高耐磨化学共沉积复合材料的组成与耐磨性能研究

采用化学沉积方法，制备镍合金－碳化硅，氧化铝，金刚石复合材料，研究了金属基体与硬质非金属粒子复合材料的组成与耐磨性能，硬质粒子相随着镍合金的还原反应沉积而复合，二者复合界面不产生反应系机械结合；随着硬质粒子相添加量的提高，复合材料晶化倾向加大，与镍合金相比，复合材料的硬度和耐磨性能显著上升，金刚石复合材料为最高；经过４００℃时效处理，复合材料基体析出磷化物Ｎｉ３Ｐ，进一步得以强化，表现为硬度升高，     

激光辐照下固体材料的温度分布理论研究

 考虑到有限厚介质的表面热对流，利用格林函数方法理论计算了强激光作用下介质材料的3维温度分布，给出了温升与材料尺寸的关系式及其关系曲线。以单晶硅材料为例进行了模拟计算，结果表明：温升不仅与材料本身的性质（热容，热导率，密度）密切相关，而且还与材料的吸收系数，激光加热参数（功率密度，能量分布，光斑大小，作用时间），以及对流换热系数有关。在激光照射的初始阶段，材料表面温度迅速增加；其后，随着激光照射时间的增加，温度增加量逐步变缓。     

姜科植物长柄山姜及茴香砂仁精油原位拉曼光谱研究

常温下，将制备好的长柄山姜及茴香砂仁的水装片放在显微拉曼光谱仪的载物台上，寻找油细胞，并分析其中精油。长柄山姜油细胞上获得的拉曼光谱，较强峰出现在1 638，1 600，1 555，1 203和1 001 cm-1，次强峰出现在1 716，1 577，1 496，1 407，1 346，1 307，1 273，1 181，1 156，1 029，958，618和218 cm-1共获得26条光谱线，与肉桂酸甲酯拉曼光谱的29条谱线比较，长柄山姜油细胞有22条谱线与之有对应关系；茴香砂仁油细胞上获得的拉曼光谱较强峰出现在1 648，1 639，1 607，1 174，842和836 cm-1，次强峰出现在1 292，1 244，1 235，1 204和631 cm-1共获得24条光谱线，与4-烯丙基苯甲醚的拉曼光谱在300～1 700 cm-1区间内的29条谱线比较，茴香砂仁油细胞有23条谱峰与之有对应关系。说明长柄山姜挥发油的主要成分是肉桂酸甲酯，茴香砂仁挥发油的主要成分为4-烯丙基苯甲醚。用密度泛函理论计算了肉桂酸甲酯、4-烯丙基苯甲醚的拉曼光谱，并对谱线进行了初步的归属。姜科植物油细胞中精油不需提取就可直接快速的检测，用此方法可对姜科植物精油的提取进行质量控制及开发研究。     

ICP-OES研究平板太阳能集热器闷晒水质中的重金属元素

平板太阳能集热器为人们的日常生活提供热水，微量的重金属元素和杂质会随着热水从集热器内部流出，对环境产生潜在影响，同时也威胁人们的身体健康。因此，有必要对平板太阳能集热器闷晒的水质样品进行检测分析。为了提高集热器水质样品检测结果的可信度，集热器在闷晒时所使用的水均为超纯水，且在闷晒前利用超纯水对集热器进行冲洗，以降低管道内的杂质对结果的影响。所测试的平板太阳能集热器的管道材料均为TP₂磷脱氧铜。检测的标准溶液包含As，Ca，Cu，Mg，Ni和Zn等21种重金属元素，浓度梯度分别为0.2，0.4，0.8和1.6 mg·L-1。以铝基底蓝膜、黑铬和阳极氧化三种涂层的平板太阳能集热器闷晒后的水质样品为研究对象，采用ICP-OES(inductively coupled plasma optical emission spectrometry)法定量分析水质样品中重金属元素的含量，并通过信噪比确定了各重金属元素的最佳分析谱线。标准溶液中部分重金属元素的最佳分析谱线分别为（nm）：As（188.979），Ca（317.933），Zn（206.200），V（290.880），Cu（327.393），Ni（231.604），Sb（206.836），Pb（220.353）。结果表明，ICP-OES可以同时准确分析多种重金属元素的含量，水质样品中重金属元素的含量越高，则元素谱线的振幅越大。平板太阳能集热器闷晒的水质样品中不含有Be，Co，Cd，Cr，Fe，Li，Mn，Mo，Se，Sr，Tl和Ti等12种重金属元素，但含有As，Ni，Cu，Ca，Mg，V，Pb，Zn和Sb等9种重金属元素。水质样品中重金属元素含量的变化规律是随着平板太阳能集热器闷晒时间的增加而增大，增大至峰值后又随着集热器闷晒时间的增加而减小，且逐渐减小至较低含量。得出了重金属元素随闷晒时间的变化规律，给出了不同种类重金属元素的超标量和超标的闷晒时间。以城市供水水质标准（CJ/T 206-2005）对相关重金属元素的限值作为参考，水质样品中Cu，Ni，Zn元素的含量均未超过该标准中的限值。但是，平板太阳能集热器水质样品中As，Pb和Sb重金属元素的含量在闷晒了8 d后均出现了不同程度的超标，As，Pb和Sb的最大超标量分别为0.007，0.006和0.004 mg·L-1。其中，蓝膜集热器水质样品中As元素的超标量最高，黑铬集热器水质样品中Pb的超标量最高，阳极氧化集热器水质样品中As的超标量最高。检测结果对厂家和用户都具有一定的参考意义，说明了集热器管道材料的制备工艺有待进一步提高，以减少重金属元素的析出量。也为后续对平板太阳能集热器的研究和国家标准的制定提供一定的参考。     

