Name: מדידה של צורות מצב כלדני בשיטת מנוף אופטי (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-06-05T13:30:00.000+00:00
Duration: 4 min 39 s
Description: למד שיטה פשוטה וזולה למדידת צורות מצב כלדני בלוחות אקריליק באמצעות מנוף אופטי. השיטה מאפשרת קביעה כמותית של דפוסי התנודות לשימוש בהוראת פיזיקה ובמחקר הנדסי.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

עבודה זו נתמכה על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מענק מס' 11772045) ופרויקט הרפורמה בחינוך ובהוראה של אוניברסיטת המדע והטכנולוגיה בבייג'ינג (מענק לא. JG2017M58).

1. התקנה ניסיונית והליכים
הערה: הגדר את המערכת הניסיונית כפיצג באות 2.
<ol><li>הכנת מערכת הרטט<ol>
<li>הכן שלוש לוחות אקריליק עגולים בעובי 1.0 מ"מ בקוטר של 150 מ"מ, 200 מ"מ ו-250 מ"מ בהתאמה. לקדוח חור של 3 מ"מ קוטר במרכז כל צלחת. סמן מספר נקודות שחורות כל 5 מ"מ ברדיוס שרירותי.</li>
		<li>חבר כל צלחת לרף האקטואט של הויברטור עם בורג בנקודת האמצע. הניעו את הויברטור עם גל סינוס באמצעות מחולל צורות גל, והגדרות ברירת המחדל יספיקו לניסוי התהודה. הערה: כיוון העירור של הויברטור הוא אופקי לנוחות הזזת המסך לאחר מכן.</li>
		<li>רכישת תדירות התהודה<ol>
<li>מקם את עט הלייזר כדי להקרין את קרן הלייזר על הלוח הרוטט בניצב כך שהקרן תשתקף למסך האור במרחק. המרחקים בין עט הלייזר לצלחת ומ מסך האור הם 120 מ"מ ו-500 מ"מ, בהתאמה. הערה: ככל שהמרחק בין מסך האור לצלחת הרוטטת, כך מופיעה התופעה ברורה יותר. כמו כן, יום לב כי ניתן להשתמש בשיטה הנוכחית כדי למדוד צורות מצב צירי או לא-צירי. בשל השיקול של פשטות ונוחות, כתב היד הנוכחי מדגים את היישום רק בקביעת צורות מצב צירי של שלוש לוחות עגולים. אז אנחנו רק צריכים למדוד את משרעת הרטט לאורך כל כיוון רדיאלי כדי לשחזר את צורת המצב הדו מימדי של הלוח.</li>
			<li>הזז את עט הלייזר לאורך הכיוון בניצב לכיוון האורך שלו כדי לגרום לנקודת האירוע לסרוק על קוטר בזמן שגנרטור האות משנה את התדר שלו ברציפות. עשה זאת במהירות עד שאורך הספוט נמתח באופן משמעותי לאורך הקוטר בעת סריקה בטווח תדרים מסוים, ונקודות מסוימות ללא התרחבות כמעט מופיעות. עבור הלוח בקוטר של 150 מ"מ, 200 מ"מ ו-250 מ"מ, טווחי התדרים שנסחפו הם 200-400 הרץ, 100-300 הרץ ו-50-250 הרץ, בהתאמה.</li>
			<li>סרוק את טווח התדרים הזה באיטיות ובחר את התדירות שבה הנקודה מתרחבת באופן ברור ביותר. נמצא כי עבור הלוח בקוטר של 150 מ"מ, 200 מ"מ ו-250 מ"מ, תדרי התהודה הם 346 הרץ, 214 הרץ ו-150 הרץ, בהתאמה.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>הכנת נתיב האור ומערכת המדידה<ol>
<li>מקם את מסך האור במקביל לצלחת הרטטת. סמן את המרחק בסרגל מטר והשתמש ב- 500 מ"מ כמרחק ההתחלה.</li>
