关于折射率对散射光场分布影响的研究

根据Mie散射理论,采用理论计算和实验相结合的手法,研究了光散射现象以及散射介质的折射率对散射光场分布的影响.通过对空气中不同折射率的散射介质形成的散射光场光强的实验比较,论证了散射介质折射率的实部变化对散射光强的影响不大,其主要影响是通过对相位的变化来实现的,也即散射介质折射率的虚部变化对光强的影响很大,在实际应用中不可忽略.这一结论对以散射光场的分布为基础的各种研究具有一定的指导意义.     

偏振相移与相位共轭结合的散射光聚焦技术研究

散射介质对光的随机散射作用是制约其光学聚焦和成像的重要因素，光学相位共轭技术能够通过对散射光场共轭还原实现透过散射介质的光学聚焦和成像，其中散射光场相位的获取是共轭还原的核心。阐述了偏振相移的基本原理，将偏振相移与相位共轭技术相结合，设计了新的基于偏振相移的数字光学相位共轭系统。采用633 nm的HeNe激光器作为系统光源，毛玻璃作为散射介质开展散射光聚焦实验研究。实验结果表明:该装置能够成功实现透过散射介质的光学聚焦，其中聚焦点与背景光强的比值可达约400倍。     

群体粒子场圆偏入射光侧向散射的角分布实验研究(英文)

对圆偏振光入射到群体粒子场时侧向散射光随角度分布的特性进行了实验研究,散射介质为直径0.065μm和1.24μm的粒子与过滤的蒸馏水所构成的不同浓度的悬浮液。实验结果表明,粒子侧向散射光的各种成分在探测平面内相对散射角度始终呈现对称分布的规律,而随着粒子尺寸、浓度、探测深度的变化,散射光强也相应出现变化,但变化不明显。     

群体粒子散射光偏振特性的研究

在Mie散射理论的基础上分析了群体粒子散射的偏振特性,并用两种不同直径(0.26 μm,0.55 μm)的球形粒子作为散射介质进行了相关实验,比较了群体粒子散射光垂直与水平偏振光的偏振度.实验发现:散射光的偏振度随粒子直径的变化呈现出一定的规律性,直径大的粒子散射光在水平方向的偏振度小于直径小的粒子;而垂直方向的偏振度却完全相反,直径大的粒子大于直径小的粒子.     

皮秒激光瞬态受激喇曼散射的实验研究

本文采用对撞脉冲锁模Nd:YAG激光器输出10ps脉冲串,经KTP非线性晶体腔外倍频,泵浦喇曼介质为二甲亚砜(DMSO)液体.实验研究了不同透镜焦长、焦点位置及不同喇曼介质氏度对瞬态受激喇曼散射的影响,获得了能量转换效率分别为45.6%和10.5%的前、后向一阶斯托克斯-喇曼散射光,并对实验结果进行了讨论.     

光在可变厚度介质中后向散射传输的偏振特性分析

针对不同浓度下介质厚度改变对后向散射光偏振特性影响的问题,以典型蒙特卡罗偏振模型为基础,提出了一种基于后向散射的可变介质厚度蒙特卡罗偏振模型。根据本文提出的模型开展了仿真实验,得到了不同浓度下介质厚度与后向散射偏振特性的影响关系。仿真结果表明,介质厚度在不同浓度下均对后向散射光的偏振度有着直接影响;在低浓度的情况下,介质厚度增加主要起消偏作用,浓度达到一定阈值后,介质厚度增加起起偏作用;在低浓度的情况下,线偏振光的后向散射光偏振保持特性优于圆偏振光,浓度达到一定阈值后,圆偏振光的后向散射光偏振保持特性优于线偏振光;在浓度极高的情况下,线偏振光与圆偏振光的保持特性趋于一致。     

医用注射器的另用——巧用注射器做物理演示实验

在中学物理教学中,有部分演示实验需要用到两用气筒或抽气机,若没有以上仪器,可以用医用玻璃注射器来替代.它装置简单、密封性能好、使用方便、演示效果明显.对仪器设备缺乏的学校,只要购买两只大小不同的注射器,就可以用来作代用仪器完成很多中学物理演示实验.下面介绍几例应用注射器来进行的物理演示实验供大家参考.     

超声调制介质中漫散射光自相关性质研究

研究了超声调制随机介质中漫散射光自相关性质,推导出均匀无限介质中有超声场调制时漫散射光时间自相关函数的表达式,讨论了调制参数、调制幅度及其衰减与超声参数、光散射参数等的关系.用Monte Carlo方法研究了随机介质中隐含异物成像的可行性.结果表明,正常生物组织和病变生物组织的超声调制自相关函数有明显的差别,该方法为光学医学诊断提供了一种新参考 关键词： 自相关 漫散射光 超声调制 光学成像     

光纤中BSBS位相复共轭图像再现

用调Q脉冲YAG:Nd激光的倍频辐射作激励光,对多模玻璃光纤中的背向受激布里渊散射(BSBS)的位相复共轭图象再现进行了初步的实验研究.实验结果表明,BSBS光对入射光的频移是38.6GHz,在BSBS的光束截面上带有与入射光为位相复共轭对应的再现图象.而且散射光与入射光的偏振相同.最后,对再现图象的质量问题进行了讨论.     