基于OBE教学理念的大学物理实验线上线下混合式教学实践

近年来，线上线下混合式教学模式逐步兴起，但该模式未用数据充分分析学生的学情，为改善这一不足，教改组基于OBE教学理念，结合课堂派在线课堂管理平台，挑选线上部分及线下建设教育资源，获得学生学情，反向设计线下教学环节，建设基于OBE教学理念，从学情出发的大学物理实验线上线下混合式教学模式，满足学生核心需求的同时调动学生兴趣，提升教学质量。通过教学实践及学生期末笔试成绩表明，该教学模式能精准服务教学目标，有利于学生深入理解实验原理，灵活运用所学知识，有助于逐步提升学生实践、创新能力，提高教学质量。     

饮水鸟中的热力学原理

 古老的中国玩具饮水鸟外形像一只鸟，主体由玻璃制成。它的身体是一根玻璃管，管的上端是一个小球，也就是鸟头，管的下端是一个大球，也就是鸟的尾部。球内装有液体，管的下端浸在液面下。整个鸟身是密闭的，架在一个类似鸟腿的座上。它的头部粘有尖尖的嘴，尾部粘有羽毛。而它的神奇之处就是，在鸟的面前放上一杯水，鸟就会俯下身去，把嘴浸到水里，“喝”了一口后，直立起来。可是直立一会儿它又会俯下身去，等到鸟嘴浸到了水，“喝”了一口，又会直立起来。就这样，它不停地点头喝水，就像是一台永动机。这一点使爱因斯坦都为之吃惊。据资料记载，有人将饮水鸟赠送给爱因斯坦，当他看过并明白其原理后,十分惊叹饮水鸟的设计。因此这个玩具又被叫作“爱因斯坦也吃惊的玩具”。     

1887年11月：Michelson和Morley说明他们侦测发亮的以太失败了

直至19世纪末期，物理学家一般还是相信光是一种波，因此，大家认为它必须藉由某种媒介物才能前进，正如声波是在空气中振动一样。科学家几世纪以来一直都相信，宇宙间充满着一种闪亮、神秘、幽灵似的物质，叫做以太，是光波的媒介物。许多科学家都试图欲探测出以太，但无人成功。最后，Albert Michelson和Edward Morley于1887年做了有名的实验，提供强而有力的证据，     

