工科物理实验理论知识问卷的设计和定量评估研究

在物理教育中,科学的定性及定量评估是重要的研究手段。本文通过设计测试问卷,对本校工科八百多名学生发放前测和后测试卷,进行了工科学生物理实验理论知识部分掌握程度的调查,并对测试结果进行了定量分析和结果评估。我们计算了题目及试卷的难度指数、区分度指数、点双列系数、信度指数和Ferguson变量。结果表明,得到的值大部分都在期望值范围内,测试的区分度较高,基本可行。但我们也发现了试卷信度略低的问题,分析了原因,并给出解决方法。     

结晶性和粒子尺寸对C60薄膜晶体管迁移率的影响

采用真空沉积方法在不同基片温度(30~190℃)和沉积压力(1×10~(-4)和1×10~(-1) Pa)下制得了C_(60)薄膜。研究了薄膜的结晶性和晶粒尺寸对迁移率的影响。采用X射线衍射和原子力显微镜表征了薄膜的结构和形貌,发现提高基片温度,薄膜的结晶性和晶粒尺寸均提高;提高沉积压力,薄膜的晶粒尺寸增大而结晶性不变。场效应测试结果表明,C_(60)薄膜的迁移率与其结晶性密切相关,高的结晶性有利于获得高迁移率;不同于平面有机半导体材料,对于球状C_(60)半导体材料,大的晶粒尺寸可能导致低迁移率。     

聚中性红修饰玻碳电极的制备及其在抗菌药物有效性检测中的应用

采用电聚合法制备了聚中性红修饰玻碳电极(PNR/GCE),运用循环伏安法(CV)对修饰电极进行表征,并以CV图中的峰电流为指标,研究了中性红浓度、扫描段数、缓冲液pH值及支持电解质NaNO_3浓度对聚合过程的影响,筛选了最佳聚合条件。继而借助中性红可作为电子媒介体的特性,以E.coli为模型微生物,通过考察E.coli活性与抗菌药物浓度的关系,构建了一种新型体外药效检测的方法,用于抗菌药物有效性的快速检测。以中性红浓度0.5 mmol/L,扫描段数Segment 30,缓冲液pH 7.0,NaNO_3浓度0.5 mol/L为最佳电极修饰条件。选择菌悬液吸光度(OD_(600)) 0.5,反应时间40 min,以标准葡萄糖-谷氨酸溶液(GGA,BOD~(220))为营养物质,此时检测抗菌药物有效性的灵敏度最高。在最佳实验条件下,头孢哌酮、阿米卡星、庆大霉素、左氧氟沙星4种抗菌药物对E.coli的半数抑菌浓度分别为34.15、27.98、8.83、11.49 mg/L;作为抗革兰氏阳性菌的万古霉素对E.coli的抑菌效果较差。上述结果与经典纸片扩散法具有良好一致性。     

工科物理实验课程的量化评价探索

物理实验是工科院校的必修基础课程,是工程人才培养的重要实践类课程。物理实验课程的评价偏主观,如何量化评价一直是物理实验教学中值得探讨的问题。本文根据北京交通大学物理实验课程的教学进程,构建评价框架,设计各阶段评价量表,介绍实施方案和评价结果,为物理实验课程的客观评价提供一种新的思路。     

基质固相分散-超高效液相色谱-串联质谱法检测蔬菜中残留的苯甲酰脲类和双酰肼类杀虫剂

建立了基质固相分散技术结合超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)测定蔬菜中苯甲酰脲类杀虫剂(除虫脲、灭幼脲、杀铃脲、氟苯脲、氟虫脲、氟啶脲、氟铃脲)和双酰肼类杀虫剂(甲氧虫酰肼、虫酰肼)的方法。蔬菜样品经中性氧化铝和石墨化炭黑研磨,乙酸乙酯淋洗,洗脱液浓缩定容后,经超高效液相色谱分离,分别在正、负离子多反应监测(MRM)模式下用电喷雾电离串联质谱测定,外标法定量。结果表明,9种杀虫剂在1～100 μg/L质量浓度范围内有良好的线性关系(R2≥0.99);在1、5、10、100 μg/kg 4个加标水平上的回收率为78.5%～112.8%;相对标准偏差为2.3%～10.2%,检出限为0.5～1.0 μg/kg。该方法操作简便快速,样品和溶剂用量少,检出限低,可满足蔬菜中苯甲酰脲类和双酰肼类杀虫剂同时检测的要求。     

二维光子晶体量子阱的光谱特性研究

研究了二维光子晶体量子阱的光谱特性,该量子阱结构由二维正方晶格圆柱晶胞光子晶体通过移去中间位置的介质圆柱层形成。由于光子晶体中的光子禁带充当了光子运动的势垒,类似于半导体量子阱中电子的行为,在光子晶体量子阱结构中会出现量子化的光子能态。文章利用平面波展开法计算了所用光子晶体的能带结构,利用传输矩阵方法计算了量子阱结构的透射光谱。计算结果表明,在光子禁带中出现了离散的透射峰,透射峰的强度随着势垒宽度的增加而减弱,个数随着势阱宽度的增加而增加,通过计算得到了其定量关系,并且讨论了透射峰频率与势阱宽度的关系。     

费托合成铁基催化剂中Fe3O4含量对CO2选择性的影响

本研究以共沉淀法制备的α-Fe₂O₃催化剂为前驱体，通过调变碳化温度和碳化时间制备了不同物相组成的系列催化剂，采用XRD、M?ssbauer谱、XPS和Raman光谱等技术考察了催化剂体相和表面物相组成，在此基础上研究了不同条件下(不同CO转化率和H₂O分压)催化剂的物相组成与催化剂性能之间的关系，重点探究了费托合成条件下CO₂生成的活性相。结果表明，升高碳化温度和延长碳化时间有利于Fe₃O₄向碳化铁转变。在典型的费托合成条件下，催化剂的活性受到碳化铁含量和积炭程度的共同影响。当H₂O分压较低时，动力学因素限制了水煤气变换(WGS)反应的进行，CO₂选择性仅受CO转化率的影响，Fe₃O₄含量变化对CO₂选择性无明显影响；而在较高的H₂O分压下，随着催化剂中Fe₃O₄含量增加，CO