稳态法导热系数测量实验及数据处理方法的研究

分析了目前在测量导热系数中两种测量散热速率方法的不足和存在的问题,提出了可有效减小测量误差的新方法,即“等温绝热法”;同时利用Excel图表对测量散热速率的数据进行二次曲线拟合,再对所得到的二次函数进行求导,得到稳态时的温度变化率dθ/d t的值。与原来取温度下降包含稳态温度θ2时,Δt=30 s的温度平均变化率相比,温度变化率测量更准确。利用“等温绝热法”测量散热速率,得到的丁苯橡胶样品和PVC塑料样品的导热系数相对误差分别为-1.96%和0.95%,有效减少了测量误差。

绝对差分算法误差对测大气视宁度的影响分析

对绝对差分算法检测太阳边缘的起伏测量白日视宁度的方法进行了研究,并对绝对差分的结果进行二阶拟合使之可以达到亚像素的检测精度。对可能的影响因素如噪声和像差等进行了分析和数值模拟,算法的精度优于0.1"。模拟结果表明,采用绝对差分算法可以对白日视宁度进行高精度的测量,最后用绝对差分算法对实际数据进行了处理,给出了初步结果。

基于双波前传感器自适应光学技术的太阳光栅光谱仪

为了研究不同太阳大气高度的热力学特性,具有良好成像质量的成像型光栅光谱仪是实现这个目标的重要仪器。然而作为地基式太阳望远镜重要的终端仪器之一,光栅光谱仪的光谱成像性能不可避免的会受到动态波前像差和系统静态像差的影响。动态波前像差常通过在太阳望远镜系统中集成自适应光学系统进行补偿。针对光学系统中的由装调和光学元件加工等引起的静态波前像差,提出了一种基于自适应光学技术校正光栅光谱仪中静态波前像差的方法,并进行了数值模拟仿真和实验验证。实验结果表明,校正后系统的残余波前像差RMS≈0.025λ,此时波前像差对光谱分辨率和能量利用率的影响可忽略,提高了光栅光谱仪的光谱成像质量,证明了所提出的方法的有效性。此外它具有降低光学系统装调精度和光学元件加工精度要求的优点。

基于取样FBG的可调谐多通道微波光子滤波器

微波光子滤波器(MPF)的参数不可调,限制了其在全光网络中的应用。运用光模式耦合理论和矩阵行列式分析取样光纤布喇格光栅(FBG)的频谱特性,利用取样FBG的周期性排列结构,研究得到一种多通道MPF的多参数可调谐设计,并建立了基于四阶取样FBG阵列的多通道MPF的仿真模型。仿真结果表明:提高光栅的折射率变化率可增大MPF通道带宽;增加相邻FBG的光程差可增大MPF通道间隔;控制FBG温度以调谐MPF中心波长,使MPF在低通、高通、带通及带阻滤波器之间可灵活切换。

一种高光谱分辨率太阳光栅光谱仪的优化设计方法

高光谱分辨率光栅光谱仪是探测太阳大气活动的重要仪器。由于光栅衍射效率受光栅入射角的影响,从而直接影响光栅光谱仪的能量利用率,因此如何准确确定光栅入射角是光栅光谱仪光学设计面临的重要问题之一,现有方法多依靠工程实践积累的经验。为此,以多个特征谱线均能获得更高光栅衍射效率为优化指标,以光栅入射角为研究对象,提出了一种高光谱分辨率光栅光谱仪的优化设计方法,并给出了针对云南天文台1 m新真空太阳望远镜(NVST)的多波段光栅光谱仪设计方案。

“应用光学”课程教学改革初探

本文以"应用光学"课程教学为例,从教学理念、教学手段和课程考核等方面,进行课程教学改革初探。将面向工程实践的教学理念、计算机辅助的教学手段、基于过程的均衡化的课程考核和基于成果导向的教学模式充分运用到教学中,以提高本课程的教学质量和增强学生的工程实践能力,同时为下一步本课程的全面改革提供参考。

