第9届亚洲物理奥林匹克竞赛实验试题及解答

介绍了第9届亚洲物理奥林匹克竞赛中的实验部分试题,该试题是有关声学方面的,主要分为4个部分:压电换能器特性测量;超声干涉现象观测和解释;超声的多普勒效应研究及闻阈和人耳音频分辨本领确定.对该部分试题做了详尽的分析和解答.     

第39届国际物理奥林匹克竞赛实验题介绍

第39届国际物理奥林匹克竞赛实验试题是:利用差示温度计法来测定固态晶体物质的凝固点和测定太阳能电池的效率.针对试题及竞赛中学生出现的问题,给出了试题的解答及简要分析.     

暗光伏孤子的实验研究

在LiNbO3∶Fe晶体中,采用相位掩模对部分空间非相干和相干暗光伏孤子进行了实验研究.实验观察到了部分空间非相干和相干的一维和二维暗光伏孤子,它们的形成来源于光伏效应,是自散焦效应和衍射效应平衡的结果.实验和理论分析表明,暗光伏孤子的形成与光的传输方向,强度梯度与晶体c轴夹角有关;只有在一定的条件下,才能得到稳态的部分空间非相干暗光伏孤子.     

2020年国际物理奥林匹克竞赛实验试题介绍及解答

2020年国际物理奥林匹克竞赛实验试题为"晶体学".试题从一维光栅出发,引导选手寻找衍射花样和晶体结构间的对应关系,最后测定出未知晶体的结构.本文介绍了试题内容和组委会提供的标准答案,并且在个别处提供了其他解法.     

基础实验试题A-2和A-3:毛细管中液体的流动及风洞实验

介绍了第7届全国大学生物理实验竞赛基础实验试题A"流体的流动"中的第二部分"毛细管中液体的流动"和第三部分"风洞"的内容,并给出了参考答案及竞赛结果分析.第二部分试题包括基于泊肃叶定律的倾斜毛细管测量液体黏度及根据毛细管中液体流动的物理状态与雷诺数的关系进行的实验拓展.第三部分涵盖研究乒乓球在风洞内受到的摩擦阻力与风速...     

在LiNbO3:Fe晶体中写入Y结孤子的实验研究

采用振幅掩模穿过部分空间非相干光的方法产生一暗迹,将暗迹成像在晶体前表面,得到入射暗迹半高宽为16.75 μm,入射光功率为400 μW.基于LiNbO3:Fe晶体的强光伏效应,在无背景光辐照时,在晶体内写入一对部分空间非相干Y结暗光伏孤子.实验结果表明：在无背景光辐射时可以在LiNbO3:Fe晶体内写入部分空间非相干Y结孤子.     

第20届亚洲物理奥林匹克竞赛实验试题介绍与解答

第20届亚洲物理奥林匹克竞赛实验题为铁磁流体,试题包括铁磁流体的静态响应和铁磁流体中的波脉冲.铁磁流体的静态响应部分设置4个问题:静态测试,研究铁磁流体的表面张力,用光学方法测量有、无尖刺时液体的表面特征.铁磁流体中的波脉冲部分设置4个问题:研究平面波脉冲,深度变化的流体中的波脉冲,波及其磁效应,强磁场中铁磁流体的内部特征.本文详细介绍了竞赛试题的内容,并给出试题的解答.     

暗物质寻找实验中CsI(Tl)晶体反符合探测器实验研究

一个正在建设的位于韩国Y2L地下实验室的低能暗物质探测实验中, 采用了CsI(Tl)晶体反符合探测器作为主动屏蔽体. 本工作对CsI(Tl)晶体反符合探测器的实验性能进行了研究. 通过FADC系统记录的脉冲波形数据, 研究了探测器的能量分辨率和波形甄别的能力; 研究相同能量γ射线入射到反符合探测器不同位置的相对光输出将有助于选择探测器的工作参数; 为了解晶体自身放射性对暗物质测量的影响, 利用低本底HPGe探测器对CsI(Tl)晶体内部的放射性进行了测量, 得到晶体内部Cs同位素的放射性活度. 探测器系统进行了约18d的试运行取数. 实验数据表明, CsI(Tl)晶体探测器的反符合效率约为31% HPGe探测器的本底计数率水平约为133cpd. 为了进行暗物质探测研究, 需要采取有效的方法进一步降低探测器的本底水平.     

暗物质寻找实验中CsI（T1）晶体反符合探测器实验研究

一个正在建设的位于韩国Y2L地下实验室的低能暗物质探测实验中,采用了CsI（T1）晶体反符合探测器作为主动屏蔽体.本工作对CsI（T1）晶体反符合探测器的实验性能进行了研究.通过FADC系统记录的脉冲波形数据,研究了探测器的能量分辨率和波形甄别的能力;研究相同能量γ射线入射到反符合探测器不同位置的相对光输出将有助于选择探测器的工作参数;为了解晶体自身放射性对暗物质测量的影响,利用低本底HPGe探测器对CsI（T1）晶体内部的放射性进行了测量,得到晶体内部Cs同位素的放射性活度.探测器系统进行了约18d的试运行取数.实验数据表明,CsI（T1）晶体探测器的反符合效率约为31%,HPGe探测器的本底计数率水平约为133cpd.为了进行暗物质探测研究,需要采取有效的方法进一步降低探测器的本底水平.     

