基于智能手机的迈克耳孙干涉自动计数系统

在迈克耳孙干涉测波长实验中,计数干涉圆环的吞吐数量历来是实验者头疼之事,本文开发了一种基于智能手机的自动计数软件系统.该软件通过智能手机自带摄像头采集干涉环图像,经滤波分析自动计算干涉圆环吞吐数.该系统操作简单,计数精度可以达到0.5环,大大提高了测量准确度.随着智能手机的普及应用,该系统具有广阔的应用前景.     

智能干涉条纹处理仪

开发出智能手机上的APP,利用智能手机摄像头采集迈克耳孙干涉圆环中心的亮度变化,将之转换为数值信息,并通过分析这些数值信息实现计数仪的校准与计数.该智能干涉条纹处理仪能够实现全自动计数,无需额外购买器件与调试器件,并能够对实验数据进行管理与处理.     

光纤干涉系列实验教学的探索与实践

针对光纤干涉理论知识面广,学生难掌握的特点,基于光纤干涉教学实验系统设计了一系列设计性、研究性实验. 激发学生对相关理论知识的兴趣,深化实验课程教学的效果,提高学生的实践动手及创新能力.     

双棱镜干涉实验中干涉光场的调控

针对双棱镜干涉实验存在的问题,在分析双棱镜分波前干涉原理和讨论双棱镜干涉光场的结构及其相干性的基础上,探讨了怎样通过优化实验参数调控干涉光场获得适于观测的干涉条纹.使学生更好地领略物理思想和学会实验方法,培养研究能力和启迪创新意识,促进光学教学的改革.     

MATLAB GUI在迈克尔孙干涉实验中的应用

迈克尔孙干涉仪在物理学中具有重要的地位，是许多近代干涉仪的基础.教学中常将迈克尔孙干涉实验分为等厚干涉及等倾干涉进行讨论，但实际上这两种干涉在一定范围内同时存在，学生学习时出现很多疑问.从理论上给出包含等倾干涉和等厚干涉的理论公式，利用MATLAB软件的GUI功能，设计了同时考虑两种干涉影响的仿真平台，仿真结果与实验观测的干涉图样一致且界面操作简洁、直观形象，有利于学生深刻理解迈克尔孙干涉实验的理论，有效提高教学效果.     

巧用智能手机光传感器测量金属的线膨胀系数

为了解决干涉法测金属线膨胀系数实验中因人眼观察条纹变化数目容易误读的问题,本文巧用智能手机光传感器感应干涉条纹中心点的明暗变化,并用Sense-it软件实时记录数据并生成"亮度-时间"图像,通过数图像中波峰或波谷个数的方法来得到干涉条纹的变化数目,从而精确地测出金属的线膨胀系数。     

薄膜干涉实验之我见

为了使学生更好地认识光的波动性,高中教材安排了薄膜干涉这一节教学内容.并介绍了一种演示薄膜干涉的实验.     

薄膜干涉实验的改进

肥皂膜干涉实验是高中物理光学部分一个重要的演示实验.做好这个演示,对于学生理解光的干涉现象和干涉条件有着重要的作用.但是由于常规实验方法自身的限制,干涉条纹可见范围很小,大多数学生看不到烛焰的像,就更谈不上看到干涉现象了.于是大多数教师在此只好口头介绍实验现象,其实验效果当然只能是事倍功半.鉴于此,笔者改变了原来用眼直接观察烛焰像的惯例,改用入射光照射肥皂膜,反射到屏上进行观察,大大提高了实验的可见度、成功率.     

劳埃德式紫外激光干涉光刻实验

搭建了劳埃德式紫外激光干涉光刻系统,利用劳埃德镜产生双光束分波阵面干涉,通过精确调整、控制光束的入射角,设计了曝光图样.基础实验部分可以完成一维光栅制备,分析光栅周期与波长、入射角的关系;在拓展实验中,制备设计部分可以完成二维点阵或准晶结构制备,前沿拓展部分可以制备表面等离极化激元微腔.基于劳埃德式激光干涉光刻实验操作便捷、展示度高,同时涵盖光干涉原理的介绍和光路调整、样品制备和表征等实验内容,有助于学生掌握激光干涉光刻的实验技能.     

基于 Ma t l a b牛顿环实验的仿真研究

根据光的干涉理论, 改变牛顿环实验参数, 分析干涉条纹的疏密程度, 采用 Ma t l a b编程, 有效地观测光 强分布情况. 可将抽象的光学规律直观化, 弥补实验条件的局限性, 与真实牛顿环实验相结合, 加深学生对等厚干涉 现象的理解     

计算机模拟光波的干涉

采用时域有限差分方法模拟了光的干涉这一物理现象.在物理实验的教学过程中光学实验以其高精度、高复杂度使得在实验教学过程中产生了一些负面影响.学生往往花费了较大精力去调节仪器,最终却得不到满意的实验数据,甚至得不到正确的实验结果.针对这一问题,可以采用数值模拟的方法得到很好的解决.文中不但模拟了实验现象,还验证了实验的理论公式,使得学生在观察现象的同时,对理论公式也能产生深刻的认识,最终起到了良好的课堂效果.     

