基于光纤耦合激光器的光速测量系统设计及综合性物理实验教学探讨

光速测量及应用系列实验是体现综合性特点的重要物理教学实验之一。本文以基本的激光相位比较法为设计原理,基于光纤耦合半导体激光器自主搭建完成了光速测量实验系统,并结合PC数字示波器对大量数据进行了拟合处理,有效提高了实验精度;同时利用光速基本测量巧妙设计了透光介质折射率测量的应用实验。并结合以上实验设计过程对综合性物理实验的教学内涵和新模式进行了探讨。

快链条模型下落运动的探究

为阐明传统链条模型中下落链条悬空部分间不存在拉力的假设存在局限性,本文针对一种以倾斜木棍和细绳组成的快链条模型,对其下落过程进行了数学描述。首先采用冲量定理分析了快链条底端与地面碰撞瞬时的速度变化,其次基于力学原理,建立了定量描述快链条下落过程的微分方程模型。最后实际制作快链条,并使用高速摄影机和Tracker软件对链条的下落进行了记录和测量。结果表明快链条的悬空部分的下落速度快于同高度释放的自由落体运动的速度,从而说明快链条悬空部分间存在拉力。