DH0306波尔共振实验仪说明书
核磁共振仪器操作说明书
核磁共振仪器操作说明书一、引言核磁共振仪器是一种高精度的科学仪器，广泛应用于医学、化学、材料科学等领域。
本操作说明书旨在提供详细的操作步骤和注意事项，帮助用户正确操作核磁共振仪器，保证实验的准确性和安全性。
二、器材准备1. 核磁共振仪器主机2. 氦气罐3. 液氮容器4. 样品管5. 数据处理软件三、仪器操作步骤1. 准备工作在开始操作核磁共振仪器之前，确保所有所需器材齐全并处于正常工作状态。
检查氦气罐和液氮容器的气压和液位是否符合要求。
2. 启动仪器按照仪器启动流程，确保主机通电，系统能够正常运行。
在启动过程中，注意检查各个仪器部件是否显示正常，如液晶屏和指示灯等。
3. 样品制备根据实验需求，选择合适的样品进行制备。
确保样品纯净，并根据操作要求将样品注入样品管中。
4. 样品加载小心地将装有样品的样品管放置到样品腔中，并关闭腔门。
注意确保样品管正确安装，避免产生任何泄漏。
5. 调谐过程通过调节仪器参数，使得核磁共振信号得以最大化。
根据仪器操作面板上的指导，进行调谐过程并进行优化，以获得更准确的信号。
6. 参数设置根据实验要求，选择合适的参数设置。
可调节谱宽、重复时间、扫描次数等参数，以获得所需的仪器输出。
7. 开始扫描确认参数设置无误后，点击仪器操作面板上的“开始”按钮，启动扫描过程。
在扫描过程中，谨慎处理样品管，避免对结果产生影响。
8. 数据处理扫描结束后，将得到的数据导入数据处理软件中进行处理。
可根据实验需求选择合适的数据处理方法，如傅里叶变换等。
四、注意事项1. 操作前必须佩戴好个人防护装备，包括实验手套和护目镜等。
2. 严禁个人未经许可进行仪器调试和维护。
3. 液氮和氦气具有低温特性，请谨慎操作，避免受到伤害。
4. 使用时，保持操作环境干净整洁，避免对仪器和样品产生污染。
5. 操作结束后，及时关闭仪器电源并做好相关的清洁工作。
6. 遵守实验室规章制度，确保个人和他人的安全。
五、故障排除在操作核磁共振仪器过程中，遇到故障时，请参考以下排除方法：1. 仪器无法启动：检查电源是否连接正常，确保主机通电。
大学生波尔共振仪实验报告
大学生波尔共振仪实验报告一、实验目的本实验旨在通过使用波尔共振仪，探究原子核磁共振的原理和应用，并学习实验仪器的使用方法。
二、实验原理1. 原子核磁共振的原理原子核磁共振是指当原子核处于外加磁场中时，通过吸收或发射辐射能级间的能量差的现象。
原子核在磁场中会产生自旋角动量，而不同的原子核具有不同的自旋量子数。
当外加磁场的能级间距与自旋角动量的的频率匹配时，会发生共振吸收或发射现象。
2. 波尔共振仪的原理波尔共振仪是一种用于测量原子核磁共振的仪器。
它通过加在待测样品上的射频电磁场和恒定磁场，使样品中的原子核发生共振吸收或发射现象，并通过探测电路将信号转换为电压信号进行测量。
三、实验步骤1. 加样将待测样品（如氢氧化钠溶液）注入样品管中，并将样品管放置在波尔共振仪的仪器槽中。
2. 调整磁场调整波尔共振仪上的磁场强度，使其与待测样品的共振频率匹配。
根据样品的特性和磁场强度的不同，调整频率区间，并逐渐逼近共振频率。
3. 测量信号通过波尔共振仪上的探测电路，将吸收或发射的信号转换为电压信号。
调整探测器的灵敏度，确保测量的信号质量。
4. 记录数据记录实验测得的原子核磁共振的频率和电压信号。
可以通过改变样品的浓度、温度等条件，观察其对共振频率和信号强度的影响。
四、实验结果与分析通过实验测量，我们得到了不同条件下原子核磁共振的频率和电压信号。
通过对数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 不同样品的原子核磁共振频率不同，这是由于不同原子核的自旋量子数和能级分布不同所致。
