一种简易的自组混沌摆装置

作     者：王烁皓 王廷振 张培正 王槿 惠王伟 王晓杰 WANG Shuohao;WANG Tingzhen;ZHANG Peizheng;WANG Jin;HUI Wangwei;WANG Xiaojie

作者机构：南开大学物理科学学院天津300071 南开大学基础物理国家级实验教学示范中心天津300071 

出 版 物：《物理与工程》 (Physics and Engineering)

年 卷 期：2022年第32卷第3期

页      面：71-78页

学科分类：07[理学] 070201[理学-理论物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：2020高等学校教学研究项目(DJZW202010hb) 国家基础科学人才培养基金项目(J1210027) 南开大学物理基地能力提高项目(J1103208) 

主　　题：混沌 混沌摆 非线性物理 数值模拟 IYPT 

摘      要：混沌现象是非线性系统的经典行为,其相关研究至今仍属于前沿领域。本文设计并实现了一套可变参数的外力驱动的自组混沌摆实验装置。相关研究包括:建立此实验装置的简化动力学方程,改变实验参数并通过图像识别的方法进行实验数据处理及绘制相图,最后将动力学方程的数值模拟结果与实验数据进行比较,验证了装置的可靠性。此外,实验过程中进一步探究与分析混沌现象。该装置提供了一种低成本的对混沌现象的直观化研究方法,可以作为本科生的非线性物理或计算物理课程的实践内容,加深学生对混沌现象及其原理的认识。