前沿导读

• 石墨烯体系中自旋和赝自旋的扫描隧道显微镜研究

  张钰;何林;

  石墨烯是由碳原子密堆积形成的具有六角蜂窝状结构的二维晶体,其简单的晶格结构和稳定的化学性质为构建理想的模型体系提供了极大的便利.石墨烯中的电子具有自旋、子格赝自旋、谷赝自旋等多重自由度,可以实现一系列新奇而丰富的量子物态.理论预言,石墨烯中的原子级缺陷可以诱导缺陷附近的局域电子形成自旋或赝自旋极化态.本文主要介绍利用扫描隧道显微镜技术探测并调控石墨烯中自旋和赝自旋自由度的方法,并着重展示研究思路和近年来北京师范大学在本领域的研究进展,力图让学生掌握基本的科学研究方法,同时希望为相关领域的科研人员提供借鉴.

  2020年11期 v.40;No.363 1-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1004K]
  

普通物理实验

• 居家实验：蛇摆的设计与制作

  赵海发;朱瑞滨;

  "蛇摆的设计和制作"是哈尔滨工业大学居家实验必做的实验内容,蛇摆实验既包含有精妙的物理思想,又包括参量的设计选择,再到实验仪器的搭建以及精细的调节过程,是教学内容非常全面的实验.本文对蛇摆实验的设计和制作、实验操作与注意事项给出了详细的介绍.

  2020年11期 v.40;No.363 14-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 704K]
  

• 基于光敏电阻的光开关设计性实验

  王鑫;杨胡江;

  利用光敏电阻设计了光开关设计性实验,学生先测量光敏电阻的伏安特性和光照特性,然后自行设计光控开关,模拟路灯的自动控制,实现"天黑自动开启,天亮自动关闭"的功能.利用NE555P双稳定电路和LM741运算放大器分别设计电路,解释了光开关的工作原理.

  2020年11期 v.40;No.363 18-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 861K]
  

专题（学科教学论）

• 高校物理实验教学的比较研究

  荣新;李智;张朝晖;

  比较了北京大学、清华大学、复旦大学、中国科学技术大学、香港科技大学、麻省理工学院和剑桥大学的物理实验教学规模、课程开设和教学特色.通过分析中外物理实验教学的异同为深化物理实验教学改革提供参考和借鉴.

  2020年11期 v.40;No.363 22-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 755K]
  

• “真做实测，寓教于乐”的居家DIY物理实验教学设计、实践与启示

  刘伟龙;赵海发;李俊庆;娄秀涛;黄丽;辛丽;高金伟;赵景庚;魏波;姜泽辉;张盛;赵华;林珊;乌大琨;王一;张宇;

  为应对突发疫情给实验教学造成的困境,哈尔滨工业大学物理实验中心推出了以"真做实测,寓教于乐"为特色的系列居家DIY物理实验线上课程,探索了线上物理实验教学的新模式.本文介绍了面向全校工科专业的居家大学物理实验线上课程的教学设计、实施方案与教学效果,总结了居家物理实验教学经验,提出实验室内外、线上线下混合式教学内容的设计思路.

  2020年11期 v.40;No.363 28-34+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1024K]
  

互联网+物理

• MOS场效应晶体管虚拟仿真实验教学资源建设

  李曼;郭宇锋;顾世浦;姚佳飞;

  为了解决大多数高校微电子专业实验教学面临的难题,建设了MOS场效应晶体管虚拟仿真实验教学资源.引入半导体器件的虚拟制造和虚拟测试理念,基于半导体工艺仿真软件和器件模拟软件进行二次开发,包含教学管理、虚拟制造和虚拟测试3大部分,共17个模块,实现了MOS场效应晶体管的各种制造工艺流程和直流、交流、瞬态等各种性能测试.虚拟仿真实验教学资源知识点覆盖面广,理念先进,辐射范围广,具有较好的学习效果,为微电子专业人才培养提供了优质的实验教学资源.

