大学物理实验的简化与深化

以复摆实验、地磁实验和衍射光栅实验为例,说明在大学物理实验中,通过提供简单的实验器材,就可以将实验内容延伸扩展,将原来内容单一的实验扩展为多层次、多目的的实验项目,实现大学物理实验的简化与深化.     

弦振动研究实验仿真课件的设计与实现

利用Macronedia Flash 8软件等设计制作了弦振动研究实验的仿真课件,课件包括实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容、实验演示、模拟实验、和思考拓展七个部分。本课件逼真地模拟实验操作的整个过程,同时,该课件具有较强的交互性,学生可以根据实验步骤,自己模拟操作实验,实现实验操作的开放性。从而增强学习者的学习兴趣,激发学生的学习热情,提高学习效率,对提高教学质量,改善教学效果,改变传统的教学模式有着积极的作用。     

解读2011年高考全国理综卷I电学实验题

高考物理科的《考试说明》中明确指出,考生应具有理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学工具处理物理问题的能力与实验能力．其中对实验能力的要求是：能独立的完成所列的实验,能明确实验目的,能理解实验原理和方法,能控制实验条件,会使用仪器,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据,并得出结论,对结论进行分析和评价;能发现问题、提出问题,并制定解决方案;能运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题,包括简单的设计性实验．     

介绍两种新出的实验教材

由北京师范大学物理教学实验中心(北京市实验教学示范中心)组编,北京师范大学出版社出版的物理专业实验系列教材,包括普通物理实验、现代物理实验、固体物理实验、计算物理实验、近代物理实验等,可作为普通高等学校尤其是师范院校的物理实验教材或教师教学参考书,现已出版的有<近代物理实验>和<普通物理实验>.     

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。     

物理学中的虚拟实验

 按照科学实验中所使用的方法和涉及的对象来看,我们可以把物理实验划分为实际实验（ｒｅａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ）与虚拟实验（Ｖｉｒｔｕａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ）两大类．前者在实验中所采用的实验工具、实验对象都是以实物形态出现的,比如著名的α粒子散射实验中所牵涉到的α粒子放射源、金属箔、荧光屏、显微镜、α粒子的大角散现象等．而在虚拟实验中,没有一个有形的实验室,也没有以实物形态存在的实验工具与实验对象,整个实验过程主要是对虚拟物的操作．如光波机制的确定所采用的思想实验．     

专业课程实验教学的改革与实践

从实验教学的实际出发,分析了专业课程实验的特点,即知识结构的综合性、实验分布的零散性、授课时段的特殊性以及实验系统的复杂性;围绕提高实验教学质量这一目的,针对专业课程实验教学的现状,提出了理顺实验体系、巧施实验教学方法、规范实验报告要求、量化实验考核标准、开放实验资源等一系列具体改革措施。实验教学改革的实践证明,该改革措施能有效地激发学生对实验课程的学习兴趣,增强学生进行实验研究的动手能力,引导学生的创新思维。     

用双车实验探究加速度与质量和力之间的关系

物理学是一门以实验为基础的科学,实验能力是高考要求考查的五种能力之一．高中物理实验包括学生分组实验和教师演示实验．高考实验考查内容要求是来源于学生实验而又高于学生实验,要能充分体现平时认真做过实验与没做过实验的学生答题时有很大区别．因此就要求教师在平时的实验课堂教学中注意培养实验动手能力及实验探究、创新和迁移能力．熟悉平时所做过的每一个实验,特别是实验原理及实验数据的处理方法,从而触类旁通,利用所给的实验要求进行实验设计及探究．下面以实验探究加速度与质量、力之间的关系为例来谈谈做这一实验时的教学创新．     

物理课堂教学中演示实验的有效利用

演示实验是物理课堂教学中经常使用的教学手段,为使演示实验的利用达到课堂教学效果最优化,笔者从实验与教学环节、实验的启发性、实验与思维、实验与指导几个方面论述了这个问题。     

立德树人背景下医学影像物理学实验改革探索

医学影像物理学是医学影像本科生重要的专业基础课程,理论性、实验性都很强,实验教学是重要环节之一.针对目前多数院校因实验设备短缺(医学影像设备普遍比较昂贵)、实验室防护措施很难保障(涉及放射防护),无法开设实验;同时缺乏恰当、便于实施又能充分培养学生素养的实验项目及实验指导.一方面开发增加仿真实验项目,方便实验设备短缺的院校可开设仿真实验;另一方面重新设计实验项目,在实验目标、实验内容、思考题中恰当融入思政元素,充分发挥实验环节在培养学生动手能力、探索精神、科学素养等方面的优势.经北华大学教学实践,获得了学生认可.     

基于双调制的反伪装目标探测系统研究

为了实现对被伪装网覆盖的被测目标进行有效探测,提高目标识别系统的反伪装能力,设计了基于电光和磁光双调制的目标识别系统。系统由起偏器、电光调制电路、磁光调制电路、检偏器、光电探测器等组成。推导了基于电光调制与磁光调制组合形成的调制函数,并在矢量分析的基础上,计算了电光调制参数δ与磁光调制参数θ对回波光强函数的影响。实验以边长1 m的正方形钢板为测试目标,与两种常用伪装网配合在不同背景环境中进行反伪装目标探测。对不同偏振角条件下的回波光强响应电压进行了测试与分析。结果显示,目标与伪装网均存在明显的响应峰值,但由于目标位置及角度不同峰峰值位置有所不同,而背景不存在较强的响应值。故在整个磁光调制周期内,可以获得响应电压极值信号,从而识别伪装目标。对不同波长条件下的回波光强响应电压进行测试可知,光源波长的改变对回波峰峰值与背景噪声具有一定的影响,从而可以通过适当的调节光源波长实现提高目标图像信噪比的目的。总之,该系统在目标有伪装网覆盖的条件下仍能较好地区分目标及背景,具有很好地反伪能力。     

晶体电光调制实验装置与光路调整的改进

对晶体电光调制实验装置进行了改进,通过对光源和电光晶体的方向调整,并利用光路中的2个小孔光阑使入射光和晶体反射光实现准直,从而使入射光方向与晶体光轴方向平行.同时给出了具体的光路调整方法,使光路的调整变得简单准确易调,提高了测量准确性.     

