稀土纳米金对银染效果的影响及其UV-Vis吸收光谱

制备了La,Ce,Nd,Sm,Eu,Gd,Dy微粒和纳米金,分别用La,Ce,Nd,Sm,Eu,Gd,Dy微粒替代部分的纳米金,研究了La-Au,Ce-Au,Nd-Au,Sm-Au,Eu-Au,Gd-Au,Dy-Au微粒分别对银染效果的影响及其紫外可见(UV-Vis)吸收光谱。与纳米金相比,La-Au,Ce-Au,Nd-Au,Sm-Au,Eu-Au,Gd-Au,Dy-Au微粒可延长银染后的斑点持续的时间,其中Nd-Au微粒的效果最好,斑点持续的时间为30 min,是纳米金的2.7倍;可大幅度加深斑点的颜色,其中Nd-Au,Sm-Au微粒的效果最好,用Nd微粒替代部分的纳米金,纳米金用量降低了80%,但还能提高银染法的灵敏度。在200～800 nm范围,La,Ce,Nd,Sm,Eu,Gd,Dy微粒和纳米金溶液的UV-Vis吸收光谱只有一个吸收峰,λ_max分别为275,277,276,276,278,277,278和521 nm;La-Au,Ce-Au,Nd-Au,Sm-Au,Eu-Au,Gd-Au,Dy-Au微粒混合液的UV-Vis吸收光谱有两个吸收峰,λ_max(RE)和λ_max(Au)分别为276和522 nm,276和522 nm,276和523 nm,276和523 nm,276和522 nm,276和522 nm,276和523 nm,纳米金和La微粒的吸收峰的波长发生了红移,Ce,Eu,Gd,Dy微粒的吸收峰的波长发生了蓝移,Nd,Sm微粒的吸收峰的波长不变,纳米金与稀土微粒可能有相互作用。     

振动在运动训练中的应用

体育动作是人体与周围环境之间相互作用的结果,人体组织和结构,各种器材和装备都有自身的固有频率和在力作用下产生振动的频率,运动员可以在一定范围内通过改变肌肉紧张度使人体的晃动质量变为硬质量,从而调节动作频率,以适应器械(如跳水跳板,单、双杠等)的振动频率,取得共振的效果,为此,需要测定人体和器械(包括运动鞋等)的固有频率,并通过运动员技术使二者共振,文章介绍了振动在体育训练中的运用,由于人体对振动刺激的反映规律尚不清楚,振动的运用还需要进一步探索和研究.     

物理学咬文嚼字之六十自由与束缚

Free及与其相反的词如forced,confined,constrained,coercive,binding,bonding,bound,等等,都出现在物理学概念中。自由不过是骨感的想象,束缚才是丰满的现实。     

雷电在东西方文化中的差异

 狂风呼啸,云海翻腾。刹那间,电闪雷鸣,暴雨滂沱……雷电,自然界中最惊心动魄,威力巨大的瞬间释放的能源之一,自它远古诞生之日起,就对地球表面大气的形成和氧气的制造,乃至地球上生命的起源及人类的进化都起到了难以估量的作用。一、雷电在东方演绎成历史悠久意义深远的“龙”文化龙,是东方文化的标志,是中华民族的图腾。图腾是集崇拜、敬畏、恐惧和想象于一身的虚拟画像。那么,龙是怎样产生的?它最早的文字记载源于何处?远古时期,人们常常受到雷电袭击,但不明其理,进而产生雷龙的端倪。如《投荒杂录》中就有,一群百姓遇上大雷电,雷鸣电闪中,天上出现一头“豕首鳞身”的怪物,形状奇特,向人们扑来,人们慌忙举刀自卫。     

既见树木,又见森林——高中物理试卷讲评课的策略探究

试卷讲评是高中物理的重要组成部分．一堂高质量的讲评课,需要教师精心准备,充分调动学生的积极性,准确“把脉”,有的放矢,总结方法,延伸发散,并及时巩固,才能从根本上达到试卷讲评的目的．而当前试卷讲评课堂教学,我们发现,有的教师把试卷讲评课上成了答案核对课,热衷于单向的向学生灌输正确答案,学生被动地听讲,机械地记录．有的教师满堂灌式的讲评,面面俱到,没有重点,不分主次,只注重正确答案而缺乏理论分析和技法指导等．实践证明,这种机械地从头到尾以题论题,全体核对答案的做法其效果是事倍功半的．原因何在？     

