近代与综合实验

• 银微米片等离激元调控二维碲钼酸亚钴的非线性效应研究

  陈环;樊雯丽;任航宇;

  为了提高二维材料非线性转换效率，基于局域表面等离激元共振原理，研究了银微米片上二维碲钼酸亚钴的二次谐波非线性效应．通过湿化学法，制备出表面原子级平整的单晶银微米片，并构建了单晶银微米片-二维碲钼酸亚钴体系．利用银微米片增强局域电磁场，能显著提升二维碲钼酸亚钴的非线性极化率，实现了二次谐波强度的15倍增强．同时，通过有限元模拟计算研究了银微米片等离激元对二次谐波效应调控的原理．

  2025年09期 v.45;No.421 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 419K]
  

• 气相紫外光电子能谱中有机分子的热蒸发源设计与运用

  张增平;杨金彭;

  利用紫外光电子能谱测量真空中气相的有机分子，有助于表征其离化能和分子振动的重组能，从而揭示单个分子的固有物理和化学性质．然而，受限于气化分子异于薄膜和粉末的特性，存在不易聚焦、在真空中被UPS探测到的强度小、易受污染、测试所得到的能谱峰值较弱等问题．为解决以上问题，设计了将热蒸发的分子局限在能够被紫外光照射到的局部区域内的样品槽，以实现对有机分子的有效且高分辨率的探测．通过实验量化了不同分子键的伸缩、扭转以及分子间相互作用的变化所导致的重组能变化，这有利于学生理解有机分子的物理和化学性质．

  2025年09期 v.45;No.421 8-12+24页 [查看摘要][在线阅读][下载 489K]
  

普通物理实验

• 基于TMR传感和拍频现象测量微弱磁场

  林舜辉;窦俊宇;魏志翔;陈宝仪;沈奕;余云鹏;

  设计了通过拍频现象间接测量10~(-8) T以上磁场的实验装置，该装置由2个信号通道构成，1个通道对TMR传感器采集的磁场信号进行放大滤波，另1个通道产生频率、幅度和相位可调的参考信号．通过示波器观察这2个信号合成产生的最佳拍频现象，以此作为测量磁场的判定条件，并利用拟合标定的参考电压与磁感应强度的关系，实现对微弱磁场的测量目标．对螺线管产生的微弱磁场进行测量，结果表明：该实验装置的测量范围在10~(-3)～10~(-8) T，相对偏差低于11%．该测量方法和装置有别于常见的锁相技术，采用低廉的普通实验仪器和相对简单的原理，完成微弱磁场的检测，有助于拓宽学生的实验思路，提高学生的实验设计能力．

  2025年09期 v.45;No.421 13-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 313K]
  

课程·教材·教法

• 助力工科研究生创新能力培养的近代物理实验教学探索

  钱建强;蔡微;崔丹丹;李文萍;张高龙;

  为了契合工科研究生“理论—技术—创新”三位一体的能力发展需求，针对工科研究生在物理基础、专业背景和实验技能上的差异化特征，提出了以量子论、相对论等现代物理概念为核心、理论与实践并行的物理实验教学方法．通过构建开放型“专题化引领、多元化支撑、多层次递进”的近代物理实验教学体系，有效强化了工科研究生的创新思维训练与关键技术攻关能力，为其今后开展具有前瞻性和突破性的创新研究工作奠定基础．

  2025年09期 v.45;No.421 18-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 447K]
  

专题

• 基于MEMS微型高光谱相机的教学与科研实验平台

  余向阳;蔡烨帆;刘致远;万文秀;余自如;尹键威;洪伟槟;

  基于F-P腔原理的MEMS微型高光谱相机，构建了适用教学与科研的高光谱实验平台，并设计了被涂改字体和塑料类型的高光谱检测的教学实验案例．该平台为快速掌握高光谱技术提供了基础，为高光谱技术的教学与科研提供了有力支持，可提升科研及教学人员、学生及相关实验技术人员对高光谱技术原理的理解和实操能力．

  2025年09期 v.45;No.421 25-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 527K]
  

• 数智新型浮地惠普忆阻模拟器的设计与实现

  刘秀环;葛禹廷;鞠一婷;宋正鑫;李佳承;尹传淇;

  在开展高校创新训练项目研究中，设计了所用电路元器件数目最少的新型浮地惠普忆阻模拟器．基于“雷实验（LEI）”智慧实验平台，仿真研究了所设计忆阻模拟器的电流-电压特性，仿真结果表明在周期信号激励下模拟器的电流-电压特性呈现“8”字型捏滞回线，且滞回曲线所包围的面积随激励信号频率增大而减小，与忆阻器电流-电压特性相吻合．基于LEI智慧实验平台实现了虚实结合的新型忆阻模拟器的硬件系统，虚实结合实验结果与仿真结果一致．