例如，氢原子核的共振频率为常见的400 MHz 左右，氟原子核的共振频率则为常见的200 MHz左右。
2. 原子核磁共振的信号强度与样品的浓度、温度等因素有关。
当样品浓度较低或温度较高时，信号强度会减弱。
这是由于原子核在高浓度或低温条件下，由于相互作用引起的线宽增大，从而使信号质量变差。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了原子核磁共振的原理和应用，并学习了波尔共振仪的使用方法。
玻尔共振仪实验报告
玻尔共振仪实验报告一、实验目标1.学习并掌握玻尔共振仪的原理及操作方法。
2.通过实验，观察共振现象，了解共振频率、品质因数等参数。
3.掌握共振曲线、阻尼曲线的测量方法，理解阻尼对振荡系统的影响。
二、实验原理玻尔共振仪是一种用于研究振荡系统的共振特性的实验装置。
其核心部分是一个弹性元件（如音叉或弹簧振子），通过电磁驱动或压电驱动方式使其振动。
当外加驱动力频率与弹性元件的固有频率相同时，系统发生共振，振幅达到最大值。
三、实验步骤1.准备实验器材：玻尔共振仪、信号源、示波器、频率计、扫频信号发生器。
2.搭建实验装置：将玻尔共振仪放置在稳定的实验台上，连接信号源、示波器、频率计等设备。
3.调整信号源：设置信号源的输出频率，使接近玻尔共振仪的固有频率。
4.观察共振现象：通过示波器观察共振现象，记录振幅最大时的频率值。
5.测量阻尼曲线：改变信号源的频率，观察振幅随频率的变化，绘制阻尼曲线。
6.数据处理与分析：整理实验数据，分析共振频率、品质因数等参数，理解阻尼对振荡系统的影响。
7.清理实验现场：实验结束后，断开连接的线路，将实验器材归位。
四、数据分析与结论通过对实验数据的分析，我们可以得到以下结论：1.共振频率：当外加驱动力频率与弹性元件的固有频率相同时，系统发生共振，此时振幅达到最大值。
通过实验数据，我们可以确定玻尔共振仪的共振频率。
2.品质因数：品质因数（Q值）是衡量振荡系统性能的一个重要参数。
Q值越高，表示系统的能量损耗越小，振荡越稳定。
通过阻尼曲线的测量，我们可以计算出玻尔共振仪的Q值。
3.阻尼对振荡系统的影响：阻尼的存在会使振荡系统的振幅逐渐减小，直至消失。
在阻尼曲线的测量过程中，我们可以观察到随着阻尼的增大，共振频率点向低频方向移动，且振幅减小。
这表明阻尼对振荡系统的行为具有重要影响。
通过本次实验，我们深入了解了玻尔共振仪的工作原理和操作方法，掌握了共振现象的观察和测量方法。
同时，通过对实验数据的分析，我们能够更好地理解阻尼对振荡系统的影响。
核磁共振仪使用说明书
核磁共振仪使用说明书一、引言核磁共振仪（Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer）是一种广泛应用于科学研究和医学诊断的仪器。
它利用核磁共振现象，通过对样品以及特定的电磁脉冲的处理，获取样品的结构和性质信息。
本使用说明书旨在向用户提供关于核磁共振仪的正确操作方法及相关实验技术指导。
二、仪器概述核磁共振仪由以下几个基本组件构成：1. 磁场系统：产生均匀的静态磁场，通常由超导磁体组成，确保样品处于稳定的磁场环境中。
2. RF系统：生成高频电磁波，并通过控制样品外加的RF脉冲，实现激发和检测核自旋的振荡。
3. 控制系统：用于控制和监控核磁共振仪的整个操作过程，包括温度控制、数据采集和信号处理等功能。
4. 样品盒：容纳待测样品的盒子，通常采用玻璃管或封装的样品架。
三、仪器操作1. 仪器的开启与关闭a) 开启仪器：首先确保仪器处于稳定的工作环境，无明显的震动和磁场干扰。
使用专用的磁钥匙打开超导磁体的电源开关，启动磁体制冷系统。
在系统自检完成后，根据实际需要选择相应的工作模式。
b) 关闭仪器：在使用结束后，先关闭仪器的电源开关，待磁场降至安全范围后，再关闭超导磁体的电源开关。