泡沫物理学史拾萃

人们对泡沫习以为常,却很难理解它的奇特性质,比如几乎完全由空气组成的泡沫,既能像固体一样发生弹性形变,又能像流体一样发生流动,这正是泡沫物理学的研究内容之一.泡沫物理是一门古老的学科,早在19世纪中下叶,气泡和泡沫结构静力学的描述已经完美,之后没有大的发展,直到1990年前后,随着流体力学、微观显像技术和计算技术等学科的发展,以及受材料科学和工业生产的需求,泡沫物理研究再次活跃起来.文章第一作者曾跟随英国皇家学会院士Denis Weaire从事泡沫物理研究多年,在他的演讲和个人收藏中,文章作者积累了一些材料,在此基础上,又仔细查阅了相关文献,整理成此文,它基本概括了泡沫结构静力学发展历程中的重要事件.     

物理学咬文嚼字之三十四 主观乎,客观乎?

Subject,object在英文物理学和哲学文献中随处可见,相关词汇如subjectivism,objectivism,subjectivity,objectivity,subjective idealism,objective materialism等差不多是永恒的哲学话题,而subject-object division则是量子力学不容回避的现实问题.因为subject,object的词义特别繁复,基于汉译客观与主观的理解常让人一头雾水.     

学习“加速度减小的加速运动”的思维障碍及其对策

在高中的物理学习中,我们经常会遇到加速度减小而速度增大的运动,从高空有一小球自由下落,与直立的轻质弹簧发生碰撞,在小球到达平衡位置的过程中,由于小球所受的向下的重力不变,而向上的弹力逐渐增大,但小于重力,所以小球所受的合力方向向下,大小逐渐减小,因此,加速度减小,但运动速度逐渐增大,但许多学生错误地认为加速度减小,速度一定是减小的,在简谐运动中,弹簧振子回到平衡位置的运动过程,弹簧振子做的也是加速度减小的加速运动,再比如,汽车以恒定的功率起动过程中,所做的运动也是加速度减小的加速运动,这类运动相对于匀变速直线运动要复杂,学生学习这部分知识普遍感到困难,如果不能正确的理解和掌握加速度减小的加速运动,将直接影响对运动物体全过程的正确分析,也就无法处理和解决这一类问题,所以把加速度减小的加速运动作为一个专题进行全面而系统的学习,为解决这类问题打下基础是很有必要的.     

上帝派往人间的使者——“拉普拉斯妖”随笔之一

一 古希腊的神话中有许多关于妖的故事,给我印象最深的是蛇发女妖玛杜莎,头发是一条条活蛇,发尖是蛇头.她的目光碰上谁,谁就会立即变成石头.勇士珀尔修斯,一手拿剑,一手持盾,以盾作镜,挡住了她的目光,砍下了她的头颅.     

立足基础 着眼能力 锐意创新——2007年重庆高考物理试题简析及其启示

编辑按:高考物理试卷正在部分省(市)施行自主命题,这样做有利于体现地方特色,有利于促进当地高校与中学之间的联系,2007年重庆物理试卷加强了基础知识之间的联系和综合,应该说对基础知识的教学和能力的培养有促进作用,但是难度偏高,区分度偏低,高考命题怎样处理既突出能力测试,又控制难度和区分度,又怎样设计难度较大试题的分值,这是个值得研究的重要问题,欢迎大家发表意见.     

