成员信息：2015214103班颜伟年、廖祈生、苏芮，指导教师：李海红、王世红
视频简介
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设计原理与方法：
本实验利用对电磁铁通交变电流产生交变磁场，使得铁质物体受迫周期振动。由于物体受迫振动幅度小，采用光杠杆法对其精确测量，得出振动特性曲线。
振动方程
铁质物体于交变磁场中，在弹性力矩、阻尼力矩、周期性强迫力矩三者共同作用下作受迫振动来研究受迫振动特性，可直观地显示机构振动中的一些物理现象。其动力学方程：
J为摆轮的转动惯量，k为弹性力矩，
为强迫力矩的幅值，
为策动力角频率。
令
， 
，
上式变为
当
时，此式即为阻尼振动方程。
对此方程进行常微分方程求解，得到其通解为：
由通解可见，受迫振动可分成两部分：
第一部分：
和初始条件有关，经过一定时间后衰减消失，它表征了阻尼振动；
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。
它与策动力矩之间的相位差为：
稳定状态下受迫振动运动状况取决于策动力矩，频率，系统的固有频率
和阻尼系数
这四个因素，而与振动的初始状态无关。
用
对做偏导，可得当极值条件时，强迫力的圆频率
，此时即产生共振，振幅有极大值。此时的振幅是
。
可以看出，阻尼系数越小，共振时圆频率接近于系统固有越率，共振的振幅也振幅越大。理论上当阻尼
时，
趋近于无穷，这也是有时共振可以产生极强的破坏力的原因。
光杠杆
并在大学物理实验中，光杠杆放大法主要采用光杠杆测微小位移系统，它能把难以测量准的微小位移量，转换为能直接测量的较大量，其原理清楚，方法直观。、
光杠杆光路图如图;
实验仪器与装置:
本实验实验装置简单、稳定，使用方便，由我组成员自行设计完成。其中包括示波器、信号发生器、电磁铁、放大电路、LABVIEW处理模块、CCD光强检测仪，光放大模块。
实验装置可分为：振动源装置模块、光放大测量模块、接受与处理模块。
设计并自行制作了振动源固定板，固定电磁铁、光源及矩形铁质物体。利用信号发生器作为信号源，并通过放大电路对电流进行放大后接入电磁铁。矩形铁质物体置于电磁铁可变磁场中。利用光杠杆法及CCD光强检测仪把振动幅度转化为电信号，并经采集卡传送给电脑，使用LABVIEW程序对数据进一步处理。
数据测量与分析:
通过实验测量得出幅度-频率曲线，以及得出其本征频率。
结论：
通过对自制振动源的实际测量，我们验明了所制作的振动源的稳定性较好，频率及振幅便于调节，同时，利用光杠杆和CCD，可以对振幅及其变化做到实时观测。根据实验测得的幅频特性曲线，我们可以得出振动源的共振频率和固有频率，且精度可以达到较高水平。
项目创新与特色：
利用电磁感应的原理提供周期性驱动力，实现了利用交流电控制铁质物体稳定振动的实验目的，实验原理简单，可操作性强。
由于振动幅度较小，实验中我们利用光杠杆成功将振动幅度进行了放大，且放大倍数可以根据实验需要而进行调节，结合CCD，振幅及其变化可以做到实时观测，测量精度也较高。
所制作的振动源直接可以通过电信号进行控制，各参数便于调节，工作稳定。
实验中所用的器材均为大学物理实验中常见器材，对大学实验有一定的启发性。
制作成本（明细）（*论文类请在此列举参考文献）：
铁质振动部件10元，电阻20元，三极管及散热片20元，固定板及支架30元
