拍頻效應(yīng)LM2000C光速測量儀(光拍法)

采用高頻聲光器件，利用聲光頻移效應(yīng)產(chǎn)生150MHz的拍頻波，移動反光鏡，用示波器測量近程光與遠(yuǎn)程光的相位差求得拍頻波的波長，進而測得光的傳播速度，即“光拍法”。

LM2000A1光速測量儀（原LM2000A的增強型）(相位法)·對激光光束直接進行100MHz的高頻調(diào)制，移動反光鏡通過測量近程光與遠(yuǎn)程光的相位差求得調(diào)制光的波長，依據(jù)C=f·λ計算出光的傳播速度，即“相位法”。

·選用示波器來測量相位值。并采用降頻測相電路，測相頻率為455KHz，大大降低了對示波器的要求。

LM2000B光速測量儀(振蕩法)·把光程作為“光-電振蕩”環(huán)路中的一個參量，用頻率計測量近程光與遠(yuǎn)程光的頻率差，并轉(zhuǎn)換成時間差，依據(jù)C=△D/△T求得光速值。

光速是有限還是無限，到17世紀(jì)還有爭議，笛卡爾認(rèn)為是無限的，伽利略認(rèn)為是有限的。17世紀(jì)初，伽利略用測量聲速的方法來測量光速，他讓兩個人各提一盞有遮光板的燈，并分別站在相距約1．6千米的地方，令第一個人先打開他的燈，同時開始計時；第二個人見到第一個人的燈亮?xí)r，立刻打開自己的燈；當(dāng)?shù)谝粋€人看見第二個人的燈亮?xí)r，停止計時，這樣測出光從第一個人到第二個人再返回所用的時間，再測出兩地的距離，就可以計算出光的速度。從原理上講，伽利略的方法是對的，但是實驗失敗了。這是因為光速很大，1/7秒能繞地球一周多，靠當(dāng)時的條件在地球上用通常測聲速的方法測光速是難以實現(xiàn)的。于是，人們把測光速的場地移到太空。在伽利略去世后約30年，丹麥王文學(xué)家羅默在觀察木星的衛(wèi)星食中，于1676年指出光速是有限的。

木星是一個周期為12年的太陽行星，它有11個衛(wèi)星——木星的月亮，其中4個最亮的可用合適的望遠(yuǎn)鏡看到，它們繞木星旋轉(zhuǎn)的軌道平面幾乎重合于地球和木星繞太陽旋轉(zhuǎn)的軌道面。因而木星的衛(wèi)星每繞木星一周將在進入木星影處發(fā)生一次蝕。最接近于木星的衛(wèi)星，其周期是42小時28分16秒（約為7/4天），它走過自己直徑那樣的距離約需3．5分鐘，因而用望遠(yuǎn)鏡可以觀察到它剛發(fā)生蝕的瞬間，在這個系統(tǒng)里，木星的衛(wèi)星蝕，一方面作為一個信號供地球上人來觀察，同時，此衛(wèi)星蝕的周期過程又是一個準(zhǔn)確的時鐘，如果地球相對于木星的距離不變，或者光速為無限大（信號由木星那里傳到地球不需要時間），則每隔42小時28分16秒自然就看到該衛(wèi)星的蝕一次。但是，眾所周知，光速不是無限大，并且地球每時都在改變著它與木星的距離，所以在地球上看到的木星的衛(wèi)星相鄰蝕之間的時間間隔是變化的。顯然這個變化與地球相對于木星的距離的變化和光速的大小有關(guān)。

羅默經(jīng)過長期細(xì)心的觀察，他發(fā)現(xiàn)：若地球在E1和木星在J1看到一次木星衛(wèi)星蝕，再用平均周期推算此后任一次蝕的時間，則后一次蝕一般地并不剛好發(fā)生在所推算的時間。例如當(dāng)?shù)厍蛟诮?jīng)過E1之后約三個月行至E2處，實際看到蝕的時間較推算出的時間延遲了約10分鐘。這是因為當(dāng)?shù)厍蛟谧髯訣1向E2而達E3的運動時，地球與木星的距離在逐漸增大，自木星來的任一信號都必須比前一信號多走一些距離才到達地球。經(jīng)過由E1到E2的三個月，所有相鄰蝕的時間延遲的總和約為10分鐘。當(dāng)?shù)厍蚶^續(xù)由E2經(jīng)過E4而向E5運動時，地球與木星的距離在逐漸減小，自木星來的任一信號都比前一信號少走一些距離。羅默從他的測量得出，光走過與地球軌道半徑等長的距離所需的時間約為11分鐘。在羅默的時代只知道地球軌道半徑的近似值，當(dāng)取此半徑為149．7×106千米時，算得光速c=215000千米/秒。

