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太赫兹波段二氧化钒薄膜的研究进展 预览
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作者 张化福 沙浩 +4 位作者 吴志明 蒋亚东 王操 孙艳 景强 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第15期2513-2523,共11页
在68℃附近,二氧化钒薄膜就能实现低温半导体相和高温金属相之间的一级可逆相变,相变时二氧化钒薄膜的太赫兹透过率和反射率等都会发生急剧的变化。更为重要的是,除了加热之外,其他激励方式,如光照、电场、太赫兹场等也能使二氧化钒薄... 在68℃附近,二氧化钒薄膜就能实现低温半导体相和高温金属相之间的一级可逆相变,相变时二氧化钒薄膜的太赫兹透过率和反射率等都会发生急剧的变化。更为重要的是,除了加热之外,其他激励方式,如光照、电场、太赫兹场等也能使二氧化钒薄膜发生相变。这一独特、优异的半导体-金属相变性能使得二氧化钒薄膜在太赫兹开关、调制器等领域具有巨大的应用前景。因此,二氧化钒薄膜已成为太赫兹材料与功能器件方面的一个研究热点。研究工作主要集中在二氧化钒薄膜的制备方法、相变性能及在太赫兹器件领域的应用三个方面。探究制备高质量二氧化钒薄膜的方法是其获得优异的相变性能及应用的前提条件。在太赫兹波段,二氧化钒薄膜的常用制备方法有脉冲激光沉积法、磁控溅射法及溶胶-凝胶法。脉冲激光沉积法是最早用来研究太赫兹波段二氧化钒薄膜相变性能的薄膜制备方法,该法制备的薄膜质量高、相变性能好。磁控溅射法制备二氧化钒薄膜时,主要采用在氩气/氧气混合气氛下溅射金属钒靶的反应磁控溅射法。然而,利用反应溅射法时,二氧化钒薄膜的成膜条件范围很窄(尤其是氧流量比),不利于薄膜结构及性能的优化。为此,研究者们探索利用二氧化钒陶瓷材料作为溅射靶材来制备二氧化钒薄膜。尽管脉冲激光沉积法和溅射法被广泛应用于制备二氧化钒薄膜,但所需设备复杂且成本高。相比之下,溶胶-凝胶法设备简单、成本低且易于实现掺杂和成分控制,但薄膜附着性差。二氧化钒薄膜的相变性能研究主要包括不同的相变激励方式及相变性能的优化提高两个方面。二氧化钒薄膜的热致相变简单易控,但响应时间长;而光致及电致相变响应快,但实现相变的条件要求高,且调制幅度较小。二氧化钒薄膜相变性能的提高一直颇受关注,优化工 展开更多
关键词 太赫兹波 二氧化钒薄膜 相变 脉冲激光沉积法 溅射法 溶胶-凝胶法 太赫兹开关 太赫兹调制器
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结合"新工科"创新理念的固体物理教学改革探索 预览
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作者 尹广超 孙美玲 《教育教学论坛》 2019年第14期173-174,共2页
基于固体物理课程的自身特点及当前教学过程中存在的主要问题,结合“新工科”创新理念,对固体物理课程的教学理念、教学内容、教学方法、教学实践等方面进行初步的教学改革探索与实践,以强化学生的创新与科研素质培养,构筑与时俱进的教... 基于固体物理课程的自身特点及当前教学过程中存在的主要问题,结合“新工科”创新理念,对固体物理课程的教学理念、教学内容、教学方法、教学实践等方面进行初步的教学改革探索与实践,以强化学生的创新与科研素质培养,构筑与时俱进的教学内容体系与网络教学平台,实现以教师讲授为主向学生自主学习为主的教学模式转变,提升学生的实践能力与创新意识,从而促进高科学素养的创新科研型人才培养。 展开更多
关键词 固体物理 新工科 教学改革探索
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燃烧法合成光谱可调SrMgAl10O17:Eu2+,Mn2+荧光粉及发光性能
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作者 魏功祥 王钊 +5 位作者 王丹 贾自文 刘人瑞 黄显光 林荣超 单小丹 《中国照明电器》 2019年第3期1-7,共7页
