四．均匀加宽激光器初始小信号下的反转粒子数密度为2×10
D ν?；∴非均匀加宽占优势。
1 例2-10 在例2-10图所示中，已知各构件的尺寸及机构的位置，各转动副处的摩擦圆如图中虚线圆，移动副及凸轮高副处的摩擦角为?，凸轮顺时针转动，作用在构件4上的工作阻力为Q 。试求该图示位置： 1． 各运动副的反力（各构件的重力和惯性力均忽略不计）； 2． 需施加于凸轮1上的驱动力矩1M ； 3 ． 机构在图示位置的机械效率η。 例2-10 解题要点： 考虑摩擦时进行机构力的分析，关键是确定运动副中总反力的方向。为了确定总反力的方向，应先分析各运动副元素之间的相对运动，并标出它们相对运动的方向；然后再进行各构件的受力分析，先从二力构件开始，在分析三力构件。 解：选取长度比例尺l μ(m/mm)作机构运动简图。 1． 确定各运动副中总反力的方向。如例2-10(a)图，根据机构的运动情况和力的平衡条件，先确定凸轮高副处的总反力12R 的方向，该力方向与接触点B 处的相对速度21B B v 的方向成090?+角。再由51R 应切于运动副A 处的摩擦圆，且对A 之矩的方向与1ω方向相反，同时与12R 组成一力偶与1M 平衡，由此定出51R 的方向；由于连杆3为二力构件，其在D ，E 两转动副受两力23R 及43R 应切于该两处摩擦圆，且大小相等方向相反并共线，可确定出23R 及43R 的作用线，也即已知32R 及34R 的方向线；总反力52R ，应切于运动副C 处的摩擦圆，且对C 之矩的方向应与25ω方向相反，同时构件2受到12R ，52R 及32R 三个力，且应汇交于一点，由此可确定出52R 的方向线；滑块4所受总反力54R 应与45v 的方向成090?+角，同时又受到34R ，54R 及Q 三个力，也应汇交于一点，由此可确定出54R 的方向线。 2． 求各运动副中总反力的大小。 分别取构件2，4为分离体，列出力平衡方程式 构件2 1232520R R R ++= 构件4 34540R R Q ++=
2020哈工大机械考研经验分享 机械已上岸，回想自己之前考研的这年，不得不承认确实是十分辛苦，需要付出很多努力，但同时也不要害怕，考研没到拼智力的阶段，还是属于只要踏实努力就可以成功的。考上哈工大对自己的未来帮助都是非常大的，同样有利于个人能力的提升，所以大家加油吧，接下来我分享一些我自己的专业课备考经验，希望对大家有用。 839机械设计基础包含机原机设两本书，所以要复习的内容较多，考试题量又较大，机械原理均为大题，未出现过超纲，有的题需要对知识有深入的理解（比如凸轮、齿轮），不像大学期末考试那么简单。这些正式开始之前哈工大的研究生学长就已经跟我提到了，所以他直接给我推荐了他去年考研报名的爱考宝典的在线专业课一对一辅导班，他说爱考的老师讲课很棒，重点突出，不会拖泥带水，并且随时给学生答疑。我报名过后发现也确实如此，很多地方经老师一点拨就懂了。机械设计考察范围较广，有的年份有超纲现象存在，但还是有重点的，超纲部分也是和大纲内部分有联系的，比如考过制动器是超纲的，但与带传动有联系，考过联轴器是超纲的，但是主要考察的是螺栓连接。机原机设考纲内的但不常考的内容可以不经常看，但是必须要看并理解，不要抱有侥幸心理。机原的瞬心法、摩擦受力也不常考，但是这种考纲内的题不会还是非常可惜的。准备时间的话我建议不要晚于7月，最好不要晚于6月，专业课所需要投入的时间和精力不比数学少。 初试除了政治，其他三科我认为还是以真题为主，刚开始做真题的时候主要从真题中学习，了解真题的重点，把握做题时间，入门之后数学专业课就要掐时间成套做题了，当然英语政治在后期也要掐时间做套题掌握时间。 关于复试。哈工大机械笔试200分面试150分，笔试还是非常重要的，笔试至少复习6门课，内容很多，因此初试以后越早复习越好。我当时初试刚考完，爱考宝典的老师就联系我了，他跟我约定了3天后开始准备复试，笔试的复习仍然是以真题为主，把真题吃透之后有时间再看别的，然后老师给我讲了往年笔试他分析的一些常考点。面试是五个环节模块化面试，除了第一环节以外老师不会知道你的本科学校，所以本科不好项目少的同志不用慌，只要有复试要求的能力就好。这里再提一句哈工大复试时间往往是全国复试最早的院校之一，所以必须抓紧时间准备复试。 最后，祝大家考研成功。作为过来人，希望你们坚持到底，脚踏实地。
激光原理及应用 考试时间:第 18 周星期五 ( 2007年1 月 5日) 一单项选择（30分） 1．自发辐射爱因斯坦系数与激发态E2平均寿命τ的关系为（ B ） 2．爱因斯坦系数A 21和B 21 之间的关系为（ C ） 3．自然增宽谱线为（ C ） （A）高斯线型（B）抛物线型（C）洛仑兹线型（D）双曲线型 4．对称共焦腔在稳定图上的坐标为（ B ） （A）（-1，-1）（B）（0，0）（C）（1，1）（D）（0，1） 5．阈值条件是形成激光的（ C ） （A）充分条件（B）必要条件（C）充分必要条件（D）不确定 6．谐振腔的纵模间隔为（ B ） 7．对称共焦腔基模的远场发散角为（ C ） 8．谐振腔的品质因数Q衡量腔的（ C ） （A）质量优劣（B）稳定性（C）储存信号的能力（D）抗干扰性 9．锁模激光器通常可获得（ A ）量级短脉冲 10．YAG激光器是典型的（ C ）系统 （A）二能级（B）三能级（C）四能级（D）多能级 二填空（20分） 1.任何一个共焦腔与等价， 而任何一个满足稳定条件的球面腔地等价于一个共焦腔。(4分) 2 .光子简并度指光子处于、 、、。（4分） 3．激光器的基本结构包括三部分，即、 和。（3分）