  2025年09期 v.45;No.421 32-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 514K]
  

学生园地

• 稳态法测量高导热材料的热导率

  单雪妍;蒋申泽;杨逸;翦知渐;谢中;周艳明;

  设计了基于稳态法测量高导热材料热导率的方法．在待测样品一端以恒定功率加热、其他部分自由散热，达到稳恒态时测量其温度分布，获得拟合参量a；在待测样品轴线位置以恒定功率加热而表面散热，达到稳恒态时测量其表面温度，获得表面散热系数h，由此得到材料的热导率．推导了测量模型的理论公式，并搭建实验装置对多种样品进行测量．用该装置测得纯铝的热导率为236W/（m·K），纯铜的热导率为396W/（m·K），测量结果与标准参考值吻合．该方法无需考虑待测物体的表面漏热，也不用测量物体的热流密度，测量装置更换样品方便、结构简单、准确度高，具有良好的实用性．

  2025年09期 v.45;No.421 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 324K]
  

• 非球面成像系统的设计和探究：以水滴为例

  李析儒;游彪;高惠滨;周惠君;万建国;王寅龙;

  非球面成像系统的光学元件能够有效矫正像差，提高成像质量．滴落在玻璃上的水滴，因为表面张力的作用，会形成有一定几何形状的凸起，可以调制光束，表现出类似于非球面透镜的行为．以水滴作为示例，设计了非球面成像透镜，研究了水滴的成像特性．利用杨-拉普拉斯方程定量描述水滴的形态，采用牛顿迭代法求解非线性方程组，获得水滴的精确形状．针对水滴的放大率和分辨率，设计了系列实验以验证理论模型的准确性，揭示了水滴系统中的光阑效应以及波前像差的表现形式．研究结果表明：水滴成像系统能够为非理想透镜的研究提供简便有效的方式，并在复杂光学系统的像差分析、教学演示以及低成本光学成像方案中展示了应用潜力．

  2025年09期 v.45;No.421 44-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 521K]
  

• 基于外差干涉技术测铌酸锂薄膜的电光系数

  张祎婷;刘继琨;刘炜晔;兀伟;朱鹏飞;屈伦;潘崇佩;陈宗强;宋峰;张心正;任梦昕;许京军;

  针对光电类课程实验教学需求，提出基于外差干涉技术的铌酸锂薄膜电光系数测量方案．通过外差干涉系统探测施加调制电压引起的薄膜折射率变化，利用贝塞尔函数展开与频谱分析方法解调相位信号，结合多光束干涉效应构建相位调制幅度与电光系数的量化模型，实现电光效应机理的可视化教学与参数精准测量．测得铌酸锂薄膜的电光系数为（19.37±0.25）pm/V，验证了方案的有效性．通过可观测的干涉信号演变与频谱特征直观揭示了电光调制的物理过程，可支撑学生掌握相位调制原理、外差检测技术及电光材料特性分析方法，适用于光电专业综合性实验教学．

  2025年09期 v.45;No.421 51-55+62页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K]
  

基础教育

• 语音交互电动机示教仪的开发与应用

  刘作志;王焕霞;

  借助开源硬件技术，改进了电动机演示模型，开发了新型电动机示教仪．以流水灯效果演示转子的电流方向，以示意结构演示转子受安培力的情况，电流与受力演示均可根据自动相位识别，在转子转动过程中动态变换．该电动机示教仪具备语音控制和语音播报的功能，可根据当前相位对电流方向、受力方向和转动趋势进行分析，可用于中学物理课堂教学和课后学生自主探究．

  2025年09期 v.45;No.421 56-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 744K]
  

• 厦门大学物理实验教学中心

  <正>厦门大学物理实验教学中心下设基础物理实验室、近代物理实验室、物理专门化实验室和多个校外实训基地，统辖全校理工类学生的大学物理实验、开放性物理实验和物理专业学生研修的力热、光学、电磁学、近代物理、物理专门化实验等教学课程。其中基础物理实验室是国家“211”工程重点实验室，于1998年通过国家教委“211”工程验收，并在2005年教育部本科教学工作水平评估评建工作中受到教育部专家的好评。2006年，中心获批“福建省物理实验教学示范中心”。2007年，中心开设的“大学物理实验”课程被评为福建省精品课程。2018年，中心教学团队被评为”福建省物理创新创业团队”。2020年，“II-VI半导体外延及其探测器制作虚拟仿真实验”课程被评为福建省一流课程。2022年翔安校区天文台竣工。

  2025年09期 v.45;No.421 63页 [查看摘要][在线阅读][下载 342K]
  
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