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液体表面驻波的演示和驻波波长的测量 预览
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作者 卢桂林 钟浩源 +2 位作者 谭铝平 翟若迅 白在桥 《物理实验》 2019年第5期29-33,共5页
将液体平铺在透明亚克力平板上,在表面张力的作用下得到均匀的液膜.驱动平板上下振动,在合适的频率下可在液膜表面得到稳定的驻波图样.通过光学方法将驻波图样投影到屏幕上,适当地调制投影光源,可以显示不同相位的驻波峰值图样.利用自... 将液体平铺在透明亚克力平板上,在表面张力的作用下得到均匀的液膜.驱动平板上下振动,在合适的频率下可在液膜表面得到稳定的驻波图样.通过光学方法将驻波图样投影到屏幕上,适当地调制投影光源,可以显示不同相位的驻波峰值图样.利用自制装置演示了不同形状液膜的驻波,测量了驻波波长,并得到液体毛细波的色散关系. 展开更多
关键词 毛细波 色散关系
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流体表面毛细波与激光照射共同作用产生的光环现象 预览
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作者 赵金瑜 关国业 林方 《物理与工程》 2018年第1期123-130,共8页
一束激光照射到自由下落的稳恒射流与水平硬质阻隔板接触点处,可在液柱表面观察到亮暗相间的光环。液柱表面毛细波和激光在接触点处的漫反射是光环出现的必要条件,二者缺一不可。本文通过理论推导得到了表面毛细波波长的隐性表达式并对... 一束激光照射到自由下落的稳恒射流与水平硬质阻隔板接触点处,可在液柱表面观察到亮暗相间的光环。液柱表面毛细波和激光在接触点处的漫反射是光环出现的必要条件,二者缺一不可。本文通过理论推导得到了表面毛细波波长的隐性表达式并对该式进行了定量实验验证;通过多组实验探究了不同参量对光环形态的影响;最后运用数值仿真分析了光场分布和光环成因。 展开更多
关键词 光环 毛细波 垂直水流 漫反射 光场分布
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激光衍射法测量液体表面张力的改进 预览
3
作者 范立岩 眭畅豪 +3 位作者 刘昱甫 黄峰 周梅 祁铮 《物理通报》 2018年第7期75-78,共4页
描述了一种在液体表面生成已知频率的毛细波的方法,采用激光衍射法测量液体表面张力系数.毛细波的传播和色散与表面张力有关.根据该原理,我们采用光纤光谱法,配合导轨采集衍射图样数据进行计算,得出在20℃下蒸馏水的表面张力系数,与标... 描述了一种在液体表面生成已知频率的毛细波的方法,采用激光衍射法测量液体表面张力系数.毛细波的传播和色散与表面张力有关.根据该原理,我们采用光纤光谱法,配合导轨采集衍射图样数据进行计算,得出在20℃下蒸馏水的表面张力系数,与标准值的误差约为3%.我们还将光纤光谱法用于测量牛奶表面张力系数与放置时间的关系,与采用拉脱法得到的变化趋势有些类似. 展开更多
关键词 毛细波 激光衍射 表面张力
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基于小波变换的直接接触凝结过程研究 预览 被引量:1
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作者 唐继国 阎明 +2 位作者 肖友军 阎昌琪 孙立成 《哈尔滨工程大学学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期969-974,共6页
为研究蒸汽直接接触凝结时的凝结状态及特征,本文利用高速摄像仪和水声换能器采集凝结时的可视化结果及声学信号。实验结果表明,随过冷度和蒸汽流量升高发现4个不同的凝结区域:光滑气泡区、体积波动区、过渡区和毛细波区。对声压波动... 为研究蒸汽直接接触凝结时的凝结状态及特征,本文利用高速摄像仪和水声换能器采集凝结时的可视化结果及声学信号。实验结果表明,随过冷度和蒸汽流量升高发现4个不同的凝结区域:光滑气泡区、体积波动区、过渡区和毛细波区。对声压波动信号进行db2小波7层分解发现,由气泡破碎和气泡分裂引入的低频声压波动的接近,而不同凝结区域的高频波动不同。小波变换得到的各子信号的能量和相对能量分布在同一凝结区域接近,不同凝结区域存在显著差异,可用于不同凝结状态的识别。 展开更多
关键词 直接接触凝结 声压 变换 气泡破碎 相变 时频域分析 毛细波
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竖直液柱与水平液面作用激起毛细波探究 预览 被引量:2