		<li>מניחים את עט הלייזר כדי להקרין את הקרן בניצב על הצלחת כך שהקרן תשתקף למסך האור במרחק. ודא שניתן לסרוק את הסימן שנעשה לפני כן בזמן שמכלאת הלייזר זזה. הערה: יש להקרין את אור קרן הלייזר בניצב על הלוח.</li>
	</ol>
</li>
	<li>מדידה ניסיונית<ol>
<li>הפעל את מחולל האותות והגדר את תדירות העירור כך שתהיה זהה לתדירות התהודה שהושגה בשלב 1.1.3.3. עוצמת האות צריכה להיות קטנה ככל האפשר ברגע שאור האור במסך האור גדול מספיק כדי להיות מוקלט.</li>
		<li>כוונן את עט הלייזר כדי להפוך את נקודת האירוע חופפת עם הסמן הראשון, שהוא הסמן הקרוב ביותר לנקודה הקבועה של הלוח.</li>
		<li>הזז את המסך ממרחק D של 500 מ"מ ל- 1000 מ"מ ומדד את אורך הספוט L על המסך כל 50 מ"מ. רכך נתונים בצורה טבלאית.</li>
		<li>כוונן את עט הלייזר כדי להפוך את נקודת האירוע בסמוך לסמן הבא בתורו וחזור על שלב 1.3.3 עד שכל סמנים נמדדו. הערה: מאז צלחות אקרילי הם מעוותים בקלות פלסטיק תחת העירה, תהליך המדידה הניסיוני של צלחת אחת לא ניתן להשהות במשך זמן רב.</li>
		<li>החלף את הלוחית הקודמת בצלחת הבאה וחזור על שלבים 1.3.1 עד 1.3.4.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. עיבוד נתונים
<ol><li>לקבוע את הזווית בין האירוע לאור משתקף עם קשר גומלין: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/61020/61020equ01.jpg"> כאשר D הוא המרחק בין מיקום המנוחה של הלוח רוטט למסך האור, w רוטט משרעת של הצלחת, ו- L הוא אורך נקודת האור על מסך האור. מספר זוגות של D ו- L מתקבלים בשלב 1.3.3.</li>
	<li>קבע את <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/61020/61020equ02v3.jpg"> השיפוע של צורת המצב על-ידי: <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/61020/61020equ03.jpg"> הערה: המדרון שהושג הוא תמיד חיובי עם Eqs. (1) ו-(2).</li>
	<li>השתמש בסימן חיסור בין שתי נקודות אפס כדי להשיג את התפלגות המדרון האמיתית. הערה: אין זה משנה אם המהדורה מתחילה מנקודת האפס הראשונה או השנייה.</li>
	<li>שלב את התפלגות המדרון של כל לוח וקבוע את הקבוע האינטגרלי על-ידי צמהים כדי להשיג את צורת המצב עם: <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/61020/61020equ04.jpg"> הערה: צמהים תואמים למדרון הגדול ביותר של צורת המצב. הוא קבוע שנקבע על-ידי המיקום של השורות nodal של תבנית כלדני המוצגת באות 2.</li>
	<li>חשב את אי הוודאות של המדרון12 עם: <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/61020/61020equ05.jpg"> הערה: t0.95(n – 2) הוא גורם ההפצה t עם 95% ביטחון ודרגות של חופש n-2, וזה בערך 2 כאן. Sr היא השגיאה הסטנדרטית של הרגרסיה ליניארית עם D ו- L, Um מציין את חוסר הוודאות של המרחק נמדד Di, והוא 0.5 מ"מ כאן. המרחק הנמדד הממוצע מוגדר על-ידי <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/61020/61020equ06v3.jpg"> , ו- n מציין את המספר הכולל של Di שנמדד.</li>
</ol>

