谈物理类专业的创新教育

 中科院院长路甬祥认为:“21世纪将是人类依靠知识创新和高技术创新持续发展的时代”,不少国家对高等教育发展趋势的研究也表明,在人才培养上要更加注重能力、素质的培养,特别是创新能力的培养。现在提倡的素质教育,其核心内容就是创新人才的培养。要求创新人才要有创新的意识、创新性的思维和创新的能力。要培养大学生的创新能力,作为老师,教学思想、教学内容和教学方法也要创新。近年来,我们结合物理学和电子学专业的特点,通过教学实践,围绕创新教育作了一些探索。     

关于二阶微分方程y″+A(t)y=0的解的有界性

l“.在方程对,,+A(亡)y=o(l)中,保数A(t)定鱿l赏t叶co待,嫩然可分三核情形。即(一)(二)(三)limA(t)=妒云峥.limA(t)=一砂心冲.limA(t)=+co.忿峥。 在本文中,主要是考窟第三核情形,我们所得到的判定,分sll改遥了如下指出的Bell man和KaMbl曲。的拮果.现在救述我俩以援艇常用到的:〔引理一]若(1,) (2,)祝)0,v)0,c>o矿、。+关‘uod‘】!,!、万+叠户dt(2) 公 U 一一叨一亡d一d〔橙]毅w(t)一关锐秒d艺由修件(2‘)uZ公2长秒2(c+叨)因此(寰丫铆、“+‘’筒之即 d叨,一下==井=气妙a‘习己+叨由。到亡猜分即得2(。+w),一2。,、关‘。d‘1数擎淮展…     

近红外原位研究杂多酸引发的环氧-四氢呋喃阳离子聚合

用近红外光谱原位跟踪的方法, 研究了杂多酸催化的环氧树脂和四氢呋喃的阳离子聚合过程. 发现在低环氧树脂含量下, 环氧消耗速率在整个聚合过程中维持不变; 而在高环氧树脂含量下, 环氧消耗速率则随时间有所下降. 通过红外光谱在碳氢区域的分峰分析, 证明环氧树脂与四氢呋喃发生了共聚反应, 二维红外光谱的结果也确证了这一结果. 此外, 还探讨了环氧转化速率与环氧含量间的关系.     

基于奇异值分解和中位数绝对偏差的拉曼成像数据去噪方法

拉曼成像是一种无损伤、无需标记的光谱成像技术,它可以提供样品的不同组分的分子指纹信息以及空间分布特征,相比其他成像技术有着更重要的应用。但是拉曼散射的截面积小,灵敏度低,加上在很多实验中为了观察某些组分的动态分布而缩短扫描时间,导致最终得到的成像数据被噪声干扰,因此往往需要对信号进行去噪处理。常规的算法一般都是基于一个给定的数学模型对光谱进行处理,容易造成过滤波,使得信号失真;另外,在处理拉曼成像数据时,常规算法往往是对数据进行逐条光谱去噪,从而忽略了多条光谱之间的相互关系,导致最终的拉曼图像仍然受许多噪点干扰。因此,提出了一种基于奇异值分解和中位数绝对偏差的拉曼成像的信号处理方法,用于拉曼成像数据的去噪处理。该方法首先对拉曼成像数据进行奇异值分解,获得一个奇异值矩阵与两个正交矩阵;然后通过中位数绝对偏差法对奇异值矩阵中的各奇异值进行离群值检测,选取前k个被连续标记的离群值作为要保留的奇异值,并将其余的奇异值赋值为零,得到新的奇异值矩阵;最后用新的奇异值矩阵与两个正交矩阵重新求解得到去噪后的拉曼成像数据。实验中,首先验证了中位数绝对偏差法确定前k个奇异值的正确性,其次分别从处理后的图像质量和信号波形两方面对比了该算法与常规算法的去噪效果。结果证明,中位数绝对偏差法可以快速地确定出合理的k值大小,而且,依据该k值处理后的成像数据不仅在成像质量上消除了大量的噪点,使得组分的空间分布特征清晰可见,也在信号波形上较完美地保留了微小谱峰,并恢复光谱信号。该算法不同于常规算法,能同时对整个拉曼成像数据进行处理,并保留光谱之间的统计特征,是一种更加有效的拉曼成像数据的去噪方法。     