灵武长枣VC含量的高光谱快速检测研究

采用可见-近红外高光谱成像技术结合化学计量学方法检测灵武长枣维生素C(VC)含量，探究一种全新的水果内部成分的快速无损检测方法。采用高效液相色谱法(HPLC)测得长枣的VC含量化学值，可见-近红外高光谱成像系统采集164个灵武长枣400～1 000 nm的高光谱图像，利用ENVI4.8软件提取图像的感兴趣区域(region of interest，ROI)，计算其平均光谱，获得光谱值，将化学值与光谱值通过The UnsecramblerX 10.4软件建立模型。利用蒙特卡洛交叉验证法剔除异常值，采用光谱理化值共生距离法(sample set partitioning based on joint x-y distance，SPXY)进行样本划分以提高模型的预测性能；对光谱采用移动平滑(moving average)、中值滤波(median filter)、归一化(normalize)、基线校准(baseline)、多元散射校正(multiple scattering correction，MSC)、去趋势(detrending)和标准正态变量变换(standard normal variate，SNV)等7种方法进行预处理；为进一步减少数据量，降低维度，提高运算速度，使用竞争性自适应加权算法(competitive adaptive reweighted sampling，CARS)、无信息变量消除算法(uninformative variable elimination ，UVE)和连续投影算法(successive projections algorithm，SPA)提取特征波长，以期实现以少数波段代替全波段；将全波段光谱(full spectrum，FS)以及CARS, UVE和SPA三种方法提取的特征波长分别建立偏最小二乘(partial least squares wavelength regression，PLSR)和支持向量机(support vector machine，SVM)模型，从而确定最优的建模模型。利用蒙特卡洛交叉验证法共剔除7个异常样本，采用SPXY法将剔除异常样本后的157个数据区分为校正集和预测集，校正集中样本个数为117，预测集中样本个数为40。将未经光谱预处理的建模结果与分别经过七种光谱预处理的建模结果相比，选择未经光谱预处理的数据进行后续分析；将未经光谱预处理的光谱值采用CARS，UVE，SPA方法进行提取特征波长，CARS共优选出406，415，487，631，636，655，660，665，670，684，689，694，723，732，747和881 nm下的光谱变量16个，利用CARS提取出的特征波长占总波长的12.8%；UVE共优选出406，415，627，631，636，651，655，660，665，670，675，679，684，689，694，699，703，708，742，747，751，756，761，766，771，775，780，785，790，795，919和924 nm下的32个特征波长，利用UVE提取出的特征波长占总波长的25.6%；SPA共优选出401，665，684 nm三个特征波长，利用SPA提取出的特征波长占总波长的2.4%。将全波段光谱与提取出的特征波长建立PLSR模型和SVM模型，对比模型结果显示UVE-SVM模型最优，其R2_c为0.847 1，R2_p为0.714 9，说明UVE有效地对光谱进行降维，简化了数据处理过程。本研究对高光谱成像技术在水果领域的应用进行了有益探索，探究了一种全新的灵武长枣VC含量的无损检测方法，相应建立的可见-近红外高光谱模型为其他水果成分的快速检测提供了理论基础。     

甲酸乙酯氧化偶联催化剂的表面特征

用ＴＰＳＲ，ＴＰＤ，ＣＴＰＲ和ＩＴＤ在线分析技术，初步考察了ＨＺＳＭ－５负载型金属氧化物催化剂上甲酸乙酯氧化偶联表面反应性能，以及催化剂表面对氧的吸附能力，对ＣＯ吸附和反应性能，同时，通过ＸＰＳ，ＥＰＲ和ＣＯ－ＩＲ，ＣＯ２－ＩＲ等物理方法，对甲酸乙酯氧化偶联催化剂的表面组成，表面酸碱性及在不同温度下ＣＯ和ＣＯ２在催化剂表面吸附态的变化，进行了初步的探索，研究结果初步揭示，不同载体，不同金属氧化组成     

改进了的价连接性指数及其应用实例：δi和δ^v在结构／性质相关 …

对价连接性值δ＾ｖ实行了改造，重新定义了价连性值δ＾－ｉ，认为分子中某一原子的特征数值δ与某原子的价电子数，成键电子数，价电子层的最高主要量子数有关，对于碳氢体系，顶点的连接度，δｖ，δｉ具有相同的数值，对于含杂原子体系，δ具有更大的适用范围，给出两个例子论证之，同时，δ，δｉ具有相似的定义形式，所以由δｖ构成的各级价连接性指数＾ｍＸ＾ｖｉ的方法可以完全移植过程，由δ构成的拓扑指数记为＾ｍＸｉ作为     

用冲击波测量黑腔辐射温度的新方法

 用解析方法和数值模拟方法研究了用冲击波测量黑腔辐射温度的可能性及其可能达到的精度。结果表明, 通过精确测量镶嵌于黑腔靶侧面中间的Al楔形靶中冲击波的传播速度和压力的变化来推断黑腔的辐射温度随时间的变化是一种可行的方法, 而且可以大幅度地提高辐射温度的测量精度。     

