通过声卡采集光电门数据研究大幅度阻尼单摆的振动

摘要

普通物理实验中常用的光电门仅能提供挡光次数和总时间,利用软件通过声卡对光电门数据进行采集可以得到每次挡光的时刻,这为研究大幅度阻尼单摆的振动规律提供了可能。对采样的电压数据进行一阶差分,出现的正、负尖脉冲分别对应原始信号的上升沿和下降沿,为光电门开始和结束被挡光的时刻。计算的单摆周期随时间有明显的减小趋势,长时间大幅阻尼单摆实验结果得到的单摆周期变化规律与摄动法结果有较好的一致性。并根据光电门挡光时间估算了空气的阻尼系数,与相关文献中的结果相吻合,研究结果为利用普通光电门研究复杂的振动现象提供了可行性。