迈克尔逊干涉仪干涉环纹光电计数器的研制

利用干涉环纹明暗交替变化的原理,设计制作了可以用于迈克尔逊干涉仪的干涉环纹计数的光电计数器,利用此仪器可以精确高效地实现干涉环纹的计数,减少了由于人眼进行干涉环纹计数的误差,提高了实验稳定度和精度。我们将制作的干涉环纹光电计数器用于基于迈克尔逊干涉仪的激光波长实验,结果表明采用光电计数器之后,实验精度比裸眼探测明显提高,百分差缩小37.5倍,标准差缩小近3倍。     

Experimental Study on Electrostatic with Two Guiding of Supersonic D20 Molecular Beam Charged Wires

We demonstrate the guiding of a supersonic heavy-water （D2O） molecular beam using a hollow electrostatic field generated by the combination of two parallel charged-wires and two grounded metal-plates, and report some new and preliminary experimental results. In the experiment, we detect the guiding signals by using the method of time-of-flight mass spectrum and study the dependence of the relative transmission of the beam guide on the guiding voltage. Our study shows that the relative transmission of the beam guide is increased linearly with increasing guiding voltage Vguid, and the number of the guided D20 molecules is at least increased by 89.4% when the guiding voltage is ＋20.0k V. Finally, some potential applications of our guiding scheme in the molecule optics are briefly discussed.     

Laser guiding of cold molecules in a hollow optical fiber and continuous-wave cold molecular beam generation

A novel scheme for guiding arbitrary buffer-gas cooled neutral molecules in a hollow optical fiber (HOF) using a red-detuned HE₁₁ mode is proposed and analysed theoretically. We give the electromagnetic field distribution of the HE₁₁ mode in the HOF and calculate the optical potential of an I₂ molecule, and study the molecule guiding mechanism using a classical Monte Carlo simulation. Using a 6 kW input laser, an S-shape HOF with a 2 cm curvature radius for both bends, and an input molecular beam with a transverse temperature of 0.5 K and longitudinal temperature of 5 K, we obtain a guiding efficiency of ～0.126% for the scheme, and the transverse and longitudinal temperatures of the guided molecular beam are 1.9 mK and 0.5 K, respectively.     

本科量子物理实验课程探索

近20年,国际量子科技取得重大进展,在未来科技发展中占据重要地位.因此,在物理专业本科实验教学中设置量子物理实验,让学生深入理解微观量子物理基本原理,掌握一定的量子前沿技术非常必要.华东师范大学物理学专业自主开发量子物理本科实验教学仪器和虚拟仿真实验,在物理学专业拔尖班开设量子物理实验,取得了优异的成果.本文详细介绍了华东师范大学量子物理实验课程设置以及实施过程,分析开展相关本科量子物理实验的可能性及其普及性,为全国高校开设量子物理实验课程提供参考.     

亚微米局域空心光束的产生及其在单原子囚禁与冷却中的应用理论研究

提出了一种采用单模光纤、环形二元相位板和微透镜组成的光束整形系统产生亚微米局域空心光束的方案. 根据瑞利-索莫菲衍射积分公式, 数值计算了微透镜焦平面附近的场分布, 详细研究了空心光束的暗斑尺寸与单模光纤模场半径和微透镜焦距的关系. 数值计算结果表明: 在微透镜焦平面附近光场分布近似对称, 在焦点处场强近似为零, 周围场强逐渐增大, 形成半径约为0.4 μm的三维封闭的球形空心光场区域, 即亚微米局域空心光束. 当局域空心光束为蓝失谐时, 光场中的原子将被囚禁在光场最弱处. 若加上抽运光, 原子将受到蓝失谐局域空心光束与抽运光共同激发的强度梯度Sisyphus冷却. 本文利用该方案产生的亚微米局域空心光束构建单原子的囚禁与冷却器件, 并以单个⁸⁷Rb原子为例, 利用Mont-Carlo方法研究亚微米局域空心光束中单原子囚禁与强度梯度冷却的动力学过程, 结果表明利用该器件可以获得温度在5.8 μK量级的超冷单原子.     

基于调制光晶格的中性分子束光学Stark减速与囚禁的理论研究

本文基于分子束光学Stark减速理论,提出采用调制的红失谐光晶格来减速和囚禁任意脉冲超声分子束方案,并予以理论研究.以CH₄超声分子束为例,利用Monte-Carlo方法模拟了调制光晶格中的分子减速与囚禁的动力学过程,给出减速级数、同步分子初始位相角与减速效果的关系.研究结果表明：随着减速级数的增加,被减速的分子波包逐渐从原来的分子速度分布的大波包中分离开来,且减速级数越高,减速后的分子速度越小.在其他条件相同时同步分子初始位相角越大,减速波包内的分子数目越少,同时位相空间被压缩.与未调制的光晶格减速方案相比,本方案中无分子自由飞行过程,在相同的光晶格长度内完成了双倍的减速级数.当光晶格长度取3.71 mm时,模拟结果显示CH₄分子从280 m/s减速至172 m/s,而未调制光晶格只能将CH₄分子从280 m/s减速至232 m/s,减速效果提高了26%.本方案可以集分子的减速、囚禁于一体,是一种新型的分子光学功能器件,在冷分子光学、量子信息、冷化学等前沿研究领域中有潜在的应用.     

基于光栅光谱仪的几种常用光源的蓝光比测试与分析

利用光栅光谱仪对几种常用光源的蓝光危害进行测试与分析,实验测量了多种常用光源的光谱,基于测量数据,计算了各种光源的蓝光比,得到白炽灯的辐射覆盖了整个可见光区,而LED光源的蓝光占比较大.     

"物理学史和物理学方法论"课程思政教学探索

本文从华东师范大学“物理学史和物理学方法论”课程的教学出发,立足“科学精神和人文素养”的课程基础,通过涵盖“学科历史与思想方法”的教学章节,以期达成“授业解惑和传道育人”、融合思政意识的教学目标.本文希望基于科学与人文的融合,来实践“立德树人”的理念,对于理科院系开展课程思政的建设具有一定的参考和借鉴价值.     

采用半高斯光束实现连续分子束减速的新颖光学Stark减速器

非均匀静电场形成的Stark减速器仅能用于极性分子束的减速与冷却，非均匀磁场也仅能用于顺磁分子的操作与控制。然而，激光可以与任何分子或原子相互作用。因此，由激光场形成的光学Stark减速器可以用于非极性和非顺磁分子束的减速。本文提出了一种由半高斯光束形成的新颖光学Stark减速器，报道了半高斯光束产生的实验方案及其理论与实验结果，详细分析了半高斯光束Stark减速器对连续射流分子束的减速作用。     

课程思政的“根、本、魂”和相应教育“三观”的理性探讨——从思政视角探讨大学物理课程思政

课程“土壤”是课程思政的“根”之所在(与课程观的理念更新对应);立德树人是课程思政的“本”之所归(与教育观的理念更新对应);融入转化是课程思政的“魂”之所系(与教学观的理念更新对应)。大学物理课程思政是在课程实施过程中扎根课程，以隐性教育方式体现课程育人价值、全方位地推进大学物理课程建设(包括课堂教学、教材建设、教学方法、课程评价、队伍建设等各方面)的“思想引领”和“目标引领”。