电光晶体研究究进进展及其对称性性研研究

由电场引起的晶体折射率的变化称为晶体的电光效应,具有电光效应的晶体称为电光晶体。利用电光效应可以制作电光Q开关等重要光电器件。晶体的电光效应及其有效利用,均与其对称性密切相关。本文在综述电光晶体研究进展的基础上,推导了不同晶系中各晶类电光效应类型及其特点,并以电光Q开关的要求为例讨论了晶体的电光效应及其对称性之间的关系。从讨论结果得出:立方晶系Td-ˉ43m,三方晶系C3v-3m,四方晶系D2d-4ˉ2m,D4v-4mm和六方晶系D3h-6ˉm2,C6v-6mm点群中相应电光系数的横向或纵向效应可能有实用价值。在考虑旋光性影响后,立方晶系T-23,三方晶系D3-32,四方晶系中S4-4ˉ,六方晶系中C3h-6ˉ等也有可能应用。但是,电光晶体的应用与许多因素相关,对称性只是其中一个基本条件。

基于Phyphox软件测量地磁场的一种普适性方法

通过对地磁场矢量进行分解,提出运用手机Phyphox软件测量地磁场的一种普适性方法.该方法原理简单且易于操作,可用于实验教学,鼓励学生利用日常工具来解决物理问题,培养学生物理学科核心素养和发展创新意识.同时,该方法也可在导航、探矿等地磁场应用领域进行粗略的地磁场测量.

混合量热法测定冰熔解热实验的新型测量装置

基于数字控制恒温水浴锅、温度传感器和保温锆沙,设计了冰熔解热测量的一种新型测量装置.利用恒温水浴锅为反应系统提供稳定的恒温环境,有效减少了系统与外界的热量交换;利用温度传感器制成的数显温度计,提高了读数的准确性;采用锆沙作为隔热材料,提升了保温效果.对比改进前后的实验数据可以看出,改进后的实验装置有效减小了实验误差.

手机传感器测量重力加速度的方法与改进

测量重力加速度是高中物理教学中必不可少的一个实验,智能手机已经普及,而运用智能手机内置传感器测量重力加速度的方法众多,该文拟通过实验筛选出适合课堂教学的方法.通过文献调研和还原实验,发现只用手机法、多普勒效应法和单摆法测量重力加速度具有测量简单、方便快捷、方法可行、有利于学生理解实验原理等优点,故这3种方法较为适合课堂教学,通过重复这3个实验,发现单摆法是最简便可行的适合于教学的方法.因此,该文重点对单摆法进行了改进,包括用磁化后的小球代替普通铁质小球,方便利用磁传感器记录周期;为了减少手拨动单摆的误差,运用夹子释放小球;为提高测量结果准确度,用鱼线作为摆线.

Ba2TiSi2O8晶体的生长及其电弹常数的测定

采用提拉法生长了尺寸为35mm×35mm×50mm的透明Ba2TiSi2O8晶体。XRD结果表明所得晶体的物相为Ba2TiSi2O8单晶,浮力法测量晶体的密度为4.465g/cm3。利用静电容法测量Ba2TiSi2O8晶体的相对介电常数为ε11/ε0=16.35和ε33/ε0=12.38。干涉法测量的压电常数为d15=17.55 pC/N、d31=-1.49 pC/N,谐振法测量的机电耦合系数为k33=10%,弹性常数sE11=7.5×10-12、sE33=13.3×10-12、sE44=33.6×10-12m2/N和sE66=12.8×10-12m2/N。并测量了Ba2TiSi2O8晶体的电阻率为pa=9.43×1013.cm、pc=5.84×1013 cm。通过测量发现,Ba2TiSi2O8晶体压电常数远大于石英的,且具有大的机电耦合系数和较大的电阻率,是一种优良的压电晶体材料。

Ba_2TiSi_2O_8晶体的质量表征及其性能研究

通过不断探索生长工艺及生长参数,采用提拉法成功生长了尺寸约为35 mm×35 mm×50 mm的Ba2TiSi2O8晶体,所得晶体均匀透明无开裂,用绿光激光笔照射,没有明显散射颗粒。表征了晶体质量,并对其透过光谱和室温偏振拉曼光谱性能进行了研究。采用高分辨X射线衍射技术对晶体的质量进行了表征,衍射峰较窄,没有劈裂,且分布对称,说明生长的晶体晶格完整、品质较好,能够满足晶体某些光学方面的需求。用分光光度计测量了晶体的室温透过光谱,晶体[100]方向和[001]方向上的透过率接近,在340～2500 nm范围内其透过率大约为84%,晶体的紫外透过截止波长为275 nm,高的透过率以及短的紫外透过截止波长,表明该晶体可能在光学方面有一定应用。采用共聚焦纤维拉曼光谱仪测量了晶体在背散射X(ZZ)X,X(YY)X,Z(XY)Z和X(YZ)X配置下的室温偏振拉曼光谱,并指认了某些测定的特征峰:662 cm-1属于桥对称伸缩振动νs(Si-O-Si),578,625,749,858,876 cm-1属于ν(Ti-O)振动,858,901,930,993和1022 cm-1属于ν(SiO3)振动。