混合式教学模式在大学物理实验课程建设中的应用——评《大学物理实验教程》 被引量：4

1

作者 朴颖 《教育理论与实践》 北大核心 2022年第6期F0002-F0002,共1页

近年来,随着教育改革的不断深入,加之互联网技术的支撑,混合式教学模式应运而生。混合式教学以线上线下的有机融合、全面系统的资源整合、灵活多变的教学手段见长,进一步突出学生的课堂主体性与主观能动性,符合大学物理实验的教学目标,... 近年来,随着教育改革的不断深入,加之互联网技术的支撑,混合式教学模式应运而生。混合式教学以线上线下的有机融合、全面系统的资源整合、灵活多变的教学手段见长,进一步突出学生的课堂主体性与主观能动性,符合大学物理实验的教学目标,能够弥补大学物理实验课程建设中的空白。大学物理实验重在培养学生的动手能力与创造能力,然而以授课为主的传统教学模式却难以满足教学需要。因此,探究混合式教学模式在大学物理实验课程建设中的应用成为当前研究的热门话题。 展开更多

关键词 大学物理实验 混合式教学模式 线上线下 教学手段 主观能动性 资源整合 有机融合 教学目标

下载PDF 职称材料

近代科学发展中的物理实验变革探索——评《物理与化学实验教学思维创新》 被引量：1

2

作者 刘春宇 张莹 张挺耸 《中国高校科技》 北大核心 2023年第1期I0014-I0014,共1页

物理学作为现代科学的支撑,推动着现代科学水平的进步。探索近代科学发展过程中物理实验方式、实验理念等的变革,能够为物理学的发展以及科学的进步带来一定的启示。由卢宏、王娣和李永莉三人联合编著,吉林人民出版社于2017年出版的《... 物理学作为现代科学的支撑,推动着现代科学水平的进步。探索近代科学发展过程中物理实验方式、实验理念等的变革,能够为物理学的发展以及科学的进步带来一定的启示。由卢宏、王娣和李永莉三人联合编著,吉林人民出版社于2017年出版的《物理与化学实验教学思维创新》一书,以实验课程为抓手,以物理和化学两门实验型学科为例,分析近代科学发展过程中的实验变革过程,以期思索实验的未来走向,为实验进步提供一定的指引,为科学的未来发展提出一定的思考。 展开更多

关键词 吉林人民出版社 现代科学 化学实验教学 物理实验 近代科学 科学发展过程 思维创新 实验课程

原文传递

风控热晕下复合贝塞尔高斯光束的模式串扰

3

作者 丁洲林 于永吉 李晓庆 《光子学报》 EI CAS CSCD 2024年第2期200-210,共11页

采用多层相屏法和快速傅里叶变换法数值求解热晕方程,研究了复合贝塞尔高斯(cBG)光束大气传输过程中受热晕效应的影响。研究发现:由于热晕效应造成的光强和相位畸变,cBG光束会发生相位奇点移动和轨道角动量谱展宽,并产生模式串扰。当风... 采用多层相屏法和快速傅里叶变换法数值求解热晕方程,研究了复合贝塞尔高斯(cBG)光束大气传输过程中受热晕效应的影响。研究发现:由于热晕效应造成的光强和相位畸变,cBG光束会发生相位奇点移动和轨道角动量谱展宽,并产生模式串扰。当风速较小时,大气介质吸收激光产生的热效应较强,导致光束的模式串扰也较强。对于初始角量子数差值较大的cBG光束,其相对串扰能量较小,受热晕效应影响导致的模式串扰较弱。此外,还研究了旋转cBG光束的热晕效应,该光束的旋转特性使其在传输过程中四周都能得到均匀的扩展。因此,相较于非旋转cBG光束,旋转cBG光束的光强分布比更均匀,模式串扰更小。并且,随着旋转cBG光束的径向波数差值的增大,模式串扰减弱。综上,增大初始角量子数差值以及径向波数差值可以有效降低cBG光束的模式串扰。 展开更多