采用低温燃烧法在600℃的马沸炉中制备了发光光谱可调的SrMgAl10O17∶Eu2+,Mn2+荧光粉,并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及荧光光谱仪(PL)等测试手段对所制备荧光粉的晶体结构、形貌和发光性质进行了表征。XRD和SEM测试结... 采用低温燃烧法在600℃的马沸炉中制备了发光光谱可调的SrMgAl10O17∶Eu2+,Mn2+荧光粉,并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及荧光光谱仪(PL)等测试手段对所制备荧光粉的晶体结构、形貌和发光性质进行了表征。XRD和SEM测试结果表明:通过低温燃烧法合成的SrMgAl10O17∶Eu2+,Mn2+荧光粉晶相单一,结晶度高;PL测试结果表明:紫外LED芯片可以有效地激发SrMgAl10O17∶Eu2+, Mn2+荧光粉,其发射光谱中观测到两个发射峰,分别位于460 nm和513 nm。当改变荧光粉中Eu2+和Mn2+的掺杂比时,荧光粉的发射光谱由蓝色转变为蓝绿色最终转变为绿色。通过计算掺杂荧光粉的能量传递效率和临界距离,我们得出SrMgAl10O17∶Eu2+, Mn2+荧光粉的能量传递机制是电偶极-电四极相互作用的。本文制备的SrMgAl10O17∶Eu2+, Mn2+可用于近紫外LED芯片激发的光谱可调白光LED用荧光粉。 展开更多
关键词 低温燃烧法 光谱可调 SrMgAl10O17 能量传递 氧化物荧光粉
近零折射率区超导材料的Goos-H nchen位移 预览
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作者 武继江 高金霞 《大学物理》 2019年第7期14-17,51共5页
作为一种特殊的光学现象,对一定的光学结构,Goos-Hnchen(GH)位移与构造材料密切相关。对电介质/超导/电介质这一结构,本文给出了GH位移在超导材料为近零折射率材料时随入射角、光波长和超导层厚度等参数的变化曲线。结果表明,GH位移随... 作为一种特殊的光学现象,对一定的光学结构,Goos-Hnchen(GH)位移与构造材料密切相关。对电介质/超导/电介质这一结构,本文给出了GH位移在超导材料为近零折射率材料时随入射角、光波长和超导层厚度等参数的变化曲线。结果表明,GH位移随上述参数的变化规律,与超导材料折射率为零时的波长(阈值波长)相关联,波长大于和小于阈值波长时的变化规律存在一定的差异。近零折射率材料在光子学领域具有广泛的应用。计算结果为新型光子学器件研究开发提供了参考。论文对大学生理解近零折射率概念,以及近零折射率区超导材料的Goos-Hnchen位移也有所帮助。 展开更多
关键词 零折射率 Goos-Hnchen位移 超导
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金属-石墨烯光子晶体-金属结构的吸收特性 预览
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作者 武继江 高金霞 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期614-618,共5页
金属-石墨烯光子晶体-金属复合结构可实现多带吸收。为了解该复合结构的吸收特性,采用传输矩阵法,研究了可见光波段结构参量对其多带吸收特性的影响。结果表明,各吸收带的中心波长与石墨烯化学势的大小无关;吸收带的个数与石墨烯光子晶... 金属-石墨烯光子晶体-金属复合结构可实现多带吸收。为了解该复合结构的吸收特性,采用传输矩阵法,研究了可见光波段结构参量对其多带吸收特性的影响。结果表明,各吸收带的中心波长与石墨烯化学势的大小无关;吸收带的个数与石墨烯光子晶体周期单元个数及电介质层的光学厚度有关;周期单元数越大,介质层光学厚度越大,吸收带的个数就越多;两金属层的厚度对吸收特性的影响存在差异,要使光吸收率尽可能高,衬底一侧的金属层要尽可能厚,入射空间一侧的金属层的厚度则存在一个最优值;垂直入射时合理选择相关参量,各主要吸收峰可有90%以上的吸收率。此研究结果为研制基于石墨烯的多带光吸收器提供了参考。 展开更多
关键词 材料 光子晶体 石墨烯 光吸收器 光学Tamm态
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新能源材料融合创新创业教育的课程改革研究 预览
