中美教材科学方法教育的比较研究及启示

通过比较中美物理教材在科学方法教育的差异,分析我国物理教材中科学方法教育的不足,并有针对性地提出优化我国教材科学方法教育的3点建议:教材中适当显化科学方法教育,重视数学方法在科学探究与知识学习中的作用,融入原始物理实验思想.     

在线捕集分离联用技术对食品调料中砷形态分析方法研究

成功建立了冷捕集-气相色谱-氢化物发生-原子荧光光谱分析测定食品调料(酱油和醋)中砷形态的方法。以脱脂棉为分离介质,用液氮对样品中生成的气态砷化合物进行冷捕集,常温下不同砷形态化合物即可以实现基线分离,随后被原子荧光光谱检测。实验考查了酸介质的种类和酸度、KBH₄溶液的浓度、反应时间以及载气(He)的流量等实验条件对测定结果的影响。结果表明,在优化后的实验条件下,方法对As(Ⅲ),As(Ⅴ),MMA(Ⅴ)和DMA(Ⅴ)的检出限分别为0.2,0.2,0.3,0.8 ng·mL-1,对酱油和醋As(Ⅲ),As(Ⅴ),MMA(Ⅴ)和DMA(Ⅴ)的回收率为93.07%～103.54%。与传统的液相色谱分离方法相比,该方法不用对样品进行特殊前处理,分析速度快,灵敏度高,适合于对食品调料中砷形态尤其是无机砷形态的准确、快速分析测定。     

某机载红外转塔低温像面抖动的分析与研究

针对某机载红外转塔在低温环境下会产生像面抖动的现象,分析了引起像面抖动的主要因素,通过建立模型、热力学分析和静力分析,得出在低温环境下俯仰支架变形量最大为0.34 mm,承受加速度过载下变形最大为0.46 mm。通过对俯仰支架进行调整、固化形态,使俯仰组件低温转动平滑,应力变形量在0.05 mm以内。同时对旋变布线方式及电机电刷安装位置提出了改进措施并给出了控制数据,解决了某机载红外转塔低温像面抖动问题。     

基于LABVIEW的多光轴平行性测试方法

针对现代光电武器系统中多种传感器光轴平行性的检测问题,提出了一种基于LABVIEW的高精度多光轴平行性检测方法。该方法以离轴式大口径抛物镜面平行光管法原理为硬件设计基础。利用LABVIEW的高效率模块化功能和LABVIEW-Vision的强大图像处理功能实现该检测方法的软件设计。经试验验证,该测试方法误差小于5″,满足光电武器系统多光轴平行性测试要求。     

ATM交易成功率的异常检测报警与选址

ATM交易故障的监测与解决是商业银行运营中的难题,研究ATM数据中交易成功率的检异报警机制与ATM选址,对于解决上述问题具有重要意义.基于上述考虑,首先建立基于中心极限定理的方差标准化数据校正模型,消除交易量对成功率的平均效应;其次,将处理后的成功率数据导入孤立森林算法,输出数据的异常度;之后,引入K-means算法对异常程度进行分级,提取异常点;最后,引入衰变连续函数报警系统,得到报警结果.本文又从资源利用率最大化的角度出发,结合移动电子支付对于ATM需求的影响,建立ATM全局分布最优模型,选择合理的ATM分布方案;并将选址结果与运营状况良好的ATM实际地址进行比较,验证模型的合理性及优越性.     

强激光对燃烧室壳体的热-力毁伤研究

基于ANSYS有限元软件,按有无内压作用,分别对激光辐照下燃烧室壳体的温度场、热应力、应变与损伤进行了计算与分析.分析表明,壳体的温度场分布与光束的功率分布一致,光斑中心温度最高.壳体中应力最大值不在光斑中心,而是位于光斑边缘处,在壳体吸收的激光功率密度超过1 000W/cm2时,壳体中应力大于材料的强度极限,壳体均会发生软化.在存在内部燃气压力的情况下,壳体应力会产生局部集中,沿壳体环向表面通过光斑中心中轴线区域很有可能裂口;相比较无内压的壳体,存在内压的壳体中的应力和产生的形变均大于无内压时的壳体.因此,为达到相同的毁伤效果,在存在内压的情况下,可以适当的降低激光的辐照强度.     