尺寸排阻色谱电感耦合等离子体质谱联用测定功能饮料、多维片及奶粉中维生素B12

建立了固相微萃取(SPE)柱净化,尺寸排阻色谱-电感耦合等离子体质谱(SEC-ICP-MS)联用测定功能饮料、多维片和婴儿奶粉中维生素B12含量的方法,方法检出限为0.4μg/L,维生素B12在1.0~150μg/L范围内线性良好,回归系数R>0.999。实验表明,乙腈作为维生素B12标准品溶剂可改善维生素B12的色谱行为,用乙腈作为SPE柱洗脱液比甲醇效果好。在婴儿奶粉的前处理过程中,三氯甲烷作为蛋白沉淀剂得到的维生素B12回收率较高。功能饮料、多维片和3种婴儿奶粉的检测结果与商品标示值接近,相对标准偏差RSD均小于5%(n=6),功能饮料、多维片的平均加标回收率为97%和90%,5种奶粉的平均加标回收率范围为88%~92%,表明本方法能够满足日常分析的要求。     

基于金属有机框架/卟啉/多壁碳纳米管构建的新型葡萄糖非酶传感器

利用钴卟啉(Co-TCPP)的催化性能、多壁碳纳米管(MWCNTs)的良好导电性和金属有机框架(Co-MOFs)的高密度活性位点,通过温和方法制备了新型复合材料Co-TCPP/MWCNTs@Co-MOFs,并用此材料构筑了一种新型葡萄糖非酶传感器.电化学实验结果表明,该传感器对葡萄糖具有良好的响应.     

小型化氢脉泽原子储存时间设计

氢微波激射器（氢脉泽）采用原子储存泡对氢原子进行囚禁，在低损耗谐振腔内形成稳定的自持振荡.本文采用具备低腔频温度系数的介质加载谐振腔替换传统的腔-泡结构，实现了氢脉泽的小型化；并分析了这种小型化方案对频率稳定度和准确度的影响.原子储存时间设计值为0.4 s，闭环后的频率稳定度为5.6×10^-15/（1 000 s），与储存时间设计结果相吻合.     

应用光全反射法及图像处理技术研究真实接触面积

光全反射法是测量真实接触面积的常用手段,然而用其测得的接触图像小,接触斑点的边界模糊。作者应用波动光学的有关理论对光全反射法的基本原理进行了深入的研究,进而提出用图像处理技术识别接触区域的边界。通过钢球与平面接触的试验研究,验证了这种测量方法的准确性和可靠性,并且根据试验结果分析了赫兹接触理论的局限性。文章最后还阐述了对典型工程表面接触面积的测量与结果。     

碳含量对腐蚀条件下低碳高合金钢冲击磨损性能的影响

在冲击、腐蚀磨损条件下，对不同碳含量的新型衬板用低碳高合金钢的磨损行为进行比较，采用金相显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪观察分析合金组织、其亚表层金相组织及冲击腐蚀磨损表面形貌，对合金组织和在腐蚀环境下的冲击磨损机制进行探讨，结果表明：与含碳量为0．16％、0．25％的低碳高合金钢相比，碳含量为0.21％的低碳高合金钢在腐蚀环境下具有最佳的抗冲击磨损性能，其磨损机制以疲劳剥层为主．     

K-非负矩阵及其基于矩阵分裂的迭代矩阵比较定理(英文)

本文研究两个迭代矩阵的渐近收敛率比较问题.基于K-非负矩阵理论,给出了关于两个K-弱分裂的比较定理,并指出这些结论是文献[Numer.Math.,2002,92(3):563-591]中相对应的结论的推广.