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作者 刘云燕 孙艳 孙美玲 《教育教学论坛》 2019年第1期32-33,共2页
国家支持创新鼓励创业,为大学生提供了良好的政策平台。创新创业教育不能脱离于专业教育之外,二者有机结合,才能培养出有创新素质的专业人才,而创业的成败往往取决于创新教育的程度。基于课程的特点,我们从教学内容、教学模式的设计探... 国家支持创新鼓励创业,为大学生提供了良好的政策平台。创新创业教育不能脱离于专业教育之外,二者有机结合,才能培养出有创新素质的专业人才,而创业的成败往往取决于创新教育的程度。基于课程的特点,我们从教学内容、教学模式的设计探索以及建立科学的成绩评价体系三个方面进行研究,重构适合创新创业人才培养的教学内容和教学体系,提高了学生创新技能的学习主观能动性,增加了学生的创新能力和创业意识,锻炼了学生创业创新为价值导向的综合能力。 展开更多
关键词 新能源材料 创新创业 模式探索
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金属-石墨烯光子晶体复合结构多带光吸收器设计中金属材料的选择 预览
7
作者 武继江 高金霞 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第10期10-15,共6页
研究表明,具有金属-石墨烯光子晶体-金属结构的光吸收器可实现多带吸收。这种光吸收器是在由石墨烯和介质材料构成的石墨烯光子晶体两侧加载金属层构成。所加载的金属材料的光学特性对多带吸收特性具有很大的影响。采用金属介电常数的Dr... 研究表明,具有金属-石墨烯光子晶体-金属结构的光吸收器可实现多带吸收。这种光吸收器是在由石墨烯和介质材料构成的石墨烯光子晶体两侧加载金属层构成。所加载的金属材料的光学特性对多带吸收特性具有很大的影响。采用金属介电常数的Drude-Lorentz色散模型和传输矩阵法,比较分析了七种金属材料在可见光波段对光吸收器多带吸收特性的影响。发现金属银适合做光吸收器入射空间一侧的金属层材料,而金属铝、银、金和铜适合做衬底层材料。进一步的计算发现,只使用银做加载金属材料可实现一致性好、制作容差大、吸收带宽窄的多带光吸收器。研究结果对实际多带光吸收器的设计提供了参考。 展开更多
关键词 金属材料 光子晶体 石墨烯 吸收器 传输矩阵法
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浅谈类比法在大学物理课程中的应用
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作者 张化福 《课程教育研究》 2019年第26期184-185,共2页
大学物理课程中的物理概念、规律等知识抽象难懂,使很多学生产生畏惧感,大大影响了学生的培养质量。利用类比法,巧妙恰当地引入生活实例或已有知识,能使新的抽象的物理概念或复杂的规律变得具体形象,这有利于学生理解、掌握知识的同时... 大学物理课程中的物理概念、规律等知识抽象难懂,使很多学生产生畏惧感,大大影响了学生的培养质量。利用类比法,巧妙恰当地引入生活实例或已有知识,能使新的抽象的物理概念或复杂的规律变得具体形象,这有利于学生理解、掌握知识的同时还能激发学生的学习兴趣,从而有效提高教学质量。 展开更多
关键词 大学物理 类比法 物理概念
一种快速实现的偏振光学去雾方法
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作者 张文飞 满忠胜 +2 位作者 葛筱璐 邢飞 付圣贵 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第14期149-154,共6页
基于HSI(Hue,Saturation and Intensity)颜色空间提出一种快速偏振光学去雾方法。利用HSI颜色空间中强度与颜色无关的优势,在强度通道中利用偏振光学去雾方法进行去雾处理,然后利用颜色恒常性校正方法对图像的颜色畸变进行校正。该技术... 基于HSI(Hue,Saturation and Intensity)颜色空间提出一种快速偏振光学去雾方法。利用HSI颜色空间中强度与颜色无关的优势,在强度通道中利用偏振光学去雾方法进行去雾处理,然后利用颜色恒常性校正方法对图像的颜色畸变进行校正。该技术不仅具有良好的图像细节恢复能力,还有效地提高了偏振光学去雾方法的计算效率。与目前流行的去雾方法进行对比后可知,该技术可以得到更好或者相同的实验效果,但其执行效率更高。所提出的方法在图像实时去雾和视频去雾领域有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 成像系统 偏振成像 图像增强 能见度 浑浊介质成像