同时注意及时断开所有外部连接，避免造成设备损坏。
2. 样品放置a) 样品选择：根据实验需求，选择适当的样品，并确保样品的纯度和浓度符合实验要求。
b) 样品装填：将样品放置于样品盒中，注意避免与盒壁接触或形成气泡等现象。
在装填过程中，可以考虑添加相应的溶剂以提高样品溶解度和测定效果。
3. 参数设置a) 磁场强度：根据实验的需要，在控制系统界面上设置磁场强度，通常以磁场单位(Tesla)表示。
b) 温度控制：根据样品的热力学性质和实验类型，设置合适的温度范围和温度稳定性。
c) RF脉冲：通过设置RF脉冲的幅度、频率和脉宽等参数，实现样品的激发和检测等操作。
4. 数据采集和处理a) 信号采集：合理设置数据采集速度，确保获得高质量的核磁共振信号。
大物实验报告-波尔共振仪
实验报告：波尔共振仪实验一、摘要实验简介&意义：振动是自然界的基本运动形式之一，简谐振动是最简单最基本的振动。
而借助波尔共振仪，则可以研究阻尼振动及受迫振动的基本规律。
实验目的：（1）学习测量振动系统基本参量的方法。
（2）观察共振现象，研究波尔共振仪摆轮受迫振动的幅频特性和相频特性。
（3）观测不同粘滞阻尼对受迫振动的影响。
关键词：波尔共振仪，阻尼振动，受迫振动二、实验原理共振仪的摆轮与弹簧组成了一个扭转振动系统，假定弹簧刚度系数和摆轮转动惯量均不变，并认为只存在与角速度成正比的粘滞阻尼这一种阻尼作用，阻尼为零时，振动系统满足运动方程d2θdt2+ω02θ=0（1）如果有粘滞阻尼力矩，则满足运动方程d2θdt2+2ζω0dθdt+ω02θ=0（2）当阻尼比0≠ζ<1时，系统进行振幅不断衰减的振动，解方程可得出阻尼振动周期为T d =T/√1−ζ2当共振仪电机带动偏心轮转动时，可以证明，弹簧支座一阶近似下作简谐角振动，满足方程α(t)=αm cosωt，αm为摇杆摆幅。
这时摆轮的运动方程为J d2θdt2+γdθdt+kθ=kαm cosωt（3）等效于受周期性外力矩作用的受迫振动。
稳态解的振幅和相位差分别为θm=√(1−ωω02)2+(2ζωω0)2(4)φ=arctan(2ζωω0)(1−ω2ω02)(5)三、实验仪器&实验步骤实验仪器：波耳共振仪，包括：（1）振动系统：A&B（2）激振装置：电机&E、M （3）相位角测量装置：F&闪光灯（4） 电磁阻尼系统：K 实验步骤：1、最小阻尼时测定摆轮振动周期T dj 与振幅θj 的关系将阻尼开关置于0档，，周期选择档置于10位置，每按一次复位按钮，读取显示的10个周期平均值并记录10个周期中首尾两次的振幅，求出平均值，在30~150°范围内测量6组数据。
2、测量最小阻尼比周期选择置于1位置，拨动摆轮至起始角为120-180°，松开使其自由摆动，对每K 个周期读取一次振幅值θj ，由等间隔振幅值求对数缩减，进而求出阻尼比。
波尔共振仪波尔共振
【实验内容与步骤】
1．实验准备 按下电源开关后,屏幕上出现欢迎界面，其 中NO.0000X为电器控制箱与电脑主机相连的 编号。过几秒钟后屏幕上显示如图一“按键 说明”字样。符号“”为向左移动；“” 为向右移动；“”为向上移动；“”向 下移动。下文中的符号不再重新介绍。
【注意事项】
1.为保证使用安全，三芯电源线须可靠接地。 2．选择实验方式：根据是否连接电脑选择联网 模式或单机模式。这两种方式下的操作完全 相同，故不再重复介绍。 3．自由振荡——摆轮振幅与系统固有周期的对 应值的测量
实验采用摆轮在弹性力矩作用下自由摆动，在电 磁阻尼力矩作用下作受迫振动来研究受迫振动特性， 可直观地显示机械振动中的一些物理现象。 M M 0 cost 当摆轮受到周期性强迫外力矩 的作 用，并在有空气阻尼和电磁阻尼的媒质中运动时 （阻尼力矩为 b d ）其运动方程为 dt
d 2 d J 2 k b M 0 cost dt dt