固体杨氏模量的测量

通过测量超声波在固体介质中传播的纵波传播速度,进一步测量该固体的杨氏模量,得到了测量固体杨氏模量的一种新方法。     

菲涅尔菱体在确定1/4波片快慢轴中的应用

设计了一种新的测定 1/4波片快慢轴的实验。从菲涅尔公式出发 ,根据两次全反射后反射波和入射波各分量的位相变化 ,分析了菲涅尔菱体用于光的偏振态转换的相变理论 ,并提出利用菲涅尔菱体确定 1/4波片快慢轴的新方法。由于菲涅尔菱体的消色散作用 ,从而解决了通常测定 1/4波片快慢轴中的入射光波长受到限制的问题。     

THz wave polarization-controlled spectroscopic imaging for anisotropic materials

We present a polarization-controlled terahertz (THz) wave spectroscopic imaging modality to investigate the anisotropy of the detected materials. The polarization of the emitted THz wave is controlled by changing the relative phase between the fundamental and second-harmonic waves in the two-color laser-induced air plasma THz generation configuration. The THz wave polarization direction is extracted by measuring the two electric field amplitudes when the polarization of the incident wave is controlled to be horizontal and vertical. The anisotropy of the industrial Sprayed-On-Foam-Insulation (SOFI) is characterized by measuring its azimuthal angle dependent THz polarization response. This work demonstrates that THz wave polarization-controlled imaging technique can be used for highly sensitive industrial nondestructive inspection and biological related characterization.     

驻波法测杨氏模量及误差分析

驻波法运用驻波原理,采用人为控制金属丝形变,测出金属丝驻波基频,得出其张力,从而求出金属丝杨氏模量.相对传统方法,驻波法避免了金属丝直径和形变的测量,其不确定度基本上仅由千分尺精度决定,故而具有操作简单,测量准确度高的特点.     

光纤耦合自混合干涉测速系统的参数研究

针对光纤耦合自混合干涉测速系统的设计,采用F-P五镜腔模型分析了自混合干涉测速的基本原理,利用数值计算软件MATLAB研究了系统中各个参数对自混合信号波形的影响。对参数引起自混合信号波形“畸变”的情况,进行了参数的优化设计。为光纤耦合自混合测速系统设计,以及将其应用于爆轰波和冲击波研究中进行高速测量提供了参考。     

声学实验及部分声学量的测量

根据超声波在损耗介质中的淮驻波效应，对声速测量实验的内容进行了重新设计，丰富了机械波实验的内容和实验数据处理手段。     

光速测定中激光调制频率选择性的研究

对激光经过超声晶体光栅调制从而利用相位差和光程差进行光速测定进行了理论分析和实验研究。结果表明,在光速测定时超声波频率的选择并不影响测量结果,但在晶体谐振频率附近进行测量更有利于光强波形的观察和结果的测定。这一结论在同类实验问题的操作上具有一定的指导意义。     

半导体激光Fabry-Perot干涉波长的微位移测量仪

摘要设计了一种基于Fabry-Perot干涉波长测量仪.这种测量仪使用两个Fabry-Perot干涉腔,其中一个作为测量腔、另一个作为参考腔,测量腔的一个反射面与被测对象安装在一起,参考腔的一个反射面与压电陶瓷安装在一起.根据透射光谱中心波长与其干涉腔长之间的关系,当参考腔与测量腔的透射光谱中心波长完全重合时,对纳米级微位移实现实时测量.光源采用半导体激光器,可获得所需要的波长值和波长变化范围.实验结果表明,这种测量仪测量误差不大于1.5 nm,该精度可以满足精密机械加工、光电子和微电子加工以及纳米级测量技术等领域的精度要求.     

Transitions between orbits of resonance attractors for spiral waves

Spiral waves rotating in a thin layer of the light-sensitive Belousov-Zhabotinsky reaction can be controlled by the application of short light pulses at instants corresponding to the passage of a wave front through a measuring point. It is shown that such a feedback results in a drift of the spiral wave core along a discrete set of stable circular orbits centered at the measuring point, in good quantitative agreement with the theory of the resonance attractor recently developed. Variations of parameters in the feedback loop initiate transitions between orbits of different size. Thus a spiral wave drift can be induced along a snail-shaped trajectory with permanently growing distance from the measuring point.