用微波分光计测量手征特异材料圆二色性

介绍了用微波分光计测量手征特异材料圆二色性的实验,利用微波分光计对双层交叉十字型结构的手征特异材料进行了测量,发现其具有明显的圆二色性;再通过电磁场仿真设计软件对其表面电流等进行分析;进而利用可变频率的矩形喇叭天线系统在一定频带范围内精确测量相关性质,验证了微波分光计观测到的结果.本实验丰富了微波分光计实验项目的教学内容,并让本科生在学习大学物理实验课程中接触到物理学前沿的研究工作,有益于培养学生的科学研究能力.     

利用色散法探索玻尔氢原子理论测量普朗克常数

普朗克常数是物理学中一个重要的常数,利用测角仪器分光计,探索用玻尔氢原子理论来测普朗克常数。根据最小偏向角测量三棱镜折射率的原理,利用分光计测量三棱镜的折射率来研究光的色散规律,测量棱镜材料对不同波长入射光的折射率,得到棱镜材料的色散曲线和拟合方程。根据玻尔的氢原子理论,用分光计测出氢原子光谱四条谱线（α,β,γ,δ）的偏向角对应的折射率,由科西经验公式计算出相应的波长。     

分光计设计性实验研究

基于分光计的实验是大学物理光学中比较重要的实验,依据光的折射原理,对分光计测量液体折射率的实验原理和方法进行研究,提出了新的实验方案,在实际应用中具有参考价值.实验内容和测量结果符合设计性实验要求,有助于启发学生的创新意识.     

用光具组测定光栅1级角色散的研究

对用分光计测定光栅常数为1/300mm透射光栅1级角色散的方法进行了改进,给出了引入自组光具组进行测量的方法.改进后的方法充分利用自组光具组基本特性参数在较大范围内连续可调的优点,克服传统的用分光计测量方法中光路的关键参数不可调节的不足,从而提高了测量精度.自组光具组的引入,也起到使光路参数选取具有多样性和丰富光路调整内容的拓展功能.     

基于分光计实验的光谱分析及柯西色散公式研究

在分光计相关实验的基础上,借助汞灯和钠灯光源实践了光谱定标和波长测量等基本光谱分析方法,并通过进一步研究棱镜的色散曲线确定了实验所用棱镜的制作材料。     

对传统分光计的改进

针对利用传统分光计对角度或角位移进行测量时,在某些情况下需要对原始数据进行修正的弊端,国家发明专利GVZ-4ZL201710343376.6设计了一套装置,利用其对传统分光计进行改进,可将传统分光计周期性的刻度转化为线性刻度。相比传统分光计,改进后的分光计有效避免了传统型分光计测量中对原始数据进行修正的问题;相比数字化分光计,改进后的分光计不仅具有较高的测量精度,还能更好的培养学生的动手能力和实验素养。     

骨骼肌衍射及测量肌节长度

本实验用生物组织骨骼肌为材料,用不同的测量方法对其进行观察和测量,帮助学生更好地理解肌组织的结构和特性。了解掌握显微镜、分光计等仪器的使用方法,观察光栅衍射现象,分析比较测量数据,提高学生对物理学的认识和学习兴趣,是一项生理学与物理学内容结合较好的实验。     

光电编码器在分光计中的应用

用精密角度传感器代替了分光计原来的机械读数盘,通过数字显示器显示传感器感应望远镜角度变化的电信号,实现了分光计数字化读数,并设计了安装传感器时消除偏心差的调整方案.改造后的分光计读数快捷方便,且其测量精度也得到提高.     

基于分光计的表面等离子体共振实验

在分光计的基础上,利用激光二极管作为光源,自制硅光电池放大电路作为检测元件,自行组装了角度指示型表面等离子体共振传感器综合实验装置.使用该装置可以在分光计上观察表面等离子体共振现象,测量电解质折射率与共振角的关系.     

椭偏法测厚及折射率的计算机解算

WJZ型多功能激光椭圆偏振仪是在JJY型分光计上附加激光椭偏装置而组成。兼有分光计和椭偏仪的功能,可用于测量不同基底上介质薄膜的厚度和折射率;除作为高校中级物理实验外,亦可用于材料表面光学参数的分析研究。但是,与原椭偏装置相配用的椭偏仪数据表,只能适用于K_q基底上生长的氧化锆薄膜标准试样,这就实际上限制了椭偏仪的使用范围;另一方面,即使对上述标准试样测量,所获数据往往与数据表提供的数值偏离甚大,直接影响实验效果。经过多次实际试验,本文分析了三相椭偏方程解的特性,讨论了不同条件下椭偏法测厚及折射率的计算机解算。     

基于相位相关与块匹配的纳米精度微器件平面动态测量

为测量MEMS谐振器周期运动过程中各个时刻的运动特性及其动态特性参数,结合微器件的特征,利用光学的方法对MEMS器件进行了运动分析。提出了基于相位相关与块匹配相结合的运动检测技术,并对MEMS器件的运动图像序列做了分析与处理,得到了其动态特性参量,为MEMS器件的设计提供了重要参考。实验结果表明,该方法具有较好的测量精度和测量速度,测量重复性可达到44nm。     

