大学物理教学与科学思想史

根据本人和同行们的实际经验，对大学物理教学提出一些看法和建议：一，在大学物理教学中，贯穿物理学史和相关的思想史，可以加深学生对教学内容的理解和记忆；二，物理学是人类正确的自然观和世界观的核心，要使物理教学成为人才培养的基石之一；三，物理学的发展，体现了科学的认识方法，是正确的认识论的实践和验证；四，物理学各个分支及其发展具有内在的逻辑，孤立地介绍一个局部，达不到融会贯通的目的。因此，建议在大学物理教学中努力贯穿物理学史和相关的科学思想史的介绍，使得我们的课堂更加生动和富有历史感，使物理学不再是死记硬背的教条，而是丰富多彩的知识。     

光子学

光子学是一门与电子学平行的科学，简术电子学和光子学的诞生和发展，重点介绍光纤通信，光纤，光计算，光盘和集成光路的状况，作用和发展前景，强调了光子学的战略地位。     

普通物理学定律的规律性和内在联系

普通物理学中定律、公式很多，难以理解和记忆．但通过仔细研究，分解出各物理定律的性质、本质，加以区别，弄清它们的共性和个性，掌握其规律性和内在联系，使问题变得清晰和条理化，容易理解，便于记忆．     

有机同系物性质递变的基本规律

发现了有机同系性质递变的两个基本规律：等差递变和等比递变，它们可分别表示为Ｐ＝ａ＋ｂｎ和Ｐ＝ｃ＋ｄａ，式中Ｐ同系物的某种性能，ｎ的同系物的重复结构单元数，ａ，ｂ，ｃ，ｄ和α为系数，研究结果表明，同系物的加和型性能一般遵守等差递变规律，如标准生成焓和临界体积等，结构型性能通常遵守等中比递变规律，如电离能，电子亲和能，密度，沸点，粘度与表面张力等。     

原子设计材料科学与技术（I）

科学实验技术的发展，使得人们有可能在原子尺度上人工合成材料，例如，原子团簇，团簇材料，线性链、多层异质结构，超薄膜等，这些材料的特征是维数低，对称性减小，几何特征显著，文章强调原子工程作为这些领域的交接点，重点讨论了原子设计材料的合成，表征和应用，考察了有限尺度和减少维数对这些材料的电磁、光和化学性质的影响和作用，从物理学，化学、材料科学和化学工程等多学科的角度研究了这一新出现领域的现状和未来。     

X射线荧光光谱法测定硅酸盐中硫等20个主、次、痕量元素

本文使用新研制的偏硼酸锂和四硼酸锂混合熔剂，在１０００℃熔融制样，以Ｘ射线荧光光谱法测定硅酸盐等样品中的Ｓ，Ｎａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ，Ｋ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｂａ，Ｃｒ，Ｖ，Ｓｒ，Ｚｒ，Ｒｂ，Ｃｕ，Ｎｉ和Ｎｂ等２０种元素，采用理论α系数和康普顿散射线作内标校正元素间的吸收－增强效应。其分析结果的精密度和准确度可与化学法相比     

磷光光度法在药物分析中的应用

本文评述了固体基质室温磷光，流体介质室温磷光，低温磷光和室温磷光传感器在药物分析中的应用，涉及到的药物有生物碱，中草药有效成分，四环素类，喹喏酮类，维生素B2，抗癌药物，萘唑啉，萘普生和血管扩张剂潘生丁双嘧哌胺醇等，在药物分析中，固体基质室温磷光取样量只有微升级，操作快，成本低，流体室温磷光结合流动注射和化学传感技术，在药物的快速连续在线监测方面优势明显，而经过改善的低温磷体室温磷光结合流动注射和化学传感技术，在药物的快速连续在线监测方面优势明显，而经过改善的低温磷光方法，除了克服操作方面的某些弱点外，仍然保持高灵敏度的特点，随着敏化和猝死发光，能量转移，衍生发光和免疫发光等技术的发展，磷光方法在药物分析中的应用将会更加广泛。     

面向近红外光谱定量分析的深度学习建模与模型迁移

近红外光谱分析技术依赖于表征光谱向量和预测目标之间关系的化学计量学方法。然而，样品的光谱由信号和各种噪声组成，传统化学计量学方法较难直接提取光谱的有效特征，并为复杂的预测任务建立具有较强泛用性的校正模型。进一步地，受限于仪器间的差异，在一台仪器上建立的模型应用于另一台仪器时，难以取得相同的定量分析结果。为此，提出了一种基于卷积神经网络和迁移学习的定量分析建模及模型传递方案，以提高模型在单仪器和跨仪器上的预测性能。在卷积神经网络的基础上，一种结合多尺度特征融合和残差结构，名为MSRCNN的先进模型被设计，并在主仪器上展现了卓越的预测能力。然后，设计了四种的基于fine-tune模型迁移策略，将在主仪器上建立的MSRCNN模型迁移到从仪器。在药品和小麦的公开数据集上的实验结果表明，MSRCNN在主仪器上的RMSE和R2分别为2.587，0.981和0.309，0.977，优于PLS，SVM和CNN。在利用30个从仪器的样本微调主仪器建立的模型后，迁移MSRCNN中的卷积层和全连接层的方案取得了最好效果，其RMSE和R2可分别达到2.289，0.982和0.379，0.965。增加参与模型微调的从仪器样本，可进一步提高性能。     