关键词 复合贝塞尔高斯光束 热晕效应 大气传输 模式串扰

下载PDF 职称材料

纳米机械加工与检测技术发展及其教学改革

4

作者 徐铭泽 张挺耸 《铸造》 CAS 北大核心 2022年第8期1079-1079,共1页

纳米机械象征着人类在微观世界取得的重大成就之一,它也代表了一种新型的制造加工技术,这种技术并非独立存在的,从加工方式上说,涵盖了能量束控制、化学腐蚀、扫描显微技术等。在纳米机械“微观技术链”的体系之内,原子力显微镜是一个... 纳米机械象征着人类在微观世界取得的重大成就之一,它也代表了一种新型的制造加工技术,这种技术并非独立存在的,从加工方式上说,涵盖了能量束控制、化学腐蚀、扫描显微技术等。在纳米机械“微观技术链”的体系之内,原子力显微镜是一个重要的工具,甚至可以说,它是纳米机械加工与检测技术的基础,实际上满足了纳米级样品的“检测+加工”一体化需要。 展开更多

关键词 纳米机械 原子力显微镜 微观技术 化学腐蚀 显微技术 能量束 微观世界 教学改革

下载PDF 职称材料

970 nm高功率光栅外腔可调谐半导体激光器 被引量：1

5

作者 苏鹏 高欣 +3 位作者 张悦 赵仁泽 伏丁阳 薄报学 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期664-672,共9页

宽条形半导体激光器广泛应用于激光泵浦、激光加工等领域。针对宽条型半导体激光器输出光谱宽、调谐范围小的问题,采用衍射效率分别为28%和55%的反射式衍射光栅作为反馈元件构建了宽条形970 nm波长光栅外腔半导体激光器。研究了Littrow... 宽条形半导体激光器广泛应用于激光泵浦、激光加工等领域。针对宽条型半导体激光器输出光谱宽、调谐范围小的问题,采用衍射效率分别为28%和55%的反射式衍射光栅作为反馈元件构建了宽条形970 nm波长光栅外腔半导体激光器。研究了Littrow结构激光器参数对其性能(调谐范围、功率、阈值电流、线宽)的影响。实验结果表明,通过结构优化可得到窄线宽可调谐激光输出,适当地提高温度和使用较高衍射效率的光栅可增加激光器调谐范围,并且较高衍射效率的光栅可降低激光器的阈值电流。基于S偏振入射方式的光栅外腔激光器最大可实现27.87 nm的波长调谐范围,光谱线宽压窄至0.2 nm,输出功率可达1.11 W。 展开更多

关键词 半导体激光器 衍射光栅 波长调谐 阈值电流

下载PDF 职称材料

石墨烯量子点荧光增强及pH响应特性研究

6

作者 张北龙 李金华 +3 位作者 陆冬筱 张可欣 王笑军 马力 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期523-534,共12页

本文详细研究了交联剂1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)对石墨烯量子点(GQDs)光学性质的影响及原因。采用水热法制备了GQDs,并与EDC反应得到GQDs/EDC复合物,对GQDs和GQDs/EDC的光谱特性进行研究。使用PBS溶液以及人工胃... 本文详细研究了交联剂1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)对石墨烯量子点(GQDs)光学性质的影响及原因。采用水热法制备了GQDs,并与EDC反应得到GQDs/EDC复合物,对GQDs和GQDs/EDC的光谱特性进行研究。使用PBS溶液以及人工胃液样品,研究pH对GQDs/EDC荧光影响规律及作用机理。实验结果表明:GQDs表面缺陷被EDC钝化,使得GQDs的荧光在小于1 min内迅速增强,并在5~20 min内保持稳定;相比单独GQDs,GQDs/EDC的荧光强度显著提升约264倍;pH响应实验表明,在pH值为1.75~4.01及4.01~9.28范围内,GQDs/EDC具有荧光和吸收强度线性响应规律。生物兼容性表明,在25~300μg/mL样品浓度下,人乳腺癌细胞存活率均大于80%;同时,对人工胃液pH具有较高的检测准确性,其相对标准偏差RSD≤1.10%。EDC介导的荧光增强,使GQDs在检测、传感、成像等领域更具优势。同时,GQDs/EDC灵敏的pH响应特性使其在pH值检测应用中具有良好前景。 展开更多

