光纤数值孔径与衰减系数的测量实验

基于光纤数值孔径与衰减系数的概念和测量原理,搭建了相应的实验测量系统,实际测量了光纤的数值孔径和衰减系数,并对实验结果进行了分析。     

误差与实验数据处理教学中的几个问题(上)

一、名词和概念1.误差:是指测量值与真实值之差1),即 误差=测量值-真实值.上式定义的误差反映的是测量值偏离真实值的大小和方向,因此又常称为绝对误差. 误差与真实值之比叫做相对误差.考虑到一般情况下测量值与真实值相差不会太大,故可用误差与测量值之比作为相对误差. 在实验     

利用大概念教学促进前概念激活与转化的路径探究

广义的前概念是指学生在正式学习或接受某个具体的科学概念以前,头脑中就已经形成的与此概念相关的知识和理解,前概念并非完全正确或错误,因而对物理学科的学习可能有积极的作用,也可能有消极的作用.大概念高度关注知识的生活价值,最终目的是让学生通过知识的迁移解决真实情境中的问题,形成专家思维.笔者基于大概念教学与前概念的研究背景,探究利用大概念教学激活或转化学生的前概念的有效途径.     

初中物理力学中概念图的教学设计与应用

针对物理课程的特点.结合当前教学现状及教学改革的要求,对力学的概念图进行设计.以转变学生的学习方式,培养学生发散思维和创新能力. 概念是物理学科的基础和精髓,概念也是思维过程的核心.     

薄膜物理中厚度测量的教学设计与探索

物体厚度是一个简单的物理量,然而对于薄膜体系,厚度则扮演着极其重要的角色,尤其是对薄膜的各种物理和化学性质影响很大.因此,在薄膜物理这门课程中,需要强化薄膜厚度的概念及其测量方法的教学内容.本文从薄膜厚度的基本概念出发,围绕“学”来展开教学,以问题为导向,逐步引出厚度的重要性,解析厚度测量的方法和原理,具体讲解厚度的测量技术.教学内容由浅入深,推表及里,激发学生的思考,使学生更加深刻地掌握薄膜厚度概念及测量原理,同时在教学过程中引入领域科学前沿和思政元素,达到“教书”与“育人”的双重目的.     

热与温度概念评估(HTCE)量表的介绍与分析

热与温度概念评估(Heat and Temperature Conceptual Evaluation,HTCE)是一份基于教学研究的用于测量学生对热与温度相关概念理解的量表.该量表包含对热与温度概念、冷却速率、量热法、传热速率、感知热的能力、比热容、相变和导热性等8个方面的概念考查,从问世至今已在国外物理教育研究中广...     

速度与加速度的实验研究

速度与加速度是高中学生第一次接触到的重要而又难以理解的概念. 位移与时间是直接能测量的物 理量, 属于思维的第一层次; 速度是测量位移与时间后得出的, 处于思维的第二层次; 而加速度更是在速度的基础 上进行测量的, 属于思维的第三层次. 如果借助于气垫导轨和数字计时器来研究速度与加速度, 可以使学生更进一 步地理解和掌握速度和加速度的本质含义     

例说物理概念教学与思维品质培养

物理概念是物理知识结构的基础.物理概念教学是培养学生思维能力的基础.中学生在短时间的学习过程中,要正确有效地掌握科学家在长期探索中所经历思维活动的产物--物理概念,就必须使概念的认知过程与物理概念建立过程联系起来,并适应学生认知的心理规律.     

从磁介质热力学领悟基本物理量的不可测量性

通过解析磁介质热力学的理论结构,说明物理学认识世界的理论方法是,首先假设一些抽象的概念并建立运算法则,然后这些概念及其运算法则建立起已知实验结果到新的实验预言之间的关系.一般来说,一些基本物理量难以测量.     

基于规则空间模型的初中“电与磁”学习进阶构建

学习进阶能够评价概念认知的发展路径,对概念学习具有重要意义.为帮助学生更好地掌握"电与磁"概念,本研究利用规则空间模型获取学生对初中"电与磁"概念的掌握模式和能力值,并结合掌握模式的层级关系和能力值构建"电与磁"学习进阶.结果表明,基于规则空间模型的学习进阶构建更加科学有效,大部分学生的进阶水平处于水平2与水平3,学生学习"电与磁"概念时存在多元的认知途径和显著的认知差异.     