平面光栅杂散光测试仪模型设计及消杂光技术研究

杂散光是平面光栅的重要性能指标,光栅杂散光的测量一直是光栅研制领域的难题。为实现仪器自身杂光低于10-8量级,以满足对平面光栅杂散光10-7量级的精确测量要求,基于标量衍射理论和经典Fresnel-Kirchhoff衍射理论,对光谱仪器中的光栅杂散光进行了理论分析,设计了平行光照射条件下光栅杂散光测试仪的光机模型。利用杂散光分析软件ASAP建立紫外单色光入射下光栅杂散光测试仪的散射模型并对其进行仿真计算,分析仪器杂光的主要来源及散射路径,据此提出了用于降低仪器散射光和光栅多次衍射光的挡光环、叶片、光阑、光学陷阱等四种杂光抑制结构。最后,采用ASAP软件对增加抑制结构前后的仪器杂光相对强度进行了对照分析。仿真及分析结果表明,仪器杂光在测试波长±100 nm范围内的最大值由采用杂光抑制结构前的10-6量级以上降低至10-8量级以下,已满足光栅杂散光测试仪的设计需求,即可实现刻线密度为300～3 600 gr·mm-1的光栅杂散光10-7量级精确测量。该研究方法及结果将为平面光栅杂散光测试仪研制提供理论依据。     

磁悬浮演示实验仪

应用电磁学理论、机械力学以及电子技术自制了一套磁悬浮演示实验仪.该演示实验仪利用线性霍尔传感器来探测悬浮物体的位移,以达到控制悬浮的目的,添加数码管电压显示电路,定量显示电磁铁的磁性在悬浮过程中随悬浮物位置变化的自动调整,能精确而直观地演示磁悬浮的物理现象.该仪器结构简单、性能稳定、操作方便,能广泛用于课堂演示、课程设...     

Instrument function of a broadband acoustic thermometric detector

The instrument function of a broadband (1.6–2.5 MHz) detector that is used in acoustic thermometry has been calculated. Experimental tests have proved that measured and computed results are in agreement. The effect of the pass band characteristics and the detector’s dimension on the instrument function has been studied as well as the effect that the instrument function has on an acoustic thermometric signal that is measured by the detector. The ratio of the wavelength (for the mean reception frequency) to the detector’s radius has been shown to be the main parameter that determines the acoustic thermometric signal at distances that are typical of acoustic thermometry. For problems of localizing a heated domain, it is optimal to locate the receiver at a distance of 15–25 mm from the domain. For example, for a detector 8 mm in diameter, the width of the instrument function at a level of 0.5 of the maximum is 1.2 ± 0.1 mm in this zone.     

基于连续光谱分析的在线水质检测信号处理研究

在线光谱水质检测仪器是现代水资源环境监测技术的重要发展方向之一,具有多参数监测和准确度高、重复性好的技术优势,然在线被测水样的光谱信号处理是其关键核心技术,为此,基于连续光谱分析,建立了在线被测水样光谱测量信号的数学模型,提出了基于双波长光强比值不变性的光谱测量信号系统误差处理方法,并结合小波多分辨率滤波噪声处理技术,系统研究了基于在线被测水质参数光谱特征的背景干扰处理方法。以上信号处理方法应用于自主研制的多参数光谱水质监测仪器,在线检测标准环境水样及实际环境水样中的化学需氧量、六价铬和阴离子表面活性剂等水质参数,并与国家标准分析方法展开了现场对比测试,仪器的关键参数重复性(相对标准偏差RSD≤10%)与准确度(实际水样比对试验相对误差A≤10%)均达到并优于国家环境保护技术标准要求,表明该信号处理方法能够有效消除在线水质检测光谱测量信号的系统误差及噪声与背景干扰,对于提升光谱水质监测仪器的技术性能具有重要的作用。     

光谱仪器信噪比与建模波长数对光谱分析精度的影响

为了研究光谱建模分析中光谱仪器噪声和参与建模的波长数两个因素与定量分析精度之间的关系,针对不同信噪比对模型精度的影响、参与建模的波长数与分析精度的关系、不同信噪比波段中多波长参与建模对分析精度的影响三个方面进行了理想样本建模分析。实验结果表明：光谱测量仪器的噪声水平直接影响建模分析误差,而使用多波长尤其是信噪比较好的波段的光谱参与线性建模,近似满足波长数每增加4倍,分析精度提高2倍的关系,能够在一定程度上弥补信噪比的不足。研究为在光谱分析中充分利用和提高光谱仪器信噪比、合理选择参与建模波长数及波段,从而提高光谱定量分析精度提供了实验基础和理论指导。     

杨氏模量测定实验的整体改进

拉伸法测定金属丝杨氏弹性模量实验是力学的一个基础性实验.本文提出一种创新方法并研制了新的仪器,用微型激光器代替原来的尺读望远镜,大幅提高了测量精度,明显改善了实验操作性.实践证明,该仪器具备良好教学效果.     

