如何给工科学生讲分形物理——介绍华中科技大学非线性物理教学改革之一

本文介绍了作者在华中科技大学讲授分形物理的几个重要环节及做法 :抓住分形本质特性 ,立足于物理、精选模型、上机实践 .最后 。

如何给工科学生讲混沌——介绍华中科技大学非线性物理教学改革之三

本文具体介绍了作者在华中科技大学讲授混沌的教学思想、内容及措施 .

自主构建物理实验设计与创新基地

简述了构建物理实验设计与创新基地思路和培养低年级学生创新能力的探索。

物理实验源头创新教育的思路与探索

简述了华中科技大学物理实验中心开展物理实验源头创新教育的新思路,以及教学模式多元化的探索和研究.

全面引入数字化技术,推进基础物理教学的现代化

介绍了 4年来在华中科技大学所进行的基础物理教学改革的研究与实践 。

带有氧化钨涂层的ITO平面电极在LB系列电解液中的阻抗分析

电致变色实验显示1 mol/L六氟磷酸锂与碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯所混合形成的电解液(LB)系列是一类非常节能的电致变色电解液,它们能用很小的充电电流(20μA/cm2)使得氧化钨薄膜获得更长久、更好的变色性.研究氧化钨薄膜在LB系列电解液中的交流阻抗特性,有助于更好地理解氧化钨薄膜的变色性能.文中研究了带有氧化钨薄膜层的ITO平面电极处于LB系列电解液中的阻抗谱,分别得出了氧化钨薄膜和ITO电极的等效电路;测算出氧化薄膜的常相位角元件、薄膜电阻、韦伯电阻以及与ITO电极有关的电双层电容和电极电荷转移电阻.证实了LB315是性能优良的电解液.

阻尼系数和质量对粒子定向输运相干性的影响

运用二阶龙格-库塔方法,对一维倾斜周期势中的欠阻尼运动进行了计算机模拟.结果发现:粒子定向输运的平均速度和扩散系数都随着阻尼系数增大而减少,并且扩散系数减小得更快,这直接导致了平均速度和扩散系数的比值,也就是Péclet值随之增大,从而使系统获得了更高的相干性.同时发现,当阻尼系数不变时,Péclet值随着粒子质量增大而减小.

薄膜系列实验的教学研究

从薄膜制备、生长过程动态分析以及形貌表征3方面设计了薄膜系列实验.用离子束溅射制备金属薄膜,研究了制备条件对溅射速率的影响,测量了薄膜生长过程中电阻的变化,用扫描隧道显微镜或原子力显微镜观测薄膜的表面形貌,并分析不同制备条件得到的薄膜的表面形貌特征.

双端差分吸收激光雷达系统

研究和设计了一实验性双端差分吸收激光雷达系统。其光源为一台双波长双脉冲可调谐Cr:L i SAF激光器 ,采用 BBO晶体腔内倍频和腔内调 Q技术 ,实现了二次和三次谐波输出 ;激光系统的合作目标为远处一平面镜 ,光源发射光脉冲和信号采集由微机系统控制。该系统用于测量大气中的 NO2 和 SO2

输入信号后单模激光系统线性化近似适用范围分析

运用线性化近似方法计算泵噪声和实虚部间关联的量子噪声驱动的单模激光系统输入信号后的稳态平均光强关联函数和稳态平均光强相对涨落,对所用线性化近似方法的适用范围进行了详细分析,具体讨论了量子噪声实虚部间关联系数、量子噪声强度、泵噪声强度、输入信号振幅和频率、净增益等对稳态平均光强相对涨落的影响,发现在量子噪声实虚部间弱关联、小噪声、远离阈值、信号强度不大和频率较高的条件下,线性化近似有较高精度。

一种基于TMS320F2812的数据采集系统

为了满足有些科学实验由于现场条件的限制对数据采集系统的体积、功耗以及可靠性等方面所提出的较高要求,设计了一种基于TI公司生产的DSP芯片TMS320F2812的实时数据采集系统,该系统可对科学实验中仪器所输出的模拟电压信号进行实时的采集和记录。从系统的硬件和软件两个方面的设计来进行阐述,重点介绍了系统硬件结构的设计。

氢光谱赖曼系和巴耳末系强度分布的量子力学计算

应用量子力学知识对氢光谱的强度分布给予了理论解释,并计算了赖曼系、巴耳末系头三条谱线强度之比.