<ol><li>Waller, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vibrations+of+free+circular+plates.+Part+1%3A+Normal+modes%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+Physical+Society%22%5BJournal%5D)">Vibrations of free circular plates. Part 1: Normal modes.</a> Proceedings of the Physical Society. 50 (1), 70-76 (1938).</li>
<li>Waller, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vibrations+of+free+square+plates%3A+part+I.+Normal+vibrating+modes%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+Physical+Society%22%5BJournal%5D)">Vibrations of free square plates: part I. Normal vibrating modes.</a> Proceedings of the Physical Society. 51 (5), 831-844 (1939).</li>
<li>Waller, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vibrations+of+free+plates%3A+isosceles+right-angled+triangles%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+Physical+Society%22%5BJournal%5D)">Vibrations of free plates: isosceles right-angled triangles.</a> Proceedings of the Physical Society. 53 (1), 35-39 (1941).</li>
<li>Waller, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vibrations+of+Free+Rectangular+Plates%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+Physical+Society+Section+B%22%5BJournal%5D)">Vibrations of Free Rectangular Plates.</a> Proceedings of the Physical Society Section B. 62 (5), 277-285 (1949).</li>
<li>Waller, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vibrations+of+Free+Elliptical+Plates%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+Physical+Society+Section+B%22%5BJournal%5D)">Vibrations of Free Elliptical Plates.</a> Proceedings of the Physical Society Section B. 63 (6), 451-455 (1950).</li>
<li>Tuan, P. H., Wen, C. P., Chiang, P. Y., Yu, Y. T., Liang, H. C., Huang, K. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exploring+the+resonant+vibration+of+thin+plates%3A+Reconstruction+of+Chladni+patterns+and+determination+of+resonant+wave+numbers%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+the+Acoustical+Society+of+America%22%5BJournal%5D)">Exploring the resonant vibration of thin plates: Reconstruction of Chladni patterns and determination of resonant wave numbers.</a> The Journal of the Acoustical Society of America. 137 (4), 2113-2123 (2015).</li>
<li>Tuan, P. H., Lai, Y. H., Wen, C. P., Huang, K. F., Chen, Y. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Point-driven+modern+Chladni+figures+with+symmetry+breaking%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Point-driven modern Chladni figures with symmetry breaking.</a> Scientific Reports. 8 (1), 10844(2018).</li>
<li>Castellini, P., Martarelli, M., Tomasini, E. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser+Doppler+Vibrometry%3A+Development+of+advanced+solutions+answering+to+technology%27s+needs%5BTitle%5D)+AND+%22Mechanical+Systems+and+Signal+Processing%22%5BJournal%5D)">Laser Doppler Vibrometry: Development of advanced solutions answering to technology's needs.</a> Mechanical Systems and Signal Processing. 20 (6), 1265-1285 (2006).</li>
<li>Sels, S., Vanlanduit, S., Bogaerts, B., Penne, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+full-field+vibration+measurements+using+a+handheld+single-point+laser+Doppler+vibrometer%5BTitle%5D)+AND+%22Mechanical+Systems+and+Signal+Processing%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional full-field vibration measurements using a handheld single-point laser Doppler vibrometer.</a> Mechanical Systems and Signal Processing. 126, 427-438 (2019).</li>
<li>Georgas, P. J., Schajer, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+Measurement+of+Plate+Natural+Frequencies+and+Vibration+Mode+Shapes+Using+ESPI%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Mechanics%22%5BJournal%5D)">Simultaneous Measurement of Plate Natural Frequencies and Vibration Mode Shapes Using ESPI.</a> Experimental Mechanics. 53 (8), 1461-1466 (2013).</li>
<li>Luo, Y., Feng, R., Li, X. D., Liu, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+approach+to+determine+the+mode+shapes+of+Chladni+plates+based+on+the+optical+lever+method%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Physics%22%5BJournal%5D)">A simple approach to determine the mode shapes of Chladni plates based on the optical lever method.</a> European Journal of Physics. 40, 065001(2019).</li>
<li>Coleman, H. W., Steele, W. G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aColeman%2C+HW+%22Experimentation+and+uncertainty+analysis+for+engineer%22">Experimentation and uncertainty analysis for engineer</a>. , John Wiley & Sons. New York, NY. (1999).</li>
</ol>

לסופרים אין מה לחשוף.

