康奈尔大学的“实验室中的批判性思维”开放课程简介

2020年秋季,受新冠疫情影响,康奈尔大学的基础物理实验课程通过远程方式实现。本文介绍了康奈尔大学的“实验室中的批判性思维”(Thinking Critically in Physics Labs)开放课程。该课程包括远程力学实验室(Remote Mechanics labs)、远程电磁学实验室(Remote E&M labs)和课后作业(Lab homework)三个模块。除了课程内容,我们还将简要介绍其在疫情期间的教学实施,并与南开大学基础物理实验课程概况作对比分析。希望这些探讨能为基础物理实验教学提供参考。

非均匀折射率场中光传输现象研究

海市蜃楼是一种非常有趣的光学现象,其本质是由于光在非均匀折射率介质中传输时发生的折射和全反射现象。本文基于费马原理与拉格朗日方程在理论上推导出了光在非均匀折射场的传输方程。然后通过数值模拟成功复现了光在非均匀折射场中传输的图像与相应蜃景图像。最后,通过实验研究了不同入射角度下光线传输规律和海市蜃景现象,实验结果与理论符合较好,验证了上述理论分析的正确性。