能的参数.

关键词 PM2.5 空气净化器 建模

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莱顿弗罗斯特水滴振荡模式的影响因素及机理探究 被引量：1

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作者 胡子豪 任宁 俞熹 《物理实验》 2018年第3期32-37,共6页

探讨了莱顿弗罗斯特效应下水滴振荡的二维边界条件,在此基础上可求解液滴的本征频率.将振荡归结为由表面波叠加形成的驻波,并引入参量共振描述振荡的物理机制.探究了一定温度下振荡模式的演化规律,给出了振荡模式随半径的分布及振荡频... 探讨了莱顿弗罗斯特效应下水滴振荡的二维边界条件,在此基础上可求解液滴的本征频率.将振荡归结为由表面波叠加形成的驻波,并引入参量共振描述振荡的物理机制.探究了一定温度下振荡模式的演化规律,给出了振荡模式随半径的分布及振荡频率随时间的变化.验证了热对流为液滴与表面间主要的传热方式,并对真实液滴的几何形状做了定性探讨. 展开更多

关键词 莱顿弗罗斯特效应 本征频率 参量振动 振荡模式 热对流

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2014年美国大学生数学建模大赛参赛后记

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作者 李楠 钟鸣远 +1 位作者 吕浩 俞熹 《大学物理》 北大核心 2015年第5期62-65,共4页

以2014年美国大学生数学建模竞赛(MCM/ICM)为例,介绍该竞赛的由来以及对于物理学系学生的参与意义,详细阐述和讨论了2014年交叉学科建模竞赛(ICM)的题目及解题思路,展现了物理视角在数学建模中的优势.

关键词 数学建模 物理 MCM ICM

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