基于OBE的物理演示精品实验项目建设

介绍了大学物理演示实验精品实验项目的建设方案。项目建设依托物理演示实验课程的教学,在实施过程中以学习产出为导向,着重培育创新成果,培养创新人才。基于学生的专业和物理基础差异,实施了分层次的教学模式:实验讲解演示、实验理论设计、实验仪器制作和创新成果培育,相应的实施了基于不同难度系数的多元化实验考核方法。项目的建设取得了丰硕的成果,学生从中得到了很好的锻炼和收获。

单端吸附碳链双分子结电子输运性质的理论研究

设计了几个由不等长、单巯基吸附的碳链构成的双分子结模型,并利用密度泛函理论和非平衡格林函数方法对其电子输运性质进行了系统的理论研究。结果显示,两分子中较短的分子对分子结电导性质有比较大的贡献。比较不同双分子结之间的传输性质发现,两分子长度的差异对分子结的整流效应有着较大的影响,体现了较短分子的调制作用。每个分子结都表现出了负微分电阻效应。针对这些整流和负微分电阻等现象,利用分子结的透射谱以及分子投影自洽哈密顿量对其进行了系统的分析。

有机场效应晶体管的研究与应用进展

有机场效应晶体管(Organic Field Effect Transistors,OFETs)是以有机半导体材料作为有源层的晶体管器件。和传统的无机半导体器件相比,由于其可应用于生产大面积柔性设备而被人们广泛的研究,在有机发光、有机光探测器、有机太阳能电池、压力传感器、有机存储设备、柔性平板显示、电子纸等众多领域具有潜在而广泛的应用前景。文中对OFET结构和工作原理做了简要介绍,之后重点讨论了最近几年来OFET中有机材料和绝缘体材料的发展状况,接着总结了OFET制备技术及其应用新领域,最后对OFET发展面临问题及应用前景做了归纳和展望。

文科物理演示实验教学模式的调研与思考

大学物理演示实验是文科专业学生了解物理知识的重要途径。通过问卷调查方式,了解了我校物理演示实验室在文科生中的使用情况,分析了其中所反映出的问题,并提出了相应的对策。最后针对文科大学物理教学,给出了基于物理演示实验的教学建议。

太阳能无线输电演示仪的研制

应用电磁学理论以及电子技术自制了一套太阳能无线输电演示实验仪。该演示仪由太阳能进行供电,利用电磁耦合共振技术,实现了电能的无线传输。通过增加数码管电压-电流显示电路,可以定量显示电能传输随距离变化的效果,能精确而直观地演示电能无线传输的物理现象。该仪器结构简单、性能稳定、操作方便,可广泛用于课堂演示、课程设计等目的,在实际应用中取得了良好的教学效果。

基于单片机的自供电供暖温度智能调控装置

设计了一种自供电的供暖调控装置,其主要包括温差供电模块、电路控制模块、水流控制模块。本装置工作时,温差供电模块可利用暖气管道与室温的温差发电,以STC89C52单片机为核心的电路控制模块可实时监测室内温度,并能根据用户设定温度和室内实际温度驱动水流控制模块,以调控供暖管道水流量,从而达到调节室内温度的目的。

一种磁流变液制动演示装置的磁路设计

设计了一种磁流变液制动演示装置,为了使磁流变液在匀强磁场下工作,采用多层密绕螺线管的方式产生磁场,并对螺线管所用铜线的规格和缠绕的匝数进行选择和计算,这种方式使得在通入相同的电流时能产生更大的磁场。最后,应用MATLAB软件对励磁线圈所产生的磁场的分布与大小进行仿真,结合磁场的实际测量数据对比分析,证明外加磁场符合演示实验要求,能够达到理想的演示目的。

吩噻嗪功能化的螺-9,9'-氧杂蒽芴的设计、合成及其光电性质与分子结构间的相互关系研究（英文）

合成了一种具有深的HOMO(-6.15 e V)分子轨道和高三线态能级(T_1,2.82 e V)的新型化合物10-(2-螺-9,9'-氧杂蒽芴基)吩噻嗪(SFXPz)。因其宽的能带结构(E_g,4.22 e V)和深的HOMO能级而有望制备高效蓝色有机电致磷光器件。热重分析和差热扫描曲线表明,该化合物具有良好的热稳定性(T_d,259℃)和高的形态稳定性(T_g,206℃)。完全相互分离的HOMO和LUMO轨道有利于阻止分子内能量反转。SFXPz的紫外吸收峰分别位于230,260,292和310 nm左右;其荧光光谱两个发射峰分别位于311,324 nm左右。此外,该化合物的分子结构经LC-MS、~1H NMR和^(13)C NMR进行了详细表征。

