全国大学生物理实验竞赛（创新）讲课类比赛心得与体会——以心脏起搏器实验为例

心脏起搏器实验是一个面向医学院大一学生开设的具有医学特色的物理实验，在第七届全国大学生物理实验竞赛(创新)讲课类比赛中获得一等奖。以心脏起搏器实验为例，分享在讲课过程中怎样备赛和进行教学设计的过程，体现出实验教学融入人文情怀元素对学生情感价值的引领，凸显心脏起搏器实验的医学特色，凝练心脏起搏器实验教学的亮点和创新点，激发出学生对物理实验的兴趣，可供参赛选手参考。     

第35届全国中学生物理竞赛决赛实验试题评析

介绍了第35届全国中学生物理竞赛决赛实验试题的实验内容,并给出了试题解析以及竞赛成绩分析.试题1为测量光学玻璃材料的杨氏模量和折射率,可分为3部分:利用洛埃法测量半导体激光器的波长,利用单缝衍射法测定光学玻璃条的杨氏模量,测量厚光学玻璃片的折射率.试题2为测量电学黑盒子,给出其中元件连接的结构和元件性质,利用黑盒子的电路和电容率测量仪等,测量真空电容率和给定介质的相对电容率.实验试题设计性较强,成绩区分度较好.建议学生平时注重基本实验仪器的使用训练,掌握实验技巧,并加强物理基本原理的灵活应用.     

利用智能手机磁传感器研究单摆运动

本文基于Phyphox手机App,利用智能手机中的磁传感器(电子罗盘)研究磁性单摆运动.结果表明,不同最大摆角测量出来的磁感应强度随时间变化规律不同.只有最大摆角小于1°时,单摆才可看作简谐振动.不同最大摆角的磁感应强度随时间变化曲线可以用磁偶极子模型结合大角度单摆公式来描述.利用磁传感器测量的当地重力加速度为9.868m/s 2,由于磁性摆空气阻尼较小,测得的实验误差仅为0.8%.     

高密度光盘径向倾斜对DPD循轨误差信号影响分析

根据高密度光盘参数 ,计算了聚焦光斑在光盘表面扫描过程中每个位置的光瞳光强分布 ,得到DPD(Differ entialPhaseDetection)循轨误差信号。考虑盘片的径向倾斜 ,在光瞳光强分布方程中引入盘片的径向倾斜角度参数 ,计算了高密度盘片产生径向倾斜时DPD循轨误差信号的变化 ,进而分析了盘片的径向倾斜引入的循轨伺服误差及其对循轨伺服的负面影响。结果表明 ,高密度盘片产生 0 .5°的径向倾斜相当于引入了 0 .0 12 μm的循轨误差     

光盘系统中盘片径向倾斜对循迹伺服影响分析

基于衍射理论 ,采用更接近光盘实际情况的椭圆型信息符模型并利用光盘的线性叠加原理得到光盘衍射模型的解析表达式 ,对三种主流盘片的盘片倾斜对循迹系统产生的影响进行定量的计算与分析。采用差动相位方式循轨的DVD ROM盘片随径向倾斜的偏移系数为 0 .0 6 μm/(°)。采用推挽方式循轨的DVD RAM盘片循轨误差随径向倾斜的偏移系数为 0 .15 μm/(°)。在相同的盘片参量情况下 ,差动相位检测方法获得循迹误差比推挽方法受盘片径向倾斜的影响更小 ,在读取过程中差动相位检测方法可以获得更好的伺服精度。分析了DVD RAM盘片预刻槽深度与循规误差信号受径向倾斜影响偏移量的关系。实验结果较好的验证了计算和结论。     

入射光单色性与界面粗糙度对多层膜反射性能的不同影响

多层膜界面粗糙度、入射光单色性对软X射线多层膜实际反射率均有影响。利用数学卷积积分,理论上推导出一个在入射光不同单色性下精确计算多层膜反射率的公式。利用给出的理论计算公式,简要分析了入射光不同单色性、不同界面粗糙度对Mo/Si多层膜反射率的影响。理论分析发现这两种因素对Mo/Si多层膜反射率影响完全不同:入射光低的单色性不但极大降低Mo/Si多层膜峰值反射率,而且使反射曲线的半峰全宽增加;而界面粗糙度是降低Mo/Si多层膜反射曲线上各点对应值,基本不改变Mo/Si反射曲线的半峰全宽,不改变反射曲线的形状。说明这两个因素在软X射线的长波段对多层膜反射性能的影响不同。     

高密度光盘循轨伺服中盘片径向倾斜的影响分析

基于标量衍射理论,根据实际光盘的参数,对数字多用途光盘(DVD光盘)的循轨行为进行了分析。在此基础上,针对盘片产生径向倾斜的情况引入了倾斜参数,对盘片模型进行了补充。对光盘的径向倾斜误差和系统循轨伺服的交叉影响进行了分析和讨论。