  2020年11期 v.40;No.363 35-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1123K]
  

• Ne原子无多普勒光谱测量虚拟仿真实验的梯度型设计

  黄婉慧;张诗按;邓莉;成琳;秦菱泽;忻静;尹亚玲;洪显峰;

  在"超快光场与物质相互作用"虚拟仿真实验平台,基于学生认知规律设计了实现Ne原子无多普勒展宽光谱测量的6个梯度型实验,包含2个多普勒展宽的荧光光谱与激发光谱,无多普勒腔外强度饱和吸收光谱与强度内调制光谱,无多普勒偏振光谱与偏振内调制光谱.该系列实验已经应用于《光谱测量技术》理论课教学中,学生通过虚拟仿真实验的操作,对多普勒展宽的产生机制、兰姆凹陷、原子饱和吸收、原子偏振选择吸收等基本概念的理解更加深刻,对于为消除多普勒展宽而进行的实验设计思想领悟得更加透彻,同时掌握了锁相放大灵敏探测技术使用方法与适用范围.

  2020年11期 v.40;No.363 41-47+52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1316K]
  

• Czerny-Turner型光栅光谱仪的虚拟仿真

  马艳;

  针对Czerny-Turner型光栅光谱仪的光学系统的虚拟仿真实验提出了设计方案.利用计算机模拟软件COMSOL对光谱仪的光学系统进行建模,实现了入射狭缝宽度与光栅常量对光谱仪分辨率影响的数值模拟.学生通过该仿真实验可理解Czerny-Turner型光栅光谱仪的光学结构、工作原理及光谱学的基础知识.

  2020年11期 v.40;No.363 48-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1121K]
  

基础教育

• 基于Arduino的向心力实验仪

  岳国联;

  自制了基于Arduino的向心力实验仪,通过控制变量法探究了向心力与轨道半径、角速度、质量的关系.利用滚珠丝杠式直线模组控制和测量轨道半径,利用力传感器配合小球套环测量向心力,利用光电传感器定位和测量角速度,利用蓝牙无线传输数据,测量数据动态显示并通过串口传入Excel进行处理.利用可调倾角底座,还可以研究倾斜平面和竖直平面内的匀速圆周运动.

  2020年11期 v.40;No.363 53-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1214K]
  

• 基于物理学科核心素养的实验教学理论模型与实践路径

  董友军;翟春城;

  用实验形成学生的物理观念,提升学生的科学思维,训练学生的科学探究,培养学生的科学态度与责任,构建了基于物理学科核心素养的实验教学理论模型,落实物理学科核心素养.根据建构主义理论,基于物理学科核心素养的实验教学实践路径,可以划分为8个基本环节:观察现象、提出问题、设计方案、操作实验、处理数据、提炼结论、分析误差、应用生活.以气体实验定律(I)为例,阐述了实现实践路径的方法.

  2020年11期 v.40;No.363 57-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1299K]
  

• 《物理实验》杂志稿约

  <正>《物理实验》杂志是由教育部主管、东北师范大学主办的学术期刊,是教育部高等学校物理学类专业教学指导委员会会刊,是中国高等学校实验物理教学研究会副秘书长单位,是高等学校物理演示实验教学研究会常务理事单位.杂志着重刊载对物理实验教学改革与发展具有前瞻性,对实验教学的具体问题具有指导性,对新科技成果应用于实验教学具有深度融合性的论文.目前开设的主要栏目有:前沿导读、近代与综合实验、普通物理实验、专题、互联网+物理、学生园地、基础教育.本刊宗旨主要是交流物理实验研究成果,介绍国内外物理实验方面的新发展,它适合于物理实验工作者、理工科学生以及教学仪器研制技术人员阅读.

  2020年11期 v.40;No.363 64页 [查看摘要][在线阅读][下载 868K]
  
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