近代物理实验课程思政教学的一些探索

在华东师范大学卓越育人发展纲要引领下,近代物理实验课程融入思政元素,在实验教学中探索与推进课程思政建设.介绍物理实验课程思政建设的基础与教学要点,列举获取思政元素尤其是校本思政元素的一些通用方法,并对思政教学进行反思与探讨.基于课程思政,设计创新型教学活动,充分调动学生积极性,发挥近代物理实验课程的卓越育人功能.

海面船目标红外图像的计算机模拟

在海面船目标独立红外图像理论模拟研究的基础上 ,探索了船目标与海天背景合成的红外图像计算机模拟原理和方法 .理论模拟采用将大气海面组成的背景与船目标分离成像 ,然后进行图像合成技术方案 .讨论了相关的原理和计算方法 ,用编制的计算和显示软件对典型实例进行了计算 .

卫星红外辐射场理论模拟

在红外辐射场理论建模通用框架研究成果的基础上,对卫星的几何构型进行建模;通过背景辐射的非均匀化考虑,根据相应的物理模型对卫星温度场和红外辐射场进行了模拟计算,得到了卫星外表温度场和红外辐射场分布。

具有厚壳结构的海面目标红外热像模拟

在原有的一般海面目标几何模型基础上通过面元拉伸的方法 ,实现了具有厚壳结构海面目标的几何构型建模 ,建立了体结构的非稳态热传递物理模型 ,并实现了数值计算和图像模拟 。

热分析中辐射传递系数的迭代计算

为了获得计算辐射传递系数的另一种方法,在角系数的概念基础上,应用能量守恒原理利用数值迭代方法在郎伯体情形下,计算了辐射传递系数,该方法分离了计算难度,在把此方法应用到海面物体的红外特性分析中时大大提高了计算效率。

空中辐射环境理论建模初探

需要计算空间某一点的热辐射环境,由于其主要影响因素是地球和大气的背景以及太阳,而MODTRAN 是一个比较有效可靠的大气辐射传输计算程序,于是主要考虑采用 MODTRAN 程序来计算空中某一点的热辐射环境.然后需要确定 MODTRAN 程序的输入数据,另一方面 MODTRAN 程序只能计算100 km 以下的大气辐射情况,于是先要解决观测点的转换问题,这里建立了一个模型可以使100 km 以上的情况转换成100 km 的情况;第二个需要解决的问题是下垫面的边界条件确定,这里根据地球表面的基础数据,得到了下垫面的边界条件.依照上述思路和理论计算了空中某一点的辐射环境,获得了初步的计算结果.

红外辐射场理论模拟中的普适性模型研究

在现有海面目标红外辐射场理论建模工作的基础上建立了具有普适性意义的海面目标红外辐射场理论建模通用框架,重点对建立目标的几何构型、适用于各种微元的物理模型、及通用的三维数据场可视化这三个问题进行了叙述。所得结果不仅对海面各种目标红外辐射场的计算机模拟研究具有普遍的意义,且对空中、陆地及其他场景中目标的红外辐射场理论建模研究也有一定的借鉴作用。

Er：YAG晶体的红外光致发光谱和能级间能量共振转移

本文对Ｅｒ离子掺杂浓度分别为１ｗｔ－％和５０ｗｔ－％的Ｅｒ：ＹＡＧ晶体的吸收谱和红外光致发光谱进行了比较性研究。掺杂浓度不同，其吸收谱的概貌基本相同。而红外光致发光谱中，发射带强度随浓度升高而增强。发射带中，在１．６μｍ附近，１ｗｔ－％样品峰值位置与５０ｗｔ－％样品峰谷位置重合。晶体中因Ｅｒ离子浓度增大而显示出自吸收和交叉驰豫现象。同时讨论了Ｅｒ：ＹＡＧ晶体中激光振荡的机制。）ＧｅＬｉａｎｇＹａｎｇＢａｏｃｈｅｎｇＬｉｎＹｕａｎｑｉ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｈｙｓｉｃｓ，ＥａｓｔＣｈｉｎａＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００６２，Ｃｈｉｎａ）（ＤｅｐｅｒｔｍｅｎｔｏｆＰｈｙｓｉｃｓ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ，２０００９２，Ｃｈｉｎａ）ＬｉＦｅｎｇｙｕ（ＳｈａｎｇｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯｐｔｉｃｓａｎｄＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓ，ＡｃａｄｅｍｉａＳｉｎｉｃａ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１８００，Ｃｈｉｎａ）（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ１９Ｊａｎｕｕａｒｙ１９９３，ａｃｃｅｐｔｅｄ１５Ｏｃｔｏｂｅｒ１９９３）ＡｂｓｔｒａｃｔＡｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｔｒ?

红外图象理论建模初探

本文从传热学一些基本定律出发，通过一些简化，抽象出一个比较合理的理论模型，对一个四面体进行了红外热象模拟，并与实测结果作了比较，得到了比较好的结果。

红外热像模拟中准均匀网格生成的算法实现

在原有海面物体几何构型的描述方法基础上给出了通用的三维几何构型的描述方法,并在此基础上特别针对薄壳和体元混合结构实现了改进的均匀分割生成网格的方法,既为后续的物理场求解奠定了坚实的基础,也为其它的数值分析工作提供了一定的借鉴意义。

一个简单船体模型的热像模拟(一)