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作者 巩欣亚 张煜 +3 位作者 张永战 沈宏 潘永华 高惠滨 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2015年第2期29-33,共5页
探究竖直液柱自由下落到水平液面上,液柱底部受扰激起的表面毛细波传播出现稳定的波节、波腹,如同“驻波”形式的实验现象.利用Navier-Stokes方程分析表面毛细波的传播规律;对比实验探究不同初始条件下,竖直液柱与水平液面相互作用激起... 探究竖直液柱自由下落到水平液面上,液柱底部受扰激起的表面毛细波传播出现稳定的波节、波腹,如同“驻波”形式的实验现象.利用Navier-Stokes方程分析表面毛细波的传播规律;对比实验探究不同初始条件下,竖直液柱与水平液面相互作用激起毛细波的现象.结果表明,下落高度及水平液面性质有关;纯净深水液面与浅水液面的对比实验表明,浅水液面上液柱底部更易激起稳定毛细波,相同条件浅水液面上激起的毛细波波数较大,波长较短;油膜液面上竖直液柱底部的毛细波被抑制,出现一段笔直液管,并在液柱中部激起稳定的毛细波形. 展开更多
关键词 毛细波 液体表面张力 竖直液柱 水平液面
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飞秒激光诱导镍基合金表面形成的非经典条纹结构 被引量:2
6
作者 张伟 张晓兵 冯强 《应用激光》 CSCD 北大核心 2014年第6期539-545,共7页
飞秒激光在不同能量密度(0.44 J/cm^2〈φ〈1.73 J/cm^2)和脉冲个数(5〈N〈100)条件下诱导镍基合金CMSX-4表面形成了两种条纹结构,分别命名为经典条纹结构(LSFL)和非经典条纹结构(U—ripples)。非经典条纹结构形貌特征与经典... 飞秒激光在不同能量密度(0.44 J/cm^2〈φ〈1.73 J/cm^2)和脉冲个数(5〈N〈100)条件下诱导镍基合金CMSX-4表面形成了两种条纹结构,分别命名为经典条纹结构(LSFL)和非经典条纹结构(U—ripples)。非经典条纹结构形貌特征与经典条纹结构的形貌特征显著不同,条纹方向与经典条纹结构的条纹方向垂直,条纹周期(1.0~2.2μm)明显大于经典条纹结构的条纹周期(760nm),并且随着能量密度和脉冲个数的增加而逐渐增大。进一步研究结果表明:非经典条纹结构只在能量密度大于热熔性损伤阈值的条件下出现,与飞秒激光的热熔性损伤直接相关,形成机制归因于表面毛细波机制。 展开更多
关键词 飞秒激光 镍基合金 条纹结构 毛细波
激光衍射法测量液体表面波的波长并确定其属性 预览 被引量:4
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作者 邱吉尔 王莹 《大学物理实验》 2013年第3期4-5,11共3页
设计并搭建了一套简易的激光衍射实验装置,通过该装置作者测量了水的表面波的波长,并确定了水的表面波主要成份是毛细成分。
关键词 表面 相位型光栅 毛细波
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Laser diffraction from capillary waves on liquid film surfaces
8
作者 朱峰 王宏 +1 位作者 陈利菊 张建航 《光电子快报:英文版》 EI 2013年第1期65-68,共4页
A simple experiment for laser diffraction of capillary waves on liquid film surface (LFS) is realized. Steady and visible diffraction patterns are obtained. The dispersion relation of capillary waves on LFS is verifie... A simple experiment for laser diffraction of capillary waves on liquid film surface (LFS) is realized. Steady and visible diffraction patterns are obtained. The dispersion relation of capillary waves on LFS is verified by laser diffraction. In particular, both the relation between the wave number and the film thickness at a fixed angular frequency and the relation between the angular frequency and the wave number at a fixed film thickness are investigated. The theoretical and experimental results are in good agreement. 展开更多