4．影响腔内电磁场能量分布的因素有、 、。（3分） 5．有一个谐振腔，腔长L=1m，在1500MHｚ的范围内所包含的纵模个数为 个。（2分） 6．目前世界上激光器有数百种之多，如果按其工作物质的不同来划分，则可分为四大类，它们分别是、、和。（4分） 三、计算题（ 42分） 1．（8分）求He-Ne激光的阈值反转粒子数密度。已知＝6328?，1/f()＝109Hz，＝1，设总损耗率为，相当于每一反射镜的等效反射率R＝l－L＝％，＝10—7s，腔长L＝。 2．（12分）稳定双凹球面腔腔长L＝1m,两个反射镜的曲率半径大小分别为R 1＝3m求它的等价共焦腔腔长，并画出它的位置。 ＝,R 2 3．（12分）从镜面上的光斑大小来分析，当它超过镜子的线度时，这样的横模就不可能存在。试估算在L＝30cm, 2a= 的He-Ne激光方形镜共焦腔中所可能出现的最高阶横模的阶次是多大？ 4．4．（10分）某高斯光束的腰斑半径光波长。求与腰斑相距z=30cm处的光斑及等相位面曲率半径。 四、论述题（8分） 1．（8分）试画图并文字叙述模式竞争过程
1.3 如果微波激射器和激光器分别在λ＝10μm ，＝5×10－ 1μm 输出1W 连续功率，试问每秒钟从激光上能级向下能级跃迁的粒子数是多少？ 解：若输出功率为P ，单位时间内从上能级向下能级跃迁的粒子数为n ，则： 由此可得： 其中346.62610J s h -=??为普朗克常数， 8310m/s c =?为真空中光速。 所以，将已知数据代入可得： =10μm λ时： 19-1=510s n ? =500nm λ时： 18-1=2.510s n ? =3000MHz ν时： 23-1=510s n ? 1.4设一光子的波长＝5×10－ 1μm ，单色性λ λ ?＝10－ 7，试求光子位置的不确定量x ?。若光子的波长变为5×10－ 4μm （x 射线）和5 ×10 －18 μm （γ射线），则相应的x ?又是多少 m m x m m m x m m m x m h x h x h h μμλμμλμλλμλλ λλλλλλλλ 11171863462122 1051051051051051051055/105////0 /------?=?=???=?=?=???=?==?=???=?=?P ≥?≥?P ??=P?=?P =?P +P?=P 1.7如果工作物质的某一跃迁波长为100nm 的远紫外光，自发跃迁几率A 10等于105S － 1，试问：（1）该跃迁的受激辐射爱因斯坦系数B 10是多少？（2）为使受激跃迁几率比自发跃迁几率大三倍，腔内的单色能量密度ρ应为多少？ c P nh nh νλ==P P n h hc λ ν= =
1.8如果受激辐射爱因斯坦系数B10＝1019m3s－3w－1，试计算在（1）λ＝6 m（红外光）；（2）λ＝600nm（可见光）；（3）λ＝60nm（远紫外光）；（4）λ＝0.60nm（x射线），自发辐射跃迁几率A10和自发辐射寿命。又如果光强I＝10W/mm2，试求受激跃迁几率W10。 2.1证明，如习题图2.1所示，当光线从折射率η1的介质，向折射率为η2的介质折射时，在曲率半径为R的球面分界面上，折射光线所经受的变换矩阵为 其中，当球面相对于入射光线凹（凸）面时，R取正（负）值。 习题
8.4 复习思考题与习题 一、复习思考题 1． 机械平衡的目的是什么？造成机械不平衡的原因可能有哪些？ 2． 机械平衡问题分为哪几类？何谓刚性转子与柔性转子？ 3． 机械的平衡包括哪两种方法？它们的目的各是什么？ 4． 刚性转子的平衡设计包括哪两种设计？ 5． 刚性转子的平衡试验机平衡精度；它们各需要满足的条件是什么？ 6． 挠性转子动平衡的特点和方法有哪些？ 7． 什么是平面机构的完全平衡法？它有何特点？ 8． 什么是平面机构的部分平衡法？为什么要这样处理？ 二、习题 题8-1在图示的盘形回转体中，有四个偏心重量位于同一回转平面内。它们的大小及其重 心至回转轴的距离分别为N Q 501=，N Q 702=，N Q 803=，N Q 1004=； mm r r 10041==，mm r 2002=，mm r 1503=，而个偏心重的方位如图所示。又设平衡 重量Q 的重心至回转轴的距离mm r 150=，试求平衡重量Q 的大小及方位。 例8-1图 解8-1图 解题要点： 刚性转子静平衡的概念和平衡条件。 解：要使盘形回转体达到平衡，应使 0=++++=∑P P P P P P 4321i 或者 04321=++++=∑r r r r r r 4321i Q Q Q Q Q Q i （1） 今计算各重径积如下： cm N r Q ?=?=500105011 cm N r Q ?=?=1400207022