图1-6 电机转速调节电位器
闪光灯开关用来控制闪光与否，当按住闪 光按钮、摆轮长缺口通过平衡位置时便产生 闪光，由于频闪现象，可从相位差读盘上看 到刻度线似乎静止不动的读数（实际有机玻 璃F上的刻度线一直在匀速转动），从而读出 相位差数值。为使闪光灯管不易损坏，采用 按钮开关，仅在测量相位差时才按下按钮。 电器控制箱与闪光灯和波尔共振仪之间通 过各种专业电缆相连接。不会产生接线错误 之弊病。
波尔共振实验的实验报告
波尔共振实验的实验报告探究波尔共振现象，研究并验证波尔共振条件，探讨其应用。
实验器材：1. 音叉2. 杆状支架3. 音叉支架4. 线性驱动器5. 光电门及接口电路6. 示波器7. 工作台8. 调节螺丝9. 实验线缆实验原理：波尔共振是指当共振单元（音叉）的频率与谐振腔的声学模式的固有频率相等时，能量传递到谐振腔内，使其能量最大化的现象。
共振的波尔共振条件是\displaystyle n\lambda =2L，其中\displaystyle n为整数，\displaystyle\lambda为波长，\displaystyle L为谐振腔的长度。
实验步骤：1. 将杆状支架安装在工作台上，放置音叉支架，并将音叉放置在音叉支架上。
2. 将线性驱动器固定在杆状支架上，并连接示波器。
3. 插入示波器的串口电缆，连接到电脑上的波形显示器。
4. 调节谐振腔的长度，使其与音叉的频率相等。
5. 调节线性驱动器的频率，观察示波器上显示的波形变化。
6. 测量共振频率，根据波尔共振条件n\lambda =2L进行计算。
实验结果：在实验中，我们通过调节谐振腔的长度和音叉的频率，观察到了波尔共振现象。
当音叉的频率与谐振腔的声学模式固有频率相等时，能量传递到谐振腔内，使其能量最大化。
根据波尔共振条件n\lambda =2L，我们可以通过测量谐振腔的长度和共振频率来计算波长。
实验讨论：1. 我们可以通过调节谐振腔的长度来改变共振频率。
当谐振腔的长度改变时，共振频率也会相应改变。
2. 在实验中，我们使用了线性驱动器控制音叉的频率，可以通过调节线性驱动器的频率来观察到波尔共振现象。
3. 在实验中，我们还使用了示波器来观察波形的变化。
当共振发生时，示波器上显示的波形会出现明显的变化。
4. 实验结果与理论一致，波尔共振条件n\lambda =2L得到了验证。
通过测量共振频率和谐振腔的长度，可以计算出波长，并验证理论公式。
实验结论：通过实验，我们验证了波尔共振条件n\lambda =2L，并观察到了波尔共振现象。
用波尔共振仪研究受迫振动
用波尔共振仪研究受迫振动 一、实验任务1．测幅频特性曲线和相频特性曲线；2．测阻尼系数，振幅与周期的关系；3．观察阻尼现象和受迫振动现象；4．学习频闪方法在受迫振动中的应用。
二、操作要点1．测阻尼系数β，绘时间-位移图有机玻璃白色刻线在0°位置，“阻尼选择”置于指定位置，例如：2。
逆时针扳动摆轮，令初始角位移约140°，之后放手，记下09θθθ""1、及。
求10T β，画出时间-位移曲线，说明特征，并加以解释。
此时各键的位置是：摆轮←，“周期选择”“10”，“阻尼选择”“1”或“3”。
“电机开关”“关”。
2．测幅频特性曲线和相频特性曲线置各键位置如下：→强迫力，“阻尼选择”“1”，“周期选择”“1”。
打开“电机开关”，由小到大或由大到小扫频。
方法是：改变电机速度（旋“强迫力周期”旋钮），稳定后，按“闪光灯”按钮，令有机玻璃白色刻线位于25°（或150°）刻度附近，之后旋“强迫力周期”旋钮在25°～150°之间测12组数据。
共振点附近（90°）数据要相对密集些。
“阻尼选择”改为“3”，重复以上步骤，作幅频特性曲线和相频特性曲线。
建议：位相差在150°～ 25°之间取值，振幅θ在120°～ 45°之间取值。
