第50章 失真的回声(求收藏求追读求月票) 学霸的模拟器系统
“他在干什么?放弃了?”
周衍看得一头雾水,“不测电路,难道结果还能凭空猜出来?”
“想啥呢,林神仙肯定又要祭出仙法了,你看就完了,肯定又是咱们凡人看不懂的神仙操作。”
许嘉诚早已见怪不怪,隨口回了一句。
神仙施法,让你隨隨便便就看懂还得了?
只见林允寧断开了所有电路后,直接將一个上升沿远快於示波器的方波信號源,接入了示波器。
屏幕上,一个完美的阶跃信號,被这台老旧的仪器无情地“拉伸”成了一条圆滑的指数上升曲线。
这就是示波器自身的“素顏照”——
它的阶跃响应函数!
林允寧没有丝毫犹豫,迅速读下这条曲线的数据,用最简单的rc充电模型 v(t)= v?(1 - e^(-t/t_scope))进行擬合。
不到五分钟,他就极其精准地计算出了这台示波器自身的“病灶”——
它的等效时间常数t_scope。
“原来如此……”
顾伟点点头,深深吸了一口气。
这小子的脑迴路是怎么设计的?
他没有去解决问题,而是先给问题本身,画了一幅精准的“肖像”!
可这样得到的是一个卷积方程,他打算暴力求解么?
还不等顾伟想明白,林允寧继续开始了他的神来之笔。
当重新接上rl电路进行测量时,他已经不再是一个盲人摸象的探索者。
他是一位手握“仪器诊断报告”的外科医生。
他知道,现在测得的失真曲线,是真实的指数衰减信號与示波器这个“rc滤波器”串联后的结果。
他没有去硬解复杂的卷积方程,而是在草稿纸上,直接写出了描述这个物理过程的一阶串接微分方程
t_scope * dy/dt + y = x(t)。
然后,他將刚刚测得的t_scope作为一个已知参数,代入了进去!
整个问题,瞬间被降维!
一个看似无解的难题,瞬间变成了一个只含单个未知数t_rl的、可以被轻鬆擬合求解的简单问题!
整个问题,瞬间被降维!
他最终得到了一个全新的、专为这台“残疾”仪器量身定製的擬合函数。
这个函数不再是简单的指数,但它的物理意义无比清晰。
其中唯一的未知数,就是那个他真正想要求解的t_rl!
他用这个函数进行擬合。
一次成功!
那条由理论计算出的红色曲线,如同一道完美的弧线,与屏幕上失真的绿色波形,严丝合缝地重叠在了一起!
他直接从这片失真的数据海洋中,“提纯”出了最真实、最纯粹的物理信號!
“咔噠。”
林允寧轻轻合上笔帽,將那份写得乾乾净净的实验报告,第一个交了上去。
……
考试结束的铃声响起。
顾伟在投影仪上,展示了几份典型的报告。
他先是指著杜飞那份r2=0.999的“完美”擬合曲线,语气却异常冰冷:
“杜飞同学,双指数函数在数学上,確实是双一阶串接系统的解。但你没有告诉我,你的模型中,参数与物理对象——线圈l、电阻r、示波器t_scope——如何对应。
“你只是在用一个复杂的函数去描摹一个结果,这叫数字游戏。
“这不是物理。”
这番毫不留情的点评,让杜飞的脸色瞬间变得煞白。
接著,顾伟切换到了林允寧的报告。
他没有展示最后那个精確到令人髮指的结果,而是只展示了第一步——
那张標定示波器响应函数的图。
“在座的所有人,都在想办法解决rl电路的问题。只有林允寧同学,他先解决了我们所有人都忽略了的关键问题——
“我们用来测量的工具本身,是否可靠。”
他顿了顿,环视全场,最终的目光落在最后一排的林允寧身上,一字一顿地说道:
“他没有把仪器当成一个完美的黑箱,而是把它也视为了整个物理系统的一部分,为它建模,將它的影响从最终结果中精確地剔除。这,才是实验物理学的灵魂。”
这番话,如同惊雷,在每个人的脑海中炸响。
杜飞看著投影上林允寧那清晰的物理模型,再看看自己那一堆毫无意义的数学符號,拳头攥得紧紧地,几乎要將手中的笔捏断。
当他走出考场时,低声对同样被震撼到无以復加的许嘉诚说:
“理论,理论才是最终的战场。我会让林允寧明白,物理,终究是建立在数学上的。”
许嘉诚看著杜飞那副魔怔的样子,又回头看了一眼那个已经开始打哈欠,准备去食堂乾饭的林允寧,忍不住对身旁的周衍吐槽:
“我靠,这傢伙睡糊涂了吧?还想跟林神仙比理论?他忘了昨天是谁用一张图秒了电动力学压轴题的吗?”
……