科研成果转化为近代物理实验教学内容的研究与实践——以“偶氮染料掺杂聚合物薄膜材料光学特性测量”实验为例

科研成果转化为近代物理实验教学内容对于培养学生的创新能力、提高学生的科研素质和科研能力具有重要的作用。本文介绍了"偶氮染料掺杂聚合物薄膜的材料光学特性测量"系列实验的科研背景和教学设计,并进行了教学总结。     

偶氮染料掺杂PVA的全光开关特性研究

光开关是光通信、光计算机、光信息处理等领域的重要光学元件。利用半导体激光(473nm)作为泵浦光,He-Ne激光(632.8nm)作为探测光,实验研究了偶氮染料掺杂PVA薄膜材料光致双折射效应信号的生长、擦除、衰减特性,分析了泵浦光偏振方向与探测光偏振方向夹角、泵浦光功率对光致双折射效应和全光开关特性的影响,探讨了该材料在光开关方面的应用前景。     

箭头形金纳米锥的湿法制备及性能研究

采用湿化学合成法制备了箭头形金纳米锥材料,并研究了合成过程中生长溶液的组成对金纳米材料生长的影响.利用透射电子显微镜、吸收光谱等手段对产物的晶体结构和光学性质进行研究,讨论了材料的生长机理.由于各向异性的箭头形金纳米锥具有良好的表面等离子体共振光学特性和更高的等离子体共振强度,在表面局域电场增强及光热转化等应用方面比其它形貌的金属材料具有更强的优势.与金纳米棒相比,箭头形金纳米锥具有较好的SERS增强性质和光热转换效率.文中还对材料的尖端形貌对纳米粒子边缘局域电场及光热性能的影响进行了讨论.     

用组合测量方法测金属线胀系数

用铜-康铜温差电偶代替水银温度计对金属棒(铜棒)进行动态实时温度测量,用尺度望远镜同步读取棒长度示数,用最小二乘法进行线性拟合,从而得到金属线胀系数.