对阻尼“1”、“3”各测1次，按表Ⅱ记录数据。
3．测固有周期T此时各键的位置是：摆轮←，“阻尼选择”“0”，“周期选择”“1”。
“电机开关”“关”。
逆时针键扳动摆轮，令初始角位移约140°，之后放手，根据幅频特性的K θ记录相对应的。
0T 4．观察受迫振动，并绘制时间-振幅曲线（选作）置“阻尼选择”于“5”或“4”，打开“电机开关”，旋“强迫力周期”旋钮，令位相差约为90°，关闭电机。
待摆轮静止后，重新打开电机，逐一记下振幅和时间，直至振幅强迫力，周期选择“1”。
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DH0306 波尔共振实验仪使用说明书波尔共振实验因受迫振动而导致的共振现象具有相当的重要性和普遍性。
在声学、光学、电学、原子核物理及各种工程技术领域中，都会遇到各种各样的共振现象。
共振现象既有破坏作用，也有许多实用价值。
许多仪器和装置的原理也基于各种各样的共振现象，如超声发生器、无线电接收机、交流电的频率计等。
在微观科学研究中共振现象也是一种重要的研究手段，例如利用核磁共振和顺磁共振研究物质结构等。
表征受迫振动的性质是受迫振动的振幅频率特性和相位频率特性（简称幅频和相频特性）。
本实验中，用波尔共振仪定量测定机械受迫振动的幅频特性和相频特性，并利用光电编码器测定动态物理量——相位差。
【实验目的】1、研究波尔共振仪中弹性摆轮受迫振动的幅频特性和相频特性。
2、研究不同阻尼力矩对受迫振动的影响，观察共振现象。
3、利用光电编码器测定动态物理量——相位差。
【实验仪器】DH0306波尔共振实验仪【实验原理】物体在周期外力的持续作用下发生的振动称为受迫振动，这种周期性的外力称为强迫力。
如果外力是按简谐振动规律变化，那么稳定状态时的受迫振动也是简谐振动，此时，振幅保持恒定，振幅的大小与强迫力的频率和原振动系统无阻尼时的固有振动频率以及阻尼系数有关。
在受迫振动状态下，系统除了受到强迫力的作用外，同时还受到回复力和阻尼力的作用。
所以在稳定状态时物体的位移、速度变化与强迫力变化不是同相位的，存在一个相位差。
当强迫力频率与系统的固有频率相同时产生共振，此时速度振幅最大，相位差为90°。
实验采用摆轮在弹性力矩作用下自由摆动，在电磁阻尼力矩作用下作受迫振动来研究受迫振动特性，可直观地显示机械振动中的一些物理现象。
当摆轮受到周期性强迫外力矩t cos M M 0ω=的作用，并在有空气阻尼和电磁阻尼的媒质中运动时（阻尼力矩为dtd bθ-）其运动方程为 t cos M dt d b k dtd J 022ω+θ-θ-=θ （1）式中，J 为摆轮的转动惯量，θ-k 为弹性力矩，0M 为强迫力矩的幅值，ω为强迫力的圆频率。
令 J k 20=ω，J b2=β，Jm m 0= 则式（1）变为t cos m dt d 2dt d 2022ω=θω+θβ+θ（2） 当0t cos m =ω时，式（2）即为阻尼振动方程。
当0=β，即在无阻尼情况时式（2）变为简谐振动方程，系统的固有频率为0ω。
方程（2）的通解为)t cos()t cos(e 02f t 1ϕ+ωθ+α+ωθ=θβ-（3） 由式（3）可见，受迫振动可分成两部分：第一部分，)t cos(e f t 1α+ωθβ-，表示减幅振动部分，其中220βωω-=f ，和初始条件有关，经过一定时间后衰减消失。
第二部分，说明强迫力矩对摆轮作功，向振动体传送能量，最后达到一个稳定的振动状态。
振幅为22222024)(mωβ+ω-ω=θ （4）它与强迫力矩之间的相位差为)(22022012201T T TT tgtg--=--=--πβωωβωϕ （5）由式（4）和式（5）可看出，振幅2θ与相位差ϕ的数值取决于强迫力矩m 、频率ω、系统的固有频率0ω和阻尼系数β四个因素，而与振动初始状态无关。