关键词 石墨烯量子点 EDC 荧光增强 表面钝化 PH响应

下载PDF 职称材料

窄线宽1064 nm掺镱光纤激光器泵浦MgO:PPLN中红外光学参量振荡器研究

7

作者 李炳阳 于永吉 +4 位作者 王子健 王宇恒 姚晓岱 赵锐 金光勇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期186-191,共6页

提出了一种基于1 064 nm掺镱光纤激光器泵浦MgO:PPLN的3.83μm中红外光学参量振荡器。基于单谐振光学参量振荡器的阈值理论和线宽压窄前后的光束能量集中性理论,分析了不同泵浦光束聚焦深度下,谐振腔内光束分布情况以及线宽调制前后能... 提出了一种基于1 064 nm掺镱光纤激光器泵浦MgO:PPLN的3.83μm中红外光学参量振荡器。基于单谐振光学参量振荡器的阈值理论和线宽压窄前后的光束能量集中性理论,分析了不同泵浦光束聚焦深度下,谐振腔内光束分布情况以及线宽调制前后能量的不同集中程度对阈值和光-光转换效率所产生的影响。通过采用单个光纤布拉格光栅的方式压窄了泵浦光线宽,对比分析了在不同占空比下,泵浦光线宽压窄前后对中红外光学参量振荡器输出特性的影响。当泵浦功率为18 W,脉冲激光占空比为0.2%,脉宽为100 ns,泵浦光线宽为2.5 nm时,MgO:PPLN中红外光学参量振荡器获得功率为1.42 W的3.83μm激光输出,光-光转换效率为7.9%。将线宽压窄到0.1 nm后,脉宽为2 ns,MgO:PPLN中红外光学参量振荡器获得最高功率为1.98 W的3.83μm激光输出,光-光转换效率为11%,光束质量M2=1.89;同时相比于线宽压窄前激光输出效率提高了39.2%。 展开更多

关键词 光学参量振荡器 窄线宽 光纤激光器 中红外 占空比

原文传递

基于多光谱成像技术的面部痤疮识别研究

8

作者 孙哲 任玉 +2 位作者 蔡红星 周建伟 蒋雨鹏 《光散射学报》 2022年第3期231-236,共6页

痤疮是属于丙酸杆菌皮肤病脉的一种慢性炎症,它危害着人体健康。虽然市面上存在痤疮识别手段,但其仪器较大且费用昂贵,目前尚无民用级别的痤疮识别系统投入使用。本文提出一种基于多光谱成像技术的面部痤疮识别方案,即利用多光谱相机设... 痤疮是属于丙酸杆菌皮肤病脉的一种慢性炎症,它危害着人体健康。虽然市面上存在痤疮识别手段,但其仪器较大且费用昂贵,目前尚无民用级别的痤疮识别系统投入使用。本文提出一种基于多光谱成像技术的面部痤疮识别方案,即利用多光谱相机设备,分别对面部正常与不同严重程度痤疮皮肤进行多光谱图像信息采集,通过图像处理方法对采集的信息进行多光谱图像分析,并通过光谱反演算法获取光谱信息。然后将反演出的正常和不同严重程度痤疮皮肤的反射率谱线,与高精度光谱仪在同等实验条件下探测的谱线趋势进行对比。最后建立支持向量机(support vector machine,SVM)面部痤疮三度四级分类模型,准确率为90%,验证了基于多光谱成像技术对面部痤疮无创识别与分类的可行性。 展开更多

