第一篇:關于光纖傳聲(大物演示實驗)的感想
關于光纖傳聲及竊聽技術的感
周二下午的大物演示實驗之行給我?guī)砹祟H多感慨。和上學期不同的是,這次的演示實驗主要是關于光學方面的部分內(nèi)容。
三點四十五實驗準時開始,老師首先介紹的是光柵干涉儀及其在高精度測量中的應用;緊接著的是關于光纖、偏振等內(nèi)容;然后是法拉第效應、電光效應、光的傅里葉變化、光的多普勒效應等等。光學的魅力讓我驚嘆,但讓我印象最深的還是光纖傳聲及其應用部分。在演示實驗之后我翻閱了部分資料文獻查閱了有關光纖傳聲的知識,對其進行了更深一步的了解。
首先是演示實驗時所見到的光纖傳聲的設備。光纖傳聲演示裝置,它包括音頻輸入口,外接電源,電池,電路板,電源開關,光纖頭,光敏電阻,揚聲器。光訊號發(fā)射器前端有一光纖發(fā)射頭,光訊號接收器有光敏電阻。本發(fā)明利用收音機或話筒的信號通過音頻輸入口,經(jīng)過電路板放大,再通過光纖發(fā)射頭輸出光信號,光敏電阻接收到光信號,通過電路板轉(zhuǎn)換成電流信號并放大,從揚聲器還原出收音機或話筒的聲音。該電路結構簡單,操作方便,效果良好。
而光纖傳聲的原理很簡單,當光纖受到一點很微小的外力作用時,就會產(chǎn)生微彎曲,而其傳光能力發(fā)生很大的變化。聲音是一種機械波,它對光纖的作用就是使光纖受力并產(chǎn)生彎曲,通過彎曲就能夠得到聲音的強弱。
簡單的原理卻在很多方面有著很廣的應用。傳聲器的通信應用包括光纖麥克風傳聲技術等等,都和我們的生活有聯(lián)系。其中最讓人產(chǎn)生興趣去探討的便是光纖通信竊聽技術。然而,隨著現(xiàn)代社會對光纖網(wǎng)絡通信的依賴性不斷增強,光纖通信的保密性已成為許多領域內(nèi)通信業(yè)務關注的重點之一。
在光纖傳聲的諸多應用中,光纖傳聲的竊聽與反竊聽是最近發(fā)展比較快的領域。隨著光通信技術的快速發(fā)展,光纖傳輸數(shù)據(jù)的能力變得越來越強,光纖到戶的進程也在積極推進。與此同時,針對光纖信號的竊聽技術也日趨成熟,對光纖通信進行全程實時竊聽已不存在技術障礙,光纖通信的所謂“天然”保密性已不再有效,所有這些因素都促使光纖通信竊聽及其檢測技術成為人們關注的重點。
對于光纖通信竊聽,最基本的是其原理。各種人為和自然因素(包括信道衰減、故障或被攻擊等)對光纖信號的影響,包括衰減、串擾、色散和損耗、相位漂移、抖動等,這些影響的直接結果是導致BER、SNR、噪聲因子、信號能量水平、帶寬擴展等性能變化,并且表現(xiàn)出一定的可以分辨的特點。一般情況下,由信道衰減引起的信號功率波動和BER 變化等是一個漸變的溫和的過程;故障將突然導致通信中斷等突發(fā)情況;安裝竊聽裝置的過程中將引入突發(fā)誤碼和突發(fā)功率波動,當竊聽裝置部署完畢后誤碼和功率波動將在一個新的水平上溫和變化。
基于原理上,光纖竊聽有很多基本方法。通過改變光纖的某些物理特性可以獲得在光纖中傳輸?shù)男盘?,但是大部分竊聽手段都將對光纖信號產(chǎn)生一定的可以被檢測出來的破壞性影響。根據(jù)是否對光纖或光纖信號產(chǎn)生破壞性影響來區(qū)分,光纖竊聽可以分為隱蔽竊聽和非隱蔽竊聽兩類。目前,光纖竊聽的方法主要包括光纖彎曲法、V 型槽切口法、散射法、光束分離法、漸近耦合法等。
據(jù)此,在了解完光纖竊聽的原理及方法后,我們應做的是如何正確應用其進行竊聽及反竊聽。以上幾種竊聽光纖信號的方法都可以通過一些技術手段得到光纖信號,特別是光纖彎曲法、V 型槽切口法,能夠?qū)崿F(xiàn)隱蔽竊聽,又由于實施相關竊聽相對容易一些,因此具有較高的實戰(zhàn)應用價值。但是,如何隱蔽地精確部署竊聽裝置,如何探測和分析導出的部分微弱光信號并獲得有用的信息,是各種竊聽方法必須解決的關鍵問題。相應地,如何快速精確地檢測一些精確部署的竊聽(比如光纖彎曲法只需要光束的1% 左右,甚至更少的信號能量)是光纖通信安全必須解決的實際問題。