一种基于STC89C52和AD590的温度测控系统设计 预览
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作者 王立刚 《物联网技术》 2019年第6期20-21,共2页
以STC89C52单片机为温度测控系统的核心,利用AD590温度传感器将温度信号转换成电信号,然后经信号差分放大电路和A/D转换电路将其对应的数字信号输入单片机,单片机计算出温度传感器对应的温度值后,控制液晶显示器显示相应的数值,并通过U... 以STC89C52单片机为温度测控系统的核心,利用AD590温度传感器将温度信号转换成电信号,然后经信号差分放大电路和A/D转换电路将其对应的数字信号输入单片机,单片机计算出温度传感器对应的温度值后,控制液晶显示器显示相应的数值,并通过UART串行通信接口电路将温度值发送给上位机,同时单片机还可根据实际需求控制声光报警电路报警。测试结果表明,设计的温度测控系统测量误差小、实现简单、功能稳定且可以根据环境需要设定温度范围。 展开更多
关键词 单片机 温度传感器 放大电路 A/D转换电路 液晶显示 报警电路 串口通信
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棱镜型SPR磁场传感器仿真分析 预览
11
作者 赵文博 孔欣 +1 位作者 林洋 武继江 《科技创新与应用》 2019年第16期41-43,共3页
提出了一种基于磁流体的棱镜型表面等离子共振传感器模型来实现磁场传感。在该结构中磁流体的折射率随外加磁场的变化而变化。利用传输矩阵法,数值模拟了表面等离子共振传感器的反射光谱,考察了不同波长下金属层和磁流体层的厚度对传感... 提出了一种基于磁流体的棱镜型表面等离子共振传感器模型来实现磁场传感。在该结构中磁流体的折射率随外加磁场的变化而变化。利用传输矩阵法,数值模拟了表面等离子共振传感器的反射光谱,考察了不同波长下金属层和磁流体层的厚度对传感灵敏度的影响,给出了仿真结果,并结合实际分析了其传感特性。 展开更多
关键词 表面等离子共振 磁场传感器 磁流体
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靶基距对ZnMgO∶Ti透明导电薄膜性能的影响 预览
12
作者 孙艳 倪庆宝 +2 位作者 张化福 刘云燕 刘汉法 《山东理工大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第3期43-46,共4页
采用直流磁控溅射法在玻璃衬底上制备了ZnMgO∶Ti透明导电薄膜。利用SEM、XRD、双光束紫外可见分光光度计和四探针法系统研究了靶基距对薄膜形貌及光电性能的影响。结果表明,靶基距对ZnMgO∶Ti薄膜光电特性有较大影响。随着靶基距的增加... 采用直流磁控溅射法在玻璃衬底上制备了ZnMgO∶Ti透明导电薄膜。利用SEM、XRD、双光束紫外可见分光光度计和四探针法系统研究了靶基距对薄膜形貌及光电性能的影响。结果表明,靶基距对ZnMgO∶Ti薄膜光电特性有较大影响。随着靶基距的增加,电阻率先减小后增加,在靶基距为50mm时薄膜电阻率达到最小值6.44×10^-4Ω·cm;靶基距对薄膜的光透过率影响不大,所制备薄膜在400~900nm范围内的平均透射率均达到92%,但随着靶基距的增加,光学吸收边界向短波方向移动,出现了蓝移现象。不同靶基距下,带隙宽度也发生了变化。 展开更多
关键词 ZNMGO 透明导电薄膜 磁控溅射 靶基距 光电性能
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基于二维材料的短脉冲光纤激光器研究进展 预览
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作者 胡平 刘芳芳 +3 位作者 黄燕 刘英 张芳 刘晓娟 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期794-800,共7页