关键词 多光谱成像 反射率谱 图像识别 图像二值化 痤疮识别

下载PDF 职称材料

毫秒激光辐照含杂质熔石英的热应力研究

9

作者 常馨予 蔡继兴 金光勇 《传感器技术与应用》 2022年第3期358-368,共11页

为了研究毫秒脉冲激光辐照含缺陷熔石英的热应力特性,本文基于热传导理论和弹塑性力学理论,利用有限元分析软件对毫秒脉冲激光辐照含缺陷熔石英的过程进行了数值分析,得到了熔石英的温度及应力变化规律。结果表明:通过数值计算,发现含... 为了研究毫秒脉冲激光辐照含缺陷熔石英的热应力特性,本文基于热传导理论和弹塑性力学理论,利用有限元分析软件对毫秒脉冲激光辐照含缺陷熔石英的过程进行了数值分析,得到了熔石英的温度及应力变化规律。结果表明:通过数值计算,发现含有杂质的熔石英材料和不含有杂质的熔石英材料进行对比,含有杂质的熔石英材料温升笔画和应力变化更明显。当毫秒激光正好落在杂质中心位置,此时熔石英材料产生的温升最大,在杂质中心更容易产生热膨胀。 展开更多

关键词 熔石英 数值模拟 热应力 激光技术

下载PDF 职称材料

PbSe量子点表面修饰工程与应用研究进展

10

作者 杨丹 王登魁 +5 位作者 方铉 房丹 杨丽 项超 李金华 王晓华 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2023年第15期43-55,共13页

硒化铅胶体量子点(PbSe QDs)因其具有显著的多激子效应、大的激子波尔半径、宽的波长调控范围以及高的荧光量子产率等优异性能,在室温红外光电子器件领域有巨大的应用前景。然而,通过溶液法合成的PbSe QDs存在发光稳定性差和发光效率低... 硒化铅胶体量子点(PbSe QDs)因其具有显著的多激子效应、大的激子波尔半径、宽的波长调控范围以及高的荧光量子产率等优异性能,在室温红外光电子器件领域有巨大的应用前景。然而,通过溶液法合成的PbSe QDs存在发光稳定性差和发光效率低等问题,进一步限制了它的发展,这是由量子点的表面易被氧化与载流子传输性能不佳所导致的。因此,本文围绕PbSe QDs的表面修饰工程对其迁移率、陷阱态、能级移动、发光效率以及稳定性改性方面的影响进行了系统论述,并总结了表面修饰工程在PbSe QDs太阳能电池、发光二极管和光电探测器等领域的应用现状,最后对该工程在光电子器件实际应用中存在的问题以及未来研究重点进行了展望。 展开更多

关键词 光学器件 硒化铅胶体量子点 配体 光致发光 稳定性 光电子器件

原文传递

基于可见/近红外光谱对葡萄可溶性固形物无损检测研究

11

作者 吴虹璋 蔡红星 +4 位作者 任玉 王婷婷 周建伟 李栋梁 曲冠男 《光散射学报》 2024年第1期44-51,共8页

葡萄中可溶性固形物是评价葡萄成熟度的重要指标,本文探究了基于可见/近红外光谱技术对多个品种葡萄(红提、巨峰、辽峰)可溶性固形物(Soluble Solid Content,SSC)含量进行定量分析。分别采集了三个葡萄品种在550~960 nm波长范围内的透... 葡萄中可溶性固形物是评价葡萄成熟度的重要指标,本文探究了基于可见/近红外光谱技术对多个品种葡萄(红提、巨峰、辽峰)可溶性固形物(Soluble Solid Content,SSC)含量进行定量分析。分别采集了三个葡萄品种在550~960 nm波长范围内的透射光谱数据,采用Savitzky-Golay卷积平滑(S-G)、标准正态变换(Standard Normal Variate,SNV)、小波变换(WT)、一阶求导+S-G卷积平滑组合(1stDer+S-G)预处理方法,对比分析出最适合各个品种的预处理方法;然后在最佳的预处理方法下采用连续投影算法(SPA)、竞争性自适应重加权(CARS)对光谱进行特征波长选择;结合化学计量学方法分别建立多品种与单一品种的偏最小二乘回归(PLSR)、BP神经网络SSC含量无损预测模型。结果表明,基于BP-SPA建立的SSC含量模型最优,多个品种通用SSC含量预测模型的预测集相关系数(Rp 2)为0.85,表明基于可见/近红外光谱技术对多个葡萄品种SSC含量无损检测是可行的。 展开更多

