验铁仪

铁磁性物质磁化时,磁感应强度B的变化永远落后于外界磁场强度H的变化,这种现象叫磁滞。为了说明这种现象,利用验铁仪在阴极射线示波器上演示出反复磁化时的磁滞迴线是很方便的。下面介绍一种简单的验铁仪     

基于激发态非线性折射效应的全光开关与光限幅

提出一种新型的光控光开关,以532nm脉冲激光入射金属-类卟啉有机材料,强激发态吸收导致瞬态透镜效应,使同时通过介质的632.8nm激光实现光开关,实验演示了开关特性,开启和关闭时间均为100ns.还演示了激发态吸收和非线性折射两种效应共同作用的单光束光限幅.对上述两种基于非线性折射效应的器件特性进行了理论分析.     

铁磁质居里点演示实验

当温度达到一定程度时,铁磁质失去其铁磁性,变为顺磁质,这一温度叫居里点。本介绍一种居里点演示实验的器材、装置与制作方法,并对实验的结果作必要的分析。     

RL电路暂态过程的电表演示

演示RL电路暂态过程的常用方法是用示波器演示.这里介绍用大型演示电表显示暂态过程中电流变化的方法,具有简单直观的特点. 演示电路如图所示,其中K为一特制的“先通后断”开关(一般电磁学教材上画的都是普通的单刀双掷开关,并说“将开关很快地由b拨到c,……”.这在实际的实验中是行不通的.因为在通电的RL回路断开的瞬间,电感的储能就以电弧的形式释放掉了,结果后来得到的是一场空.采用“先通后断”开关可以避免这一放电过程,电池由于短路过程很短也不会有多大损害),④为一般的大型演示电表.L为自感线圈,为了使时间常数足够大,要求其自感…     

Gd掺杂ZnO纳米线磁耦合性质的第一性原理研究

本文利用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了钆(Gd)掺杂氧化锌(ZnO)纳米线的磁耦合特性. 讨论了两个Gd原子替换ZnO纳米线中不同位置Zn原子的各种可能情况. 计算发现, ZnO中掺杂的Gd原子处于相邻的位置时它们之间的相互作用是铁磁性的, 并且体系的铁磁性可以通过注入合适数目的电子来得到加强. 同时发现Gd掺杂ZnO纳米线后s-f耦合作用变得显著, 使得体系的铁磁性变得更加稳定, 这也是Gd掺杂ZnO纳米线呈现铁磁性的原因. 这些结果为实验上发现的Gd掺杂ZnO纳米线呈铁磁性提供了理论依据.     

巧用声光控开关演示光敏电阻特性

利用声光控延时开关设计了演示光敏电阻特性并测量光敏电阻阻值的实验,增强了学生对光敏电阻的认识.     

表面活性剂和n型载流子对钴掺杂氧化锌薄膜铁磁性的双重调控

本文提出了一种利用表面活性剂钝化和电子载流子掺杂来调制钴掺杂氧化锌稀磁半导体薄膜固有铁磁性的"双重操纵效应"新方法.第一性原理计算表明,氢表面钝化作为薄膜表面Co-O-Co磁耦合的磁开关,可以控制掺杂钴原子的自旋极化.同时,电子载流子掺杂可以进一步用作类层状铁磁性媒介来调节薄膜内部原子层的铁磁性.该双重操纵效应揭示了n型钴掺杂氧化锌稀磁半导体薄膜的本质铁磁性来源,并且还有可能用作其他n型稀磁半导体氧化物薄膜增强铁磁性的替代策略.     

表面活性剂和n型载流子对钴掺杂氧化锌薄膜铁磁性的双重调控（英文）

本文提出了一种利用表面活性剂钝化和电子载流子掺杂来调制钴掺杂氧化锌稀磁半导体薄膜固有铁磁性的"双重操纵效应"新方法.第一性原理计算表明,氢表面钝化作为薄膜表面Co-O-Co磁耦合的磁开关,可以控制掺杂钴原子的自旋极化.同时,电子载流子掺杂可以进一步用作类层状铁磁性媒介来调节薄膜内部原子层的铁磁性.该双重操纵效应揭示了n型钴掺杂氧化锌稀磁半导体薄膜的本质铁磁性来源,并且还有可能用作其他n型稀磁半导体氧化物薄膜增强铁磁性的替代策略.     

