“两课融合”背景下的电磁场与电磁波课程教学设计新思路

如何平衡科研与教学的关系是目前考验高校青年教师最主要的问题,鉴于新时代我国高等教育的发展需求,在提高人才培养质量和提升科学研究水平方面要“促进科研与教学互动”,基于两课融合的教学模式成为目前高等教育的一大特色与重要背景.作者以电磁场与电磁波课程为例,探讨作为青年教师结合自身课题研究与教学内容的课程设计新思路.

消色差波片可视化仿真实验在光学教学中的应用研究

光学课程的学习难点主要在于将物理原理、数学公式和光学现象统一起来,因此,借助可视化教学工具显得尤为重要.光的偏振是光波的重要属性之一,也是大学物理光学课程的一个重要内容.在“偏振器件”这一节中,相对偏振片而言,波片(相位延迟器)的概念更加抽象,理解起来更加困难.在该背景下,提出了一种基于MATLAB可视化的消色差波片仿真实验设计,期望通过可视化操作和演示,加深学生对该知识点的理解.

布儒斯特定律的教学实验研究

基于双向反射分布函数实验装置设计了验证布儒斯特定律的教学实验.通过测量介质反射面的反射光偏振态,可得到p偏振光消光时的入射角,即布儒斯特角,从而计算出该介质反射面的折射率.利用金属反射面和介质反射面的折射率差异,通过测量反射光的圆偏振分量,辨别金属/介质反射面.同时,通过测量金属反射面的反射光偏振态,可得到圆偏振分量最大时的入射角,即金属反射面的伪布儒斯特角.

自旋-轨道相互作用下X型涡旋光束的传播特性

研究了X型涡旋光束在左旋/右旋圆偏振状态下在紧聚焦系统中的传播特性,讨论了自旋-轨道相互作用下焦平面光强的横向焦移和传播方向旋转现象的特点及其调控方法。研究发现:相位分布因子c是X型涡旋光束产生横向焦移和光强旋转的主要原因,而半孔径角α、偏振态和拓扑荷数对光强分布均有调控作用;由于自旋-轨道相互作用,入射光为左旋圆偏振态与右旋圆偏振态时,聚焦场光强分布差异明显,相同点是焦平面上光强的轴向转折点均为csw=1,这与入射光为线偏振态时轴向转折点不同;在二阶情况下,虽然入射光为左旋和右旋圆偏振时,两者的横向焦移与光强旋转不同,但是两者的主要涡旋点的分布及其旋转行为是一致的。本文研究可为结构光场的调控提供参考。

大电流冲击下MEH-PPV对白光LED发光特性的影响

针对用蓝光芯片激发YAG黄色荧光粉实现白光LED的光谱中缺少红色波段成份导致的显色性较差,通过在YAG荧光粉中混合质量分数分别为1%、3%、5%和10%的有机红光材料MEH-PPV,以提高白光LED的显色指数。将制备的白光LED加700mA冲击电流,通过对冲击前后光谱变化的分析结果发现,在大电流冲击下,由于散热不完善,PN结的热阻非常大,导致LED芯片快速老化,并且使有机材料MEH-PPV分解而大量失效;但是对比冲击前后黄光波段的光谱几乎没有变化。这表明,虽然MEH-PPV可以提高器件的显色指数,但是稳定性远不如YAG荧光粉。

Evolution of spin density vectors in a strongly focused composite field

The evolution of the spin density vectors(SDVs) is studied in a strongly focused composite field. It is found that the SDVs can be spiral along the propagation axis, and they are perpendicular to the ysdirection on the ysaxis. This behavior is governed by the Gouy phase difference between the field polarization components. The 60° rotation of the spatial distribution of the transverse SDVs is also generated, which is found to be controlled by the Gouy phase difference between the field orbital angular momentum modes. Additionally, the spin density singularities are observed in the evolution of the SDVs.