第52届国际物理奥林匹克竞赛实验试题2的介绍与解答

第52届国际物理奥林匹克竞赛实验试题2为柱状二极管（Cylindrical diode）,试题主要考查了学生设计实验和数据处理能力．考试采用远程线上虚拟实验形式,利用计算机辅助完成实验．本文绍了实验试题2的命题和虚拟实验考试流程,并且给出了试题解答．结合物理背景知识和实际应用介绍了竞赛的命题动机,并且分析了参赛选手的答题情况．     

多级液晶调谐滤光片的研究

本文对多级液晶滤光片分别进行了理论和实验方法的研究。首先从理论方面分析了多级液调谐滤光片可减小透光后的通带带宽,比一级液晶滤光片压缩1．67倍;然后利用岛津分光光度计对两个E70液晶材料进行了实验研究。理论分析与实验结果一致。     

掺镁铌酸锂晶体亚微米畴结构特性研究

基于畴背向反转效应，利用外加短脉冲极化电场，通过对脉冲宽度、脉冲间隔以及脉冲个数的有效控制，在掺5mol％镁的铌酸锂晶体上得到周期为1.7μm的均匀亚微米畴结构，其纵向深度为30—50μm.同时，使用脉冲宽度为100ms的宽脉冲信号得到了畴带宽度仅为0.5μm的非对称微畴结构对亚微米畴结构产生的微观机制和物理过程进行了初步探讨. 关键词： 背向反转效应 掺镁铌酸锂晶体 周期极化     

温度不敏感型石英光滤波器的研究

为了解决石英光滤波输出随温度敏感的问题,利用温度的变化对石英双折射率和旋光率具有相反变化趋势的原理,提出了一种由石英双折射滤波器和石英旋光滤波器组合而成的新型温度不敏感型的滤波器,采用数值分析和实验研究的方法研究了温度对该新型石英滤波器透射中心波长的影响。结果表明,该新型石英滤波器在一定温度范围内是不灵敏的。这为石英滤波波长温度不敏感的应用提供了一种自适应温度补偿的方法。     

铌酸锂的耄耋之路:历史与若干进展

铌酸锂集压电、倍频、电光和光折变等特性于一身,被认为是非线性光学的模型晶体,已经表现出巨大的实用价值。铌酸锂在其诞生以来的近百年中,已经在国土安全、医学检测、高能物理、工业探测等领域占据着不可或缺的地位。随着微纳技术的发展,近年来铌酸锂微纳结构中新型光学效应的研究,已经成为国际上竞相争夺的前沿热点之一,相关研究对于产生新型微纳光子学器件具有重要推动作用。本文主要围绕铌酸锂的光学性质综述了其发展历史,同时介绍其在微纳光学领域的研究现状,并对其未来发展进行了展望。     

复合光纤对φ-OTDR振动传感远程敏感

为了避免在高功率脉冲下产生光纤非线性效应和前端振动不敏感,采用了一种复合光纤的新型光纤传感结构方法,进行了理论分析和实验验证.使用多模光纤与单模光纤的混合作为传感光纤的方法,通过处理不同功率脉冲下的传感信号,取得了光纤传感的距离数据,并针对多模光纤在喇曼系统的传感作用,对其传感特性进行了讨论.结果表明,该新型复合光纤传...     

掺钕光纤放大器的弯曲损耗对增益的影响

利用掺钕光纤放大器的粒子数速率方程、功率传输方程和光纤弯曲损耗公式,对光纤弯曲损耗所引起的增益变化进行了数值模拟,分析了对于不同半径和波长下光纤弯曲损耗对光纤增益的影响,结果表明,对于一定长度的光纤,其增益随弯曲半径的减小而减小,当弯曲达到一定值时,增益发生急剧的降低;随弯曲半径的减小,其增益谱线发生下移,这对实验研究有着重要的指导意义。     

掺铁铌酸锂晶体中光损伤的暗衰减效应

为了研究铌酸锂晶体中的光损伤,着重对掺铁铌酸锂晶体中光损伤的暗衰减效应进行研究,发现在薄样品中光损伤的暗衰减时间远大于在厚样品中的暗衰减时间,利用红外吸收光谱和喇曼光谱对这个现象的潜在机理进行了初步分析,综合几个实验结果发现,晶体厚度对光损伤的暗衰减是一个重要的影响因素.     

机械应力对石英滤波输出的影响

为了研究机械应力对石英滤波输出的影响,基于石英晶体的弹光效应,推导了石英晶体双折射率与不同方向机械应力之间的关系,并进行了数值模拟。采用了Ultra-6600系列紫外-可见分光光度计搭建了实验系统,得到了立奥型石英双折射滤光片的透射光谱图,并对光谱图进行了研究与分析。结果表明,在不同方向机械应力作用下,立奥型石英双折射滤光片的中心波长发生漂移;大小为0.0025N/m2机械应力沿Ox1轴、Ox2轴、Ox3轴方向作用,石英滤波片中心波长向长波长方向的漂移量分别约为0.4nm,0.6nm,1nm。这一结果对石英双折射滤光片的封装制作、正确设计和使用是有帮助的。     

第22届亚洲物理奥林匹克竞赛理论部分第2题试题与解答

第22届亚洲物理奥林匹克竞赛理论试题共三道，其中第二道题为相变的力学模型(A Mechanical Model for Phase Transitions)。该试题以朗道相变理论为背景，研究旋转的环上小球的运动，建立并分析相变的力学模型。本文介绍了该试题内容及解答，并对试题和选手作答情况进行了简要分析。