职教本科院校公共基础课程教学创新与思政融合研究——以大学物理“夫琅禾费圆孔衍射”为例

以职教本科院校公共基础大学物理课程波动光学篇章的“夫琅禾费圆孔衍射”教学实施为例,讨论了职业院校公共基础课程教学创新以及课程思政有效融合的研究和实践.在教学过程中,教师创新教学方法、优化教学内容,将大学物理课程与思政元素有机融合,赋予大学物理课程创新教学模式,激发并保持学生的学习兴趣,通过探索物理现象,揭示隐藏其中的物理规律,培养学生良好的思维习惯和科学的实践探索能力.

夫琅禾费圆孔衍射光强分布的研究

以惠更斯-菲涅耳原理作为理论基础,探究夫琅禾费圆孔衍射光强分布的一种简便计算方法,在导出其光强分布函数之后,借助计算软件,绘出了光强分布图。最后采用最小二乘法原理拟合出了各级明环和暗环的位置的方程,并利用该方程外推了一些明、暗环的位置,这些外推数据与用光强分布函数直接计算的明、暗环位置能很好的符合。

基于Origin的夫琅禾费圆孔衍射仿真实验及在教学中的应用

基于夫琅禾费圆孔衍射光强分布的理论公式,通过Origin软件中的多工作表矩阵(Matrix)窗口对衍射图样进行仿真,通过改变入射光波长和圆孔孔径,观察图样的相应变化,并且在衍射图样的光强分布图中读取了6个极值的位置和强度,验证了艾里斑的半角公式.

夫琅禾费圆孔衍射的光强分布研究

基于惠更斯一菲涅尔原理,本文推导了夫琅禾费圆孔衍射光振幅径向分布的积分表达式,利用数值积分精确计算了各级明暗环衍射角、中央艾里斑与各级明环光强和各级明环峰值光强,并利用最小二乘法探讨了各级明暗环衍射角与相对光强随衍射级次的变化规律。

大气激光通信中的光斑特性模拟和验证

根据空-地大气激光通信信道的特性,基于惠更斯-菲涅耳原理,应用夫琅禾费圆孔衍射的算法,对光波强度和光斑图像在光束截面内的分布进行分析及计算,研究了传输距离、发射孔径、激光波长以及湍流结构常数等对光斑形状及光强分布的影响。利用对数正态分布建立了大气湍流信道模型,通过对不同传输距离条件下光斑上不同点的光强分布进行计算统计和仿真分析,实验和仿真结果表明:光斑的光强分布图样服从贝塞尔分布。因此,在相同的大气湍流条件下,选择较长波长激光和较大孔径的发射器,可以有效降低光强闪烁引起的衰减,从而提高大气激光的通信质量。

通过p+^(206)Pb弹性散射提取核半径常数

高能质子与原子核的散射与光的夫琅禾费衍射在机制上有相似之处,利用核反应弹性散射和光的夫琅禾费圆孔衍射的对应关系能够计算得到核半径,并由此提取出核半径常数.本文以p+206Pb反应为例说明了上述对应关系,建立了利用角分布计算微分截面的模型,在微分截面取极值的条件下利用此模型计算得到核半径,并提取出核半径常数.结果表明,本模型预期的核半径常数与实验经验值符合得很好.