教室里的即兴物理实验

物理实验是人类认识世界的一种重要手段，是进行科学研究的基础．实验教学是整个教学过程中极为重要的组成部分，是培养创新人才的重要环节．但是很多的物理教师却一直在不同场合抱怨仪器不够先进、不够齐全，并以此为由而疏于做物理实验．     

一种新型温度自补偿高灵敏度折射率计

基于高频CO2激光脉冲写入的新型超长周期光纤光栅(ULPFG),提出了一种可实现温度自补偿的新型高灵敏度折射率计。理论与实验表明,新型超长周期光纤光栅不同闪耀阶次谐振峰对外界折射率与温度变化的灵敏度各自不同,特别的是,该光栅存在对外界折变不敏感的谐振峰,测量中除了可以利用该峰实现温度同时测量外,还可以补偿另一个测量折变的谐振峰因温度变化带来的测量误差。该折射率计具有制作简单、成本低、强度好,灵敏度高等优点,当外界折射率在1.43~1.45范围内变化时,其折射率测量灵敏度可达每单位折射率240 nm,在实际工业应用中具有较大的潜在实用价值。     

自由曲面光学虚拟制造与检测系统的探讨

自由曲面光学产品设计、制造与检测的工艺流程，通常采取试凑法逐次逼近。由于加工 检测 再加工，循环往复，既费时，成本又高，产生了瓶颈问题。为了解决此弊端，本文运用虚拟制造技术，提出光学虚拟制造的基本构想，即虚拟制造系统结构模型，给出光学系统虚拟原型的构成和光学系统成像质量虚拟检测系统的构成，讨论光学成像质量的仿真检测以及敏度分析方法。研究结果表明：运用虚拟制造与检测技术，可缩短研发周期，降低成本，优化工艺并提高产品质量。     

不同旋转扫描次数对光声层析成像的影响

为了实现单元探测器高质量的快速光声图像重建,提出了不同旋转扫描次数对光声层析成像的影响方案。实验采用的光源为YAG激光器,波长为1 064 nm,重复频率为20 Hz,脉宽为7 ns,探测器为针状的PVDF膜水听器,接收直径为1 mm,得到了26个字母、12根头发丝、树叶骨架和模拟血管的光声重建图像。由仿真和实验结果表明,在不牺牲光声重建图像质量的前提下,单元探测器环形扫描一圈,均匀采集100个位置的信号,图像重建时间为5.903 s。该研究结果对于单元探测器的快速旋转扫描成像和环形阵列探测器阵元数的设计具有一定的指导意义。     

夏季自然通风房间工作台专用空调研究

非稳态模拟在夏季自然通风房间内使用工作台专用空调的人体周围温度场随时间的变化情况,研究人体周围温度场基本稳定的作用时间,并根据研究成果给出了一组供参考的送风参数选择范围。通过实验观察测试者在使用工作台专用空调过程中的热状态变化,评价装置使用舒适性及能耗情况。并对专用空调研究进行了技术展望。     

复杂结构沿面闪络产生发展阶段模拟研究

以天光Ⅱ-A装置X-pinch负载腔为例,采用包含场致发射、二次电子倍增模型的三维模拟软件OPAL,对复杂结构中真空绝缘体沿面闪络的产生与发展阶段进行了模拟研究。模拟结果表明,阳极产生的二次电子在平行于绝缘体表面的电场分量的作用下从阴极座向大半径的运动,是导致沿面闪络的主要原因。并提出了阻断沿面闪络的方法及其原理。采用阻断沿面闪络的措施后,后续多次X-pinch负载腔放电实验证明,正常的回流电流增加了近20%,真空绝缘体上的沿面闪络得到了抑制。;     

实施人教版高中物理新课程必修模块的几点做法与反思

实施新课程一年来，既看到了新课程给同学的带来的可喜的变化，也遇到了很多问题、困惑．笔者把这一年的教学实践、教学反思，如实地呈现给老师们，希望能引起老师们的思考．     

基于SRLG不相关的共享保护算法的研究

通过对共享保护算法的深入分析,使用K条最短路和迭代思想的方法,提出了两种共享风险链路组不相关的共享保护算法,并在仿真平台上对两种算法的性能进行了仿真.KWFF算法借鉴了传统的K条最短路策略,并且在每一个波长平面上,都对新到业务进行了K条工作路由的计算,极大挖掘了网络中潜在的波长资源.而IFF算法由于引入了迭代的思想,避免了共享风险链路组问题中,所特别有“陷阱”问题的出现,并且利用两套权重计算公式,在计算工作路由和保护路由的时候,充分考虑了网络资源的实时变化情况.通过仿真数据可以看到,与以往算法相比,KWFF和IFF算法大大降低了网络阻塞率,并且提高了网络资源的使用效率.     

光信息科学与技术专业的建设

就光信息科学与技术专业建设的专业定位、课程设置、学生毕业后的去向等问题发表了个人的看法。介绍了在这方面的一些做法,提供了有关数据,可供同类专业的建设参考。     

太阳能甲醇分解吸收-反应器研制与实验研究

利用中温太阳能为甲醇分解的吸热反应供热,可以将中温太阳能转化为合成气燃料的化学能,同时提高燃料热值和太阳能的可用性,还可以实现太阳能与化石燃料的互补.本研究提出了太阳能热化学系统的一体化设计原则,建立了综合考虑太阳能集热、反应动力学和反应器结构参数的太阳能甲醇分解反应器的理论分析模型,并首次研制了5 kW热功率的抛物槽式太阳能甲醇分解一体化实验装置.太阳能甲醇分解的实验结果表明太阳能集热器可以为甲醇分解提供200～300 ℃的反应温度,在辐照300～800 W/m2,甲醇进料量为0.5～4l/h条件下,甲醇转化率可以达到50%～95%,投射到吸收-反应器上的太阳能转换为燃料化学能的效率可以达到30%～60%,具有良好的甲醇分解和太阳能转换性能.研制的实验装置体现了一体化设计特征,同时理论分析结果与实验结果也具有很好的一致性.本文研究成果将为开拓太阳能与化石能源互补的能量系统提供理论支撑和实验数据.