cm N r Q ?=?=1200158033 cm N r Q ?=?=10001010044 取比例尺mm cm N W ?=25 μ，分别算出代表各重径积的图上长度为 mm r Q W W 20255001 11== = μ； mm r Q W W 56251400 222===μ mm r Q W W 482512003 33== = μ；mm r Q W W 4025 1000 444===μ 然后根据式（1）按向径1r ，2r ，3r ，4r 的方向依次连续作矢量1W ，2W ，3W ，4W （如解8-1图），则封闭矢量W 即代表平衡重量Q 重径积，由矢量图上量得mm W 2.32=，故得cm N W Qr W ?=?=?=8052.3225μ 已知cm r 15=，N r W Q W 6.5315 805 == ?= ∴μ 平衡重量Q 的方位角θ可由该矢量图量得或通过计算来确定 516040 5620 484213'=--=--= arctg W W W W arctg θ（由4r 4Q 沿顺时针方向量到r Q 的角）。 题8-2 一回转轴上的载荷分布如题8-3图所示，已知N Q 101=，N Q 202=；mm r 101=，mm r 52=；mm L 1001=，mm L 3002=，mm L 400=； 9012=α。如果置于平衡基 面Ⅰ和Ⅱ中的平衡重量Q '和Q ''的重心至回转轴的距离为mm r r 10=''='，求Q '和Q ''的大小及方位角。 (a) (b) (c) 题8-2图 解题要点： 刚性转子的动平衡条件及其计算。 解：1．将各重径积分解到平衡基面Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ 在平衡基面Ⅰ中各重径积的分量为
《激光原理与技术》习题一 班级序号姓名等级 一、选择题 1、波数也常见作能量的单位, 波数与能量之间的换算关系为1cm-1 = eV。 ( A) 1.24×10-7 (B) 1.24×10-6 (C) 1.24×10-5 (D) 1.24×10-4 2、若掺Er光纤激光器的中心波长为波长为1.530μm, 则产生该波长的两能级之间的能量 间隔约为 cm-1。 ( A) 6000 (B) 6500 (C) 7000 (D) 10000 3、波长为λ=632.8nm的He-Ne激光器, 谱线线宽为Δν=1.7×109Hz。谐振腔长度为50cm。 假设该腔被半径为2a=3mm的圆柱面所封闭。则激光线宽内的模式数为个。 ( A) 6 (B) 100 (C) 10000 (D) 1.2×109 4、属于同一状态的光子或同一模式的光波是 . (A) 相干的 (B) 部分相干的 (C) 不相干的 (D) 非简并的 二、填空题 1、光子学是一门关于、、光子的科学。 2、光子具有自旋, 而且其自旋量子数为整数, 大量光子的集合, 服从统计分布。 3、设掺Er磷酸盐玻璃中, Er离子在激光上能级上的寿命为10ms, 则其谱线宽度 为。 三、计算与证明题 1．中心频率为5×108MHz的某光源, 相干长度为1m, 求此光源的单色性参数及线宽。
2．某光源面积为10cm 2, 波长为500nm, 求距光源0.5m 处的相干面积。 3．证明每个模式上的平均光子数为 1 )/ex p(1-kT hv 。 《激光原理与技术》习题二 班级 姓名 等级 一、 选择题 1、 在某个实验中, 光功率计测得光信号的功率为-30dBm, 等于 W 。 ( A) 1×10-6 (B) 1×10-3 (C) 30 (D) -30 2、 激光器一般工作在 状态. (A) 阈值附近 (B) 小信号 (C) 大信号 (D) 任何状态 二、 填空题 1、 如果激光器在=10μm λ输出1W 连续功率, 则每秒从激光上能级向下能级跃迁的粒子数 是 。 2、 一束光经过长度为1m 的均匀激励的工作物质。如果出射光强是入射光强的两倍, 则该物 质的增益系数为 。 三、 问答题 1、 以激光笔为例, 说明激光器的基本组成。 2、 简要说明激光的产生过程。 3、 简述谐振腔的物理思想。 4、 什么是”增益饱和现象”? 其产生机理是什么? 四、 计算与证明题 1、 设一对激光能级为2E 和1E (设g 1=g 2), 相应的频率为ν(波长为λ), 能级上的粒子数密度 分别为2n 和1n , 求 (a) 当ν=3000MHz , T=300K 时, 21/?n n =
2.4 复习思考题与习题 一、思考题 1. 平面四杆机构的基本型式是什么？它有哪几种演化方法？ 2. 铰链四杆机构的曲柄存在条件是什么？曲柄滑块机构及导杆机构 等其它四杆机构的曲柄存在条件是什么？ 3. 什么是连杆机构的压力角、传动角、急回运动、极位夹角、行程速 比系数？连杆机构最小传动角出现在什么位置？如何计算连杆机构的最小传动角？极位夹角与行程速比系数的关系如何？“死点”在什么情况下出现？如何利用和避免“死点”位置？ 4. 机构运动分析包括哪些内容？对机构进行运动分析的目的是什 么？什么叫速度瞬心？相对速度瞬心和绝对速度瞬心有什么区别？如何确定机构中速度瞬心的数目？什么是“三心定理”？对机构进行运动分析时，速度瞬心法的优点及局限是什么？ 5. 什么是Ⅰ级机构、RRR 杆组、RRP 杆组、RPR 杆组、PRP 杆组、 RPP 杆组？什么是相对运动图解法及杆组法？用杆组法对连杆机构进行运动分析的依据及基本思路是什么？ 6. 何谓摩擦角和摩擦圆？移动副中总反力是如何决定的？何谓当量 摩擦系数和当量摩擦角？机械效率的计算方法有哪些？从机械效率的观点来看，机械的自锁条件是什么？ 7. 平面连杆机构设计的基本问题有哪些？ “函数机构”、“轨迹机 构”、“导引机构”的设计思想、方法是什么？按给定行程速比系数设计四杆机构的方法是什么？ 二、习题 题2-1 如题2-1图所示导杆机构中，已知mm L AB 400=， 偏距mm e 10=。试问：
1． 试判定机构是否具有急回特性，并说明理由。 2． 若滑块的工作行程方向朝右，试从急回特性和压力角两个方面判定图示曲柄的转向是否正确？并说明理由。 题2-2图 题2-3 如题图2-3所示曲柄滑块机构： 1．设曲柄为主动件，滑块朝右运动 为工作行程。试确定曲柄的合理转向， 并简述其理由； 2．若滑块为主动件，试用作图法确定 该机构的死点位置； 题2-3 3．当曲柄为主动件时，画出极位夹角θ，最小传动角min γ。 题2-4 如题2-4 图所示齿轮-连杆组合机构中，构件3带动齿轮2(行 星齿轮)绕固定齿轮1(中心轮)转动，试用速度瞬心图解法求图示位置构件2与4的传动比2424/i ωω=。 题2-1图
