建立完善物理实验课程成绩考评体系的研究与实践

建立完善的物理实验课程成绩考评体系体现了教学目标,也是对学生学习方法和内容的导向。本文提出以学生具体实验过程作为考核的基本依据,将实验课总成绩分解为单项实验成绩,又将单项实验成绩分解为"过程成绩"和"目标成绩",最终对学生的实验成绩作出科学、公正的评定。     

结构参数对静电驱动微机械陀螺动态性能的影响

为研究结构参数对静电驱动微机械陀螺动态性能的影响,考虑支承刚度的三次非线性和静电力的分式非线性,基于两自由度动力学模型,利用谐波平衡法结合留数定理求解了系统的周期响应,得到了驱动电极的梳齿厚度、梳齿间隙以及检测电极的极板面积、极板间隙变化时电容变化量随驱动力频率和载体角速度的变化曲线,以及电容灵敏度和非线性度随这些参数的变化曲线。结果表明,检测电容变化量随驱动力频率的变化曲线会呈现明显的非线性特征,即第二个峰向右倾斜,从而引起跳跃现象。驱动电极的梳齿厚度、梳齿间隙和检测电极的极板间隙对检测电容变化量随载体角速度的变化影响较大,而检测电极的极板面积的影响很小。驱动电极梳齿厚度、梳齿间隙以及检测电极的极板面积对电容灵敏度和非线性度的影响基本上是线性的,但检测电极的极板间隙对电容灵敏度和非线性度的影响是非线性的。     

面向近原子尺度制造的光学测量精度极限分析

纳米级乃至更高精度的测量是原子及近原子尺度制造技术发展的基础和保障.光学测量具有精度高、测量范围广、测量直观等优点,其对单个成像光斑中心的定位可达远超衍射极限的精度.但由于光本身散粒噪声、探测器暗电流噪声等随机性的存在,光学测量存在精度极限.本文基于克拉美罗下界理论发展了可适用于任意强度分布像斑的精度极限计算方法,并以典型艾里斑为例,分析了成像过程中反映信噪比、能量集中度、计算方式的参数对定位精度极限的影响规律并给出提高精度的建议和结论.对实验所得像斑进行了精度极限计算,验证了所得结论对类似艾里斑的像斑的适用性.研究为原子及近原子尺度制造过程中光学测量的应用和优化提供了分析方法和理论指导.     

磁性功能介孔材料固相萃取-气相色谱法测定水中的多氯联苯

采用一锅法合成Fe₃O₄纳米粒子,并利用溶胶-凝胶法制备了SBA-15@Fe₃O₄磁性介孔复合材料。以介孔二氧化硅材料(SBA-15)的表面硅羟基为靶位,借助苯基三氯硅烷与硅羟基的硅烷化反应将苯基基团接枝到材料表面,得到苯基功能化磁性介孔材料Ph-SBA-15@Fe₃O₄,该材料有良好的疏水性,并保留了SBA-15的有序二维六方孔道结构。将其用于磁性固相萃取(MSPE)吸附水样中的多氯联苯(PCBs),建立了气相色谱-电子捕获检测法(GC-ECD)检测PCBs。在优化条件下,7种PCBs在0.025～50μg/L范围内呈良好线性关系,线性相关系数(R²)均大于0.9999,方法回收率为89.8%～108%。该方法可用于实际水样中痕量PCBs的高效快速检测。     

The spatial properties of atomic Raman--Nath diffraction

This paper obtains the exact analytical solution of atomic Raman--Nath diffraction in the coordinate representation and discusses the influence of different initial conditions and detunings on the atomic spatial population distribution. The phase difference between the dipole matrix element and initial atomic population may influence the atomic spatial population distribution after diffraction, which has never been discussed before as far as we know. It offers a method to measure the phase by the spatial population distribution, which is interesting in the study of quantum optics.     