另一方面,我們應加強對于能夠防御光纖竊聽的新技術的研究。光纖可以被竊聽,針對光纖通信的竊聽事件也時有發(fā)生,一個實際問題就是如何從技術上防止光纖被竊聽而造成的敏感信息泄露。目前,比較實用的光纖信號保護手段主要有無規(guī)律載波光纖通信技術、基于混沌保密的光纖通信方式和光纖信道加密技術等。使用這些技術,可以在一定程度上增強光纖信號的保密性,這種信息保護方式對于業(yè)余竊聽愛好者來說可能是一籌莫展,但是它對具有超強計算和分析能力的專業(yè)竊聽機構并不能提供完全的保密性。根據(jù)量子力學基本原理,未知量子態(tài)測不準并且不能精確克隆,竊聽將不能得到確定的有效信息,并且任何針對量子信號的竊聽都將不可避免地留下可檢測的痕跡。
由于光纖通信的容量越來越大,并且許多業(yè)務流量涉及敏感和機密信息,這必然吸引一些攻擊者進行竊聽、假冒甚至實施中斷服務攻擊;又由于信道故障和嚴重的信號損耗導致的業(yè)務中斷都將引起網(wǎng)絡擁塞和大量業(yè)務流量的丟失。因此,我認為,對于光纖竊聽技術的研究對未來光纖網(wǎng)絡的正常運行將起到十分重要的作用。
第二篇:演示實驗感想
演示實驗感想
物理學是研究物質(zhì)運動和相互作用規(guī)律的學科, 是自然科學的基礎。因此物理學理論與實踐永遠不能分離。在物理學理論的教學過程中, 演示實驗教學又是一個非常重要的環(huán)節(jié)。它可以充分體現(xiàn)出理論來源于現(xiàn)象而不是純粹的邏輯推導。
同學們普遍認為大學物理抽象難懂、深奧復雜、枯燥乏味。物理演示實驗能夠?qū)⒊橄蟆⑸願W的物理知識轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w、簡單的趣味內(nèi)容, 使模糊、枯燥、復雜難懂的內(nèi)容變得清晰、生動、津津有味。另外, 物理演示實驗能把我們在生產(chǎn)、生活中看到的和聽到的現(xiàn)象, 通過實驗手段再現(xiàn)出來。實物演示真實、直觀, 能給人身臨其境之感,極大地調(diào)動學習的積極性, 主動性以及激發(fā)創(chuàng)造的潛能。
上兩周的物理演示實驗課上,可以說真的是讓我大看眼界,也讓我對物理世界有新的認識,原理物理的世界不是像我們平時在課堂上接觸的那樣,只有復雜的公式,繁瑣的定理,物理的世界也是多姿多彩的,物理的世界有美麗的光,有神奇的波,有威力的電磁,只要你用去接近它,用心感受,就會發(fā)現(xiàn)它的美。
在演示實驗室中,老師給我們講解并演示了二十多個實驗裝置。那些裝置的原理大多都很簡單,但是通過巧妙的設計讓我們對那些我們早就熟知的物理原理有了更加直觀和深刻的理解。同時啟發(fā)我們在日常生活中更多的客觀地運用所學的科學知識去分析一個現(xiàn)象而不是憑自己的感覺去猜想,以此了解事物的本質(zhì)。
我清楚地記得老師演示的一個實驗室把一個類似于自行車車輪的東西轉(zhuǎn)動后放在一個豎立的杠桿上,奇跡發(fā)生了,車輪沒有掉下來,而是在杠桿上轉(zhuǎn)動起來了。老師由此現(xiàn)象展開了解說,聯(lián)系到了上學期大學物理上的知識,剛體轉(zhuǎn)動的知識,因為車輪繞著杠桿的中心轉(zhuǎn)動,兩者之間的夾角沒改變,所以不會掉下來,由此不禁讓我們聯(lián)想到了兒時玩過的陀螺還有雜技團騎得獨輪車,原理其實和這個也差不多。另外還有一個演示的是一個錐體由低出自動往高處滾動的實驗,這個實驗的原理比較的簡單,因為這個物體的重心看似是往高處的滾動,其實它的重心是在降低的??此七`背的人們生活中的水往低處流的道理,其實不然,這句話更好的說明了眼見不一定為實的,恰恰是這個假象欺騙了我們眼鏡,讓我們誤以為物體真的可以有低處自己往高處走。還有一些裝置給我留下了比較深刻的印象,那是因為它們的設計都比較巧妙。比如“看得見的聲波”和“角速度矢量合成演示儀”這兩個裝置,都是利用生理上的視覺暫留效應講一些原本比較抽象的現(xiàn)象可視化,讓我們更加直觀的觀察到一個原本不能直接觀察到的現(xiàn)象。雖然“看得見的聲波”這個裝置有缺陷,就是會讓聲波的縱波顯示成橫波。