由0]4)[(222220=ωβ+ω-ωω∂∂（或02=∂∂ωθ）极值条件可得出，当强迫力的圆频率2202β-ω=ω时，产生共振，2θ有极大值。
若共振时圆频率和振幅分别用r ω、r θ表示，则220r 2β-ω=ω （6）220r 22m β-ωβ=θ （7）θ也越式（6）、（7）表明，阻尼系数β越小，共振时圆频率越接近于系统固有频率，振幅r大。
图1和图2表示出在不同β时受迫振动的幅频特性和相频特性。
图 1 幅频特性图2 相频特性【仪器介绍】DH0306型波尔共振仪由振动仪与电器控制箱两部分组成。
振动仪部分如图3所示，铜质圆形摆轮A安装在机架上，弹簧B的一端与摆轮A的轴相联，另一端固定在机架支柱上。
图3 波尔共振实验仪1.光电门H2.长凹槽C3.短凹槽D4.铜质摆轮A5.摇杆M6.蜗卷弹簧B7.阻尼线圈K 8.连杆E 9.零位刻度线F 10.偏心轮I 11.步进电机G在弹簧弹性力的作用下，摆轮可绕轴自由往复摆动。
在摆轮的外围有一卷槽型缺口，其中一个长形凹槽C比其它凹槽长出许多。
机架上对准长型缺口处有一个光电门H，它与信号源相联接，用来测量摆轮的振幅角度值和摆轮的振动周期。
在机架下方有一对带有铁芯的线圈K，摆轮A恰巧嵌在铁芯的空隙，当线圈中通过直流电流后，摆轮受到一个电磁阻尼力的作用。
改变电流的大小即可使阻尼大小相应变化。
为使摆轮A作受迫振动，在电动机轴上装有偏心轮，通过连杆机构E带动摆轮，在电动机轴上装有光电编码器F，它随电机一起转动。
由它可以计算出相位差Φ。
电机转速可以在面板上精确设定，由于电路中采用特殊稳速装置，转速极为稳定。
强迫力矩周期可以在面板上精确设定。
受迫振动时摆轮与外力矩的相位差是利用光电编码器来测量的。
每当摆轮上长型凹槽C通过平衡位置时，光电门H接受光，触发控制器读取光电编码器的角度值，在稳定情况时，相邻两次读取值时一致的。
（电机启动前，零位刻度线F、偏心轮I上的刻度线对齐）摆轮振幅是利用光电门H测出摆轮读数A处圈上凹型缺口个数，并在信号源液晶显示器上直接显示出此值。
1.液晶显示屏幕2、3、5、6.方向控制键 4.确认键 5.复位键图4 波尔共振实验仪前面板示意图1.电源开关2.电源插座（带保险）3.通讯接口4.电机控制5.光电门接口6.光电编码器接口7.阻尼线圈电源图5 波尔共振实验仪后面板示意图波尔共振仪各部分经校正，请勿随意拆装改动，电器控制箱与主机有专门电缆相接，不会混淆，在使用前请务必清楚各开关与旋钮功能。
经过运输或实验后若发现仪器工作不正常可行调整，具体步骤如下：1、转动偏心轮，使得零位刻度线F、偏心轮I上的刻度线对齐。
2、松连杆上锁紧螺母，然后转动连杆E，使摇杆M处于垂直位置，然后再将锁紧螺母固定。
3、此时摆轮上一条长形槽口应基本上与指针对齐，若发现明显偏差，可将摆轮后面三只固定螺丝略松动，用手握住蜗卷弹簧B的内端固定处，另一手即可将摆轮转动，使长形槽口对准尖头，然后再将三只螺丝旋紧：一般情况下，只要不改变弹簧B的长度，此项调整极少进行。
4、若弹簧B与摇杆M相连接处的外端夹紧螺钉L放松，此时弹簧B外圈即可任意移动（可缩短、放长）缩短距离不宜少于6cm。
在旋紧处端夹拧螺钉时，务必保持弹簧处于垂直面内，否则将明显影响实验结果。
将光电门H中心对准摆轮上长狭缝，光电门上一路光穿过长狭缝，一路穿过短狭缝，并保持摆轮在光电门中间狭缝中自由摆动，此时可选择阻尼档为“2”或“3”，进入强迫振动实验界面，打开电机，此时摆轮将作受迫振动，待达到稳定状态时，两次相位差读数相等，两次读数值在调整良好时差1º以内（在不大于2º时实验即可进行）若发现相差较大，则可调整光电门位置。
若相差超过5º以上，必须重复上述步骤重新调整。
【实验内容】1．实验准备按下电源开关后,屏幕上出现欢迎界面，默认为“单机模式”按确认键进入实验步骤选择界面图6-1 图6-2T的对应值的测量2.自由振荡——摆轮振幅θ与系统固有周期T的关系。