一种带有U形波导的交叉信道单微环电光开关

本文利用耦合模理论,电光调制理论和传输矩阵法,提出了一个带有U形波导的交叉信道单微环电光开关的器件模型,并在谐振波长为1561 nm的情况下对该器件进行了仿真计算.结果表明,该电光开关的开关电压约为400 V,串扰小于-30 dB,插入损耗小于4 dB,开关时间仅为5.4 ps,其中微环上的上升和下降时间仅为0.32 ps.此外,该电光开关由单刀双掷开关控制,通过在微环和U形波导上加载驱动电压可实现三种开关状态,不仅可以实现光信号在两条输出信道的选择,还可以使两条信道同时有光信号输出.     

电光晶体调谐的外腔反馈半导体激光器

报道一种用电光晶体实现快速调谐和凋制激光频率的方法.在Littrow型外腔反馈半导体激光中插入LiNbO3晶体,利用LiNbO3晶体的电光效应,通过改变晶体电压来调节激光器的有效腔长,可以对激光频率进行快速的调谐和调制.采用该方法,自制外腔反馈半导体激光器的调谐频率可达到2 kHz,它的调谐范围为350 MHz,激光频率调谐系数约为1.06 MHz/V,用饱和吸收光谱观测频率调谐的效果.快速激光频率调制可以应用在稳频技术上,将外腔反馈半导体激光器调制在5～100 kHz频率下,均获得了87Rb原子D2线的饱和吸收光谱的色散信号,并实现了激光频率在饱和吸收峰上的长期稳定.     

LiNbO3无谐振腔式电光调制混合型光学双稳态实现条件的研究

本文简介以LiNbO₃为非线性介质,利用电光振幅调制特性实现了LiNbO₃晶体混合型光学双稳态,并在不同的条件下测试了不同的光学双稳态滞后回线和调制函数曲线,首次提出“调制函数曲线平移”问题的方法。用此一性质可将偏置电压调制为零省去偏置系统,利于系统集成,为实现无偏压双稳系统指明了方向。     

Distortion in optical pulse equalization through phase modulation and dispersive transmission

By combining phase modulation and dispersive transmission we propose an adjustable optical device to compress a time-varying input signal for producing ultrashort light pulses of high optical power. The relationship between the required properties of the input signal and the device parameters to get well-conformed sharp pulses with large energy concentration was established. High-order aberrations effects of the electro-optical modulator acting as the time lens of the employed setup are also considered. We found a mathematical analogy between the output signal of the analyzed device and the signal which would be obtained by using an equivalent first-order dispersive line. Some numerical simulations are shown which illustrate the feasibility of the method.     

Development of a quasi-phase-matched, second-harmonic generation periodically poled lithium niobate waveguide with an integrated electro-optical modulator

A novel type of waveguide quasi-phase-matched device with output electro-optical (EO) modulation is proposed and demonstrated. The second-harmonic generated output can be modulated with a high extinction ratio by integration of dual EO phase modulators on a periodically poled lithium niobate waveguide. Blue and green coherent light with EO modulation was demonstrated, and wavelength dispersion of r33 is discussed.     

光电技术在轻武器中的新应用

分析了信息技术的发展和在反恐作战需求不断增长情况下，光电技术在轻武器中的应用现状。简述了在信息技术等高新技术引发的新军事变革下各国军队作战理念的变化带来的武器装备的发展。根据轻武器发展领域中光电技术的基本作用，即通过配备光学系统、光电瞄准具等来提高传统轻武器射击精度，总结了新的军事需求下，轻武器与光电技术的密切关系。着重描述了具有拐弯结构设计的步枪、手臂安装设计的未来小武器、集成光电瞄准具的遥控轻武器站、由感知装置控制的灵巧弹药、新概念发射方式的金属风暴武器系统等的设计特点。指出光电技术在目标获取、发射控制、弹道修正等方面所起的作用。     

电控径向滤波器的横向超分辨与轴向焦移

提出一种光瞳滤波器来同时实现横向超分辨和轴向焦移效应的电控制.该光瞳滤波器由两偏光镜及包含有径向双折射元件的任意偏振态的电控旋光器组成.利用径向双折射元件对光偏振态的空间调制作用，结合旋光器对任意偏振态光的旋光作用，与两个偏光镜结合，实现了空间偏振态的重新分布.利用庞加莱球及琼斯理论进行了分析，结果表明，借助这种电致位相延迟来实现的偏振态调制效应，可同时实现横向超分辨与轴向焦移效应.对能够同时获得横向超分辨与轴向焦移的情况进行了分析，得到了系统各组成参量及电光调制范围.     

对晶体电光调制实验中两种选择工作点方法的理论解释

介绍了晶体电光调制实验的原理，给出了两种调节电光调制器工作点的方法，并从理论上对两种方法进行了解释。