新型二维材料制备工艺简单、成本低、兼容性好,相比于传统可饱和吸收体具有宽工作波段以及高损伤阈值的优越性,在获得短脉冲光纤激光器方面具有广泛的应用前景。本文展示了石墨烯、过镀金属族硫化物以及拓扑绝缘体等新型二维材料的结构... 新型二维材料制备工艺简单、成本低、兼容性好,相比于传统可饱和吸收体具有宽工作波段以及高损伤阈值的优越性,在获得短脉冲光纤激光器方面具有广泛的应用前景。本文展示了石墨烯、过镀金属族硫化物以及拓扑绝缘体等新型二维材料的结构、性质;对基于新型二维材料的短脉冲光纤激光器的国内外研究进展进行了阐述;对该领域的发展趋势进行了概括总结。对应用于光纤激光器短脉冲技术的新型二维材料的研究趋势具有指导意义,有利于材料研究和激光研究两个不同领域进一步的交叉融合。 展开更多
关键词 新型二维材料 光纤激光器 短脉冲激光器 可饱和吸收体 调制深度
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反射型体光栅的光谱滤波与角度滤波特性研究
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作者 郭立萍 葛筱璐 刘晓娟 《激光杂志》 北大核心 2019年第7期52-55,共4页
由于具有较高的衍射效率,较强的布拉格波长选择性和角度选择性,反射型体布拉格光栅在光谱滤波与空间滤波领域得到了广泛应用。本文基于Kogelnik耦合波理论,得到了非倾斜反射型体布拉格光栅中描述折射率调制度、光栅厚度与布拉格条件下... 由于具有较高的衍射效率,较强的布拉格波长选择性和角度选择性,反射型体布拉格光栅在光谱滤波与空间滤波领域得到了广泛应用。本文基于Kogelnik耦合波理论,得到了非倾斜反射型体布拉格光栅中描述折射率调制度、光栅厚度与布拉格条件下衍射效率之间关系的简化公式,研究了反射型体光栅的窄带滤波特性与角度滤波特性,分析了体光栅参数(光栅厚度、栅距与折射率调制度等)对光栅衍射效率,光谱带宽与角度选择特性的影响。结果表明,增大光栅厚度能提高光栅衍射效率,减小折射率调制度能减小窄带滤波器的滤波带宽与角度滤波器的角度选择范围。给出了滤波器设计中各光栅参数的计算方法,该研究结果为反射型体光栅滤波器的设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 布拉格衍射 耦合波理论 体光栅 滤波
少学时条件下量子力学课程教学改革探索
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作者 武继江 《课程教育研究》 2019年第29期236-237,共2页
量子力学是学生普遍反映难学难懂的理论基础课程。量子力学课程教学的主要内容现在已基本固化。对非物理学专业,如何在较少的教学学时下实现课程教学目标,一直都是授课教师们探究的问题。根据课程教学实际,教学中注意强化基本知识的讲授... 量子力学是学生普遍反映难学难懂的理论基础课程。量子力学课程教学的主要内容现在已基本固化。对非物理学专业,如何在较少的教学学时下实现课程教学目标,一直都是授课教师们探究的问题。根据课程教学实际,教学中注意强化基本知识的讲授,注意把课程思政教育融入到课程教学中,注意以网络课程教学平台为依托强化课程过程性考核来实现课程学习向课堂外延伸,这些做法对激发学生的学习兴趣,提高教学质量起到了很好的促进作用。 展开更多
关键词 量子力学 教学改革 课程思政 少学时
一种基于多普勒效应的实验装置研制 预览
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作者 袁文峰 《电子制作》 2019年第3期80-82,共3页
对于机械波、声波、光波和电磁波而言,当波源和观察者(或接收器)之间发生相对运动,或者波源、观察者不动而传播介质运动时,或者波源、观察者、传播介质都在运动时,观察者接收到的波的频率和发出的波的频率不相同的现象,称为多普勒效应[5... 对于机械波、声波、光波和电磁波而言,当波源和观察者(或接收器)之间发生相对运动,或者波源、观察者不动而传播介质运动时,或者波源、观察者、传播介质都在运动时,观察者接收到的波的频率和发出的波的频率不相同的现象,称为多普勒效应[5]。多普勒效应在核物理,天文学、工程技术,交通管理,医疗诊断等方面有十分广泛的应用。如用于卫星测速、光谱仪、多普勒雷达,多普勒彩色超声诊断仪等。多普勒效应是一种重要的物理现象,目前针对此现象的实验教学仪器在国内未从出现,基于此,我们设计开发出了多普勒效应实验装置。 展开更多
