在大学物理教学中培养学生的批判性思维能力--浅析开放性提问的作用

具有独立思考和批判性思维能力对于提高创新能力具有重要作用,但目前大学普通物理教学还侧重于知识的传授,缺少对学生批判性思维能力的培养和重视.本文从开放性提问的角度出发,阐述了如何在大学物理教学中培养学生独立思考的习惯和批判性思维的能力.文章举例分析了在科学历史、课程习题、演示实验和工程案例中挖掘开放性问题,通过以学为中心的课堂问答,激发学生学习热情和兴趣,增强课程的探索性和趣味性,从而达到提高学生批判思维能力的目的.     

Anomalous microwave reflection from a metal surface induced by spoof surface plasmon

The reflection of X-band microwaves (8-12 GHz) from a metallic aluminum (Al) surface with groove grating corrugations was investigated experimentally. It was shown that the reflection of p-polarization is much less than the microwave reflected from the corresponding area of an unruled Al surface, with selective wavelength. The experimental results demonstrated that the anomalous microwave reflection is strongly associated with the excitation of spoof surface plasmons at the Al-air interface by the surface grating coupler. This near-total absence of reflected microwaves is similar to the famous Wood's anomaly in the optical regime and is of fundamental importance to the applications of spoof surface plasmons in the microwave regime.     

一种获得半导体薄膜光学参数的方法

实现薄膜光学参数的简便测量对于薄膜的制备和应用具有重要意义。引入适用于半导体材料的Forouhi_Bloomer模型,用其表征薄膜折射率与色散的关系。考虑到粗糙度的影响,假设薄膜厚度服从正态分布,给出了模拟退火法与迭代法相结合、由可见光光谱测定薄膜光学参数的方法。作为尝试,以硅系薄膜为例进行了计算。结果表明,获得的厚度与用椭偏仪测量的结果较为吻合。该方法适用于研究和测量半导体薄膜的光学性能和膜厚,具有很高的实用价值。     

氧碘化学激光器运行模式对其脉冲化影响的模拟研究

根据氧碘化学激光器的反应机理建立了一维预混脉冲出光理论模型,从理论上研究了气体总压力在660-2660 Pa, 温度在150-400 K区间内对单脉冲能量、脉宽和峰值功率的影响.分析了气体总压和温度对出光特性影响的内在原因. 计算结果表明:增益介质温度对单脉冲能量的影响要远大于对激光脉宽的影响;增益介质温度在150 K, 气体总压在1330 Pa可以获得比温度在400 K,气体总压为2660 Pa时更高的峰值功率. 因此在不干扰超音速流动状态条件下瞬间大量产生碘原子,可以实现高效的脉冲氧碘化学激光器.     

射频电感耦合夹层等离子体中的模式转换

本文利用微波相位法和光谱诊断法, 研究了ICP放电等离子体在圆台状夹层等离子体中E模和H模相互转换的物理现象. E模和H模的之间转换过程是一个瞬间突变的, 转换点的输入功率随真空室压强的变化而变化. H模向E模转换的阈值功率低于E模向H模转换的值, 等离子体参数随输入功率变化曲线类似于铁磁物质中的磁滞回线. Ar II 408.2 nm谱线的强度的变化规律和电子密度随功率变化的规律基本一致. 通过本实验可以获得一种电子密度范围为3.85×10¹¹ cm^-3 < n_e < 4.68× 10¹¹ cm^-3, 外表面积为0.3 m², 厚度为2 cm稳定工作的等离子体源.