温室效应光声系统的简单模型
科普物理
2012-04-24 v2 物理教育
摘要
温室效应是由吸收地球发射的红外线的气体引起的。如果我们能在课堂上判断哪种气体导致了温室效应，那将是有价值的。为此，我们的作者之一金子设计了一种用于测试温室效应的教育工具\cite{Kaneko}。该系统（以下简称PAS）基于光声效应构建。我们可以轻松且低成本地构建PAS并检查气体的红外吸收。本文为该PAS提供了简单的理论基础。在PAS中观察到的声音振幅取决于红外脉冲的调制频率。这种依赖性可以通过这个简单模型来解释。此外，我们表明声音振幅不依赖于热扩散，这保证了振幅作为气体红外吸收率的准确性。根据该模型，声音信号不是正弦函数，并且具有高次谐波。通过频谱分析，在三次谐波上对理论和实验进行了比较。通过该装置和理论，学生不仅可以研究温室效应，还可以学习物理学的基础知识。
引用
@article{arxiv.1012.2513,
title = {Simple model of photo acoustic system for greenhouse effect},
author = {Akiko Fukuhara and Fumitoshi Kaneko and Naohisa Ogawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:1012.2513},
year = {2012}
}
备注
18 pages, 10 figures