两种基于吡啶/芴的有机配体的设计、合成、表征及其光学性质

合成了两种基于吡啶/芴的有机配体9-(2-氯-3-吡啶基)-9-羟基芴(2-ClPyFOH)和9-(6-溴2-吡啶基)-9-羟基芴(6-BrPyFOH).通过质谱和核磁对这些化合物的结构进行了详细表征.9-(2-吡啶基)-9-羟基芴(PyFOH)、6-BrPyFOH和2-ClPyFOH在环己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醇和乙腈溶液中的最大吸收峰分别是268/275/275、275/275/275、268/274/271、268/274/271和268/275/271nm.结果表明:除乙酸乙酯外,这些化合物的吸收光谱在同一溶剂中随着吡啶上卤素取代基的吸电子能力增强光谱红移.在这5种溶剂中,3种化合物的发射光谱的发射峰分别为313/356/356、327/358/365、359/367/312、316/316/401和386/377/438nm.PyFOH和6-BrPyFOH的发射光谱同在其他极性较低的溶剂中相比,在乙醇溶剂中发生蓝移,这可能是由吡啶基团上n-π*电子转移态的溶剂效应所引起的.2-ClPyFOH的发射光谱除乙酸乙酯外,随着溶剂极性的增加光谱发生红移.在吡啶2-位和6-位的氯原子和溴原子将赋予这些配体具有不同的结构从而具有不同的功能和光学性质.

羧酸聚合物阻垢机理的分子动力学研究

采用分子动力学(MD)方法模拟研究了溶液体系中聚合物阻垢剂分子聚甲基丙烯酸丙酯(PMA)与方解石(110)、(104)晶面的相互作用,分析了PMA的阻垢效果。结果表明,阻垢剂分子PMA具有良好的阻垢作用,且对方解石(110)晶面生长的抑制作用更大一些;阻垢剂分子在MD模拟前后发生了显著的形变,且位于分子链端的羧基比链中部羧基的翻转角度大,因此链中部羧基更易与方解石晶面结合,其防垢效果比链端羧基好。由于两晶面呈现不同的电性,因此水分子在两晶面上的空间分布是不同的,这影响到了PMA对不同晶面的阻垢效果。

一种基于2,2'-二吡啶胺功能化的新型空间位阻型9,9'-二芳基芴的设计、合成及其光电性质研究(英文)

用2-溴吡啶通过乌尔曼反应修饰9-(4-苯胺基)-9-苯基芴合成了一种具有大体积空间位阻的双极性分子(PFPh DPy),这种化合物因其大的空间位阻、芴优异的双极型传输特性、共轭阻断结构以及吸电子的吡啶官能团而有望获得良好的热稳定性、稳定的无定形态、高的三线态能级和良好的双极性特征.热重分析曲线表明其失重5%的分解温度为336°C.差示扫描量热曲线显示将该化合物加热到190°C既没有熔化现象也没有结晶现象,意味着该化合物具有高的形貌稳定性.通过密度泛函理论计算,该化合物的最高占有轨道(HOMO)和最低未占有轨道(LUMO)完全分离,说明该化合物具有双极性特征,通过磷光光谱得到三线态能级为3.0 e V.紫外光谱显示该化合物不依赖于溶剂效应的三个特征吸收峰分别为276、298和308 nm.荧光光谱在二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醇和乙腈溶剂中随着溶剂的极性增加光谱发生蓝移,其最大发射峰从390 nm转变为363 nm.另外,该化合物的结构分别通过基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)、氢核磁共振(1H NMR)和碳核磁共振(13C NMR)谱进行了结构表征.