狭缝滤波对自适应光学校正性能影响的实验验证

搭建了一个光栅光谱仪系统,并在系统中集成了一套自适应光学系统,用于验证狭缝滤波对单阶Zernike像差的校正影响。实验结果表明,相对于传统的自适应光学校正方法,考虑狭缝滤波的影响可以降低自适应光学系统的校正要求,且闭环校正的迭代次数并没有明显增加,为自适应光学校正方法提供参考。

基于光谱性能的太阳光栅光谱仪设计

分析光栅的集光效率和光谱分辨力的影响因素,给出光谱仪结构参数的估计方法,为光谱仪的设计提供参考。基于所提出的方法,设计一套双波段高分辨力光栅光谱仪。结果表明,实际光谱分辨力好于1.56×105,达到了技术指标要求。

声-光-力-热耦合作用下光热敏感水凝胶的溶胀变形行为

超声波在两种介质间传播时,声动量的转移在界面处产生超声辐射应力引发水凝胶形变。为研究光热敏感水凝胶在超声波、光辐射、机械载荷以及温度耦合作用下的大变形行为,采用变分法建立了光热敏感水凝胶声-光-力-热耦合本构模型,研究了声匹配条件下水凝胶单轴预拉伸时超声波强度、光强和温度对其溶胀行为的影响。研究结果表明:单轴预拉伸数值越大,水凝胶的平衡溶胀率越大;超声波强度越强,水凝胶的平衡溶胀率越大,平衡溶胀率随超声波强度增大呈线性递增关系;而随着温度升高,水凝胶的平衡溶胀率先减小后增大,存在一极小值;平衡溶胀率达到极小值时的温度值随预拉伸和超声波强度的增加而升高,随光强增加而降低;当环境温度超过极小值出现时的温度值后,预拉伸和超声波强度变化对水凝胶溶胀行为几乎没有影响,但光强变化对水凝胶溶胀行为仍有一定影响。

基于自适应光学技术的太阳光栅光谱仪的像差校正方法研究

太阳光栅光谱仪是研究太阳大气分层结构特性的重要仪器,其性能受到大气扰动及系统装配误差等引入的波前像差的限制,需要采用自适应光学进行校正。由于光栅光谱仪中的狭缝对波前像差的滤波作用,使得传统自适应光学无法直接用于光栅光谱仪中。研究了狭缝对自适应光学技术波前校正能力的影响,提出了一种基于狭缝滤波灵敏度的差别校正方法并进行了数值模拟仿真分析。数值仿真结果表明:自适应光学校正后,由像差引起的光谱分辨率衰减量总体上优于1%,从而说明了该校正方法能有效地抑制大气扰动和系统静态像差所引起的光谱展宽,从而提高了光谱分辨率。自适应光学校正后能够有效地提高能量利用率η,当狭缝宽度为3倍艾里斑直径时,η由校正前的约20%提高到了90%以上。

基于光频谱分析的高精度FBG阵列参数的检测

生产后期对半成品FBG阵列进行参数校正可有效降低成品FBG阵列的参数误差。分别应用光纤模式耦合理论和光傅里叶变换分析FBG阵列的频谱特性,比较半成品FBG阵列的频谱特性与目标特性的误差,通过VSLMS算法迭代更新FBG阵列的参数值,使其频谱特性不断接近理想曲线直至误差满足设置值。应用两种频谱分析方案分别对单FBG、二阶FBG及四阶FBG阵列的频谱特性进行分析,结果显示模式耦合理论分析比傅里叶变化分析性能更优,分别使FBG阵列制作误差降低至-43.6 dB、-33.6 dB、-24.6 dB,相比傅里叶变化分析分别提高了36.7 dB、30.4 dB、22.5 dB,其分析优化程度随着FBG阵列中FBG个数的增加而降低。

