波爾共振及混沌擺綜合實驗儀

概述

   共振是一種既重要又普遍的運動形式，在日常生活中，在物理學、無線電學和各種工程技術領 域中都會見到。其中，受迫共振現(xiàn)象具有實用價值，許多儀器和裝置都是利用共振原理設計制作的。 例如，電磁共振是無線電技術的基礎，機械共振產(chǎn)生聲響，物質(zhì)對電磁場的特征吸收和耗散吸收可 用共振現(xiàn)象來描述，利用核磁共振和順磁共振研究物質(zhì)結構等。在利用共振現(xiàn)象的同時，也要防止 共振現(xiàn)象引起的破壞，如共振引起建筑物的垮塌、電器元件的燒毀等。因此，研究受迫振動很有必 要和具有重大意義。

   本實驗采用波爾共振儀來定量研究物體在周期外力作用下作受迫振動的幅頻特性和相頻特性， 并采用頻閃法來測定動態(tài)的物理量——相位差?？煞奖阌^察實驗過程中的時序圖和相位圖。

   通過在擺輪上增加位置可調(diào)的偏心配重塊，還可實現(xiàn)穩(wěn)定的混沌擺動，結合數(shù)據(jù)實時采集，可 方便研究不同頻率、不同阻尼等情況下的混沌演化。

實驗內(nèi)容

波爾振動實驗

研究實驗系統(tǒng)的自由振動——測量振幅與周期的關系

研究實驗系統(tǒng)的阻尼振動，測量系統(tǒng)阻尼系數(shù)。研究阻尼系數(shù)與勵磁線圈激勵電流的關系

研究實驗系統(tǒng)的受迫振動、通過頻閃法測定受迫振動的相位差、測定受迫振動的幅頻特性和相 頻特性曲線、研究不同阻尼對受迫振動的影響

研究受迫振動中的拍頻現(xiàn)象

混沌擺實驗

通過增加偏心配重實現(xiàn)混沌擺動

通過時序圖研究波爾混沌擺對初始條件的敏感性

通過相圖研究不同實驗條件下的混沌擺動