钨酸铋担载钯纳米粒子光催化甲苯及其衍生物到醛的氧化反应

甲苯及其衍生物的选择性氧化是化学工业中重要的一环.氧化产物醛、酮和酸类化合物是各种农药、染料、防腐剂、阻燃剂、香料、塑料的合成中间体.在传统的化工过程中,通常在苛刻的条件下,如高温、高压以及酸性溶剂中进行甲苯的选择性氧化.光催化有机合成作为一种"绿色"的合成方法受到越来越多的关注.我们发现钨酸铋作为可见光响应的光催化剂,可以利用氧气作为氧化剂,对甲苯及其衍生物进行催化氧化反应.通过调节水热法合成钨酸铋的酸碱条件,控制其成核生长过程,改变其形貌,发现在pH值为0.49时,得到花状钨酸铋粉末活性最高.X射线衍射、扫描电镜、紫外可见吸收光谱和比表面测定结果发现,花状钨酸铋粉末表现出最佳的甲苯氧化活性很可能是与它最大的比表面积有关系.为了进一步提高催化的活性,我们将助催化剂担载在钨酸铋粉末上,发现Pd的担载量为0.1 wt%时甲苯氧化反应活性最高.将邻、间、对位甲基取代以及对位甲氧基和氯取代的甲苯衍生物进行反应,发现均可高选择性地得到目标产物.在加入电子牺牲剂硝酸银和空穴牺牲剂草酸铵到反应体系后,发现反应被完全禁阻,说明在甲苯氧化反应过程中电子和空穴都起到了相应的作用.通过电化学测试发现,钯作为助催化剂担载在钨酸铋表面后,产生更强的氧化和还原信号,说明其在电子和空穴发生反应的过程中都起到了相应的促进作用.由此推测,在甲苯的氧化反应中,钨酸铋材料表面吸收可见光,产生光生电子和空穴,而钯的担载则促进了电子和空穴进行氧气还原和甲苯氧化的过程.     

基于能量传递可调光色荧光粉Ca2LaTaO6∶ Dy3+, Sm3+的发光性质及其发光二极管器件应用

通过固相反应法设计了Dy³⁺, Sm³⁺共掺杂双钙钛矿结构Ca₂LaTaO₆(CLTO)光色可调的白光发光二极管(LED)荧光粉. 通过Rietveld精修计算, 确定了Ca₂LaTaO₆的晶体结构参数和Dy³⁺, Sm³⁺离子的晶格占位, 并用密度泛函理论(DFT)计算了禁带宽度. 激发/发射光谱和荧光衰减行为证实了共掺杂体系中Dy³⁺到Sm³⁺的能量传递. Dy³⁺→Sm³⁺的能量传递机制为电偶极-电偶极相互作用, 离子间的临界距离为1.176 nm. 基于Dy³⁺→Sm³⁺的能量传递, 可通过调节Dy³⁺/Sm³⁺离子的掺杂浓度比, 使发光颜色从黄色转变为黄红色, 并实现白光发射. 利用该荧光粉与紫外芯片结合制作成白光发光二极管器件, 并确定了这些LED器件的发光效率、 CIE色度坐标、 相关色温(CCT)和显色指数(CRI)等. 结果表明, 这些荧光粉在紫外激发的白光LED中具有潜在的应用价值.     

Nonpolarizing guide-mode resonance filter with ultra-narrow linewidth

Ultra-narrow linewidth,nonpolarizing guide-mode resonance (GMR) filters with single and double common resonance wavelengths are designed.The guide-mode resonance filters consist of a single grating layer with asymmetric profiles.By choosing appropriate parameters,same resonance wavelengths for both transverse electric (TE) and transverse magnetic (TM) polarizations can be achieved.Results show that high reflection (more than 99.9%) is obtained at every resonance wavelength,and the full-width at halfmaximums (FWHMs) of TEand TM-polarized light are only 0.008 and 0.215 nm,respectively.