שיטת הידית האופטית מאומצת בנייר זה כדי לקבוע את צורת המצב של צלחת, שכן תבנית כלדני יכולה להראות רק את קווי הנודאל של לוח רוטט. כדי לקבוע את צורת המצב של הלוח, יש להשיג מראש את הקשר בין המדרון והמרחק של מסך האור ואורך הספוט. לאחר מכן, באמצעות חישוב אינטגרציה מוחלט, צורת המצב של תבנית כלדני יכולה להיות מוגדרת באופן כמותי.
בדרך כלל, כל התהליך של הגישה הנוכחית כולל את השלבים הבאים: (1) לבצע את בדיקת הרטט הכפויה כדי להשיג את תדירות התהודה של הלוח. (2) לבצע בדיקת רטט כפויה ליד תדר התהודה, ולתעד את ה...

צורות מצב כלדני הן עניין רב הן יישומים מדעיים והנדסיים. דפוסי כלדני הם תגובות של גלים פיזיים, ואחד יכול להמחיש את דפוס הגל בשיטות שונות. זוהי שיטה ידועה כדי להראות את מצבי רטט שונים על לוח אלסטי על ידי התוויית קווי nodal. חלקיקים קטנים מועסקים תמיד כדי להראות את דפוסי כלדני, שכן הם יכולים לעצור בצמתים שבהם משרעת רוטטת יחסית של הצלחת היא אפס, ואת תנוחות של צמתים להשתנות עם מצב מהדהד כדי ליצור דפוסי כלדני שונים.
חוקרים רבים שמו לב לתבניות Chladni שונות, אבל הם מראים רק את קווי nodal של צורות המצב, את צורות המצב (כלומר, משרעת רטט) בין קווי nodal אינם מאוירים. וולר חקר את התנודותהחופשיות של מעגל 1,ריבוע 2, משולשיםבזווית ישרה 3,מלבני 4,אליפטי 5 צלחות, ודפוסי כלדני שונים מאוירים בו. טואן ואח' שיחזרו דפוסי כלדני שונים באמצעות גישות ניסיוניות ותיאורטיות, ומשוואה הלמהולץ לא-הומוצאנית מאומצת במהלך הדוגמנותהתיאורטית 6,7. זוהי שיטה פופולרית של שימוש לייזר דופלר Vibrometer (LDV) או אלקטרונית ספקל דפוס אינטרפרומטריה (ESPI) כדי למדוד באופן כמותי את צורות המצב של דפוסי כלדני8,9,10. למרות LDV מאפשר רזולוציית משרעת femtometer טווחי תדר גבוה מאוד, למרבה הצער, המחיר של LDV הוא גם קצת יקר עבור הדגמה בכיתה ו / או השכלה בפיזיקה במכללה. עם שיקול זה, הנייר הנוכחי הציע גישה פשוטה כדי לקבוע באופן כמותי את צורות המצב של תבנית Chladni עם עלות נמוכה, מאז רק עט לייזר נוסף ומ מסך אור נדרשים כאן.
שיטת המדידה הנוכחית מאוירת באות 111. לצלחת הרטטת יש שלוש תנוחות שונות: תנוח המנוחה, מיקום 1 ומיקום 2. מיקום 1 ו- 2 מייצג את שני המקומות הרטטים המרביים של הצלחת. עט לייזר מקרין קרן ישרה על פני השטח של הלוח, ואם הלוח מאתר במיקום המנוחה, קרן הלייזר תשתקף ישירות למסך האור. בעוד הצלחת מאתרת בעמדה 1 ו-2, קרן הלייזר תשתקף כדי להצביע A ו-B על המסך הקל, בהתאמה. בשל ההשפעה של התמדה של חזון, יהיה קו ישר בהיר על מסך האור. אורך האור הבהיר L קשור למרחק D בין מסך האור לבין המיקום של נקודת הלייזר. נקודות שונות על הצלחת יש מדרונות שונים, אשר יכול להיקבע על ידי מערכת היחסים בין L ו D. לאחר קבלת המדרון של צורת המצב בנקודות שונות על הלוח, הבעיה הופכת אינטגרלי מובהק. בעזרת משרעת רטט הגבול של הלוח ונתוני המדרון הדיסקרטי, ניתן להשיג בקלות את צורת המצב של הלוח הרטט. כל ההתקנה הניסיונית ניתנת בדמות 211.
מאמר זה מתאר את ההתקנה וההליך הניסיוניים של שיטת המנוף האופטי כדי למדוד את צורות מצב כלדני. כמה תוצאות ניסיוניות טיפוסיות מאוירות גם.