在光学实验中开设计算全息实验的探讨

计算全息能很好地实现传统光学全息干涉衍射过程的数字化模拟,与传统实验相比,实验参数调整方便,现象直观。将计算全息引入到光学实验教学中,可以突破传统实验的诸多限制,拓宽学生的专业知识面,促进学生的综合实验技能培养。     

从磁悬浮导轨动力学实验简析大学生实验技能的培养

磁悬浮导轨动力学实验因涉及到先进的磁悬浮技术而受到大学生的青睐。文中以该实验为例,探讨大学生实验技能的培养。磁悬浮导轨动力学实验虽然原理简单,但实验内容丰富,有助于学生实验技能的训练。分析认为,可以从实验数据点的采集、实验思想的培养、实验结果的正误判断、错误实验结果的原因排查、误差的减小和数据的处理等方面来培养学生的实验技能。     

光源谱宽对法布里-珀罗干涉式光纤传感器工作灵敏度的影响

对干涉式光纤传感器来说,光源的谱宽直接影响着传感器的工作特性。从法布里—珀罗干涉式光纤传感器出发,推导其灵敏度的理论表达式,并用MathCAD软件进行了数学分析。讨论了光源谱宽对传感器灵敏度的影响。介绍了具有温度反馈功能的法布里—珀罗光纤干涉实验系统,给出了用该实验系统拍摄的谐振曲线照片。从该系统进行的两个重要的实验(不同干涉腔长的灵敏度对比实验和不同干涉长度的光源实验)表明,法布里—珀罗干涉式光纤传感器的灵敏度与光源谱宽的理论表达式是正确的,理沦公式与实验结论能很好地吻合。最后指出了该方法可以用于分析其他类型的干涉式光纤传感器的灵敏度问题,为光源的选择提供了参考。     

综合设计性实验教学探讨——用等厚干涉法测量头发丝直径

综合设计性实验可以培养学生对各种知识的综合运用能力，加深对实验原理的掌握，丰富实验内容，同时激发学生的实验兴趣．本文给出利用等厚干涉法测量头发丝直径的方法．     

做实验的主人--写给学习物理实验的学生

在学习实验时应注意学习探索,本文从实验课上学什么,如何在探索中学习,如何进行误差分析,实验结果如何评价,怎样认识验证性实验,怎样理解实验的物理思想,怎样在实验过程中提出问题等几方面讨论了学生怎样做实验的主人.     

基于MATLAB编程的弗兰克-赫兹实验数据处理方法探讨

弗兰克-赫兹实验是理工科近代物理实验教学中的一个重要实验,由于弗兰克-赫兹实验手动测量数据时,所得数据量大而且精度不高,学生人工处理数据的过程中往往面临繁、难等问题.本文提出运用MATLAB GUI的可视化,通过自动读取人工测量实验数据,进行图像拟合,进而使用逐差法和最小二乘法进行数据处理.教学实践表明,该方法不仅能够有效地解决实验数据处理中的繁琐、困难等问题,还能够充分发挥学生的主动性,使学生对实验原理的本质和实验数据的处理有更加深刻的理解和思考,提高物理实验教学的有效性.在教学实践中,使用该方法,不仅有了更多的时间综合训练学生的实验操作能力,同时也提高了实验教学的有效性,创新了传统实验教学的复杂数据处理过程,实验教学效果较佳.     

迈克尔逊干涉仪干涉环纹光电计数器的研制

利用干涉环纹明暗交替变化的原理,设计制作了可以用于迈克尔逊干涉仪的干涉环纹计数的光电计数器,利用此仪器可以精确高效地实现干涉环纹的计数,减少了由于人眼进行干涉环纹计数的误差,提高了实验稳定度和精度。我们将制作的干涉环纹光电计数器用于基于迈克尔逊干涉仪的激光波长实验,结果表明采用光电计数器之后,实验精度比裸眼探测明显提高,百分差缩小37.5倍,标准差缩小近3倍。     

基于两点光源的迈克耳孙实验分析

迈克耳孙实验是大学物理中的一个重要实验.本文从迈克耳孙实验出发,讨论两个点光源在空间光场中产生的非定域干涉和承接光屏放在不同方位上所显示的干涉条纹,用Matlab软件做出干涉条纹图样,并对条纹的形状和光屏位置的关系进行分析,进而通过条纹的形状判断出光源的位置.同时,解释实验中的一些现象,由此加深了对干涉原理和迈克耳孙实验的理解,为下一步更好地学习打下基础.