新型固体热胀冷缩综合演示仪与相关物理原理的讨论

固体热胀冷缩实验一般都采用"金属环+金属球"进行演示.本文对该演示实验相关物理原理进行了深入研究,并利用固体热胀冷缩特性作为"激光电路系统的通断控制"开关,利用"光路的微小放大作用"显现固体热胀冷缩的效果,研制出一种新型固体热胀冷缩综合演示仪.     

基于激发态非线性拆射效应的全光开关与光限幅

提出一种新型的光控光开关，以５３２ｎｍ脉冲激光入射金属－类卟啉有机材料，强激发态吸收导致瞬态透镜效应，使同时通过介质的６３２．８ｎｍ激光实现光开关，实验演示了开关特性，开启和关闭时间均为１００ｎｓ，还演示了激发态吸收和非线性折射两种效应共同作用的单光束光限幅，对上述两种基于非线性折射效应的器件特性进行了理论分析。     

演示RLC阻尼振荡简易装置

在讲述电容器充放电规律时,特别对于因电容器的充放电作用而产生的电振荡过程,就必须结合演示进行教学.我们制作了一种演示的简易装置,不用方波发生器和220V市电,用普通的旧继电器改装成机械自动开关来代替方波发生器,继电器和充电都使用同一干电池(3V)作电源。经过几年教学实践,它具有工作可靠,使用方便和显示效果好等优点.一、演示装置 演示装置的组成:如图一所示是演示装置的示意图.它由演示实验板、SB型示波器、干电池盒(3V)和开关K组成.L是一般电子管收音机用扼流圈(约1H左右,选有抽头的最好,这可以改变L的大小)或晶体管收音机用输…     

光电负反馈下垂直腔表面发射激光器偏振开关特性研究

基于扩展的自旋反转模型, 对光电负反馈下垂直腔表面发射激光器的偏振开关特性进行了数值仿真和理论分析. 研究结果表明: 对于不同的自旋反转率, 反馈强度和延迟时间对激光器偏振开关特性产生较大影响.在慢自旋反转率下运行时, 随着反馈强度的增加, 开关点电流呈线性增加, 导致X偏振模被压缩, 这与报道的基于各向同性光反馈的情景相反, 产生这一现象的原因是由于光电负反馈提高了X偏振模的阈值; 延迟时间对开关点电流的影响随反馈强度的变化而不同.在快自旋反转率下运行时, 反馈强度对开关点电流的影响与慢自旋反转率时的情形不同, 开关点电流经历先增加后减小的过程, 开关点电流受反馈强度的影响更加敏感; 而延迟时间的影响规律和慢自旋反转率时相似. 此外, 还发现自发辐射噪声对激光器偏振开关特性有较大影响. 关键词： 垂直腔表面发射激光器 偏振开关 光电负反馈 自发辐射噪声     

光擦除双光束耦合的阈值开关特性

基于光擦除折射率光栅和双光束耦合构成了一种新型的非线性光学器件.用带导模型和耦合波方程建立了理论公式.用KNSBN单晶和Ar~+激光进行了实验演示.理论和实验都表明该器件具有明显的阈值开关特性.     