<table><tbody><tr><td>לוחות אקריליק</td><td>מפעל מוצרי עדשות דונגגוואן ג'ינג'ו</td> שלוש צלחות אקריליק עגולות מראות בעובי 1.0 מ"מ בקוטר של 150 מ"מ, 200 מ"מ ו-250 מ"מ בהתאמה.<td></td><td> הם מעוותים בקלות.</td></tr><tr><td>עט לייזר</td><td>Deli Group</td><td>2802</td><td>לייזר אדום ידידותי יותר לצופה. ככל שקרן הלייזר עדינה יותר, כך ייטב.</td></tr><tr><td>מסך אור</td><td>זכוכית מחוסמת צפונית חנות</td><td></td> Taobao מותאמת אישית <td>ניתן להניח מספר שכבות של מדבקות חלביות על הזכוכית כדי להשיג את האפקט של זכוכית חלבית.</td></tr><tr><td>קבוצת מעדניית</td> <td>סרגל</td><td>DL8015</td><td>האורך הוא 1 מטר וערך החלוקה הוא 1 מ"מ.</td></tr><tr><td>מחולל אותות</td><td>Dayang Science Education Taobao Store</td><td>TFG6920A</td><td>נפוצים במעבדות האוניברסיטה זמינים.</td></tr><tr><td>ויברטור</td><td>Dayang Science Education Taobao Store</td><td></td><td>המשרעת המקסימלית היא 1.5 ס"מ. הכוח גדול מספיק כדי לגרום לתופעה ניכרת כאשר הלוח רוטט. אחרת, הוסף כוח ampחיים יותר.</td></tr></tbody></table>

מדידה של צורות מצב כלדני בשיטת מנוף אופטי

Measurement of Chladni Mode Shapes with an Optical Lever Method

קביעת כמות דפוס כלדני של צלחת אלסטית היא עניין רב הן במדע פיזי והן ביישומים הנדסיים. בנייר זה מוצעת שיטה למדידת צורות מצב של לוח רוטט המבוסס על שיטת ידית אופטית. שלוש צלחות אקריליות מעגליות הועסקו במדידה תחת רגשות הרמוניים מרכז שונים. שונה משיטה מסורתית, רק עט לייזר רגיל ומ מסך אור עשוי זכוכית טחון מועסקים בגישה חדשנית זו. הגישה היא כדלקמן: עט הלייזר מקרין קרן לצלחת רוטטת בניצב, ואז הקרן משתקפת למסך האור במרחק, שבו נוצר קטע קו עשוי מהמקום ההשתקף. בשל עקרון ההתמדה בראייה, ניתן לקרוא את נקודת האור כקו ישר בהיר. ניתן להשיג את הקשר בין השיפוע של צורת המצב, אורך נקודת האור לבין המרחק של הלוח הרטט ומסך האור באמצעות פעולות אלגבריות. לאחר מכן ניתן לקבוע את צורת המצב על-ידי שילוב התפלגות המדרון עם תנאי גבול מתאימים. צורות מצב שדה מלא של צלחת Chladni יכול גם להיקבע עוד יותר בדרך פשוטה כזו.

תדירות העירור שיכולה לעורר דפוס כלדני צירי נקבע באמצעות בדיקת התדירות הגורפת. שלוש לוחות אקריליק עגולים בקוטרים של 150 מ"מ, 200 מ"מ ו-250 מ"מ נבדקים, והתוצאות מראות כי תדרי התהודה הציריים של הסדר הראשון הם 346 הרץ, 214 הרץ ו-150 הרץ עבור שלוש הלוחות בהתאמה. הוא הגיע למסקנה כי בקוטר גדול יותר, הצלחת גמישה יותר, ותדירות התהודה המתאימה תהיה קטנה יותר. דפוסי כלדני של צלחת אקריליק עם קטרים שונים ניתנים איור 311.
תחת תדירות התהודה המתאימה, ניתן ל...