关键词 激光衍射法 薄膜表面 毛细波 衍射图案 色散关系 LFS 角频率 膜厚度
声悬浮液滴的表面毛细波及八阶扇谐振荡 被引量:1
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作者 鄢振麟 解文军 +1 位作者 沈昌乐 魏炳波 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期414-420,共7页
采用声悬浮方法研究了自由液滴表面的毛细波形成机理,并利用主动调制声场技术激发了液滴的八阶扇谐振荡.实验结果表明,当声场调制频率接近液滴本征频率的两倍时,液滴将由轴对称受迫振荡向非轴对称扇谐振荡模态转变.实验与理论分析证实,... 采用声悬浮方法研究了自由液滴表面的毛细波形成机理,并利用主动调制声场技术激发了液滴的八阶扇谐振荡.实验结果表明,当声场调制频率接近液滴本征频率的两倍时,液滴将由轴对称受迫振荡向非轴对称扇谐振荡模态转变.实验与理论分析证实,参数共振是毛细波与扇谐振荡的形成原因.扇谐振荡的本征频率随液滴赤道半径的增大而减小,可通过修正的Rayleigh方程来描述. 展开更多
关键词 声悬浮 液滴 毛细波 扇谐振荡
变化入射角的激光在毛细波上的衍射 预览
10
作者 朱峰 吴刚 +2 位作者 罗相根 饶睿坚 彭政 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期 809-811,831,共4页
为了研究毛细波激光衍射图样的强度和位置随激光入射角的变化规律,采用激光衍射法实现了变化入射角的激光在毛细波上的衍射。结果表明,随着激光入射角的变化,衍射图样的强度和位置随入射角的变化而变化,并且有缺级现象出现,入射角... 为了研究毛细波激光衍射图样的强度和位置随激光入射角的变化规律,采用激光衍射法实现了变化入射角的激光在毛细波上的衍射。结果表明,随着激光入射角的变化,衍射图样的强度和位置随入射角的变化而变化,并且有缺级现象出现,入射角越大,衍射图样的位置不对称性越明显。建立了毛细波的激光衍射理论,给出了衍射图样的强度和位置与激光入射角的关系,实验结果和理论分析吻合得较好。这一结果对完善毛细波激光衍射理论是有帮助的。 展开更多
关键词 物理光学 毛细波 激光衍射 缺级 不对称性
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斜入射条件下毛细波的激光衍射 被引量:4
11
作者 朱峰 罗永健 +1 位作者 薛延平 苗润才 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期847-850,共4页
建立了斜入射情况下毛细波的激光衍射理论。当激光斜入射到几10至几102Hz毛细波上,观察到稳定、清晰的衍射图样,衍射光强分布随着毛细波振幅的变化而变化,并有缺级现象出现,衍射图样具有明显的位置不对称分布。利用傅立叶光学讨论斜入... 建立了斜入射情况下毛细波的激光衍射理论。当激光斜入射到几10至几102Hz毛细波上,观察到稳定、清晰的衍射图样,衍射光强分布随着毛细波振幅的变化而变化,并有缺级现象出现,衍射图样具有明显的位置不对称分布。利用傅立叶光学讨论斜入射情况下毛细波的激光衍射,毛细波为正弦型位相反射光栅,给出了毛细波激光衍射的光强理论分布。利用该理论讨论了衍射图样的缺级现象和位置不对称分布,并对衍射图样进行了模拟,理论与实验基本相符。 展开更多
关键词 衍射 毛细波 正弦型位相反射光栅 缺级 不对称性
激光衍射法测量表面张力和毛细波波速与温度的关系 预览 被引量:4
12
作者 朱峰 苗润才 +2 位作者 苏兵 饶睿坚 张亚妮 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期 2927-2931,共5页
