基于经典光学方法的物体表面微观结构的三维成像

设计了基于经典光学方法的物体表面微观结构的三维成像实验装置以及相应计算程序,从记录不同角度平行光照射下的物体表面照度出发,经图片处理后得到物体表面的三维立体结构.     

利用动态微纳结构调控颜色方法的仿真研究

随着微纳米技术的进步,利用人工制备的微纳米结构实现颜色的呈现成为了可能,开辟了无油墨印刷的新思路,“结构色”的研究迅速成为该领域的焦点。提出了一种基于动态周期性微纳结构阵列的颜色调控新方法。设计在周期性微结构阵列中,填充一定厚度的功能材料薄膜,通过实时控制功能材料的外部电压,精确调控微结构上下表面的高度差,以实现在同一器件表面不同预期颜色的呈现和切换。建立了微结构的物理模型,并用时域有限差分方法(finite difference time domain,FDTD)进行了仿真研究,光源采用垂直入射的线偏振光,对微纳结构阵列上下表面高度差及结构周期进行了参数扫描,获得了系列反射光谱,并用光谱功率积分的方法计算得到了相应的颜色系列,直观地标注在CIE1931颜色空间色品图上。仿真结果表明,当微纳结构阵列周期在100~300 nm范围内时,通过调节电压改变填充的功能材料的高度,可实现全光谱范围的颜色动态调控,且反射光谱的相对峰值强度在60%左右,效率可观。该方法原理新颖,为研制动态颜色调控微器件提供了理论基础,有望在无油墨印刷、显示技术等领域获得广泛应用。     

气液分离富集-分光光度法测定固体废物中氰化物的含量

固体废物是指在生产生活中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质,按来源大致可分为生活垃圾、一般工业固体废物和危险废物等3种[1-2]。环保部于2007年对危险废物管理名录、危险废物鉴别等标准进行了修订,国家标准GB 5085.3-2007规定氰化物的含量是危险废物鉴别的重要指标之一。氰化物具有高毒性且作用非常迅速,进入人体后会阻断细胞呼吸作用,造成人体缺氧窒息[3-4]。含氰化物的固体废物主要来源于染料、涂料、电镀、化学试剂、医药、冶金工业和合成树脂等行业[5],如果不妥善收集、利用和处理将会污染大气、水体和土壤,进而危害人体健康[6]。     

紫外法与红外法测定石油类的比对研究

本文将新近实施用于测定地表水中石油类的紫外分光光度法与红外分光光度法的方法特性参数以及应用于各类实际水样测定进行了比对研究。实验结果表明,两种方法的检出限、测定下限、精密度和准确度等性能指标相近,但在应用于各种不同来源和组成水体的实际样品测定时,紫外法所得结果与红外法有明显的差异,表明该方法对较复杂水体石油类样品的测定存在局限性。     

基于表面等离子激元的超薄金属减色滤波器的研究

基于表面等离子激元的新型超薄金属减色滤波器具有可靠、易制备、高透射率等诸多优点.本文对银、铜、铝、镍等不同金属材料的超薄一维光栅减色滤波器进行了系统研究.仿真获得了透射光谱,理论计算了对应透射光谱的色品坐标,并推导出了银、铜、铝三种材料透射率最低点波长与膜厚、周期关系的经验公式.仿真研究发现:除了镍的选波性较差外,银、铜、铝均表现出较好的、不同的滤波特性,其中银的滤波范围较广,而铜、铝则分别在长、短波段表现出较好的滤波性能.为了验证仿真结果,利用磁控溅射技术和聚焦离子束刻蚀技术进行了三种材料的一维光栅减色滤波器的制备实验,并在显微镜下观察滤波器的颜色效应,结果与理论仿真相符合.研究结果表明:不同金属材料在相同微结构下的颜色效应存在较大差异,可根据实际滤波需要,选择材料和微结构参数来获得最佳性价比的滤波器.     

全自动淋洗样品预处理-气相分子吸收光谱法测定土壤阳离子交换量

称取经风干并过2mm筛孔的网筛的土壤样品2.000g置于反应瓶中,采用全自动淋洗仪,加入1.00mol·L~(-1)乙酸铵溶液80mL对土样进行处理。经过前处理,土样中的阳离子全部被NH_4~+离子所取代。此时,仪器将自动吸入乙醇对土样进行反复淋洗。淋洗结束后,将土样完全转移至蒸馏瓶中进行蒸馏。馏出液接收于预置有20g·L~(-1)硼酸吸收液20mL的100mL比色管中,待管中溶液总体积达到90mL时,取下比色管,加水定容至100.0mL。此吸收液中氨氮的含量用气相分子吸收光谱法进行测定。此吸收液最长可放置24h,在24h以内测定结果不受放置时间的影响。标准曲线系用氨氮标准溶液(0.10～2.00mg·L~(-1)范围内)按气相分子吸收光谱法进行测定并制作。土样的阳离子交换量(CEC)系根据所测得的氨氮含量按公式换算求出。按此方法分析了4种土壤标准物质,所测得的CEC值与认定值相符,其测定值的相对标准偏差(n=6)均小于2.0%。     

托马斯进动与自旋-轨道耦合能

原子物理教学中常常遇到一些不易回答的问题,自旋-轨道耦合能就是一例.像这样的问题在课堂上详细讲解可能不合适,但在课后给予某些勤学好问的学生一些指导,或指定一点参考资料让他们阅读,可能会在培养分析问题能力方面起到教材正文所起不到的作用.下面就笔者在教学中遇到的几个问题谈一点肤浅的看法. (一)关于托马斯进动.人们认为自旋一轨道耦合能是电子自旋磁矩。在其轨道运动产生的磁场B中的附加能量W B可以由下列方法求得:带电的原子实在电子所在位置产生静电场E0,E0是相对原子实(或质心)静止的坐标系(以下简称O系)中的观察值;电子以…     

连续脉冲氯化亚铜激光过程的计算机模拟研究

本文通过解速率方程,计算了连续脉冲氯化亚铜激光过程,发现用迭代法解速率方程组有较好的收敛性.文中着重研究了管体温度对激光输出功率的影响,发现当达到一定温度后,由于亚稳态铜原子、Cl~-离子随温室增加而增加,以及电子浓度随温度而减少引起了激光功率输出随管体温度增加而减少.