還有好多實驗裝置我沒能一一贅述,通過這次演示實驗讓我更加深刻的了解了一些原本不是那么直觀的現(xiàn)象原理,對物理和它在現(xiàn)實中的應用有了更深刻的了解。也體會到,作為當代大學生我們應該更具有創(chuàng)造性,現(xiàn)在的中國是一個急需創(chuàng)造性的中國。
第三篇:大學物理演示實驗感想
通過此次光學演示實驗使我了解了光的實質(zhì),就是原子核外電子得到能量躍遷到更高的軌道上之后由于所處軌道不穩(wěn)定,電子還要躍遷回去,躍遷回去會釋放出一個光子,就是以光的形式向外發(fā)出能量,躍遷的能級不同,釋放出來的能量不同,光子的波長就不同,光的顏色就不一樣了。當復色光進入棱鏡或光柵后,由于它對各種頻率的光具有不同折射率,各種色光的傳播方向有不同程度的偏折,因而在離開棱鏡時就各自分散,形成光譜。使我深刻認識到光的傳播、干射、衍射、散射、偏振等許多現(xiàn)象及其原理,還有發(fā)生這種現(xiàn)象的外部條件。通過對這些特性的理解,使我從現(xiàn)實方面認識到光的波粒二象性,認識到光在什么條件下表現(xiàn)粒子性,在什么條件下表現(xiàn)波動性。通過激光傳播信號的演示實驗中我知道光不但給人以美的感受還有諸多其它方面的用處。在光的色散實驗中,我對牛頓環(huán)的印象最深刻,通過對牛頓環(huán)現(xiàn)象的認識,我加深了對等厚干涉的了解,尤其是半波損失對牛頓環(huán)的應用,對半波損失有了進一步的了解和記憶。
我覺得我們做的雖然是演示實驗,但也很有收獲,這是我們對課上所學知識的一個更直觀的了解,通過此次光學演示實驗使我對光有了一種感性的認識,加深了對光學現(xiàn)象及原理的認識,為今后光學的學習打下深厚的基礎,此次演示實驗把理論與現(xiàn)實相結合,讓大家在現(xiàn)實生活中理解光波的本質(zhì),這給我們每天的理論學習增添了一點趣味。雖然說演示實驗的過程是簡單的,但它的意義絕非如此。我們學習的知識重在應用,對大學生來說,演示實驗不僅開動了我們思考的馬達,也讓我們更好地把物理知識運用到了實際現(xiàn)象的分析中去,使我們不但對大自然產(chǎn)生了以前沒有的敬畏和尊重,也有了對大自然探究的好奇心,我想這是一個人做學問最最重要的一點。因此我想在我們平時的學習中,要帶著一種崇敬的心情和責任感,認認真真地學習,踏踏實實地學習,只有這樣,我們才能真正學會一門課,學好一門課。此外,我覺得我們不能將眼光僅僅定位在事物的表面,不能被眼鏡所欺騙,要認真的分析,理解,找出事物背后的真理;不僅在物理,生活中更應如此,只有這樣我們才能成為一個完美的人,我想這也是為什么大綱上要安排這樣一個演示實驗的目的所在。首先是感嘆大自然的神奇和偉大以及物理世界的豐富多彩。很多實驗現(xiàn)象讓我們驚嘆,同時也讓我們疑惑:它是怎樣發(fā)生的?它的原理是什么?這正給了我們?nèi)ミM一步探索自然奧秘和科學知識的動力,讓我們在今后的學習中更加努力。然后是對那些偉大的科學家的無限景仰和崇拜。正是他們的不懈努力,才讓我們能夠看到這些奇妙的科學現(xiàn)象。也正是由于他們,我們才能生活在如今這個科學技術爆炸的時代,享受著各種各樣的科學成果。隨著對這些先賢的景仰,我們也更加增強了我們最初的夢想,夢想著有一天能夠成為一名科學家成為一位對社會有用的人。