利用激光衍射对液体表面张力和毛细波波速与温度的关系进行了研究.当激光斜入射到毛细波上,观察到稳定的、清晰的衍射图样,运用光栅衍射理论对该实验现象进行了分析,测量了不同温度下蒸馏水的表面张力和毛细波波速,用最小二乘法对实验... 利用激光衍射对液体表面张力和毛细波波速与温度的关系进行了研究.当激光斜入射到毛细波上,观察到稳定的、清晰的衍射图样,运用光栅衍射理论对该实验现象进行了分析,测量了不同温度下蒸馏水的表面张力和毛细波波速,用最小二乘法对实验数据进行拟合,给出了表面张力和毛细波波速与温度的解析关系,发现表面张力和毛细波波速随着温度的增加而减小,并和温度呈近似线性关系.根据其机理,建立了激光衍射法实时的和非接触的测量不同温度下液体表面张力和毛细波波速的方法. 展开更多
关键词 衍射 毛细波 表面张力
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光衍射法研究水表面波的性质 预览 被引量:3
13
作者 倪宏程 林锦达 +2 位作者 王思慧 周进 周惠君 《大学物理》 北大核心 2007年第10期 60-63,共4页
将水的表面波视作一种正弦相位型光栅,导出了水表面波衍射光斑间距与其波长的关系,从而利用水表面波对激光的衍射测定了水波波长,确定了表面波成分,即在所用实验频率范围内毛细波占主导地位,验证了表面波的色散关系.
关键词 表面 相位型光栅 毛细波 色散关系
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水波频闪法测量液体表面张力系数 预览 被引量:7
14
作者 丁力 娄昊楠 +1 位作者 吕景林 赵在忠 《大学物理实验》 2005年第3期 8-10,共3页
本文介绍了一种利用水波槽中产生的毛细波来测量液体表面张力系数的新方法.由对乙醇、丙酮、硝酸钾溶液、氯化钠溶液等的测量结果表明,这种方法可以测量各种有机、无机的液体,且操作简单,误差在允许的范围内.
关键词 毛细波 液体表面张力系数 频闪法
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一种新型光纤传感器的应用研究 预览 被引量:7
15
作者 俞世钢 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期 64-67,共4页
光纤传感技术以其一系列的优势而倍受人们广泛关注.在本文中,基于迈克尔孙干涉的原理,介绍了一种新颖的光纤传感器;描述了应用该传感系统对液体表面张力进行非接触测量.实验结果比传统测量方法精度大大提高.该传感系统结构简单、... 光纤传感技术以其一系列的优势而倍受人们广泛关注.在本文中,基于迈克尔孙干涉的原理,介绍了一种新颖的光纤传感器;描述了应用该传感系统对液体表面张力进行非接触测量.实验结果比传统测量方法精度大大提高.该传感系统结构简单、抗干扰能力强,测量精度高.文中介绍的测量方法克服了传统测量方法的缺陷,提高了测试精度,拓宽了光纤传感技术的应用范围。 展开更多
关键词 光纤传感器 非接触测量 光学干涉 毛细波 表面张力
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用光纤传感技术实现液体表面张力系数非接触测量 预览 被引量:4
16
作者 俞世钢 《光学仪器》 2003年第5期,共4页
液体表面张力系数的测定对研究物体的性质有重要的意义.但传统的测量方法一般都具有操作复杂、速度慢、精度低等特点.为此,根据光干涉的基本原理,现提出一种利用光纤传感技术实现液体表面张力系数非接触测量的方法,并采用本测量系统对... 液体表面张力系数的测定对研究物体的性质有重要的意义.但传统的测量方法一般都具有操作复杂、速度慢、精度低等特点.为此,根据光干涉的基本原理,现提出一种利用光纤传感技术实现液体表面张力系数非接触测量的方法,并采用本测量系统对不同温度蒸馏水及20℃相同浓度的乙醇进行测量,实验结果比较理想.表明该方法不仅克服了传统方法的缺陷,而且具有实时、快速、高精度等特点. 展开更多
关键词 光纤传感 毛细波 光学干涉 表面张力系数
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表面波在表面活性剂流变学研究中的应用
17
作者 韩国彬 吴金添 《化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第11期19-23,共5页
论述了表面波的原理及其发展,文中进一步讨论了毛细波和纵向波的特点,较为详细地介绍了纵向波的实验方法和装置以及在表面活性剂流学变性质研究中的应用。
关键词 表面 毛细波 纵向 表面流变学 表面活性剂
海面受限波和自由波的多波段雷达多普勒谱模型 预览 被引量:1
18
作者 刘磊 王小青 +2 位作者 于祥祯 种劲松 洪文 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期2959-2965,共7页