第六届西太平洋地区声学会议(WESTPRAC Ⅵ97)

为了推进西太平洋地区的声学工作，加强学术交流，西太平洋地区声学委员会每三年举行一次学术会议．迄今为止，已举行过五次会议，分别在新加坡、香港、上海、布里斯班（澳大利亚），和汉城举行．由于1997年香港将回归中国，西太平洋地区声学委员会同意1997年第六届西太平洋地区声学会议在香港举行·会议的内容是广泛的，包括：有源噪声和振动控制，建筑声学，声学计量技术，电声学，环境噪声控制，测量和仪器，物理声学，语言与听觉，信号处理，交通噪声，超声学和水声学．会议上将有美国Wilson，Ihvig巳ASSOC，Inc．的GeorgeWilson博士，加拿大国家研究署的GeorgeWong博士和日本东京大学的Ta     

第四讲 生物磁学的最新进展

概述了最近生物磁学的主要进展和若干机制问题，这些进展所括生物磁场，生物磁性，磁场物效应，生物磁技术瘃其在工业，农业，医学和环境保护等方面的应用，简要地讨论了生物磁场来源，生物磁性特点，生物系统磁共振，磁场对生物电流，自由基，蛋白质，生物膜和生物结构匠影响，以及磁场处理水的问题。     

一种新的提高CCD成像分辨率的方法

提高数字图像的分辨率一直是一个热门话题,在现代高技术战争中发挥着重要的作用。从CCD成像原理出发,分析了1／2像素错位的低分辨率图像与高分辨率图像各像素灰度值之间的对应关系,提出了一种新的提高CCD成像分辨率的方法。通过多次移动CCD获得多幅低分辨率图像,按照介绍的算法合成一幅高分辨率图像,达到了CCD分辨率提高多倍的目的,算法的本质是使一超定解多元方程组变成有唯一解的方程组。通过仿真实验和分析表明：所建立的提高分辨率的方法是正确的,分辨率可以提高2倍、3倍甚至更高在理论上是可行的,而计算时间的复杂度远远小于其它方法。     

基于超分辨率重建的图像增强算法研究

 为了提高图像分辨率,从软件的角度出发,对低分辨率图像序列重建高分辨率图像的原理和算法实现开展了研究,提出从多个低分辨率图像序列中获取更高分辨率图像的方法。通过采用基于光流场的金字塔分层结构实现由粗到精的图像配准,获取了亚像素的运动估计。在采用多帧低分辨率图像进行亚像素级配准后,提出采用动态自适应确定正则化参数的方法,构造了简单的正则化代价函数,建立了低分辨率图像与高分辨率图像之间关系的重建模型,仿真实验结果表明该超分辨率重建算法水平和垂直方向上分辨率各增加一倍,与其他算法相比清晰度更高,计算时间不到传统POCS算法的一半。     

压缩感知光谱成像技术的编码孔径与探测器匹配优化

编码孔径光谱成像仪在实际应用中存在着编码模板与探测器分辨率不匹配从而降低系统分辨率的问题。针对该问题进行了两种情况分析,并通过数学理论建模给出了相应的解决方案。对于编码模板分辨率高于探测器分辨率这一情况,提出引入邻域嵌入超分辨技术的方法,实现了基于压缩感知的超分辨光谱成像。对于编码模板分辨率低于探测器分辨率这一情况,提出区块阈值划分的编码孔径,将编码微元按照区块阈值重新划分并进行灰度分级,从而实现低分辨率编码模板的高分辨率编码孔径。利用梯度投影稀疏重构(GPSR)算法进行数据立方体重建,实验结果表明:运用基于超分辨理论的编码孔径快照光谱成像系统所测得的光谱图像更精准,内容更丰富;采用基于区块阈值划分的编码孔径的编码孔径快照光谱成像系统具有更高的空间分辨率和光谱分辨率。结果证实优化后的编码孔径快照光谱成像系统,其分辨率和成像质量大幅度提升,并实现了高分辨率元件的100%利用。     

Holographic imaging with a nanometer resolution using compact table-top EUV laser

Holographic 2D/3D imaging with nanometer resolution using short wavelength extreme ultraviolet (EUV) light is presented in this paper. Gabor’s holograms were recorded with a highly coherent table top EUV laser with different numerical apertures demonstrating ultimately a spatial resolution of 46+/−2 nm, comparable with the illumination wavelength, in 2D holographic imaging. Three dimensional images were obtained from a single high numerical aperture hologram recorded in a high resolution photoresist and numerically reconstructed at different image planes, allowing numerical optical sectioning with a lateral resolution ∼170 nm and depth resolution of 2.4 μm. The holograms were recorded in a high resolution photoresist and digitized with an atomic force microscope. To assess the spatial resolution of the numerical reconstructions of the holograms a correlation method was used. The algorithm allows for simultaneous estimation of the resolution and the feature size of the image under analysis.     