像差对激光监听能量利用率的影响

激光在传输过程中会受到大气抖动的影响,大气抖动产生的像差会导致成像面上的光斑弥散和能量利用率下降,从而降低远程声音采集的质量,不利于激光监听技术在实际环境中的应用。以像差为研究对象,研究像差对激光远程声音监听能量利用率的影响,并对此进行了理论推导。分别分析了不同类型、不同大小的单阶Zernike像差和大气湍流对远程声音采集质量的影响,并进行了数值计算。结果表明:不同类型、不同大小的像差对能量利用率的影响不同,能量利用率随着像差的增大而降低;不同大气湍流对能量利用率的影响不同,能量利用率基本上随着D/r0的增大而降低。本研究为提高远程声音监听质量提供了理论依据和参考。

全球面镜卡塞格林式望远系统的设计

折反射式望远系统广泛应用于天文、航海等环境的观测需求。然而目前大部分的折反射式望远系统为提高其成像质量常采用非球面镜系统。由于非球面镜系统的镜头加工及组装等难度相对较高,为避免此类问题,论文利用Zemax OpticStudio光学设计软件设计一款具有易加工的全球面镜卡塞格林式望远系统。望远系统由一带孔的主反射镜、一次反射镜以及四个辅助透镜组成。其F数为2.6,焦距为760mm,工作波长在0.9~1.7μm,线性拦光比为0.45,MTF值在频率35lp/mm内均大于0.5,尺寸控制于Φ350×800mm以内。在上述技术指标的基础上,该系统能有效地校正像差,具有较好的成像质量。该结构方案有望为卡塞格林式折反射望远光学系统的设计提供新的思路。

关于“自由组合定律实验”的教学设计

本文根据新课程标准、生物教学大纲．并结合高一学生的认知特点．介绍了两对相对性状的遗传实验及对自由组合现象的解释．注重引导学生主动参与教学过程．同时激发学生的学习兴趣．将知识传授与学生的探究活动相结合．充分发挥老师的主导作用。体现了以学生为主体的课改精神。

四种厚度瓷贴面应用三种试色糊剂后半透性研究

目的本实验观察了IPSe.max制作的四种厚度瓷贴面使用三种试色糊剂后的透射率,为临床前牙美学修复瓷贴面的遮色选择提供了一定理论依据。方法IPSe.max Press LTA2制作四组厚度全瓷片(n=20):0.3mm、0.5mm、0.8mm、1.0mm;每组又分为对照组和实验组;对照组为未使用试色糊剂组(n=5);实验组分别为使用VarioLinkVeneer LV-3、MV0和HV+3三种试色糊剂(n=5);每组试样置于0.5mm厚A2色树脂片上。USB2000光谱仪分别测定对照组和实验组的瓷基牙修复体透射率。IBM SPSS25统计软件包对相关数据进行双因素方差分析,LSD法事后检验,检验水准为α=0.05。结果瓷层厚度,试色糊剂种类,以及二者的交互作用对透射率有统计学意义(P<0.05)。不同瓷层厚度间的透射率差异有统计学意义(P<0.05)。MV0组与对照组差异不显著(P>0.05),LV-3组和HV+3组差异不显著(P>0.05);LV-3组和HV+3组分别与对照组和MV0组检验后有统计学意义(P<0.05),且透射率均值降低。结论通过选择不同瓷层厚度和试色糊剂可以有效模拟天然牙半透性。当IPS e.maxLt A2色全瓷厚度在0.3~1.0mm之间时,其半透性随厚度增加而降低;MV0糊剂可用于不需要改色的基牙,LV-3和HV+3相比MV0和对照组半透性降低,有一定的遮色能力,可用于瓷贴面粘接遮色指导。

走出体液判断中的一个误区

一、误区分析高中生物'人体的内环境与稳态'一章中,提到了体液,是指人体内全部以水为基础的液体,包括细胞外液(主要有血浆、淋巴、组织液)和细胞内液.各成分之间的关系,我们习惯这样表示,如图1所示.在课堂讲解时,教师应该给学生解释清楚,这里的细胞内液指的是组织细胞的细胞内液.若解释不清,学生在判断时容易走入一个误区:只要是与细胞内液间能相互交换物质的,就是组织液.