在地球上較短的距離內(nèi)用實驗的方法測出光速是19世紀(jì)中葉的事了。1849年法國物理學(xué)家菲索用“齒輪法”測出光速。從光源S發(fā)出的光，射到半鍍銀的平面鏡A上，經(jīng)A反射后，從齒輪N的齒間空隙射到反射鏡M上，然后再反射回來，通過半鍍銀鏡射入觀察者眼中。如果使齒輪轉(zhuǎn)動，那么在光從齒間到達M再反射回齒間的時間Δt內(nèi)，齒輪將轉(zhuǎn)過一個角度。如果這時齒a和a′間的空隙恰好被a所占據(jù)，則反射回來的光被遮斷，因而觀察者將看不到光。但如果這時齒輪恰好轉(zhuǎn)到下一個齒間空隙，由M反射回來的光從齒間空隙通過，觀察者就能重新看到光。齒輪的齒數(shù)已知，測出齒輪的轉(zhuǎn)速，可算出齒輪轉(zhuǎn)過一個齒的時間Δt，再測出M、N間的距離，就可以算出光速。菲索當(dāng)時測得空氣中的光速：c=315300千米/秒。1851年，法國物理學(xué)家傅科用旋轉(zhuǎn)鏡法測得空氣中的光速：c=298×108米/秒。傅科還第一次測出了光在水中的傳播速度為2．23×108米/秒，相當(dāng)空氣中光速的四分之三。

1924—1927年，美國科學(xué)家邁克爾孫綜合菲索和傅科測光速方法的優(yōu)點，用旋轉(zhuǎn)棱鏡法，在美國海拔5500米、相距35千米的威爾孫山和圣安東尼奧山進行實驗，精確地測得光速：c=299796±4千米/秒。非常接近1975年第15屆國際計量大會決議采用的光速值c=299792．458±0．001千米/秒。他就在這次測量過程中中風(fēng)，于1931年去世。

在激光得以廣泛應(yīng)用以后，開始利用激光測量光速。其方法是測出激光的頻率和波長，應(yīng)用c=λν計算出光速c，這種方法測出的光速是最精確的。根據(jù)1975年第15屆國際計量大會決議，把真空中光速值定為c=299792458米/秒。在通常應(yīng)用多取c=3×10^8米/秒。

壁效應(yīng)是指各類化工設(shè)備器壁的影響。這種影響主要是指靠近器壁的空間結(jié)構(gòu)與其他部分有很大差別，器壁處的流動狀況、傳質(zhì)、傳熱狀況與主流體中也有很大差別。當(dāng)采用實驗規(guī)模的小型設(shè)備研究傳質(zhì)、傳熱、反應(yīng)的規(guī)律時，器壁的影響遠(yuǎn)比大型設(shè)備為大。

壁效應(yīng)可根據(jù)對象分為：岸壁效應(yīng)、斜壁效應(yīng)、端壁效應(yīng)、附壁效應(yīng)等，其中岸壁效應(yīng)最為常見。

磁效應(yīng)主要有磁－力效應(yīng)、磁聲效應(yīng)、磁光效應(yīng)、磁熱效應(yīng)和磁電效應(yīng)以及它們的逆效應(yīng)。

電流的磁效應(yīng)

1. 何謂電流的磁效應(yīng)？

a. 電流的磁效應(yīng)（動電會產(chǎn)生磁）：奧斯特發(fā)現(xiàn)：任何通有電流的導(dǎo)線，都可以在其周圍產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象，稱為電流的磁效應(yīng)。