关键词 可见/近红外光谱 可溶性固形物 偏最小二乘 无损检测 BP神经网络

下载PDF 职称材料

970 nm超辐射发光二极管弯曲脊形波导数值分析 被引量：1

12

作者 刘帅男 王芝浩 +3 位作者 王警辉 张悦 薄报学 高欣 《光电子．激光》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期628-635,共8页

本文基于光束传播法(beam propagation method,BPM)和时域有限差分法(finite difference time domain method,FDTD)建立了分析模型,模拟并分析了弯曲脊形波导超辐射发光二极管(superluminescent light emitting diode,SLD)不同结构参数... 本文基于光束传播法(beam propagation method,BPM)和时域有限差分法(finite difference time domain method,FDTD)建立了分析模型,模拟并分析了弯曲脊形波导超辐射发光二极管(superluminescent light emitting diode,SLD)不同结构参数(刻蚀深度、曲率半径、脊形宽度)对波导损耗的影响和倾斜脊形波导不同结构参数(刻蚀深度、脊形宽度、倾斜角度、发射波长)对模式反射率的影响。计算表明,弯曲脊形波导的刻蚀深度和曲率半径是影响波导损耗的重要因素。刻蚀深度较浅使波导对光场的限制作用较弱,过小的曲率半径会使模式传输泄露严重,损耗大大增加。脊形宽度越大,波导损耗越小,其对波导损耗影响较小。脊形波导的端面倾斜角度是抑制模式反射率的重要因素,脊形宽度增加,模式反射率逐渐减小,并在特定的几个角度形成的奇点达到最小值。刻蚀深度对于模式反射率的影响作用较小,但随着刻蚀深度的增加,奇点发生的角度产生了向小角度偏移。在特定的倾斜角度范围内,随着波长减小,奇点的数目会逐渐增加。研究结果可对设计具有优越性能的SLD器件提供参考。 展开更多

关键词 超辐射发光二极管(SLD) 弯曲脊形波导损耗 倾斜脊形波导模式反射率 光束传播法(BPM) 时域有限差分法(FDTD)

原文传递

探讨现代科学技术与电磁学教学的融合

13

作者 孙松阳 孙秀平 王贺 《广西物理》 2022年第4期60-62,共3页

电磁学基本规律的应用遍及许多领域且还在不断发展中,为电磁学教学提供了丰富的应用背景。为了培养学生的科学兴趣和创新意识,解决电磁学理论抽象性强的问题,我们需要在电磁学课堂中融入现代科学技术的发展成果,以适应理工科背景下的高... 电磁学基本规律的应用遍及许多领域且还在不断发展中,为电磁学教学提供了丰富的应用背景。为了培养学生的科学兴趣和创新意识,解决电磁学理论抽象性强的问题,我们需要在电磁学课堂中融入现代科学技术的发展成果,以适应理工科背景下的高等教育环境。我们在本文中选取了四个范例,分别是磁悬浮、电磁炮、霍尔效应、磁存储,介绍了这些例子涉及到的电磁学知识点,尽可能以定性和定量的方式将这些科技成果展现出来,为更新课堂教学提供素材,实现电磁学课堂教学与现代科技的有机结合,以期抛砖引玉,促使更多高新技术走入课堂教学中,让学生从本科课堂中了解掌握前沿科学进展,适应不断变化发展的科技社会。 展开更多

关键词 磁悬浮 电磁炮 霍尔效应 磁存储

原文传递