尾流气泡幕对激光的传输特性研究

舰船在航行过程中会产生尾流区域,激光穿过气泡尾流区域时会发生散射现象,通过对散射光的探测和分析,能够实现检测与识别舰船的目的。文中研究了尾流气泡幕对激光传输特性的影响,并利用光纤光谱仪探测了尾流气泡幕的光强变化。实验仿真了不同压强下的尾流气泡幕在距离水面5、15和20 cm,气泡幕厚度分别为10、15 cm时的光强变化,并探讨了前向散射和后向散射的光强随压强的变化情况。仿真实验结果表明,随着压强的增大,光强变化逐渐降低,气泡浓度与半径也随之增大;气泡浓度越大,光强变化越小;随着压强的增大,前向散射光强逐渐呈线性降低,而后向散射光强则会随之增大。

尾流气泡幕的光散射特性研究

【目的】对不同波长下激光的散射光特性进行研究,旨在选择一种能够识别海上舰船尾部留下的尾迹,并对尾流进行追踪的激光器。【方法】选择自由电子激光器(FEL-YBY)作为光源,与传统的选择He-Ne激光器作为光源进行模拟实验对比分析。通过空气压缩机来控制产生的尾流气泡幕,通过改变气压来探究尾流气泡幕的激光散射特性。【结果】通过理论模拟不同波长下的散射光强,发现随着散射角的增加,散射光强在减小,波长短的散射光强要大于波长长的散射光强,且整体振荡相似。通过实验模拟尾流气泡幕对不同波长的散射光强,发现随着压强的增加,散射光强减小,气泡幕的密度增加,同时散射光强的宽度随着压强增大而变宽,波长短的散射光强峰值宽度比波长长的峰值宽度窄。【结论】通过对尾流气泡幕的光散射特性进行研究,可以为舰船尾流的探测、识别及追踪提供一定的参考。

有机气泡光散射特性研究

为了更好地解释真实海洋环境中尾流的光散射特性,探究在真实海洋环境中由于有机物薄膜引起的尾流气泡光散射特性的变化。文中基于Mie散射理论,仿真了不同波长入射光时干净气泡,以及被蛋白质膜和脂质膜包裹的有机气泡的散射光强分布、散射系数、散射相函数及偏振度。仿真结果表明:干净气泡和2种膜包裹的有机气泡的散射系数均在2.025上下震荡,且有机气泡的震荡幅值明显大于干净气泡;当散射角为180°时,有机气泡的散射光强和散射相函数的值明显增大;有机气泡可以增大散射系数震荡的幅值并增大背向散射强度。仿真结果可为实际海洋环境尾流探测提供理论与数据支撑,也为海洋污染监测、水质勘探等提供现实依据。

多船尾流磁异常特性分析与仿真系统设计

为研究多艘舰船同时航行时尾流磁异常特性,基于舰船尾流基本理论知识研究了舰船尾流的波形、速度以及感应磁场的分布,得到了多船尾流感应磁场的变化特性和分布规律。以3艘舰船编队为例,分析了舰船在运动过程中感应磁场分布及在x、y方向上的磁场分布情况,求解了3艘船同时航行时形成的尾流感应磁场分布特性,并对各种舰船组合航行时产生的感应磁场异常情况进行分析。仿真所得实验结果符合现有测量结果。利用APP Design工具对多舰船尾迹磁异常特性进行仿真系统软件的开发,该系统不仅能够准确、直观、快速地模拟设定3艘船型尾流在任意方向的磁感应强度大小和变化规律,而且具有操作简便、节省成本的优势,为舰船尾流实验提供了理论参考和更为有效的仿真平台。

基于微信公众号大学物理实验学习的研究

本文阐明了建立微信公众平台的意义,介绍了微信公众平台设计的内容,最后基于调查问卷的数据总结了学生对所建立的大学物理实验微信公众平台的评价。