La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3与Al复合体系电磁输运性质的研究

研究了具有庞磁电阻(CMR)效应的锰基钙钛矿氧化物La0.7Ca0.3MnO3(LCMO)与Al复合体系的电磁输运性质.根据X射线衍射分析及电阻率与温度的关系可知,在(1-x)LCMO+xAl(x代表物质的量)复合样品中,发现了新相Al2O3,且LCMO晶格常数和晶胞体积随Al掺量的增加而减小,同时在复合样品中出现了除对应LCMO本征金属-绝缘体转变峰TP1之外,在较低温度区域出现了另外一个转变峰TP2的现象,且复合样品转变峰TP2比LCMO本征金属-绝缘体转变峰TP1处于较宽的温度区域.经研究认为,在合成复合样品的实验过程中,既有Al被氧化为Al3+替代Mn3+的替代反应,也有Al经过高温与空气发生反应生成Al2O3,进而填隙在LCMO晶界处影响母体的电磁输运性质.本系列复合物中较宽温度区域CMR的发现为今后同类问题的研究提供了很好的实验基础.

自旋S=1和S=1/2海森堡交错自旋系统磁性双结构性质研究

采用双时格林函数方法,通过对由S=1和S=1/2自旋组成的二维反铁磁量子自旋系统基态发散谱的计算,研究了因能隙激发和非能隙激发而引起的磁双结构.在计算结果中,我们得到了Haldane-gap型激发和长程反铁磁序共存.同时,还研究了该系统Haldane态和亚铁磁态之间的竞争.取得的理论结果和Schwinger-boson平均场方法的结果一致,并且和准一维Haldane化合物R2BaNiO5在实验上的发现一致.

准一维基于分子亚铁磁体自旋系统磁化率性质研究

基于交替自旋Ising-Ham ilton ian模型,用量子转移矩阵方法,研究了不同外场条件下准一维基于有机分子亚铁磁体磁化率的结构序参量.对磁化率χ的研究表明:双自由基和单自由基的交替有机自旋链的亚铁磁自旋排列等效于有效自旋S=1/2的铁磁相互作用链,双自由基有机高分子对具有单一成分的有机基于分子亚磁体具有绝对优势.量子Monte Carlo方法和精确对角化方法的计算结果两者相符,且与某些实验结果定性相符.

多光子两能级系统量子信息保真度演化规律的研究

研究了初始处于纠缠态的双原子与相干光场的相互作用。并给出了有任意光子跃迁的J-C模型中量子信息保真度的表达式。还着重比较了单光子跃迁和双光子跃迁J-C模型中不同的失谐量和初始平均光子数对系统,原子和光场的量子信息保真度演化的影响。

基于MMDM的微小型自适应光学系统实验研究

建立了由微机械薄膜变形镜(MMDM)构成的微小型自适应光学系统,该系统具有低成本、低能耗、体积小的特点.在实验中验证了MMDM单个电极控制电压与其变形量的近似平方关系以及各电极产生形变的近似线性叠加关系.用叠代算法来控制MMDM,对系统进行了闭环实验与分析,结果表明此类系统可应用于星载光学系统.

基于虚拟仪器的脉冲强磁场测量系统

构建了基于虚拟仪器的脉冲强磁场测量系统,该系统由硬件和软件两部分组成。硬件主要是一些可编程仪器,用来测量实验数据,通过相应的软件(人机交互界面),可实现数据的自动采集、分析和仪器控制等功能,取代了危险测试环境下的现场操作。实验表明,该系统能够自动测量出磁体参数及样品信号,并对测量数据进行轻松存储和转移。

SST-ll重力卫星轨道运动对K波段测距系统的影响

给出了物体作近圆椭圆轨道运动的近似运动学方程,并结合GRACE重力卫星的轨道参数,在没有考虑摄动效应的前提下,计算了双星的距离、相对速度以及双星连线的倾角,并讨论了这些量对K波段测距系统的影响。同时分析表明,2倍轨道频率的效应可望用于K波段测距和测速的在轨性能检验,这对于K波段研究具有一定指导意义。