关键词 多普勒效应 实验装置 仪器开发
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石墨烯插层对磁光光子晶体滤波特性的影响研究 预览
17
作者 高金霞 周志鹏 武继江 《科技创新与应用》 2019年第28期23-25,共3页
对一种镜像对称结构的一维磁光子晶体,采用4×4传输矩阵法研究了在该光子晶体中引入石墨烯插层后的滤波特性。结果表明,石墨烯插层的引入会使透射峰的中心波长发生偏移。透射峰的幅度和偏移方向与石墨烯插层的位置和层数有关。由于... 对一种镜像对称结构的一维磁光子晶体,采用4×4传输矩阵法研究了在该光子晶体中引入石墨烯插层后的滤波特性。结果表明,石墨烯插层的引入会使透射峰的中心波长发生偏移。透射峰的幅度和偏移方向与石墨烯插层的位置和层数有关。由于石墨烯光学特性的可调特性,引入石墨烯插层的磁光子晶体将可实现动态滤波。文章的研究结果为相关器件的设计提供了参考。 展开更多
关键词 磁光子晶体 石墨烯 磁光效应 传输矩阵法 偏振滤波器
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平面棱镜系统成像方向的追迹模拟 预览
18
作者 秦华 庞鑫 《大学物理》 2019年第4期23-27,共5页
为了清晰说明平面棱镜系统成像方向的判定方法,推导了光在非共轴光学系统的追迹公式,对平面棱镜系统的物像坐标变化过程进行了模拟.通过棱镜对物像坐标变化过程的模拟,进一步说明了教科书中棱镜成像方向判定方法,结果显示,模拟棱镜成像... 为了清晰说明平面棱镜系统成像方向的判定方法,推导了光在非共轴光学系统的追迹公式,对平面棱镜系统的物像坐标变化过程进行了模拟.通过棱镜对物像坐标变化过程的模拟,进一步说明了教科书中棱镜成像方向判定方法,结果显示,模拟棱镜成像是理解棱镜成像方向判定方法最为直观可行的手段,不仅有利于学生理解这种判定方法,还可以促进学生对这种判定方法的记忆.模拟过程还可以使学生深刻理解在课堂中不易理解的棱镜中各种术语定义. 展开更多
关键词 棱镜系统 光线追迹 成像模拟 棱镜成像方向
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一种测定线膨胀系数的简易方法 预览
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作者 盛爱兰 刘玉金 《物理通报》 2019年第8期87-88,共2页
目前大学物理实验中,线膨胀系数的测定方法主要用光杠杆法.但该法调节比较困难,读数过程存在视差,而且成本较高.文中设计了一种利用激光管测定金属线膨胀系数的简易装置,成本低廉且操作简单,准确度较高.
关键词 线膨胀系数 简易方法 激光管
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基于磁流体的SPR磁场传感器研究 预览
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作者 高金霞 林洋 +2 位作者 孔欣 赵文博 武继江 《科技视界》 2019年第20期1-3,57,共4页
磁场传感在军事、工业生产和导航等领域具有广泛的应用。基于磁流体材料,本文提出一种棱镜型表面等离子共振磁场传感器模型。由于磁流体的折射率会随外磁场强度的改变而变化,通过检测共振波长就可实现外磁场的传感测量。研究表明,器件... 磁场传感在军事、工业生产和导航等领域具有广泛的应用。基于磁流体材料,本文提出一种棱镜型表面等离子共振磁场传感器模型。由于磁流体的折射率会随外磁场强度的改变而变化,通过检测共振波长就可实现外磁场的传感测量。研究表明,器件的灵敏度随着磁流体层厚度的增加而增加。而金属层厚度对灵敏度的影响与入射角有关。论文还讨论了金属层厚度和磁流体层厚度对共振光谱的影响。研究结果对基于磁流体的表面等离子共振磁场传感器的研制提供了参考。 展开更多
关键词 表面等离子共振 磁场传感器 磁流体 灵敏度
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