שיטה פשוטה למדידת צורת מצב כלדני על לוח אלסטי על ידי העיקרון של ידית אופטית מוצעת.

Quantitatively determining the Chladni pattern of an elastic plate is of great interest in both physical science and engineering applications. In this ...

הליך זה יכול לספק מבט ברור לקביעת צורת מצב Chladni באמצעות שיטת הידית האופטית. השיטה המוצעת היא גישה פשוטה למדי כדי לקבוע כמותית את צורת מצב Chladni בעלות נמוכה מאוד. ידע במשוואה דיפרנציאלית חלקית ושיטת היסוד הסופי חשוב לביצוע מוצלח של ההליך.כדי להקים את מערכת הרטט, לרכוש שני 1mm עבה מראות לוחות אקריליים עגולים בקוטר 150mm ו 200mm קטרים בהתאמה. לקדוח חור בקוטר 3 מ"מ במרכז כל צלחת, ולסמן כמה נקודות כל 5mm לאורך רדיוס שרירותי. חבר כל לוחית לבר ההנעה של הוויברטור עם בורג בנקודת האמצע, ולהשתמש במחולל צורת גל כדי לנהוג בוויברטור עם גל סינוס.כדי לרכוש את תדר תהודה, השתמש בעט הלייזר כדי להקרין בניצב את קרן הלייזר ממרחק של 120 מ"מ אל הלוח הרוטט, כך שהקרן משתקפת למסך האור 500 מ"מ מרחוק. הזז במהירות את עט הלייזר לאורך הכיוון בניצב לאורכו כדי לסרוק מעל הקוטר, בעוד מחולל האותות משנה ללא הרף את תדרו. כאשר אורך הספוט נמתח באופן משמעותי לאורך הקוטר, וחלק מהנקודות כמעט ללא הרחבה מופיעות, התחל לסרוק את טווח התדרים המסוים לאט, ולקבוע את התדירות שבה הנקודה מתרחבת באופן ברור ביותר.כדי להכין את נתיב האור ואת מערכת המדידה, מקם את מסך האור במקביל ללוח הרטט וסמן את המרחק עם סרגל מטר. לאחר מכן, באמצעות 500mm כמרחק ההתחלה, מניחים את עט הלייזר כדי להקרין את הקרן בניצב על הלוח, כך הקרן משתקפת למסך האור במרחק,

measurement-of-chladni-mode-shapes-with-an-optical-lever-method

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

את הטכניקות שפותחו במעבדה המותאמות אישית שלנו לבנות מערכות מיקרוגל פוטוניקה המבוססת על תהודה גלריות מצב Ultra-Q גבוהה לחישות מוצגות. הפרוטוקולים להשיג ולאפיין תהודה אלה מפורטים, והסבר של חלק מהיישומים שלהם במיקרוגל Photonics הוא נתון.

מיקרוגל Photonics מערכות המבוססות על מהודי לחישות-גלריה של מצב

אינטרפרומטרי לייזר גדולים נבנים כדי ליצור סוג חדש של אסטרונומיה המבוססת על גלי כבידה. הרגישויות שלהם, כמו בניסויים רבים אחרים בעלי דיוק גבוה, מתקרבות לגבולות רעש בסיסיים כמו הרטט האטומי של מרכיביהם. אנו חלוצים בטכנולוגיות להתגבר על מגבלות אלה באמצעות צורות קרן לייזר חדשניות.

הדור אופטי קורים מסדר גבוה Laguerre-גאוס לInterferometry דיוק גבוה

עירורים אופטו-מכניים פרמטריים הודגמו לאחרונה בניסוי בתהודה אופטומכנית מיקרופלואידית באמצעות לחץ קרינה אופטי ופיזור ברילואין מגורה. מאמר זה מתאר את הייצור של מהודים מיקרופלואידיים אלה יחד עם מתודולוגיות ליצירה ואימות של תנודות אופטומכניות.