《激光原理与技术》习题一 班级 序号 姓名 等级 一、选择题 1、波数也常用作能量的单位，波数与能量之间的换算关系为1cm -1 = eV 。 （A ）1.24×10-7 (B) 1.24×10-6 (C) 1.24×10-5 (D) 1.24×10-4 2、若掺Er 光纤激光器的中心波长为波长为1.530μm ，则产生该波长的两能级之间的能量间 隔约为 cm -1。 （A ）6000 (B) 6500 (C) 7000 (D) 10000 3、波长为λ=632.8nm 的He-Ne 激光器，谱线线宽为Δν=1.7×109Hz 。谐振腔长度为50cm 。假 设该腔被半径为2a=3mm 的圆柱面所封闭。则激光线宽内的模式数为 个。 （A ）6 (B) 100 (C) 10000 (D) 1.2×109 4、属于同一状态的光子或同一模式的光波是 . (A) 相干的 (B) 部分相干的 (C) 不相干的 (D) 非简并的 二、填空题 1、光子学是一门关于 、 、 光子的科学。 2、光子具有自旋，并且其自旋量子数为整数，大量光子的集合，服从 统计分布。 3、设掺Er 磷酸盐玻璃中，Er 离子在激光上能级上的寿命为10ms ，则其谱线宽度为 。 三、计算与证明题 1．中心频率为5×108MHz 的某光源，相干长度为1m ，求此光源的单色性参数及线宽。 2．某光源面积为10cm 2，波长为500nm ，求距光源0.5m 处的相干面积。 3．证明每个模式上的平均光子数为 1 )/exp(1 kT hv 。
《激光原理与技术》习题二 班级 姓名 等级 一、选择题 1、在某个实验中，光功率计测得光信号的功率为-30dBm ，等于 W 。 （A ）1×10-6 (B) 1×10-3 (C) 30 (D) -30 2、激光器一般工作在 状态. (A) 阈值附近 (B) 小信号 (C) 大信号 (D) 任何状态 二、填空题 1、如果激光器在=10μm λ输出1W 连续功率，则每秒从激光上能级向下能级跃迁的粒子数 是 。 2、一束光通过长度为1m 的均匀激励的工作物质。如果出射光强是入射光强的两倍，则该物 质的增益系数为 。 三、问答题 1、以激光笔为例，说明激光器的基本组成。 2、简要说明激光的产生过程。 3、简述谐振腔的物理思想。 4、什么是“增益饱和现象”？其产生机理是什么？ 四、计算与证明题 1、设一对激光能级为2E 和1E (设g 1=g 2)，相应的频率为ν(波长为λ)，能级上的粒子数密度分 别为2n 和1n ，求 (a) 当ν=3000MHz ，T=300K 时，21/?n n = (b) 当λ=1μm ，T=300K 时，21/?n n = (c) 当λ=1μm ，21/0.1n n =时，温度T=？ 2、设光振动随时间变化的函数关系为 （v 0为光源中心频率）， 试求光强随光频变化的函数关系，并绘出相应曲线。 ???<<=其它,00),2exp()(00c t t t v i E t E π
思考练习题1 1． 试计算连续功率均为1W 的两光源，分别发射λ＝0.5000μm ，ν=3000MHz 的光，每秒 从上能级跃迁到下能级的粒子数各为多少？ 答：粒子数分别为：18 8 346341105138.21031063.6105.01063.61?=????=? ?==---λ ν c h q n 23 9 342100277.510 31063.61?=???==-νh q n 2．热平衡时，原子能级E 2的数密度为n 2，下能级E 1的数密度为n 1，设21g g =，求：(1)当原子跃迁时相应频率为ν＝3000MHz ，T ＝300K 时n 2/n 1为若干。(2)若原子跃迁时发光波长λ＝1μ，n 2/n 1＝0.1时，则温度T 为多高？ 答：（1）(//m n E E m m kT n n n g e n g --=） 则有：1]300 1038.11031063.6exp[23 93412≈?????-==---kT h e n n ν （2）K T T e n n kT h 3 6 23834121026.61.0]1011038.11031063.6exp[?=?=???????-==----ν 3．已知氢原子第一激发态(E 2)与基态(E 1)之间能量差为1.64×l0－ 18J ，设火焰(T ＝2700K)中含有1020个氢原子。设原子按玻尔兹曼分布，且4g 1＝g 2。求：(1)能级E 2上的原子数n 2为多少？(2)设火焰中每秒发射的光子数为l08 n 2，求光的功率为多少瓦？ 答：（1）1923 181221121011.3]2700 1038.11064.1exp[4----?=???-?=?=??n n e g n g n kT h ν 且20 2110=+n n 可求出312≈n （2）功率＝W 918 8 10084.510 64.13110--?=??? 4．(1)普通光源发射λ＝0.6000μm 波长时，如受激辐射与自发辐射光功率体密度之比 q q 激自1 = 2000 ，求此时单色能量密度νρ为若干？(2)在He —Ne 激光器中若34/100.5m s J ??=-νρ，λ为0.6328μm ，设μ＝1，求 q q 激 自 为若干？ 答：（1）