液晶电光效应的实验研究

在原有液晶电光效应实验内容基础上，测量了0～3V电压条件下扭曲向列相液晶的透过率与光源波长的关系，分析了不同波长的光源对液晶电光效应的影响，同时测量了液晶光开关的响应时间和液晶板的视角特性。

建筑施工企业物资采购风险管理与控制措施研究

建筑施工企业物资采购风险管理与控制对企业的成本、质量、安全控制来说十分重要。物资采购风险产生的原因可以从内部和外部分别分析,外部原因包括自然意外风险、社会风险、市场风险、信用风险、技术风险等因素;内部原因包括计划风险、合同风险、验收风险、监督风险、存货风险、付款收据中的风险因素。在风险的管理控制中要构建有效组织管理机构、推行集中统一采购模式、提高合同管理能力、科学管理供应商档案、构建科学化的企业物资管理制度和考核激励制度。

Mg^(2+)影响方解石晶体生长机制的分子动力学研究

采用分子动力学(MD)方法模拟计算了方解石(11-0)、(104)晶面分别与Mg2+、Ca2+的相互作用。结果表明,在相同的外界条件下,方解石两个晶面与Mg2+的结合能均大于它们与Ca2+的结合能,说明这两个晶面易对Mg2+形成优先吸附。(11-0)晶面上的结合能远大于(104)面上的结合能,说明前者比后者更活跃。由于Mg2+的优先吸附占据了原本属于Ca2+的晶格点,因此引起方解石晶体发生形变进而达到了阻止方解石晶体生长的结果。通过对体系的对关联函数g(r)的分析,证明方解石晶面与Mg2+和Ca2+均形成了化学键,但前者更强一些,进一步说明了Mg2+的阻垢作用。

基于激光光源的液晶特性研究

为了研究激光光源对液晶电光特性的影响,采用Jones矩阵对液晶的光学特性进行了分析,同时利用不同波长的半导体激光器作为入射光源,对液晶的电光特性进行了实验研究。结果表明,当电压达到4.8V时,各光源下液晶的透光强度均出现陡降,说明液晶的阈值电压与入射光波长无依赖关系;通过示波器跟踪图像发现各光源下液晶的响应时间有明显的差异;随着供电电压的增大,液晶光栅的衍射光斑由圆环状逐渐转为平行分布,且各级衍射光斑并非完全对称,入射波长及供电电压决定了衍射光斑的空间及能量分布。该研究结果对液晶器件的研发具有一定的借鉴意义。

大学物理实验分层次教学模式的探索与实践

为促进大学物理实验在培养学生实践能力及创新能力等方面的作用,本文对大学物理实验的分层次教学模式进行了探索和实践。以分光计实验为例,在深入挖掘实验内涵的基础上对实验内容进行了模块划分,具体包含基础模块、专业模块及创新模块3个部分,结合学生专业及个人能力进行分层次教学,将自主学习的方式贯穿于整个实验过程。经实践证明,针对具体实验项目实施分层次教学有利于激发学生的实验兴趣,满足不同专业、不同层次学生对实验能力和创新能力培养的需求,有助于创新型人才的培养。

多负载谐振耦合式无线输电的传输特性研究

针对多负载谐振耦合式无线输电系统中选择最佳负载个数的实际需求问题,利用电路模型建立了系统总效率和负载个数的理论关系式,在多个接收线圈采用对称式和非对称式的排布方式情况下,定量计算得到系统总效率饱和时对应的最佳负载个数;详细研究线圈半径和传输距离对选择最佳负载个数的影响,分析出最佳负载个数主要决定于线圈半径.最后利用ADS2015搭建了仿真实验平台,验证了理论分析的正确性.

基于Leap Motion的仿生机械臂交互控制系统研制

针对目前仿生机械臂控制系统在自然交互性和效率方面存在的问题,该文设计了一种基于Leap Motion体感技术的仿生机械臂控制系统。采用Leap Motion对操作者手部关键点空间坐标进行采集,提出了一种新型的手部姿态算法,将空间坐标转化为手部的角度参数,控制机械臂完成同步仿生运动。实验测试结果表明,该系统可实时控制机械臂较为准确地模拟人体手臂的大多数动作。

浅议分光计实验中的问题

在分光计的调整与应用系列实验中,分光计的调整是其中的重点和难点。针对实验过程中学生易困惑的操作部分,给出了调节的原理;分析了衍射光栅的光谱特性;结合数据处理的相关知识对实验结果进行了不确定度分析。

磁流变液制动特性演示仪研制

介绍了一种磁流变液制动特性演示装置的设计原理和工作方法,该装置通过演示磁场、扭矩、转速之间的变化关系,对磁流变液的制动特性做了直观形象的展示。该实验仪性能稳定、操作方便,在实际大学物理教学中取得了良好的效果。