概述了光热偏转成像原理,搭建了热波成像光热偏转自动化检测系统,并实现了数据采集和数据处理的自动化.利用该实验系统绘制了直线划痕SrBT样品和三角划痕硅片样品的表面光热偏转图,成像结果清晰直观.
改进了阿贝成像原理和空间滤波实验.将物平面置于傅里叶变换透镜的前焦面,采用扩束光照明,在光源的共轭像面上测量频谱分布、改造频谱等,可以获得更好的实验效果,同时简化了光路.
利用磁控溅射技术在熔融石英衬底上沉积铟锡氧薄膜(ITO),讨论了生长温度、沉积时间、激光辐照和退火对ITO薄膜结构及形貌的影响.随着沉积温度的升高和沉积时间的延长,薄膜的晶化程度得到明显的改善,方块电阻降低,并且薄膜的形貌从光滑表面的圆形多晶颗粒演变到枝杈形貌.短时间的脉冲激光辐照使得枝杈的尖状晶粒变得圆滑,导电性略有改善.ITO薄膜在可见光区的透过率在经过空气中退火处理后明显得以改善,平均透过率可以达到80%.
分析了空间滤波实验的原理,利用Matlab软件编写了带有图形用户界面(GUI)的计算机模拟程序.该程序能够准确模拟实际实验过程,在功能上还对其进行了扩充,对于提高空间滤波实验的教学效果起到很好作用.
设计了基于各相异性磁阻传感器芯片MMC212xMG的高精度电子指南针.由于该芯片是带有片上信号处理并集成了I2C总线的完整的传感系统,允许设备直接与微处理器相连而不需要A/D转换器或定时器,所以用该电路制作的电子指南针具有外围电路简单、功耗低、体积小的特点.
第26届全国中学生物理竞赛(决赛)中的实验试题为"利用负温度系数(NTC)热敏电阻设计制作数字体温计"和"玻璃材料物理特性的实验研究",本文介绍了两个实验试题的实验内容、实验原理及部分答案,并对参赛学生的实验考试结果进行了分析.
教材上从理论上探究了弹性势能的表达式,结合该探究过程,利用弹性势能与重力势能和动能的转换关系设计了2个验证性实验.
对空气中声速测量实验原理进行了讨论,考虑了空气对声波的吸收,分别用平面波和球面波表示发射探头和接收探头之间的声波,导出了接收声压的表达式,分析了声压随探头间距的变化规律.结果表明,尽管声场不是理想驻波,但声压极值随探头间距按半波长周期性的变化规律与驻波共振原理得到的结论相一致,然而3种原理在解释接收声压幅值衰减规律时存在差异,其中球面波原理与实验现象最吻合.
从高斯光束的横向光强分布特性出发,建立了小孔光阑透过功率与孔径的关系式.采用2种不同拟合方法对高斯光束的束腰半径进行了测量.为减小激光器功率不稳定带来的不利影响,实验中采用双光路进行测量.结果表明,用拟合法测量高斯光束的束腰半径不仅合理,而且可行.
针对WXG-4型旋光仪的均匀亮视场和均匀暗视场的亮度对比不明显问题进行了研究,分析了三分视场光强与起偏器透振方向的关系,得出原因是起偏器透振方向与半波片的光轴夹角太大.旋转起偏器,使其透振方向与半波片的光轴夹角减小并固定,均匀亮视场和均匀暗视场的亮度对比明显,使仪器恢复正常使用.
在实验室条件下,用"0.618"法、Fibonacci法和抛物线法来搜寻钟摆复摆周期极值点位置.通过实验发现,Fibonacci法在搜索精度上比"0.618"法高,但在搜寻速度上不占优势,而抛物线法在搜寻速度和精度上比"0.618"法和Fibonacci法都好.
通过光学显微镜观察NaCl稀溶液在玻璃基底上快速蒸发结晶形成了完整的立方晶体、DLA凝聚体和形状复杂的凹凸状结晶3种形貌.对复杂的凹凸状结晶进行分析,认为不完整的NaCl小晶粒构成了一个个微小的生成元,以随机Koch曲线的生长方式自组织地顺次相互连接起来,指出此类结晶符合随机Koch曲线,是远离平衡态下的自组织现象.通过改变观测尺度求维数的方法,得到分形维数是1.15±0.06,与Koch曲线相近.
定量计算了亥姆霍兹线圈空间磁场的分布,并用Mathmatic进行空间模拟,形象地描述了亥姆霍兹线圈的空间磁场分布,同时就其均匀性与三线圈和载荷旋转圆盘的磁场进行了对比讨论.