這也是對我們更大的鞭策,也讓我們看到自己距離自己的夢想還有很長的路要走。最后是對自身學習的一點感想。我們平時更多的時間是坐在教室和自習室里學習,很少會有機會自己動手去做實驗,很少會去親身感受知識的力量。因此我覺得這種演示實驗課是很有必要的,是一個讓我們把自己學到的知識運用到實際的過程中一個很好的鍛煉和感受的機會。同時,在經(jīng)過對實驗的操作和對實驗現(xiàn)象的觀察,我們對在課堂和書本上學習到的知識會有更加深刻的理解,有助于我們獲得更多更深的知識??傊@次演示實驗課讓我獲益頗豐,也讓我看到了自己的很多不足。我會把在實驗中學到的知識努力運用到更廣泛的地方,也將在今后的學習中不斷提高自己、完善自己,使得在自己踏上社會后能做出更大的貢獻
通過這次物理演示實驗,我更加深刻的認識到物理世界奇妙,在實驗中的很多疑惑將會成為我今后不斷探索物理科學的動力。在實驗中我看到很多在實際生活中被使用的原理性試驗,這些實驗或許耗費了歷代科學家們無數(shù)的事件和精力,正是由于他們的努力才有了我們今天看到的精彩紛呈的一切和我們生活的這個絢麗多姿的世界。馬克思說過一項科學的研究成果可能帶來的社會變化將無法估計。隨著科學理論知識的不斷完善和工程師們的代代努力,再加上處于現(xiàn)在這樣一個只是不斷呈現(xiàn)融合的時代中,一項科學的成果對社會 的影響將不可估量。人類的知識不斷的積累,認識水平不斷的提高,在一場場的科技和社會變革中逐漸走向文明,薪盡火傳,從原始的茹毛飲血一步步走到現(xiàn)在的信息化時代,個人在這歷史長河中真像滄海一粟一般。在這一間小小的實驗室里,在這些成果的背后不知道有多少科學家付出了畢生的心血。想想我們自身短暫的人生,會有一種崇敬感和莫名的惆悵。這些科學家們可以將畢生的精力投入到對科學的研究中去,這是何等的毅力啊。這讓我感到慚愧。我們在追求成功的道路上應該更加的關注自身的因素,努力提高自身的精神境界和思想境界,這是我們不斷開拓創(chuàng)新的不竭動力。
第四篇:物理演示實驗感想
物理演示實驗感想
我們這次的演示實驗主要是電磁的演示實驗。在老師的指導下我們看到了很多有趣的現(xiàn)象并親手做了許多有趣的實驗。在輕松的教學環(huán)境下,我們欣賞到了絢麗多彩的電磁世界,也將書本上的不少理論知識或驗證或深層及應用了一遍,對知識有了更詳細透徹的理解,對電磁的實際應用也有了更廣泛的了解,收獲非常大。
我們做了許多的實驗,有腳踏發(fā)電機的應用,磁液懸浮的實驗,大型靜電高壓的演示……其中讓我印象最為深刻的是輝光球。輝光隨手指移動起舞,產(chǎn)生一道道美麗的弧線,絢麗多彩光芒四射,甚是好看,好像魔法師的神秘美麗的魔術。更為奇妙是是,輝光會隨著聲音而變化,好像感知著這個美麗的世界,傾聽著我們是聲音。我頓時喜歡上了這個神奇的魔球,對它的工作原理產(chǎn)生了極大的好奇。在老師的講解下及查看了相關的工作原理,我了解到輝光球又稱為電離子魔幻球。它是外觀為直徑約15cm的高強度玻璃球殼,球內(nèi)充有稀薄的惰性氣體(如氬氣等),玻璃球中央有一個黑色球狀電極。球的底部有一塊震蕩電路板,通過電源變換器,將12V低壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏焊哳l電壓加在電極上。通電后,震蕩電路產(chǎn)生高頻電壓電場,由于球內(nèi)稀薄氣體受到高頻電場的電離作用而光芒四射,產(chǎn)生神秘色彩。由于電極上電壓很高,故所發(fā)生的光是一些輻射狀的輝光。輝光球工作時,在球中央的電極周圍形成一個類似于點電荷的場。當用手(人與大地相連)觸及球時,球周圍的電場、電勢分布不再均勻?qū)ΨQ,故輝光在手指的周圍處變得更為明亮,產(chǎn)生的弧線順著手的觸摸移動而游動扭曲,隨手指移動起舞。這其實是氣體分子的激發(fā)、碰撞、電離、復合的物理過程,玻璃球內(nèi)充有某種單一氣體或混合氣體,球內(nèi)電極接高頻壓電源,手指輕輕觸摸玻璃球表面,人體即為另一電極,氣體在極間電場中電離、復合、而發(fā)生輝光。所以輝光球發(fā)光是低壓氣體(或叫稀疏氣體)在高頻強電場中的放電現(xiàn)象。
