摘 要：在醫(yī)用物理學(xué)實(shí)驗(yàn)中，有一個(gè)“示波器原理及使用”的實(shí)驗(yàn)，其中要讓學(xué)生在示波器上調(diào)試出一個(gè)李薩圖形，理論上講，李薩圖形應(yīng)該是個(gè)穩(wěn)定的、閉合環(huán)形軌跡（圓或橢圓）。但在試驗(yàn)中用兩個(gè)獨(dú)立的正弦信號(hào)合成的李薩圖形是周期性旋轉(zhuǎn)和變化的。對(duì)此現(xiàn)象，我經(jīng)過(guò)認(rèn)真的思考和實(shí)驗(yàn)，找出了原因，以示相關(guān)的教師和愛鉆研的學(xué)生。

關(guān)鍵詞：李薩圖形； YB4328示波器； LC振動(dòng)器； 相位差

中圖分類號(hào)：O329；TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-3315（2014）11-139-001

形成李薩圖形需要兩個(gè)條件，一、兩個(gè)頻率相等（或倍數(shù)關(guān)系）的正弦信號(hào)，二、兩信號(hào)的相位差恒定。

這里有一個(gè)LC電路，剛好滿足我驗(yàn)證上述結(jié)論所需的條件（由于C2對(duì)電壓的延遲作用，A、B的正弦信號(hào)雖為同頻，但有一定的相位差）。如下圖

先將A點(diǎn)的正弦信號(hào)分別輸入YB4328示波器的CH1、CH2通道，由于兩通道輸入的是同一個(gè)信號(hào)，相位差為0，示波器的工作方式置為X—Y，合成的李薩圖形是一條穩(wěn)定的直線。（如圖一）

將YB4328示波器調(diào)到顯示兩信號(hào)相位差的工作狀態(tài)（垂直選“交替”，觸發(fā)源用CH1為基準(zhǔn)信號(hào)），將A、B兩點(diǎn)的正弦信號(hào)分別輸入YB4328示波器的CH1、CH2通道，觀察它們的相位差， 兩信號(hào)的相位差恒定。（如圖二）再將示波器的工作方式置為X—Y，合成的李薩圖形同樣是一個(gè)穩(wěn)定的橢圓。（如圖三）

可以猜測(cè)，雖然實(shí)驗(yàn)中輸入的兩獨(dú)立正弦信號(hào)是同頻的，但它們的相位差肯定是變化的。

驗(yàn)證：將YB4328示波器調(diào)到顯示兩信號(hào)相位差的工作狀態(tài)（垂直選“交替”，觸發(fā)源用CH1為基準(zhǔn)信號(hào)），將兩信號(hào)發(fā)生器輸出的正弦信號(hào)分別接入示波器的CH1和CH2通道上，這時(shí)發(fā)現(xiàn)CH2輸入的信號(hào)始終在做水平移動(dòng)，這說(shuō)明兩信號(hào)的相位差一直在0—2π之間變化，（如圖四）再將示波器的工作方式置為X—Y，合成的李薩圖形是一個(gè)波形和位置周期性變化的圖形（直線—橢圓—圓—橢圓—直線）。（如圖五、六）

結(jié)合圖五、六，可以推導(dǎo)李薩圖形變化的一個(gè)周期就是兩信號(hào)的相位差在0-2π之間的變化時(shí)間。

綜述以上的實(shí)驗(yàn)可以知道，兩個(gè)獨(dú)立的信號(hào)不經(jīng)過(guò)處理，是不能做到同步的，沒有穩(wěn)定的相位差，自然也得不到穩(wěn)定的李薩圖形。這一點(diǎn)是設(shè)計(jì)“觀察李薩圖形”實(shí)驗(yàn)時(shí)沒考慮到的。