基于多相组重建的航空图像超分辨率算法

为提高航空图像的空间分辨率, 提出一种基于多相组重建的超分辨率算法. 融合图像间的互补信息, 将多帧低分辨率图像作为图像基, 参考帧分解为多相组, 利用差异采样特性构建图像基与参考帧之间的的多相组线性关系重建得到高分辨率图像的多项组, 经图像多相分解逆变换获得融合的高分辨率图像. 根据该融合图像的局部内容和结构信息自适应调整控制核核函数, 应用改进的控制核回归算法去除图像模糊和噪声得到清晰的超分辨率图像. 与传统算法相比, 该算法无需图像配准和迭代过程, 计算效率极大地提高. 实验结果表明, 本文算法能够有效提高航空图像的空间分辨率, 在定量评价指标和主观视觉效果方面都有显著提高.     

硬X光光电成像系统面密度分辨能力

 针对基于将X光转换成可见光接收的硬X光光电成像系统,研究了系统面密度分辨能力的理论模型,获得了系统面密度分辨能力的上下限的表达式;建立了对硬X光成像系统对面密度分辨能力的测量方法。利用自制面密度分辨率板,实验测量了由射频X光机、转换屏、光纤锥耦合和CCD相机组成的硬X光光电成像系统在不同照射量下的面密度极限分辨能力的上下限值。实验结果与理论分析模型分析趋势一致,在未饱和条件下面密度分辨力上限随着照射量的增加而不断增加,而面密度分辨力下限随着照射量的增加将减小。     

球面参考光预放大数字全息成像系统分辨力

为了提高数字全息成像系统的成像分辨力,对以球面波作为参考光波的预放大数字全息成像系统的记录和再现过程进行了理论推导,得出了该系统的脉冲响应表达式,并由此分析了决定该系统成像分辨力的因素。在CCD成像分辨力高于显微物镜分辨力的情况下,通过对分辨力测试板进行实验,讨论了系统分辨力与记录距离的关系。结果表明:再现像的分辨力对记录距离不敏感;但在记录距离为零,即像面数字全息系统下,再现像具有更高的分辨力。实验结果与理论分析一致。     

空间光通信APT探测技术中位置敏感器件（PSD）的研究

鉴于空间光通信系统中分辨率在很大程度上影响着整个通信系统的性能，而PSD(position sensitive detector)作为APT(acquisition, pointing and tracking)子系统常用的探测器件，具有分辨率高，无盲区，响应速度较快的优点，分析了PSD的基本结构和定位原理，研究了使用PSD作为空间光通信APT子系统粗跟踪技术的位置分辨率，并指出了提高PSD分辨率的着手点。用实验方案对PSD的分辨率进行了具体的实验分析。通过对实验数据分析可知，PSD的平均位置分辨率达到12.6μm，该值与理论分辨率吻合得较好。这说明PSD作为APT子系统精跟踪探测器的可行性。     

利用泽尼克系数求取衍射光栅的分辨本领

光栅分辨本领检测设备的焦距通常达几米甚至十几米,采用直接测量法难度大、成本高,利用衍射波前间接求取光栅分辨本领是解决该问题的有效途径之一。在光栅光谱成像傅里叶变换理论基础上,建立了利用泽尼克多项式拟合系数求解衍射光栅分辨本领的归一化模型,揭示了光栅衍射波前与分辨本领的求取关系,提出了依据泽尼克多项式拟合系数求取衍射光栅分辨本领的新方法。根据该方法实测了一块衍射光栅的分辨本领,并与直接测量法进行对比测试。结果表明该方法误差小于4.42%,降低了分辨本领的测试难度,是衍射光栅分辨本领求取的有效手段,应用于ZYGO干涉仪等仪器中,通过简单的波前测试即可得到定量的衍射光栅分辨本领指标。     

基于光程编码与相干合成的三维超分辨术

光学相干层析成像的轴向分辨率和横向分辨率是互为独立的,其轴向分辨率由系统光源带宽和探测光束的聚焦条件共同决定,而横向分辨率由系统样品臂的聚焦条件决定. 提高光学相干层析成像的轴向分辨率的方法主要基于宽带光源技术以及变迹术与相干门相结合的方法,而这些方法对于横向分辨率并没有提高. 提出了一种通过光程编码与相干合成的方法,可以同时提高其轴向分辨率和横向分辨率. 通过在光学相干层析成像系统的样品臂中加入光程编码分束器形成多种对应不同光程延迟的有效响应函数,基于光学相干层析成像术固有的光程分辨能力可以得到同一样品对应于不同有效响应函数的多幅图像. 通过数字控制不同有效响应函数的相对贡献对其进行相干合成,可以同时实现轴向和横向的超分辨效果. 与以前的方法相比,光程编码与相干合成方法简单易行、成本低廉,不仅可以避免系统复杂和价格昂贵等不足,而且可以同时较大幅度地提高系统的轴向分辨率和横向分辨率. 关键词： 光学相干层析成像 轴向超分辨 横向超分辨 光程编码