ייצור ובדיקה של מתנדים optomechanical Microfluidic

אנו מדווחים כי ניתן להתגבר על מגבלת העקיפה של ליתוגרפיה אופטית קונבנציונלית על ידי ניצול המעברים של נגזרות פוטוכרומיות אורגניות הנגרמות על ידי הפוטואיזומריזציה שלהן בעוצמות אור נמוכות. 1-3 מאמר זה מתאר את טכניקת הייצור שלנו ושני מנגנוני נעילה, כלומר: פירוק של פוטואיזומר אחד וחמצון אלקטרוכימי.

דפוסים באמצעות מעברי Saturable אופטיים - ייצור ואפיון

מוצג פרוטוקול לאיתור ואוטומציה של נעילת מצב בלייזר סיבים סיבובי קיטוב לא ליניארי מותאם מראש. הזיהוי של שינוי פתאומי במצב קיטוב הפלט כאשר מתרחשת נעילת מצב משמש כדי להורות על יישור של בקר קיטוב תוך-חלל על מנת למצוא תנאי נעילת מצב.

אוטומציה של מצב נעילה בתוך לייזר סיב סיבוב קוי קיטוב באמצעות מדידות קיטוב פלט

עבודה זו מתארת ייצור ואפיון של מאפנני מצב דולף אנזוטרופיים עבור וידאו הולוגרפי.

אפיון אניזוטרופי הרותחת מצב מאפננים עבור Holovideo

אנו מציגים פרוטוקול ליישום ספקטרוסקופיה של פיזור אור Brillouin על סיבי קולגן מסוג I מטוהרים על ידי אלסטין וטריפסין של המטריצה החוץ-תאית כדי לחלץ את מלוא תכונותיהם האלסטיות.

הכנת סיבי חלבון תאי מטריקס עבור ספקטרוסקופיה ברילואן

הפרוטוקול נועד לחקור את האינטראקציה בין טיפות ומצעים סופר הידרופובי באוויר. זה כולל כיול מערכת המדידה ומדידת כוח האינטראקציה על מצעים סופר הידרופובי עם שברים ברשת שונים.

מדידת הכוח האינטרקציה בין Droplet למצע סופר-הידרופובי בשיטת המנוף האופטי

מבנה הלהקה של פוטטון מאפשר להבין כיצד מופצים מצבים אלקטרומגנטיים מוגבלים בתוך גביש פוטוני. בקריסטלים פוטוני המשלבים אלמנטים מגנטיים, מצבים אופטיים כאלה ומוגנטים, מלווים בפעילות מגנטית-אופטית משופרת ושונתה. אנו מתארים הליך מדידה כדי לחלץ את המבנה להקה אופטית מגנטו על ידי מיקרוסקופ חלל פורייה.

מגנטו-אופטיים ומשולשים-אפיון של מבנים ננוטוני

פרוטוקול זה מתאר ייצור של חומר פנטום יציב ורלוונטי ביולוגית עבור יישומי הדמיה ביו-רפואיים אופטיים ואקוסטיים, בעל תכונות אקוסטיות ואופטיות עצמאיות.

חומר פנטום יציב להדמיה אופטית ואקוסטית

מאמר זה עוקב אחר מחזור החיים של מהוד ממברנת סיליקון ניטריד, מתכנון דרך ייצור ועד אפיון.

ייצור ואפיון של מהודי ממברנת סיליקון ניטריד High-Q

למד שיטה פשוטה וזולה למדידת צורות מצב כלדני בלוחות אקריליק באמצעות מנוף אופטי. השיטה מאפשרת קביעה כמותית של דפוסי התנודות לשימוש בהוראת פיזיקה ובמחקר הנדסי.

מדידה של צורות מצב כלדני בשיטת מנוף אופטי

גלה סרטונים נוספים