相对不确定度在大学物理实验测量中的应用

相对不确定度是定量分析测量结果不能确定的严重程度的一个重要物理量,如何减小相对不确定度不仅与测量方法有关,而且与测量仪器也有着很大的关系。本文从几个具体的大学物理实验测量中,研究如何利用测量结果相对不确定度来选择测量样品的数量或测量仪器,从而减小测量结果的相对不确定度,以便减小测量误差,提高测量结果准确程度。     

双激光器实时测量机翼变形的误差分析

基于双激光器测量机翼弹性变形量的理论模型,应用误差分析理论,分析了飞机在飞行过程中双激光器测量方法的误差。以激光器的原始测距误差为出发点,依据误差传递公式,分析了测量机翼变形量的绝对误差和相对误差,并给出了计算仿真结果和相应的图形。研究结果对机载毫米波综合孔径成像系统的图像校正和相位补偿、机载导弹挂飞试验等具有及其重要的应用价值。     

采用不确定度评定和分析实验误差初探

以国际《测量不确定度表达指南》和国家计量技术规范《JJF1059-1999测量不确定度评定与表示》为依据,结合实验实践,阐述了不确定度的定义内涵、分析意义以及不确定度与误差的区别和联系,给出了用不确定度评定测量结果的一些方法。     

三垂面棱镜角度误差的测定

本文论述了测量三垂面棱镜角度误差的基本原理和计算方法。实践结果证明，此方法是有效的准确的。     

基于光电准直虚拟扩展成像的姿态角测量系统的误差分析

建立了基于光电准直原理的姿态角测量系统,提出一种虚拟扩展成像面技术,应用于测量系统中,对图像传感器成像面进行复用,虚拟扩大系统的测量视场.介绍了系统的主要工作原理,在系统模型下,对可能影响系统测量精度的误差源进行了分析,建立其数学关系,对精度影响因素进行了定量仿真实验.按照仿真结果,对系统设计方案进行了分析验证.结果表...     

电致发光衰减测量系统的搭建及应用

发光衰减是发光的重要过程,测量发光寿命对研究发光机理十分重要,但传统研究在概念和方法上存在两个差错：(1)概念上认为衰减等同于激发态数目的减少,而忽视了衰减是发光强度的下降,两者是不同的概念;(2)方法上基于激发态规律推导,假设的边界条件不符合实际,没有实验的支持。同时,传统方法对设备的要求很高,且只限于光致发光。为了纠正差错,降低成本,搭建了一套全新的电致发光衰减测量系统,可用于所有可以周期激发的发光类型。从能量转换原理出发,采用周期激发,用脉冲间隔时间作为时间尺度来度量发光衰减持续的时间,通过脉冲间隔时间与发光寿命的对比,相应地发光强度有不同的变化,根据该现象简便地测量出发光寿命。基于该原理搭建的发光衰减测量系统,实验结果表明了发光强度随着激发频率,先保持不变然后逐渐下降,通过测量下折点即能够推算出发光衰减寿命,而且还发现发光衰减寿命与初始发光强度呈正相关的关系。认为发光寿命是发光强度的变化,是区别于传统研究以激发态数目为研究对象的一大创新,同时通过实验证明了发光寿命与初始亮度相关,也拓展了对发光寿命的新认识。     

振动对面形测量误差的影响分析

振动会使高精度面形测量产生误差。建立了振动对干涉测量面形的误差模型,应用13步移相算法分析了在振幅为63 nm时的误差情况。分析结果表明,当面形测量误差的敏感频率为12 Hz时,振动引起的面形均方根(RMS)误差约为12 nm。通过实验进行了验证,仿真分析结果和实验结果基本相同。实验分析了在12 Hz时,振幅为5~63 nm时,对应的测量面形RMS误差为1~7.1 nm,振幅和RMS误差线性增大。为不同振动频率和振幅引起的面形RMS的误差分析和高精度面形测量的振动环境控制提供了一定的参考。     

红外大气折射率剖面分布模式

针对光电测量设备的大气折射误差实时修正以及红外激光传输研究等问题,利用2006年至2010年间在新疆戈壁地区获取的大气参数探空实验数据,计算得到了两个特定的波长,即1.32 m和4 m对应的大气折射率平均剖面分布,进而提出了一种实用的折射率剖面分布模式三参数指数分布模式。利用非线性最小二乘法,分别拟合得到了波长为1.32 m和4 m时的红外波在各季节内折射率的三参数指数剖面分布模式。采用统计得到的折射率剖面分布模式实时修正了光电设备的仰角测量数据,通过和实测模型的事后修正结果比较发现,二者的差值小于5,实现了对当地光学测量数据大气折射误差的实时、快速修正。     

基于C++Builder的天测罗经差算法研究

利用《航海天文历》查表的方法来获得罗经差的计算过程比较复杂.基于C Builder语言编程,根据观测太阳测定罗经差的计算公式,提出了一种新型的天测罗经差算法.以某舰实测数据为基础,进行计算机仿真,结果表明该方法克服了传统的查表法计算繁琐、不能满足实时定位的缺点,提高了计算效率和计算精度,具有一定的可行性.     

Stability properties of nonhyperbolic chaotic attractors with respect to noise

We study local and global stability of nonhyperbolic chaotic attractors contaminated by noise. The former is given by the maximum distance of a noisy trajectory from the noisefree attractor, while the latter is provided by the minimal escape energy necessary to leave the basin of attraction, calculated with the Hamiltonian theory of large fluctuations. We establish the important and counterintuitive result that both concepts may be opposed to each other. Even when one attractor is globally more stable than another one, it can be locally less stable. Our results are exemplified with the Holmes map, for two different sets of parameter, and with a juxtaposition of the Holmes and the Ikeda maps. Finally, the experimental relevance of these findings is pointed out.