Co掺杂的ZnO室温铁磁半导体材料制备与磁性和光学特性研究

采用溶胶-凝胶法制备出具有室温铁磁性的Co掺杂的ZnO稀磁半导体材料. 通过对样品的结构、磁性和发光特性的研究发现,样品具有室温铁磁性,并发现其铁磁性源于磁性离子对ZnO中Zn离子的取代. 对不同温度制备的样品的磁性以及其发光特性的变化研究发现,样品的铁磁性与样品中锌间隙位（Zn_i）缺陷的密度有关. 关键词： ZnO 稀磁半导体 铁磁性     

磁性物质中冷无序能的作用

在研究物质的磁性时,考虑了电子之间的正交换能(A1>0,导致电子自旋平行排列)和负交换能(A2<0,导致电子自旋反平行排列)两项各自的物理作用,不是简单地只以它们的代数和为判据.提出冷无序能的概念:当A1>|A2|(A=A1-|A2|>0)时,A1为有序能,A2为冷无序能;当A1<|A2|(A<0)时,A2为有序能,A1为冷无序能.物质的磁性决定于热运动能、有序能以及冷无序能之间的竞争.考虑了冷无序能导致“冷无序”的物理功能,将冷无序能变换为等效温度,在统计物理的框架内处理了铁磁性、反铁磁性转变和自旋玻璃冻结问题.A2=0的体系具有Weiss铁磁性,|A2|A1=1的体系表现自旋玻璃磁性,1>|A2|A1>0的体系同时具有铁磁性和自旋玻璃磁性,1>A1|A2|>0的体系同时具有反铁磁性和自旋玻璃磁性. 关键词： 交换能 冷无序能 铁磁性 反铁磁性 自旋玻璃     

用双稳开关实现光学时分复用的方法

提出一种用全光学开关构成时分复用系统的方法,并用ZnS干涉滤光片双稳开关进行了实验演示.如果采用高速开关进行替代,可望用于光通信与光计算系统,提高信息的传输速度.     

自制半导体特性演示器

1制作背景 人教版《高中物理》第二册第十四章第三节“半导体的应用”,介绍了半导体的特性及其在现代科技中的应用．这一节教学对培养学生的应用知识意识和实践创新能力有着重要作用．为了让学生更好地掌握热敏电阻、光敏电阻的特性,课堂教学时需要演示相关的实验,但多而零散的实险器材给教师课堂演示带来诸多不便．如,在演示热敏特性时,     

Ru掺杂对闪锌矿ZnO磁光机理的影响

采用第一性原理方法,计算了Ru掺杂量为3.125 mt%—9.375 mt%范围内闪锌矿ZnO的电子结构、磁性参数和光学性质.计算结果表明,Ru掺杂量越高,体系的形成能越低,掺杂越容易,体系稳定性越高. Ru掺杂量为3.125 mt%时,体系表现出铁磁性;Ru掺杂量为6.25 mt%时,Ru-Ru间距为0.5671 nm的体系表现出铁磁性,Ru-Ru间距为0.4630 nm的体系表现出反铁磁性;Ru掺杂量为9.375 mt%时,体系表现出亚铁磁性.铁磁性系统的Ru-4d态在费米能级附近发生了明显的自旋劈裂效应,磁矩主要来源于Ru-4d态和O-2p态.上述特性说明,通过控制Ru在ZnO中的掺杂方式以及浓度,可以实现体系磁性的转变.在红外和远红外区域,掺杂对光学性质有较为显著的影响,各个掺杂方式均使该区域的吸收系数和反射率显著增大.这表明Ru掺杂闪锌矿ZnO可应用于磁、光一体的半导体材料.     

自感实验的一个补充

通常用图l电路演示通电自感,用图2电路演示断电自感.在图1中,开关闭合瞬间,看到L2较L1亮度滞后,在图2中,看到L在断开开关后闪亮一下再熄灭. 这组实验中,用的是2.5V或3.8V小灯泡,亮度不够,而且现象持续时间短,不能引起学生足够的兴趣,于     

利用演示 讲好电容器

电容器是电气设备中的重要元件之一,它在电子技术和电工技术中有着重要的应用.它的主要参数是容量、耐压及误差等级,它的导电特性是通交流电隔直流电.要使学生能理解这些内容,仅凭老师的讲述是不够的,因此要充分利用演示来讲好电容器.1　用演示引入新课讲课开始时,让学生观察课