基于光谱角时序不变性的红外目标识别

为了识别空间目标与气球诱饵,提出了基于光谱角时序不变性的红外目标识别方法。通过分析证实了空间目标与气球诱饵在温度时变特性上存在差异。为了反映目标测量功率温度时变本质,消除传感器与目标距离以及等效投影面积的时变耦合对测量功率的影响,提出了利用时序光谱角作为光谱向量的时序变化量度。该量度能够刻画光谱曲线的时序变化,反演物体温度时变特性,可以作为温度时变特性不同的目标和诱饵之间聚类识别的有效判据。仿真结果表明：该方法能够有效识别空间目标与气球诱饵;通过融合时序光谱特征,为空间目标识别提供了一种新的机制。     

激光诱导荧光光谱方法测量气溶胶颗粒研究

采用激光诱导荧光光谱方法测量大气中气溶胶颗粒物的散射荧光特性,同时用飞行时间方法测量颗粒物的动力学直径大小。给出了实验系统设计、测量方法、颗粒粒径分布图及散射荧光强度分布谱图的对比,并对多组实验数据进行分析。同时讨论了利用颗粒物散射荧光百分比分析方法判别生物粒子和非生物粒子的可行性。     

近场头相关传输函数的测量与分析

设计了测量距离可调整的头相关传输函数的实验测量方法，并采用人工头进行近场头相关传输函数的测量，建立了高空间分辨率的近场头相关传输函数数据库，为进一步开展双耳听觉的研究和虚拟听觉的应用提供了数据基础。根据实验数据，初步分析了远、近场情况下，距离、仰角、方位角等参量对头相关传输函数的影响规律。     

机载光电系统稳定精度测试方法研究

提出了一种实时高频角位移测量的新方案，采用该方案可对机载光电系统动态稳定精度进行测试。该方案采用激光自准直测量，以及高精度、高响应频率PSD探测器传感稳定平台的角位移，有效解决了频率达500Hz角振动状态下的稳定精度测量。与传统的脱靶量测试方法相比，精度提高了几个数量级，优于10μrad。该方法可用于机载高精度稳定平台稳定精度的实时测量。     

一种简单高精度超声液位计系统的设计与实现

介绍了超声时延法测距的基本原理,设计并实现了一种基于DSP的超声液位计系统,改进国内同类产品精度和稳定度偏低的问题。利用选用的AD、DSP芯片特点,给出了一种简单高效率的超声换能器驱动电路和回波采集放大电路的实现方案;使用通用16位定点DSP芯片TMS320VC5502,实现测距算法,增强了后端数字信号处理能力;使用收发一体窄带超声换能器发射和接收超声信号,其中心频率20kHz,3dB带宽1kHz。实验结果表明,本系统测量范围为0.5～18m,测量精度可达到测量距离的0.5%。     

基于光腔环路衰荡光谱技术气体浓度测量的研究

为了实现痕量气体在线测量与分析,设计了光纤环路光腔衰荡多组分气体浓度在线测量系统;基于非线性光腔衰荡技术,利用所设计的系统对气体浓度在线测量并进行了实验分析;得出了同种气体不同浓度时光的吸收程度随时间变化的规律和1 ppb的分辨率.实验表明该方法对痕量气体的在线测量是有效的.     

卡塞格林系统装调过程中高精度测角方法

为了能够准确测量同轴三反相机中次镜的倾斜量变化,提出一种新的角度测量方法,即用大口径干涉仪与经纬仪相结合进行测量。以主镜为测量基准,两镜相对倾角较小时,使用大口径干涉仪同时测量两镜的干涉条纹,相对倾斜角度过大时次镜无干涉条纹,加入一台经纬仪分别自准直于干涉仪和次镜,间接测量两镜相对夹角。通过模拟计算与实验验证表明,对于次镜组件倾角测量误差可以控制在0.5″以内。结果表明,该检测方法具有通用性强,测量精度高等特点,克服了传统检测方法测量精度不足的问题。     

Stop band characteristics of a TESLA cavity coaxial-type HOM coupler

A TTF-type coaxial higher order modes (HOM) coupler has been used in a TESLA 9 cell cavity. It is impossible to measure the stop band characteristics of the HOM coupler with the cavity. A measurement device for the coaxial transmission line type for the HOM coupler has been designed at Peking University. Experimentally it was shown that the average voltage standing wave ratio of the coaxial transmission line is smaller than 1.08. The experimental results of the stop band characteristics of the TTF-type HOM coupler have been fitted for the simulation. This paper describes the design of the measurement device and discusses the experimental and simulation results of stop band characteristics of the HOM coupler.     

示波器在教学实践中的演示应用

总结并推出应用示波器进行教学演示、实验测量中的几个特殊测量方法.如电容的充放电波形、RLC串联电路的阶跃响应、RC串并联网络的选频特性、二极管的伏安特性曲线、三极管的输出特性曲线等的演示及测量方法.