基于分子印迹检测盒的智能手机血糖测定方法研究

建立了一种基于葡萄糖印迹检测盒的智能手机检测血液中葡萄糖的方法。以葡萄糖印迹试纸与显色剂构成检测盒,血液中的葡萄糖与检测盒中的葡萄糖印迹试纸产生特异性结合后,用氯仿洗脱杂质,在试纸表面加入显色剂使之反应显色,再用智能手机拍照并结合免费软件GIMP 2.8检测色度。结果表明,制备的分子印迹试纸对葡萄糖的吸附时间为5 min,最大吸附量为0.673 mg/片。检测的色度(H)与葡萄糖浓度的负对数(pC)呈良好的线性关系,线性方程为H=421-23.3pC,相关系数(r)为0.993。并进行了兔血中葡萄糖的测定和回收率试验,得方法回收率为91.8%～108%。相比于血糖仪,该方法检测成本低,使用更方便,结果满意。     

干胶转化法合成条件及磷酸处理对TS-1分子筛性能的影响

以正硅酸乙酯(TEOS)、钛酸丁酯(TBOT)、四丙基氢氧化铵(TPAOH)分别作硅源、钛源及模板剂,用干胶转化法合成TS-1分子筛.考察了TEOS水解时的水硅比、水解温度、除醇条件、晶化时间及磷酸处理对TS-1分子筛性能的影响.采用XRD、SEM、IR、ICP及N2吸附等手段对样品进行表征,同时以环己酮氨肟化反应考察样品的催化活性.结果表明,使用少量的TPAOH(n(TPAOH)/n(SiO2)=0.15)即可得到性能较好的TS-1,而用磷酸对所得TS-1分子筛处理则能进一步改善TS-1分子筛的性能.当n(SiO2):n(TPAOH):n(H2O)=1:0.15:16时在20℃下水解TEOS,钛硅溶液能自行胶凝,将所得凝胶在75℃下除醇至失重率达65%左右,晶化6d得到TS-1分子筛,产品经磷酸改性后,环己酮转化率达到99.5%,环己酮肟选择性达到98.7%,催化活性与高TPAOH用量合成的TS-1接近,而TPAOH的用量大大降低.     

Supercritical CO<Subscript>2</Subscript> assisted preparation of open-cell foams of linear low-density polyethylene and linear low-density polyethylene/carbon nanotube composites

The open-cell structure foams of linear low-density polyethylene (LLDPE) and linear low-density polyethylene (LLDPE)/multi-wall carbon nanotubes (MWCNTs) composites are prepared by using supercritical carbon dioxide (sc-CO₂) as a foaming agent. The effects of processing parameters (foaming temperature, saturation pressure, and depressurization rate) and the addition of MWCNTs on the evolution of cell opening are studied systematically. For LLDPE foaming, the foaming temperature and saturation pressure are two key factors for preparing open-cell foams. An increase in temperature and pressure promotes both the cell wall thinning and cell rupture, because a high temperature results in a decrease in the viscosity of the polymer, and a high pressure leads to a larger amount of cell nucleation. Moreover, for the given temperature and pressure, the high pressurization rate results in a high pressure gradient, favoring cell rupture. For LLDPE/MWCNTs foaming, the addition of MWCNTs not only promotes the cell heterogeneous nucleation, but also prevents the cell collapse during cell opening, which is critical to achieve the open-cell structures with small cell size and high cell density.     

薄透镜焦距测量方法的研究

传统的焦距测量方法由于人眼分辨率的局限性,光屏在一段区间内移动时,物像都很清晰,难以准确判物距,测量精度不高.对传统的测量方法进行改进,采用测微目镜做像屏,1/10mm分划板作为物体,利用消视差技术判断最佳成像的位置,提高了测量精度.     

利用锁定放大器测量低电阻和高电阻

利用锁定放大器能够测量湮没在噪声中的信号的特点,采用低频交流伏安法,在0.5Vrms和0.5mArms条件下,实现了对几十mΩ级低电阻和数百MΩ级高电阻的测量,测量误差在1%左右。