新课标物理高考探究性实验试题的特点与教学启示研究

介绍了采用新课标地区的高考试卷中实验部分试题的背景和发展趋势,分析了该类试题的特点,并对备考提出了相应的建议.     

在LiNbO_3:Fe晶体中写入Y结孤子的实验研究

采用振幅掩模穿过部分空间非相干光的方法产生一暗迹,将暗迹成像在晶体前表面,得到入射暗迹半高宽为16.75μm,入射光功率为400μW.基于LiNbO3:Fe晶体的强光伏效应,在无背景光辐照时,在晶体内写入一对部分空间非相干Y结暗光伏孤子.实验结果表明:在无背景光辐射时可以在LiNbO3:Fe晶体内写入部分空间非相干Y结孤子.     

第2届全国大学生物理实验竞赛试题的解答与考试评析

第2届全国大学生物理实验竞赛中的基础性试题为"利用转动定律测量质量及切变模量"和"测量康铜丝的杨氏模量和泊松比"两道题,综合性、研究性试题为"磁光效应的研究"和"磁流体性质的研究"两道题.本文介绍竞赛试题的实验内容、实验原理及部分答案,并对参赛学生的实验考试结果进行评析.     

微波光子晶体的实验研究

制造了工作于微波波段的三角形光子晶体,并测量了光子晶体的透射谱和存在缺陷时的光子晶体的透射谱。在此基础上,研究了它的缺陷模,并讨论了光子晶体的潜在应用     

高考物理实验试题的特征分析与教学启示——以2022年高考物理实验试题为例

2022年高考物理实验试题落实立德树人根本任务,指向发展学生核心素养．以全国甲卷、全国乙卷、河北卷、山东卷、湖南卷、广东卷和浙江卷7套高考试卷中的物理实验试题为研究对象,从题型设置、考查内容、教材关联、情境创设、绝对难度和科学探究等多个视角探究了实验试题的特征．7套试卷的实验试题在实验能力和科学探究能力方面各有偏重,题型设置多样,情境设置新颖．根据研究结果给出教学建议：实验教学应重视教材实验内涵,引导教学回归教材;优化实验设计形式,提升学生科学探究能力;创设真实实验情境,突出价值观念引领．     

小型γ相机压缩效应的实验研究

在一套平板式晶体单管γ相机上,研究了闪烁晶体的选择和处理对γ相机性能的影响.结果表明:(1)采用侧面吸收的光学边界条件可以上大减小压缩效应;(2)晶体的发光效率对相机的固有空间分辨率影响很大,对于准直孔直径为2mm的241源,采用CsI(T1)晶体时相机的固有空间分辨率为～1cm,采用NaI(T1)晶体时为～0.4cm.     

国产CsI(TI)晶体辐照损伤实验研究

研究了CsI(Tl)晶体在1.3GeV e^－束形成的电磁辐射场和⁶⁰Co γ辐射场照射后的辐照损伤,测量了晶体光输出和透射率的变化,以及辐射损伤的自然恢复和加热恢复效应.     

正方介质柱光子晶体中异常传输现象研究

研究了电磁波在二维正方介质柱光子晶体中的传输,发现处于第一频带部分带隙的电磁波在不同界面切割方向上不同角度入射时可分别产生全反射及复杂异常折射现象如自准直现象、负折射现象.首先利用平面波展开法从理论上研究正方介质柱正方晶格光子晶体的频带结构及等频线,然后通过时域有限差分法来仿真研究光子晶体在第一频带部分带隙的传输特性.当光子晶体的界面切割沿着ΓX方向时,由于光子晶体内无本征模能够被有效地激发,入射波束被完全反射,这与光子带隙导致的全反射具有本质的不同;当光子晶体的界面切割方向沿着ΓM时,归因于其扁平的等频线,一定角度范围内入射的波束在光子晶体内几乎沿同方向传输即产生自准直现象.     

电光振幅调制实验

随着科学技术的发展,激光调制技术越来越广泛地应用于激光技术、光纤传感技术及光学双稳性研究等许多领域中,特别是由于晶体电光调制器有结构简单、操作方便等特点,其应用更为广泛。它的基本原理在有关课程中已涉及到,但由于其中一些概念、理论较抽象,难于理解,学生学习这部分内     

晶体光折变全息存储实验

<正>1主要内容依据南开大学培养全面发展、特色鲜明的拔尖创新人才的办学目标要求,为了在近代物理实验教学中进一步锻炼学生的实践能力和创新能力,开设了以研究课题为教学核心的系列研究型实验.将优势学科的部分科研成果转化为实验教学是开展研究型实验的很好的改革思想,晶体光折变全息存储实验内容即来源于此.南开大学物理学院在20世纪80年代开始研究人工生长光折变材料,其中"掺镁铌酸锂"被国     

首届全国大学生物理实验竞赛试题解答与考试评析(续)

本次全国大学生物理实验竞赛的综合性、研究性实验试题共两题,每道题目包括两部分.目的是综合考察考生对不同物理实验手段的理解掌握水平和综合分析应用能力.各代表队由2人合作在8h内完成两题.两道综合性、研究性试题分别为"用2种方法研究光在不同浓度罗丹明6G溶液中的传播速