海面上除了存在一种满足频散关系的自由重力毛细波外,还存在一种与主波速度一致的重力毛细波,即受限重力毛细波。该文在受限波与自由波的组合表面模型基础上,针对中等入射角情况下提出一种预测受限波与自由波的多普勒谱宽的理论模型... 海面上除了存在一种满足频散关系的自由重力毛细波外,还存在一种与主波速度一致的重力毛细波,即受限重力毛细波。该文在受限波与自由波的组合表面模型基础上,针对中等入射角情况下提出一种预测受限波与自由波的多普勒谱宽的理论模型。文章通过数值仿真和水槽微波实验讨论了两者的多普勒谱频移和谱宽随风速和雷达波段的变化情况。 展开更多
关键词 海面后向散射 多普勒谱 受限重力毛细波 自由重力毛细波 布拉格散射
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Heterogeneous Nucleation Induced by Capillary Wave During Acoustic Levitation
19
作者 吕勇军 解文军 魏炳波 《中国物理快报:英文版》 SCIE CAS CSCD 2003年第8期1383-1386,共4页
The rapid solidification of acoustically levitated drops of Pb-61.9 wt. %Sn eutectic alloy is accomplished. A surface morphology of spreading ripples is observed on a sample undercooled by 15 K. The ripples originate ... The rapid solidification of acoustically levitated drops of Pb-61.9 wt. %Sn eutectic alloy is accomplished. A surface morphology of spreading ripples is observed on a sample undercooled by 15 K. The ripples originate from the centre of sample surface, which is also the heterogeneous nucleation site for eutectic growth. The Faraday instability excited by forced surface vibration has brought about these ripples. They are retained in the solidified sample if the sound pressure level exceeds the threshold pressure required for the appearance of capillary waves. Theoretical calculations indicate that both the pressure and displacement maxima exist in the central part of a levitated drop. The pressure near the sample centre can promote heterogeneous nucleation, which is in agreement qualitatively with the experimental results. 展开更多
关键词 声悬浮 异相成核 毛细波 快速凝固 共晶合金 过冷却 铅锡合金
汽液界面热毛细波的分子动力学模拟 预览 被引量:2
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作者 张新铭 刘朝 曾丹苓 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期 914-916,共3页
用分子动力学模拟方法研究汽液界面性质,在NVT系综中,以氩原子为对象,对长方形模拟盒中汽液平衡系统进行不同温度下的模拟计算.计算结果表明,汽液界面存在热毛细波.界面上的热涨落将使界面变宽,它不仅与界面张力有关,还与温度、界面的... 用分子动力学模拟方法研究汽液界面性质,在NVT系综中,以氩原子为对象,对长方形模拟盒中汽液平衡系统进行不同温度下的模拟计算.计算结果表明,汽液界面存在热毛细波.界面上的热涨落将使界面变宽,它不仅与界面张力有关,还与温度、界面的横截面积有关.可以把汽液界面上热毛细波的均分根涨落值,作为汽液界面的宽度和粗糙度的指标. 展开更多
关键词 分子动力学模拟 汽液界面 毛细波
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