第一关（不重要） 1.中文自我介绍，主要说一下自己大一干了什么，大二干了什么，大三干了什么，证书什么的就不用 说了，简历上有 2.文章的复述，文章大意结构搞清楚，记住一些关键词就行了 第二关：英语能力（重要） 1.自我介绍 2.Talk sth about TV programme，animal，music，picture，book ，USA,what is your favorite sport? 也有可能会问你简历里提到的东西，when it comes to ...句型，积累老师可能问的话题，找模板，当忘记说什么的时候，用“sth just came into my mind and went out the other side。Em...okey,I was trying to say that...老师也可能不会问抽到的问题，也可能会问下面问题 1你父母是做什么工作的？ ?回答：my mother is a kindgarten teacher,in my eyes,she is kind and patient;my father is a worker ? 1.Where there is a will,there is a way; ? 2.How are you feeling today? ?Could not be better ?口语。今年面试流程改进了，更合理。在外面准备一个话题，我的话题是Talk?something?about?electricity，?准备5分钟，进去后叙述。但进去后老师先让我自我介绍。我就开始背，老师听了一会，就把我打断了，估计知道我是早有准备。接着，她让我 Talk?something?about?my?parents,why?do?you?choose?HIT等。最后让我叙述门外准备的话题，一般1~2分钟为宜（3~4句）。放松一些，说错了也没什么，重要的是你要开口说，能把词汇说清楚，语法次要的。然后我说了一些其作用，但是忘了创新这个词，卡壳了，刚好时间到，开 第三关：逻辑能力测试（一般） 此关为三选二，题不难，要说出推理过程， 我选了一道是推理题，由题设推给出三个结论，问有多少正确；另外一道是削弱题，给出题设，问那个选项为真可以质疑题设。 第四关：工程实践（难） 1.下水道的水管里通常有很多的废物产生的臭气,如何设计漏水的漏斗,使得当倒掉水时,水可以流出 去,当没有水时,漏斗又可以阻止臭气上涌。。。弹簧+活塞 2.设计一个装置,使水井的那个绕绳子的辊子在将水桶提上来的时候,不会因为提水的人突然没有劲, 而发生倒转。棘轮在自行车中棘轮机构用于单向驱动，在手动绞车中棘轮机构常用以防止逆转 3.设计一个自动喷水机，可以实现根据土壤湿度自动调整喷水时间和喷水次数 4.乒乓球自动发球装置。我直接想起小时候玩的那种玩具枪，拽一下打一枪那个，发直球，发旋球， 以一定的速度与频率 5.鱼缸放久了，里面很脏，设计一个装置，不把水倒出完成清理工作 6.一个转轴，由电机控制，要求实现正反转360度，而且是到极限位置就反转 7.设计一个便于携带的脸盆 8.自动门，人来便开，人走便关 9.移动光盘，一个桌子上有一摞光盘，设计一个装置，移动到另外一个桌子上 10.但今年我的题是：给一个系统传动图，说明一下传动过程。反正我对题目理解不是很好，有些概念 也没弄清楚。我进去后，很老实的跟老师说，我没弄懂那个概念，请教一下老师。老师还是挺好的，通俗的解释了一下，大概意思就是让我说说怎样实现传动和运动的。我选的是一个截板机，我就解释一下怎样实现由电机的转动转变成工作台的转动及横向进给、纵向进给的直线运动（齿轮齿条，
题号一二三四总分阅卷人 得分 得分 2011 ─2012学年 第 2 学期 长江大学试卷 院（系、部） 专业 班级 姓名 学号 …………….……………………………. 密………………………………………封………………..…………………..线…………………………………….. 《 激光原理与技术 》课程考试试卷( A卷)专业：应物 年级2009级 考试方式：闭卷 学分4.5 考试时间：110 分钟相关常数：光速：c=3×108m/s, 普朗克常数h =6.63×10-34Js, 101/5=1.585 一、选择题 (每小题 3 分，共 30 分) 1. 掺铒光纤激光器中的发光粒子的激光上能级寿命为10ms ，则其自 发辐射几率为 。 （A ）100s -1 (B) 10s -1 (C) 0.1s -1 (D) 10ms 2. 现有一平凹腔R 1→∞，R 2=5m ，L =1m 。它在稳区图中的位置是 。(A) (0, 0.8) (B) (1, 0.8) (C) (0.8, 0) (D) (0.8, 1) 3. 图1为某一激光器的输入/输出特性曲线，从图上可以看出，该激光器的斜效率约为 。
(A) 10% (B) 20% (C) 30% (D) 40% 图1 图2 4．图2为某一激光介质的吸收与辐射截面特征曲线，从图上可以看出，该激光介质可用来产生 的激光。
