浅谈大学物理设计性实验中信息技术的应用

大学物理课程实验是培养学生实验能力、科学研究思维的重要课程.因此研究和分析如何改善我国大学物理实验教学水平,就显得尤为重要了.本文主要从设计性物理实验对于大学生教学的主要意义和必要性入手,阐述了如何运用信息技术手段,不断的开展和完善大学物理设计性实验教学工作,以期为大学物理实验教学提供新的思路.     

信息技术在初中物理实验教学中的应用与实践

物理学是建立在实验基础上的学科,实验教学是初中物理教学中极其重要的环节,对加深学生对物理规律的理解,培养学生的思维和动手能力具有重要的意义.信息技术与物理实验教学相结合,可以激发学生学习物理的兴趣,降低物理实验教学的难度,提高实验教学的效率,实现初中物理实验课的有效性教学.     

不同表面结构特征圆柱导体的太赫兹散射特性

太赫兹频段下导体表面的细微结构、粗糙度等细节将对目标电磁散射行为产生影响。为衡量这一影响程度,以圆柱导体为例研究了太赫兹频段下目标表面不同结构特征的电磁散射现象及其在图像域的表现规律。利用高频电磁计算方法获得了表面分别为理想光滑、带刻痕和周期粗糙的三种圆柱多姿态角、多频点单站散射场;基于转台成像算法重建了小转角下目标的二维图像。从仿真结果可以看出:m量级的细节特征在太赫兹雷达图像上有着显著的表现,表明太赫兹雷达能够获取更加丰富和精细的目标信息,从而为目标探测识别提供新的特征和技术手段。     

0.14 THz高分辨力成像雷达信号处理

为适应0.14 THz超高分辨雷达实时成像的需求,开发了基于CPU+GPU+FPGA的硬件架构和成像处理算法,算法以距离-多普勒为原型,引入L类维格纳分布变换提高横向分辨力,用Keystone变换方法对越距离单元徙动进行校正,并开发了系统非线性补偿算法。在载频0.14 THz、带宽5 GHz雷达样机上进行了逆合成孔径雷达成像试验,获得了3 cm3 cm的成像分辨力和实时成像能力,验证了信号处理方法的有效性。     

基于空域非均匀傅里叶变换的傅里叶望远镜

为了在稀疏发射阵列下清晰重构目标图像,提出了一种基于空域非均匀傅里叶变换(NDFT)的傅里叶望远镜信号处理方法。依据傅里叶望远镜的发射器位置与抽取的目标空间频率关系,结合MATLAB程序特点,完成了空域非均匀傅里叶逆变换,重构了目标图像。稀疏发射阵列配置方式为:T型阵列单臂放置11个发射望远镜,连续抽取目标的8个低频信息,再抽取3个高频分量。选择不同形状和灰度分布的4个卫星作为成像目标。与补零均匀快速傅里叶变换(FFT)方法重构的图像对比发现:信噪比为100 dB时,相比补零均匀FFT方法, NDFT方法重构图像的Strehl比都有所提升,最高提升了0.159 8。     

对一个科学小实验的探讨

本文通过对高中物理实验课程现状和新课改下的要求的论述,就如何改进高中物理实验课程提出了几点建议。     

浅析电磁感应原理

电磁感应原理在现代电工技术、电子技术以及电磁测量等方面有广泛的应用,是中职机电专业学生学习后续电类专业技术课程的理论基础。学习中职物理电磁感应的基本原理,要以实验现象为依据,着重理解关于电磁感应的三个基本问题。     

物理实验数据的软件处理

通过具体的实验实例,分别详细地介绍了用Excel和Matlab两种软件处理数据的过程,以此为例体现软件处理数据的简便性和准确性.处理过程基本涵盖了常用的数据处理要求和涉及到的相关软件命令,可为其他实验的数据处理提供详细参考.     

实验课程考核与学业评价的改革与实践

结合基础物理实验课程的教学实践,从实验课考核体系的构建、学业评价原则、评价内容、分配评价权重、评价方式等方面进行了两年的实践,分析了实验课考核与学业评价改革效果、存在的问题,提出了改进的方向.     

基于基底细胞癌的太赫兹波光谱分析

获得了基底细胞癌变组织的太赫兹(THz)光谱和图像,并进行了组织病理学的分析,采用太赫兹时域光谱技术,对石蜡包埋的基底细胞癌组织进行透射式实验研究,获得了透过率和吸收系数的光谱,并利用癌变组织和健康组织区分度明显的1.3THz的吸收系数进行成像得到了与宏观组织较符合的THz图像.从组织病理学的角度阐述了太赫兹谱线及图像的成因,结合生物大分子的THz光谱,分别讨论了细胞密度、DNA的含量、水化作用对太赫兹光谱和成像的影响.实验结果表明:癌变组织与健康组织相比对THz吸收较多.太赫兹光谱和成像技术有望用于术前基底细胞癌的轮廓诊断.