自由振荡实验的目的，是为了测量摆轮的振幅θ与系统固有振动周期0在图6-1状态按确认键,进入自由震荡实验界面。
用面板上的方向控制键将光标移动到“测量”上，用手转动摆轮160°左右，放开手后按“确认”键, 控制箱开始记录实验数据, 振幅的有效数值范围为：160°～ 50°(振幅小于50°测量自动关闭)。
测量完成后光标自动置于“<”，可使用面板上的“♦”“◆”键查看实验数据，实验数据将保留直到关机、下次测量覆盖或按下“清空”键。
（“上传”联网模式时用上传实验数据）图6-3 图6-4图6-5 表1 振幅θ与0T 关系返回到图6-2状态下,按“确认”键,选中阻尼振荡, 接入“阻尼振荡”实验界面:如图6-6。
阻尼分三个档次,阻尼1最小,根据自己实验要求选择阻尼档（光标移到“阻尼档”上按确认键接入阻尼档设置，按面板上的“☐”或“❑”键设置阻尼档位）。
首先将角度盘指针F 放在0°位置，用手转动摆轮160°左右，放开手后按“确认”键, 控制箱开始记录实验数据, 振幅的有效数值范围为：160°～ 50°(振幅小于50°测量自动关闭)。
测量完成后光标自动置于“<”，可使用面板上的“♦” “◆”键查看实验数据，实验数据将保留直到关机、下次测量覆盖或按下 “清空”键。
（“上传”联网模式时用上传实验数据）从液显窗口读出摆轮作阻尼振动时的振幅数值θ1、θ2、θ3……θn ，利用公式nnT t t T n e e θθβθθββ0)(00lnln==+-- （8） 求出β值，式中n 为阻尼振动的周期次数，θn 为第n 次振动时的振幅，T 为阻尼振动周期的平均值。
此值可以测出10个摆轮振动周期值，然后取其平均值。
一般阻尼系数需测量2-3次。
利用公式（9）对所测数据(表2)按逐差法处理，求出β值。
5ln5+=i iT θθβ （9） i 为阻尼振动的周期次数，i θ为第i 次振动时的振幅。
表2 阻尼档位= =图6-6 图6-7图6-85.测定受迫振动的幅度特性和相频特性曲线 在进行强迫振荡前必须先做阻尼振荡。
仪器在图6-2状态下,选中强迫振荡, 按确认键进入受迫振荡实验界面：如图6-9。
将光标移动到电机开关处，默认情况下电机处于“关”状态，转动偏心轮使得偏心轮上的刻线与零位刻度线相对应，按下确认键启动电机，状态如图6-10。
待摆轮和电机的周期相同，振幅已稳定，相位差读数稳定，方可开始测量。
光标移动到测量开关上，按确认键开始测量，自动测量十次10次，自动计算平均值。
本次测量完成后，光标自动跳到“保存”上，可保存当前测量，“撤销”保存，“清空”所有保存数据，“打开”已经保存的数据。
（“上传”联网模式时用上传实验数据）将光标移动到电机周期处，按确认键进入电机周期设置，按“♦” “◆”改变数据位，按“☐”或“❑”改变周期值，电机转速的改变可按照ϕ∆控制在10°左右来定，可进行多次这样的测量。
每次改变了强迫力矩的周期，都需要等待系统稳定，然后再进行测量。
该实验建议做10次以上，其中应该包括电机转动周期与自由振荡实验时的自由振荡周期相同的数值。
表3 幅频特性和相频特性测量数据记录表 阻尼档位0以ω/ω0横轴，相位差ϕ为纵轴，作相频特性曲线。
图6-9 图6-10图6-11 图6-12【思考题】1、共振峰对应的自变量ω/ω0是否为1，为什么？2、什么条件下强迫力的周期与摆轮的周期相同？3、摆轮上方的光电门为什么能同时测出摆轮转动的振幅与周期？4、如实验中阻尼电流不稳定，会有什么影响？5、频闪法测相位差的原理是什么？两次频闪如稍有差异，是什么原因？【误差分析】因为本仪器中采用石英晶体作为计时部件，所以测量周期（圆频率）的误差可以忽略不计，误差主要来自阻尼系数β的测定和无阻尼振动时系统的固有振动频率0ω的确定。