基于边缘滤波和阻尼衰减的FBG板材冲击能测量研究

为了探究光纤布喇格光栅(FBG)传感器对冲击能的新型实时解调方法,利用FBG边缘滤波法原理,对板材进行了冲击能大小的测量研究。对于小质量小球冲击铝板过程,实验采用FBG光谱右边缘移动滤波解调;对于大质量小球冲击亚克力(PMMA)板和铝板过程,提出了一种基于阻尼衰减原理的新型解调方法。实验结果表明:冲击能较小时,直接利用峰值大小解调,拟合度达到0.988,最高灵敏度为0.0007476 v/g;冲击能较大时,采用包络峰值衰减10%时所对应的时间长度解调,PMMA板和铝板的拟合度分别为0.94、0.89。

“铁磁材料磁滞回线的测量”实验线上教学的微课开发与制作

因当今移动终端的大众化普现状,线上&线下混合教学已然成为一种顺应时代发展要求的教学方式。其中,“微课”因明确的学习目标、精简的学习内容、集中的资源整合、广泛的传播能力等特点,已然成为线下教学的重要辅助方式。在众多本科教学科目中,物理实验线下教学因场地、仪器及时长等限制,教学效果渐显颓势。而微课以其灵活性、精简性和碎片化的优势,有效解决了以上物理实验线下教学存在的资源匮乏、时长受限、内容匮乏、模式固化等问题,从而协助线下教学质量的进一步提高。本文以“铁磁材料磁滞回线的测量”实验项目为例,针对该实验教学目前存在的问题,基于该实验目的、原理、操作重难点等内容,开发设计了相应微课,试图通过将线上微课与线下教学相结合的方式,达到丰富实验教学资源,提高教学效果和学习效率的目的。

MATLAB数值计算辅助光纤光学实验教学

光波导理论是光纤光学实验的指导理论,其内容抽象难懂,学生难以理解不同参数下光波导模式特征。本文应用MATLAB强大的图像处理与数值计算功能,通过编程模拟光波导模式特征图样,提高学生对光波导相关知识的认知水平,指导光纤光学实验教学,并提高教学效率。

大学物理实验的教学现状及改革探析

结合调查问卷的方式对大学物理实验课程的教学现状及改革方向进行了探讨和研究。基于统计分析的结果,发现大学物理实验在现有教学体系下,其教学理念,教学方法需要更新,应当将课堂的主体由教师转变到学生身上来,让学生更好的融入到课堂,取得更好的学习效果。

“薄透镜焦距的测定”实验方法探究

"薄透镜焦距测定"作为几何光学的基础实验课,其目的不仅为了配合光学的基础理论知识,让学生掌握几何光学成像的规律和原理,更重要的是培养学生将所学的光学知识与实际应用相结合,用科学方法解决实际问题。本文基于薄透镜成像规律,系统分析了薄透镜焦距测定的不同方法中产生的误差来源,并提出了实验的改进方法。

“光具组基点测定”数据处理方法探究

“光具组基点的测定”作为几何光学实验中的一个重要实验项目,其测量数据的精确度,是衡量该实验准确性的重要指标。本文通过利用测节器实现了对光具组基点的测定,并着重分析了测量中的数据误差,总结了合理的误差处理方法,加深了学生对于光具组相关知识的理解,有助于培养其严谨的科研态度,并为该实验教学的改进提出了建议。

FBG振动频率传感器的设计

光纤布拉格光栅(FBG)传感器作为最新型的无源传感器,一问世便被广泛地运用到各行各业并取得了巨大的成功。为了测试FBG测量振动频率的性能,我们在实验室搭建了实验装置,选择了边沿滤波法作为整个传感装置的解调方法,还设计了周期性振动的加载方式对光栅模拟振动,并对反射光强光电转换后的数字信号进行快速傅里叶变换(FFT),由此得出外部振动加载的频率。实验结果表明该FBG振动传感系统在测量周期性振动频率时,在低频段误差较大,高频段尤其1000Hz以上的测量误差较小,有效地实现了在实验误差允许范围内对振动频率的测量。

Fraunhofer三角孔衍射分析及实验仿真

本文推导了直角三角孔、等腰三角孔、一般三角孔的Fraunhofer衍射场及光强表达式,分析了影响衍射场和光强的参数。利用Matlab7.0对Fraunhofer三角孔衍射图样、光强分布进行了模拟。通过不同三角孔径衍射图样及光强特征的对比,发现不同三角孔径的衍射光束均为三对,衍射光强分布也基本一致,但强度会随着衍射角增大而减弱。通过实验和仿真结果的对比,建议将计算机模拟仿真技术引入光学实验教学,有助于学生对光学衍射现象的准确理解。