几种散射介质散射光解偏度的测量

阐述散射光解偏度的测量方法,对于不同偏振态的入射光通过改变探测器前检偏器的检偏特性,测量16组不同态的散射光能量,经过计算可得到该散射介质的解偏振度.实验测量了水体和光学玻璃的透射光、铜、铝、标准反射板的反射光以及有机玻璃不同位置透射光的解偏振度,并进行了比较,建立在实验基础上的理论计算与实验现象相符合 关键词：     

浑浊介质中激光侧向散射实验与仿真研究

通过对Mie散射相位函数的累积概率密度插值获得散射角,建立了激光在浑浊介质中传输的蒙特卡罗仿真模型。借助模型研究了激光在均匀单分散聚苯乙烯浑浊介质中的多次散射现象,探究了不同光学厚度和散射相位函数的浑浊介质对激光多次散射的影响。在研究中控制5μm和10μm两种粒径聚苯乙烯颗粒的浓度,改变浑浊介质的光学厚度分别为2、5和8,进行了理论仿真和实验的二维侧向散射图像比对,发现相同介质条件下仿真与实验得到的散射光强衰减百分比差异均小于16%,散射光强曲线走势基本一致。仿真还能够提供不同散射阶次光强大小的分布情况,能准确分析多次散射的影响。     

调制散射光束的振幅实现聚焦

光束通过生物组织白色涂料等散射介质后将发生散射,实现对散射光束进行整形和控制具有重要的意义。使用振幅调制实时反馈的方法,对入射到散射样品的相干光的振幅进行预调整,探测器实时读取散射光斑数据作为反馈依据,以此调制空间光调制器上的对应区域,进一步补偿由散射介质引起的振幅失调。实验结果表明,目标位置光强得到显著增加,其能量平均值是调制前散射区域能量平均值的11倍。     

无序介质后向散射光的偏振增强效应

无序介质后向散射光的强度增强效应可以看作为一种与偏振性质有关的相干效应。我们给出后向散射光的偏振度 P 与两个强度增强的因子 E 和 E 的关系,从而得到偏振度增强结果。偏振度的实验曲线证实了后向散射光的偏振增强效应。我们还讨论了后向散射光的部分偏振性质以及偏振增强效应与相干效应之间的关系。     

雾玻璃上的彩色环

向一个冷玻璃上哈气,在玻璃表面会形成水雾.透过起雾的玻璃去观察白光光源,会看到有多层彩色环(内层蓝色,外层红色),并且在中央会出现白色亮斑.利用散射光干涉的模型解释了彩色圆环的成因.     

非均匀介质中波的传播的一维模拟：锥形弹簧中纵波的实验研究

一、引言普物实验中,对波的传播规律的研究,都是用驻波法在均匀介质中实现的。例如弦振动实验和测定空气中声速的实验。在演示实验中,还有纵波在圆柱形弹簧中传播的实验。但都未涉及非均匀介质的情况。笔者也用驻波法,对锥形弹簧中纵波的传播规律作了实验探讨,得到了传播速度的经验公式。作为研究非均匀介质中波的传播规律的实验,它可以安排到课堂演示和普物实验教学课程中去。     

抽运光参数对受激布里渊散射的影响

受激布里渊散射（SBS）系统中,具有一定带宽的抽运激光中会含有一定比例的Stokes散射光成分，此Stokes散射光成分经SBS介质后表面反射后，将形成种子光与抽运光联合入射，构成自种子光式SBS放大器.通过数值求解此SBS放大器型耦合波方程组，探讨了抽运光脉冲中所含Stokes散射光成分的比例、抽运激光波长、抽运光能量大小、入射的聚焦高斯光脉冲脉宽、相互作用时间等激光参数对SBS特征参数（Stokes散射光脉冲波形、材料内部最大应力的时间演化及空间分布、脉宽压缩效果、能量提取效率及Stokes散射光的共轭保真度）的影响.同时发现，SBS过程中产生的超声应力不仅会对SBS介质前表面造成破坏，还可能对焦点附近造成破坏；调整各激光参数还会使焦点附近优于前表面先破坏.数值模拟中采用的抽运光是聚焦高斯光束. 关键词： 受激布里渊散射 斯托克斯散射光 冲击应力 能量反射率     

基于可见光通信的“水流传声”实验

针对现有中学教材只能演示光在弯曲水流柱中传导而不能展示光携带信息的过程,设计了基于LED可见光通信原理的"水流传声"实验系统.该实验以变曲水流柱为导光载体,借助可见光传递电声信号,可同时演示光在弯曲介质中传导和光携带声音信号的双重过程,便于学生深入理解光通信的本质.     

环状PIN阵列测量全口径背向散射光空间分布的实验研究

基于由同心环状排布的多个 PIN 探测器组成的环状 PIN 阵列,发展了一种测量激光等离子体全口径背向散射光空间分布的实验方法.采用该方法,在神光Ⅱ装置激光与黑腔靶相互作用实验中,对全口径背向散射光空间分布进行了测量,获得了全口径受激 Brillouin 散射背向散射光空间分布的图像.初步建立了全口径背向散射光空间分布...     

浮力的产生演示实验

浮力的产生演示实验江铭炎（浙江安吉县南北庄中学３１３３００）可用下达实验演示液体对物体产生的浮力．器材直径约３０厘米的大玻璃圆筒一个，直径约２０厘米的底部有缺口的小玻璃圆筒一个，边长约９厘米的轻质正方体一个，金属垫架一付，黄油和水．实验过程（１）将金...     

覆杯实验

覆杯演示实验是证明大气有压强的一个传统实验。这个实验不难做成,也很吸引学生,但是总有少数学生提出这样的疑问:“纸片不掉下来是不是被水粘住了?”为了消除学生的怀疑,同时使实验现象更加生动,可对覆杯实验进行一些改进,介绍如下。1.如图1所示,在杯内加放一个玻璃彩珠。演示时手拿杯底轻微幌动,则彩珠在