利用杨氏双缝干涉实验检测涡旋光束的拓扑荷数

研究涡旋光束经过杨氏双缝干涉后的干涉条纹,发现不同于平面波的竖直干涉条纹,涡旋光束的干涉条纹出现扭曲.从条纹的上部往下看,涡旋光束的干涉条纹出现横向的移动,而移动的方向和大小分别取决于涡旋光束拓扑荷数的符号和数值大小.对干涉条纹进行观察发现,实验观察结果和理论结果基本上保持一致,可以通过观察涡旋光束的干涉条纹来判断涡旋光束的轨道角动量.

物理实验全面开放的教学研究

研究了物理实验全面开放的教学方法,探讨了最佳的实施办法,提高学生对实验的兴趣,开发学生的创新能力,发挥教师的主观能动性,能够结合物理前沿问题来指导学生做好物理实验.

贝塞尔光束的简易实现方法

对光纤中传播的电磁场分析发现,其纵向分量可以用贝塞耳函数及第二类变态贝塞耳函数来描述,据此,提出一种利用玻璃毛细管和聚焦透镜实现贝塞尔光束的简易方法.通过观察发现,在光束传播方向,出射光束即为贝塞尔光束,沿光束传播方向的光强分布不会发生改变,仅产生扩散.研究表明,随着聚焦透镜的焦距f的变大,贝塞尔光束的高瓣数光环的光强变弱,光束的光强向低瓣数光环和中心光斑移动;随着毛细管长度l的增加,光束的高瓣数的光环光强在不断增强.此外,研究还表明,透镜与毛细管端面之间距离d对于出射光束横截面上的光强分布有很大的影响.

布拉格衍射实验的类比教学研究

布拉格衍射实验是近代物理实验中重要的实验教学课题之一.在该实验课程教学中有针对性地安排用X射线和微波来研究布拉格衍射现象,这两种实验在教学中各有特色,也各有不足.但同步开展这两个实验项目能各取所长,优势互补,有效激发学生兴趣,促进对抽象理论的理解,提高实验研究能力的培养.这种类比形式的实验教学方式是一种实验教学上的创新.