得 分 (A) 只有1532 nm (B)只能在1532 nm 附近 (C) 只能在1530 nm-1560nm 之间 (D) 1470 nm-1570nm 之间均可 A 卷第 1 页共 6 页 5. 电光晶体具有“波片”的功能，可作为光波偏振态的变换器，当晶体加上V λ/2电场时，晶体相当于 。 （A ）全波片 (B) 1/4波片 (C) 3/4波片 (D) 1/2波片 6. 腔长3m 的调Q 激光器所能获得的最小脉宽为 。（设腔内介质折射率为1） （A ）6.67ns (B) 10ns (C) 20ns (D) 30ns 7. 掺钕钇铝石榴石（Y 3Al 5O 12）激光器又称掺Nd 3+:YAG 激光器，属四能级系统。其发光波长为 。 （A ） 1.064μm （B ）1.30μm （C ） 1.55μm （D ）1.65μm 8. 在采用双包层泵浦方式的高功率光纤放大器中，信号光在 中传输。 （A ） 纤芯 （B ）包层 （C ）纤芯与包层 （D ）包层中（以多模） 9. 脉冲透射式调Q 开关器件的特点是谐振腔储能调Q ，该方法俗称 。 （A ）漂白 （B ）腔倒空 (C ）锁模 （D ）锁相 10. 惰性气体原子激光器，也就是工作物质为惰性气体如氩、氪、氙、氖等。这些气体除氙以外增益都较低，通常都使用氦气作为辅助气体，借以 。 (A ）降低输出功率 (B ）提高输出功率 C ）增加谱线宽度 （D ）减小谱线宽度 二、填空题 (每小题 3 分，共 30 分) 1. 在2cm 3空腔内有一带宽为1×10-4μm ，波长为0.5μm 的跃迁，此跃迁的频率范围是 120 GHz 。 2. 稳定球面腔与共焦腔具有等价性，即任何一个共焦腔与无穷多个稳定
第6章 其它常用机构 189 第6章 其它常用机构 6.1 基本要求 1． 掌握棘轮机构的工作原理、类型、特点、应用。 2． 掌握槽轮机构的组成、工作原理、类型和应用。 3． 掌握槽轮机构的运动系数、运动特性及槽轮机构几何尺寸的计算。 4． 掌握单万向联轴节的结构和运动特性；掌握双万向联轴节的结构和运动特性；万向联轴 节的应用。 5． 了解不完全齿轮机构、螺旋机构、凸轮式间歇运动机构、非圆齿轮机构的工作原理及运 动特点。 6.2 内容提要 一、本章重点 本章重点是棘轮机构、槽轮机构和万向铰链机构的组成、运动特点及其运动设计的要点。 1．棘轮机构 齿式外啮合棘轮机构是由摇杆、棘爪、棘轮、止动爪和机架组成。可将主动摇杆连续往复摆动变换为从动棘轮的单向间歇转动。其棘轮轴的动程可以在较大范围内调节，且具有结构简单、加工方便、运动可靠等特点。但冲击、噪音大，且运动精度低。 了解其他形式的齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构的工作原理和运动特点。 （1） 棘轮转角的调节方法。常用棘轮转角的调节方法有： 1） 改变摆杆摆角； 2）利用棘轮罩遮盖部分棘齿。 （2）棘轮机的设计要点。 1）棘轮齿轮z 和棘爪数目j 的确定：棘轮齿数z 由棘轮的最小转角min ?来确定，即min 2z π?≥>，最常用的棘爪数目j =1，但当棘爪摆杆的摆角小于棘轮的齿距角360/z ?时，必须采用多棘爪的棘轮机构，一般取j =1~3。 2）棘轮的模数m 和齿距p 的确定：即m=d a /z ，p m π=，其中d a 为棘轮的齿顶圆直径。 3）棘轮齿面倾斜角α的确定：棘轮齿面倾斜角α为齿面与轮齿尖向径的夹角。为了使棘爪能顺利地进入棘轮齿间，则要求齿面总作用力R 对棘爪轴心的力矩方向应迫使棘爪进入棘轮齿底，即应满足条件：0α?>其中?为摩擦角。 4）棘轮齿形的选择：棘轮的齿形有双向作用的齿形和单向作用的齿形两种。双向作用的齿形一般都制成矩形，相应棘爪制成可翻转的或可提升并可转180°的。而单向作用的齿形通常都用锐角齿形，其齿形角一般根据铣刀角度决定。常用60°或55°，相应棘爪可制成
哈工大考研-机械-09年真题
一．填空题（每空1分，共20分） 1.在短圆柱滚子轴承，推力球轴承，圆锥滚子轴 承，调心球轴承和深沟球轴承5类轴承中，--------能很好地承受径向载荷与轴向载荷的联合作用；而-------则具有更好的调心作用。 2.圆柱蜗杆传动中，当蜗杆主动时，蜗杆的头数z越多，其传动啮合效率------；蜗杆传动的自锁条件为-------，蜗杆的头数z越小，越容易自锁。 3.圆柱形拉-压螺旋弹簧，若取载荷F，中径D2 和弹簧材料不变，把弹簧直径d和工作圈数n 都增大到2倍，其变形v约为-------。 4.多级齿轮传动减速器中传递的功率是一定的， 但由于低速轴的转速------而使得该轴传递的扭矩------，所以低速轴的直径要比高速轴的直径粗得多。 5.带传动采用张紧轮的目的是------------------ 6.双头螺栓连接和螺钉连接常常用于被连接件 较厚而不宜钻通孔的场合，其中双头螺柱连接则用于---------的场合，而螺钉连接则用于--------的场合。 7.轮系运转时，如果各齿轮的轴线的位置都固定
不动，则称之为--------；轮系运转时，至少有一个齿轮轴线的位置不固定，而是绕一固定轴线回转，则称该轮系为-------； 按照自由度数目的不同，又可将周转轮系分为--------和---------。 8.在同样材料条件下，三角形螺纹的摩擦力矩--------矩形螺纹的摩擦力矩，因此它多用于-------中，而矩形螺纹则多用于-------中。 9.凸轮机构从动件的最大位移称为--------。 10.一对曲柄滑块机构，若演化成以滑块为机 架，则其成为-------机构，若演化成以曲柄为机架，则其成为---------机构。 二．简答题（共20分，每题5分） 1.一个普通的三级减速器传动装置，其中有斜齿 圆柱齿轮传动，直齿圆柱齿轮传动和普通V 带传动，试按高速到低速排列其布置顺序，并简述理由。 2.边界摩擦与干摩擦有何区别？ 3.何为机器的“平均速度”和运转“不均匀系 数”？ 4.何为复合铰链，局部自由度和虚约束？在计算 机构自由度时应如何处理/?