通過這次物理演示實驗,我收獲到了很多,對電磁學的很多方面知識有了更直觀和透徹的理解。絢麗多彩的電磁世界更是激發(fā)了我對物理學的熱情。我一定好好學習,在爭取掌握牢固的理論知識的同時增強自己的實際動手能力,將理論與實踐有機的結合起來。
第五篇:物理演示實驗光學感想(模版)
光學物理演示實驗感想
今天上了光學的物理演示實驗課,收獲頗多。我們看到了很多奇妙的物理現(xiàn)象,而這些現(xiàn)象都可以用我們學過的物理原理來解釋,讓我對這些現(xiàn)象充滿了興趣。由此想到生活中也有很多奇妙的現(xiàn)象可以用光學的原理來解釋,還有一些掃描成像、全息投影等高科技技術也讓我們大開眼界。
上課后,老師開始對實驗臺上的光學儀器逐一講解。其中有幾個讓我映像頗深。有一個裝置被命名為留影板。那是一個黑箱子。在它的正面開有一大一小兩個口。大口為觀測使用,小口可以放進實驗儀器。實驗開始,老師將一個有圖形輪廓的黑色板狀物從下口放入箱中底板上,接著老師讓同學們都背過身去??梢愿杏X到身后一道亮光?;剡^頭去,待老師將黑色圖形從箱子底板上拿開,我們可以清晰地看見一個和黑色圖形完全一樣的黑影留在地板上。這個實驗的原理是利用了箱子底板材料吸收光能后緩慢釋放的特性。被遮擋的部分吸收光能遠遠小于未被遮擋的部分,所以相比別處要暗淡,而這暗淡的陰影恰為遮擋物的輪廓圖形??此坪唵蔚膶嶒?,復雜的實驗現(xiàn)象,其中的原理卻讓人為其中的奧妙而驚嘆。
全息投影技術也稱虛擬成像技術是利用干涉和衍射原理記錄并再現(xiàn)物體真實的三維圖像的記錄和再現(xiàn)的技術,這個技術讓我印象很深刻,全息投影技術其第一步是利用干涉原理記錄物體光波信息,此即拍攝過程:被攝物體在激光輻照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作為參考光束射到全息底片上,和物光束疊加產(chǎn)生干涉,把物體光波上各點的位相和振幅轉(zhuǎn)換成在空間上變化的強度,從而利用干涉條紋間的反差和間隔將物體光波的全部信息記錄下來。記錄著干涉條紋的底片經(jīng)過顯影、定影等處理程序后,便成為一張全息圖,或稱全息照片;
其第二步是利用衍射原理再現(xiàn)物體光波信息,這是成象過程:全息圖猶如一個復雜的光柵,在相干激光照射下,一張線性記錄的正弦型全息圖的衍射光波一般可給出兩個象,即原始象(又稱初始象)和共軛象。再現(xiàn)的圖像立體感強,具有真實的視覺效應。全息圖的每一部分都記錄了物體上各點的光信息,故原則上它的每一部分都能再現(xiàn)原物的整個圖像,通過多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個不同的圖像,而且能互不干擾地分別顯示出來。全息膜在不同領域也有不同的應用: 櫥窗展示:單調(diào)的玻璃櫥窗從此變成大面積的透明電視投影膜,在高清晰播放宣傳廣告和促銷信息同時,不會阻礙消費者透過櫥窗觀看展品和店內(nèi)景物,神奇的透明顯示效果極大地吸引路過的消費者注意力,達致更大的宣傳收益?;诱故荆豪w薄透明的特性,使全息投影膜不受制于場地和設計限制,勝任展覽、活動現(xiàn)場、表演布景等多種場地的展示任務,在不影響展品展出、人員解說表演的情況下,通過影像充分與觀眾互動,增加現(xiàn)場空間感與科技感,加強觀眾的參與感和親切感。
全息投影技術的應用未來將會有更多的發(fā)展,它必將為我們將來的生活帶來巨變,在此我們不得不驚嘆科學的神奇美。