b. 非磁性金屬通以電流，卻可產(chǎn)生磁場，其效果與磁鐵建立的磁場相同。

2. 通有電流的長直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場。

a. 在通電流的長直導(dǎo)線周圍，會有磁場產(chǎn)生，其磁力線的形狀為以導(dǎo)線為圓心一封閉的同心圓，且磁場的方向與電流的方向互相垂直。

b.安培定律：通有電流的長直導(dǎo)線周圍所建立的磁場強弱，和導(dǎo)線上的電流大小成正比，和導(dǎo)線間的距離成反比。

c. 磁場（或磁力線）的方向：可由右手螺旋定則來決定。

2. 電流方向：右手握住導(dǎo)線，大拇指指向電流的方向。

3. 磁場（或磁力線）方向：四指所指的方向。

4. 載流螺線管產(chǎn)生的磁場

a. 螺線形線圈相當(dāng)于數(shù)十個圓盤形薄磁鐵之N極與S極頭尾相連所形成的磁場，就好像一個長圓柱形磁鐵所造成的磁場。

b. 通有電流的螺線形線圈繞得愈緊密，也就是說單位長度內(nèi)的匝

數(shù)愈多，則軸心處的磁場愈強。

c. 螺線形線圈磁場方向的判定【右手螺旋定則變化】：以右手握住線圈，四指彎曲指向電流方向，大拇指所指的方向即為線圈N 極的一端，也就是線圈內(nèi)磁力線的方向。

d. 在線圈內(nèi)部，磁力線的方向是由S極指向N極，離開線圈後，磁力線的方向是由N極指向S極。

e. 圈內(nèi)磁場較圈外強。

5. 電磁鐵的原理

a. 將鐵釘（或軟鐵）插入一螺線形線圈內(nèi)部，則當(dāng)線圈通有電流時，線圈內(nèi)部的磁場將使鐵釘磁化，具有磁性。

b. 鐵釘磁化後所生成的磁場，加上原有線圈內(nèi)的磁場，使得總磁場強度大為增強。

c. 當(dāng)電流切斷時，線圈及鐵釘?shù)拇判噪S即消失，利用這種方式得到的磁鐵，稱為電磁鐵。

d. 增強螺線管線圈磁場方法【1】增加單位圈數(shù)【2】增強線圈電流【3】放入軟磁鐵

6. 電磁鐵的特性

a. 可藉增大電流及增加線圈數(shù)，使其磁力遠(yuǎn)大于天然磁鐵?？梢缘踹\巨大的鋼板或廢棄汽車。安培計、伏特計中也有電磁鐵。

b. 通電產(chǎn)生磁性，電流停止則磁性消失，可隨意改變大小和方向，用起來比永久磁鐵方便。

磁效應(yīng)構(gòu)造

1.線圈（電樞）和鐵芯：以細(xì)漆包線在鐵芯外部纏繞成線圈，以線圈連接轉(zhuǎn)軸可以自由轉(zhuǎn)動。此為電磁鐵。

2.場磁鐵：為永久磁鐵，置于線圈外圍。

3.集電環(huán)（半圓形金屬環(huán)）：漆包線兩端引線各連接在兩個緊貼轉(zhuǎn)軸的半圓形金屬環(huán)上。

4.電刷：與集電環(huán)微微接觸，電源提供的電流由電刷輸入或自線圈輸出。

磁效應(yīng)原理

1.直流電源流入電磁鐵的線圈中，電磁鐵產(chǎn)生磁場，并與場磁鐵的磁場產(chǎn)生排斥。

2.每轉(zhuǎn)180度，因半圓形金屬環(huán)跳至另一個電刷，電流方向改變，線圈極性隨之改變，使電磁鐵與外圍磁場始終保持，排斥狀態(tài)，才能讓線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動。 在磁場中受力作用轉(zhuǎn)動。

震磁效應(yīng)是由于某些物質(zhì)有壓磁效應(yīng)或磁致伸縮現(xiàn)象，從而，認(rèn)為不僅大地震發(fā)生后會在局部地區(qū)出現(xiàn)地磁場的變化，而且在大地震發(fā)生前，由于物質(zhì)遭受不同的擠壓或不同的溫度影響，也會使物質(zhì)的磁性發(fā)生變化并反映為局部地磁場異常變化。

因此，利用這種變化有可能預(yù)測大地震。還有人認(rèn)為地震的孕育、發(fā)生和發(fā)展與局部地磁場的變化是有聯(lián)系的，并將這種聯(lián)系統(tǒng)稱為震磁效應(yīng)。為了利用震磁效應(yīng)必須消除外空電流體系變化對地磁場的影響，大多利用兩個或兩個以上地磁臺（按不同的磁經(jīng)或磁緯選取）資料相減的辦法，來提取震磁效應(yīng)的“信息” ，進行分析預(yù)報地震。