《激光原理及应用》习题 1. 激光的产生分为理论预言和激光器的诞生两个阶段？简述激光理论的创始人，理论要点和提出理论的时间。简 述第一台激光诞生的时间，发明人和第一台激光器种类？ 答：激光理论预言是在1905年爱因斯坦提出的受激辐射理论。世界上第一台激光器是于1960年美国的梅曼研制成功的。第一台激光器是红宝石激光器。 2. 激光谱线加宽分为均匀加宽和非均匀加宽，简述这两种加宽的产生机理、谱线的基本线型。 答：如果引起加宽的物理因数对每一个原子都是等同的，则这种加宽称为均匀加宽，线型为洛仑兹线型。自然加宽、碰撞加宽及晶格振动加宽均属均匀加宽类型。 非均匀加宽是原子体系中每一个原子只对谱线内与它的表观中心频率相应的部分有贡献，线型为高斯线型。多普勒加宽和固体晶格缺陷属于非均匀加宽。 3. 军事上的激光器主要应用那种激光器？为什么应用该种激光器？ 答：军事上主要用的是CO 2激光器，这是因为CO 2激光波长处于大气窗口，吸收少，功率大，效率高等特点。 4. 全息照相是利用激光的什么特性的照相方法？全息照相与普通照相相比有什么特点？ 答：全息照相是利用激光的相干特性的。全息照片是三维成像，记录的是物体的相位。 1. 激光器的基本结构包括三个部分，简述这三个部分 答：激光工作物质、激励能源（泵浦）和光学谐振腔； 2. 物质的粒子跃迁分辐射跃迁和非辐射跃迁，简述这两种跃迁的区别。 答：粒子能级之间的跃迁为辐射跃迁，辐射跃迁必须满足跃迁定则；非辐射跃迁表示在不同的能级之间跃迁时并不伴随光子的发射或吸收，而是把多余的能量传给了别的原子或吸收别的原子传给他的能量。 3. 工业上的激光器主要有哪些应用？为什么要用激光器？ 答：焊接、切割、打孔、表面处理等等。工业上应用激光器主要将激光做热源，利用激光的方向性好，能量集中的特点。 4. 说出三种气体激光器的名称，并指出每一种激光器发出典型光的波长和颜色。 答：He-Ne 激光器，632.8nm （红光），Ar+激光器，514.5nm （绿光），CO 2激光器，10.6μm （红外） 计算题 1．激光器为四能级系统，已知3能级是亚稳态能级，基态泵浦上来的粒 子通过无辐射跃迁到2能级，激光在2能级和1能级之间跃迁的粒子产 生。1能级与基态（0能级）之间主要是无辐射跃迁。 （1）在能级图上划出主要跃迁线。 （2）若2能级能量为4eV ，1能级能量为2eV ，求激光频率； 解：（1）在图中画出 （2）根据爱因斯坦方程 21h E E ν=- 得 ()1914213442 1.610 4.829106.62610E E Hz h ---??-===??ν 2．由凸面镜和凹面镜组成的球面腔，如图。凸面镜的曲率半径为2m ，凹面镜的曲率半径为3m ，腔长为1.5m 。发光波长600nm 。判断此腔的稳定性； 解: 激光腔稳定条件 R3 32ω 21ω
3.4 复习思考与习题 一、思考题 1．从动件的常用运动规律有哪几种? 它们各有什么特点？各适用于什么场合？ 2．从动件运动规律的选择原则是什么？ 3．不同运动规律曲线拼接时应满足什么条件？ 4．凸轮机构的类型有哪些？在选择凸轮机构类型时应考虑那些因素？ 5．移动从动件盘形凸轮机构和摆动从动件盘形凸轮机构的设计方法各有什么特点？ 6．何谓凸轮的理论轮廓曲线？何谓凸轮的实际轮廓曲线？二者有和区别与联系？理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心移动滚子从动件盘形凸轮机构，其从动件的运动规律是否相同？ 7．在移动滚子从动件盘形凸轮机构中，若凸轮实际廓线保持不变，而增大或减小滚子半径，从动件运动规律是否发生变化？ 8．何谓凸轮机构的压力角? 在凸轮机构设计中有何重要意义? 一般是怎样处理的?当凸轮廓线完成后,如何检查凸轮转角为?时凸轮的压力角α? 若发现压力角超过需用值,可采取什么措施减少压力角? 9．设计直动推杆盘形凸轮机构时,再推杆运动规律不变的条件下,需减小推程压力角,采用哪两种措施？ 10．何谓运动失真? 应如何避免出现运动失真现象? 11．在移动滚子从动件盘形凸轮机构的设计中,采用偏置从动件的主要目的是什么? 偏置方向如何选取? 12．在移动平底从动件盘形凸轮机构的设计中,采用偏置从动件的主要目的是什么? 偏置方向如何选取? 13．何谓凸轮机构的偏心距，它对凸轮机构几何尺寸和受力情况有何影响？ 14．比较尖顶、平底和滚子从动件凸轮机构的优缺点及它们适用的场合？