LabVIEW软件在模拟电路实验中的应用

虚拟仪器是现代实验的重要组成部分.通过采用虚拟仪器开发语言LabVIEW开发一个积分微分器,阐述基于LabVIEW的虚拟仪器在模拟电路实验中应用的实用性.     

利用牛顿环实验测定玻璃的弹性模量

弹性模量是衡量物体抵抗形变能力的重要物理量,本文在对牛顿环这一大学物理经典实验研究的基础之上,对牛顿环仪进行了改装,从理论上分析光学平板玻璃与平凸透镜接触端暗斑大小与外力的关系。测定弹性模量,同时利用MTALAB进行数据处理。     

仪器分辨率对氧气A带被动测距的影响分析

透过率的计算是红外目标被动测距技术的核心,其精度直接影响到被测距离的精度,而仪器分辨率又直接影响到光谱信号的精度。为了研究光谱仪器分辨率对带平均透过率的影响,选用氧气A带为研究对象,采用基线拟合方式计算被测目标的带平均透过率,利用随机Malkmus模型计算被测目标距离,从而获得仪器分辨率对被动测距的影响。为此,搭建了被动测距实验系统,通过对卤素灯光源在不同距离的光谱测量,验证仪器分辨率对带平均模式被动测距的影响。首先,介绍氧气A带透过率的计算方法,计算理论值;以卤素灯为光源,利用光谱仪分别测量相同距离不同分辨率的光谱曲线,计算实测大气透过率,分析光谱分辨率对单谱线的影响;然后,在分析比较透过率模型和实测透过率谱线的基础上,对透过率计算模型进行拟合、校正,验证光谱分辨率对带模型的影响。对于单条谱线,仪器的不同分辨率可测得的谱线区别较大,而对带平均谱线,相同波数点的光谱信号取平均,获得平均效应,使得被测谱线几乎没有变化;分辨率的模型选择需根据不同的应用场合、不同的精度要求选择合适的分辨率。实验结果表明：分辨率对单谱线的透过率影响较大,随着分辨率的降低,被捕获的光谱信息点取值越少,被测目标距离相关系数越小;分辨率对带平均透过率的计算影响较小,不同分辨率下测得的目标距离,几乎重合;而仪器分辨率越高则测量时间越长,当使用带平均透过率计算被测目标距离,在精度要求范围内,可以适当降低仪器分辨率,从而极大地提高测量速度,并达到测量实时性,同时降低系统搭建的成本。该结论可为透过率测量的应用提供依据。     

星载石英漫反射板双向反射分布函数实验测量研究

石英漫反射板用于星载大气痕量气体差分吸收光谱仪测量太阳参考谱的观测系统中,太阳光谱的测量精度将会直接影响痕量气体反演的精度,为保证载荷全视场太阳光谱的测量精度,石英漫反射板需具有良好的朗伯特性,在仪器观测视场内能够提供均匀的光源。为此,在实验室利用双向反射分布函数(BRDF)测量仪,选取F4(聚四氟乙烯)粉压制板作为标准板,采用相对测量法对研制的四种石英漫反射板样品进行了朗伯特性测量,得出了四种样品在波长180～880 nm、观测角度-70°～+70°范围内的BRDF。通过对样品BRDF的分析,筛选出了两种工艺下的朗伯特性较好的石英漫反射板作为初选样品,并测量比较了石英漫反射板和F4标准板对太阳光的漫反射光谱,石英漫反射板对太阳光的反射特性较好,可以作为测量用漫反射板获取太阳参考谱。为进一步的紫外辐照、原子氧侵蚀等试验以及对比试验提供了数据支持。