红外热像在国防、工农业生产及科研各领域中有着广泛的应用，而其理论建模又具有极其经济和有效的特点。为此，我们查阅了大量的文献，根据国外的研究情况，在综合考虑各种热效应的基础上，通过合理简化，得到了相应的物理模型。在考虑到外界环境（太阳、天空、海面等）热辐射、空气对流换热和船体模型各部分之间传导及辐射等传热效应的基础上，建立了稳态热交换方程组。在给走一组外界环境参数、船体模型几何结构参数和材料热物性参数的情况下，通过数值计算得出了船体模型的表观温度和真实温度分布，从而得到了船体模型的模拟热像图。并编制了相应的软件，实现船体结构的输入、显示、温度场计算及结果显示。通过改变参数（如：目标材料发射率、海面或天空的表现温度、太阳能流密度等），较为详细地研究了各种因素的变化对目标模拟热像图的影响。本文主要探讨了理论模型。

放射性核衰变统计规律实验的计算机模拟

本文从原理上分析了采用舍选法进行随机抽样,得到符合放射性衰变统计规律的模拟计数值,并用TC进行了编程实现;然后介绍了利用办公自动化软件中的电子表格EXCEL处理数据的方法;最后根据程序生成的模拟计数进行了处理,获得了理论频数和实验频数的对照图;进一步可以进行x2检验。

海面物体热像模拟的通用物理模型研究

在通用的海面物体三维几何构型的描述以及准均匀网格生成方法的基础上,改进了原有的海面物体热像模拟物理模型,建立了通用的海面物体热像模拟物理模型,并进行了计算机实现,计算结果表明该通用物理模型涵盖了原有的物理模型,并使有些计算结果的精度得到了提高,还可进一步扩展后应用到其它环境下物体的红外辐射场的模拟。

用MS-X_α方法研究(CrO_4)^(5-)的电子能级

本文采用了自旋极化MS-X_α方法,计算了铬离子(CrO_4)^(5-)的电子结构,给出了单电子本征值、本征函数和自旋极化分裂.用过渡态理论确定了基态组态,计算了部分光学跃迁和电荷转移跃迁的能量,并研究了配位体距离的影响.

舰船红外成像模拟

研究并建立了海面舰船的红外理论模型，较为完整地考虑了周围环境对物体及物体各部分之间的相互作用，包括太阳辐射、海／天背景辐射、海／空气的对流，以及船体各部分的传导和相互辐射（考虑多次反射）；同时考虑了舰船内舱对船壁的辐射和对流作用；采用蒙特卡洛方法，引入准随机数解决了复杂几何结构表面非漫反射灰体的辐射计算．研究计算了烟囱内的流动、温度场和红外辐射．针对某舰船，利用计算机技术实现了船体的三维构型、温度场、红外辐射场的计算，得到了舰船红外模拟热像．

舰船热像理论模拟中的物理模型和数学模型

该文研究了舰船热像理论建模中的建立物理模型过程中的一些重要问题 ,并讨论了整个舰船在计算温度场和红外辐射场时数学模型。

海面目标红外辐射场的理论模拟和计算软件

对海面舰船的温度场和红外辐射场的理论模型进行研究 ,得到了计算机模拟的完整方程组 .研制了整套进行理论建模的计算机软件 ,并对某舰的温度场和红外辐射场进行模拟 ,得到与真实场景吻合的计算结果 .

基于聚合物分散液晶全息光栅的可调增益均衡器

从理论和实验两方面分析研究了聚合物分散液晶全息光栅在632.8nm光波的入射下的衍射谱特性和电压可调特性,实验结果与耦合波理论的计算结果具有很好的一致性,从实验上验证了用耦合波理论来描述聚合物分散液晶全息光栅的衍射特性是恰当的.并且提出了利用聚合物分散液晶全息光栅对掺饵光纤放大器增益谱进行平坦化的方法,利用聚合物分散液晶全息光栅的电压可调特性可实现动态增益均衡.运用该方法,可使掺饵光纤放大器在C波段1530～1560 nm内,温度在0℃～65℃范围内变化,掺饵光纤放大器自发辐射谱的不平坦度从3.3dB降到0.2dBp-p(峰-峰值).

海面反射特性研究

建立目标的红外热成像理论模型是国内外有关研究机构的热点之一。在军事目标红外理论建模研究红外热像的成像过程中 ,海天背景与舰船的红外辐射场的相互作用尤为重要。其中需解决的关键问题和技术难点便是在成像过程中舰船辐射场在海面上的反射成分的计算。作者较为详细地讨论了海面的反射特性 ,计算了平静海面和Cox -Munk海面对特定红外波段 (3- 5um )入射光的反射 ,并对两种模型进行了比较 ,分析了Cox -Munk海面模型下反射率分布及其随风速、入射方向的变化情况。

遗传算法在光栅面形优化设计中的应用

衍射效率高、偏振相关损耗低的衍射光栅是集成波分复用/解复用器件的一种核心元件,在光通信中具有很重要的应用价值,而一般面形的光栅很难达到此要求,为此需要在光栅衍射效率计算的基础上,利用遗传算法对光栅面形进行优化。采用二次函数来描述光栅面形,选取一定的原始样本,利用耦合波方法计算光栅的衍射效率;然后采用遗传算法中的各种算子对样本进行变换,计算变换后光栅面形的衍射效率,选择其中接近所确定条件的样本进行保留;再继续下一次变换和选择,直到满足设定的要求。通过优化最后得到衍射效率高、偏振相关损耗小的光栅面形,这些面形的光栅衍射效率达到90%以上,而相应的偏振相关损耗小于0.1 dB,已经达到光通信中的相应要求。在光栅面形设计中采用了遗传算法进行光栅面形优化为有特定要求光栅的制作提供了理论指导,可以节省一定的人力和物力。