二、习题 题3-1 如题3-1图所示为一尖顶移动从动件盘形凸轮机构从动件的部分运动线图。试在图上补全各段的位移、速度及加速度曲线，并指出在那些位置会出现刚性冲击？那些位置会出现柔性冲击？ 题3-1图 题3-2 已知凸轮以等角速度顺时针转动，从动件行程h=32 mm,从动件位移线图?-s 如题3-2图所示。凸轮轴心偏于从动件轴线的右侧，偏距e=10mm,基圆半径a r =35mm,滚子半径r r =15mm 。图中Oa 、bc 、de 、ef 、为抛物线，其余为直线。 1． 设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构； 2． 说明在下列三种情况下从动件的运动规律是否改变： （1） 其他条件不变，仅把偏距改装成e=20mm ； （2） 其他条件不变，仅把滚子换成r r =10mm ； （3） 其他条件不变，仅把从动件换成尖端从动件； 3． 其他条件不变，试设计一对心平底从动件盘形凸轮，绘出凸轮廓线， 并决定从动件平底应有的最小长度。 v a
机械考研选择学校和专业的一些建议 下面简单介绍下对机械考研选择学校和专业的一些建议；先说下专业，本科里面机械类专业有，机械电子工程，机械设计制造及其自动化，仪器…… 还有几个就不说了，而研究生里面是按学科分类的，机械工程学科里面有四个二级学科(就是大家常说的考研专业) 1.机械电子工程 2.机械制造及其自动化 3.车辆工程 4.机械设计及理论 其他非正统机械专业，但很多大学机械类学院附带的二级学科如仪器类。 其实，专业没什么区别的，真的，等你上研了就知道，一个老师往往带两三个专业的研究生。专业并不重要，它只是作为你学生证上面的一个代码。 下面我说下学校：(只说一部分，其他别的学校就不说了) 清华大学，上海交通大学，浙江大学，哈工大，北航，北京理工，东南大学，大连理工，华南理工，重庆大学，西安交通大学，华中科技大学，南航，南理工。 机械电子工程： 大家看这个名字就感觉是干it的吧 这个专业，不同的学校有不同的内容 比如，大连理工有个微系统研究中心，大连理工的机械电子工程就是这个研究中心的老师带的，主要做mems，偏向于电子，计算机方面。比如c语言编程，其他计算机方面的书籍必须好好看看，在那里上两年你基本上就跨到计算机专业了，很偏重于电子。同理在其他学校，比如西安交通大学，有个精密工程研究所，里面也是做mems的，但这个所只有两个专业：机械制造及其自动化，仪器科学，没机械电子工程。那西安交通大学的机械电子工程开在哪里了?主要开在CIMS所，主要是做些检测方面的。 还是这个专业，北京理工的好不好呢?国家级重点学科!你说好不好?可是，这个专业这北理工是做什么呢?军工，偏向于自动化控制。同样是这个专业，在北航有两个学院开：自动化学院和机械学院，分别偏向于不同的方向。貌似在机械学院的机械电子工程是指飞行器制造类。在中科院也有机械电子这样一个专业，但是在中科院所有研究所里面，只有一个所
激光的特性：方向性好、单色好、相干性好、亮度高。由于谐振腔对 光振荡方向的限制，激光只有沿腔轴方向受激辐射才能振荡放大，所以激光具有很高的方向性。半导体激光器的方向性最差。衍射极限θm≈1.22λ D (λ为波长，D为光束直径)；激光是由原子受激辐射而产生，因而谱线极窄，所以单色性极好。单模稳频气体激光器的单色性最好，半导体激光器的单色性最差；激光是通过受激辐射过程形成的，其中每个光子的运动状态（频率、相位、偏振态、传播方向）都相同，因而是最好的相干光源。激光是一种相干光这是激光与普通光源最重要的区别；激光的高方向性、单色性等特点，决定了它具有极高的单 色定向亮度。相干性包括时间相干和空间相干，有时用相干长度L C=C ?V 来表示相干时间。自发辐射：处于高能级E2的原子自发地向低能级跃迁，并发射出一个能量为hv=E2?E1的光子，这个过程称为自发跃迁。 自发辐射跃迁概率（自发跃迁爱因斯坦系数）A21=（dn21 dt ） sp 1 n2 = ?1 n2dn2 dt （n2为E2能级总粒子数密度；dn21为dt时间内自发辐射跃迁 粒子数密度）；受激辐射：在频率为v=(E2?E1)/h的光照激励下，或在能量为hv=E2?E1的光子诱发下，处于高能级E2上的原子可能跃迁到低能级E1，同时辐射出一个与诱发光子的状态完全相同的光子，这 个过程称为受激辐射跃迁W21=（dn21 dt ） st 1 n2 =?1 n2 dn2 dt 。受激辐射跃 迁与自发辐射跃迁的区别在于，它是在辐射场（光场）的激励下产生的，因此，其月前概率不仅与原子本身的性质有关，还与外来光场的单色能量密度ρv成正比，W21=B21ρv，B21称为爱因斯坦系数；受激吸收：处于低能级E1的原子，在频率为v的光场作用（照射）下，吸收