近日，我院2021级本科生王晴同学在《European Journal of Physics》期刊上发表了题为 “A magnetic pendulum for demonstrating Mathieu-type parametric resonance”  的研究论文，师玉军老师为该论文的通讯作者。此外，这项创新性的研究还于今年3月乐成申请到实用新型专利。

論文介紹

 参数共振是一种在自然界和工程领域中广泛存在的现象，它指的是当系统的某些参数（如频率、振幅等）发生变化时，会导致系统响应泛起显著增强或改变的情况。液体外貌的 Faraday波、海洋中的船舶横摇以及离子阱中的离子运动等都是参数共振的典型代表，但在大学物理实验中，若要通过机械方式实现参数共振，不仅成本高，且学生不易掌握相关的器械操作。基于此，研究团队设计出了一种便于在大学物理实验中实现的参数共振装置。

 在該研究中，研究團隊設計了一種基于磁性擺的實驗裝置，該裝置接纳懸挂著磁性小球作爲主體，並通過亥姆霍茲線圈産生的交變均勻磁場進行驅動，旨在直觀地演示和定量研究Mathieu型參數共振。這一裝置爲基于參激共振的非線性系統研究提供了寶貴的實驗基礎。

 該團隊基于設計的實驗裝置，研究了磁力擺在驅動下的阻尼振動特性，並通過精確控制磁場頻率與幅值，乐成觀測到了參激共振的一階和二階不穩定區域。研究發現，亥姆霍茲線圈磁場的非均勻性對擺動行爲的影響主要體現在大擺角運動中，而對于小擺角（小于5°）的運動，其影響可忽略不計。此外，實驗還揭示了非線性因素對擺動特性的顯著影響，並提出這一裝置在模擬參數位相態或耦合振子行爲方面具有應用潛力。這項研究不僅豐富了本科生對複雜物理過程的理解，也爲本科生探索更複雜的物理現象提供了新的視角。

探索曆程

 行远自迩，笃行不怠。依托拔尖创新人才培養体系和拔尖基地科创项目，在大二上学期的设计性实验课中，我们选定了以参数共振为焦点的课题进行深入研究。从理论学习到实验验证，每一步都充满了挑战与收获。面对设备构建和理论知识的双重难题，我们积极查阅文献，利用Origin软件进行数据分析和实验计划，制止了盲目试错。在实验阶段，我们各司其职，齐心协力搭建实验装置、纪录数据并优化参数。尽管历程中遇到了不少困难，如磁力摆装置的构建一度陷入僵局，但师玉军老师不仅在技术上给予了专业的建议，更在精神上给予我们勉励和动力。通过团队的不懈努力和重复调整，最终乐成克服难关，推动了实验的顺利进行。

 行而不辍，履践致远。最终，我们将实验结果整理成论文，并投稿至《European Journal of Physics》。在审稿阶段，我们经历了审稿人的反馈以及重复修改，在师玉军老师的指导下，最终论文乐成发表。这段经历让我们深感充实，也学到了许多课堂之外的知识。这次课题研究不仅为我们未来的学习和研究奠基了坚实基础，也让我们越发期待未来的挑战！

 博觀約取，厚積薄發。在參與這項研究的過程中，我深刻體會到從理論到實驗設計的轉化是一段充滿挑戰和驚喜的旅程。這段經曆讓我明白，科研中最重要的不是追求一步到位，而是不斷嘗試和修正。每一次失敗都是向乐成邁進的墊腳石。當實驗現象完美展現時，那種喜悅和成就感讓所有努力變得值得。

責編：劉絲雨

二审：张   波

三审：李   鹏