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非線性光影共振:利用雙振盪器研究其相位耦合特性

科展類別

全國中小學科展作品

屆次

第59屆--民國108年

科別

物理科

得獎情形

第三名

學校名稱

花蓮縣慈濟大學附屬高級中學(附設國中)

指導老師

柯政宏

作者

吳懿恩

關鍵字

同步振盪,振幅死亡,相位翻轉分叉

摘要或動機

在此科展實驗中,我們設計一對耦合的蠟燭火焰振盪器來觀察之間的相對距離改變與耦合相變的關係,並用iphone慢速攝影與Tracker分享軟體來分析同步振盪與振幅死亡的區域,即期導致相位翻轉分叉變化的實驗條件;實驗結果顯示相變區域發生於雙振盪器距離d=0.8~1.2公分間,且在d=0.8公分處觀察到同步振盪(IP)、振幅死亡(AD)、反向振盪(AP)和相位分叉振盪(PFB)的混合狀態,我們成功的利用簡易雙振盪器實驗來解釋此非線性物理特性,而進一步瞭解振幅死亡和相位翻轉分叉之間的這種轉換現象,在未來,此成果將有助於我們避免其他的不適現象發生,例如神經元和腦細胞中的振幅死亡、捕食者系統中的振盪狀態、振盪傳播、或傳染性疾病傳遞等現象。

非線性光影共振:利用雙振盪器研究其相位耦合特性

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