信息技术支撑下物理形象思维的培养

物理形象思维是一种具体的以物理表象为思维材料而进行的思维，而物理表象则是物理形象在人脑中的间接和概括的反映。这些形象包括事物的物理宏观形象、微观形象、时空形象、局部形象、静态形象和动态形象等。我们可以围绕物理表象的形成、积累、运用等，培养学生的物理形象思维。

把数字图像技术引入近代物理实验

数字图像技术实验作为近代物理实验课程应用技术部分的选题之一 ,使用数码相机获取图像 ,使用 Pho-toshop软件处理图像 ,使用打印机输出照片 .知识新颖 ,教学形式活跃 ,有助于学生能力和素质的培养 .

窄带技术在调频立体声广播中的研究与应用

提出了一种窄带技术在调频立体声广播中的应用,利用原有调频立体声广播的资源,不增加任何频带消耗,在原有38 kHz副载波上通过窄带技术进行数字信息和模拟信息的融合,从而传输声音、文字、图像、数据等信息。分析了其原理,并以BPSK(二进制相移键控)调制为例,通过MATLAB仿真论证了其可行性。最后提出了平滑化BPSK调制,优化了性能。

浅谈科学探究中的科学本质教育

近年来,国内外理科教育界越来越重视学生对科学本质的认识,并把它作为衡量中学生科学素养的一个重要指标,然而在以往理科课程教学中没有引起对科学本质教育的重视.本文阐述了什么是科学的本质,以及科学探究的科学本质教育功能,以引起理科教育者对科学探究中渗透科学本质教育的重视.

可在线编程的多功能单片机实验板

实验板以SST89E564RD单片机为核心,兼顾学生单片机实验和毕业设计等不同用途,集成了I2C、SPI等多种总线协议,具有串口在线调试、编程和脱机运行等功能,应用Keil C51 uV2集成开发环境．它具有模块化硬件结构和简单的人机交互功能,在测量、控制、实时时钟和数据存储等用途中,可选取相应模块组成实际应用系统．详细阐述了系统组成、硬件系统设计、监控程序和实验程序的开发．

基于SOA-XGM波长转换器消光比特性的研究

建立了基于半导体光放大器交叉增益调制(SOA XGM)的波长转换理论模型,利用分段方法对XGM波长转换器同向和相向两种工作方式下消光比特性作了详细的研究。结果表明,相同情况下相向工作方式下的输出消光比特性要优于同向工作方式的。最后,从物理上对两种工作方式消光比和噪声特性的差异做了解释。

调制太赫兹范围的多层超材料大带宽阻带过滤器（英文）

设计了金属和介电层的周期性多层结构的大带宽阻带过滤器.三个因素(金属层数,金属层和介电层)对CRR结构的过滤器的阻带和阻带中心频率的影响进行了研究.模拟结果表明阻带带宽可以达到2.2 THz.同时,阻带和中心频率可以通过选择合适的金属层数或者介电层来调制,但它们对金属层的种类并不敏感.

痂囊腔菌素A与肌红蛋白相互作用的光谱研究

研究了痂囊腔菌素A(EA)与肌红蛋白(Mb)的相互作用。通过紫外-可见吸收光谱研究发现痂囊腔菌素A与肌红蛋白在避光与光照两种条件作用模式存在明显差异;痂囊腔菌素A对肌红蛋白的内源荧光有猝灭作用,形成了新的配合物,属于静态猝灭;热力学计算结果表明痂囊腔菌素A与肌红蛋白之间以疏水作用力结合。同步荧光光谱研究了痂囊腔菌素A对肌红蛋白二级结构的影响。

一种新的语音和噪声活动检测算法及其在手机双麦克风消噪系统中的应用

针对现有双通道语音活动检测(Voice Activity Detection,VAD)算法依赖于固定阈值难以在多种噪声环境下准确地检测语音和噪声,应用于手机消噪系统会造成语音失真或噪声消除不好等问题,该文提出一种基于神经网络的VAD算法,该算法以分频带能量差和归一化互通道相关为特征,采用神经网络对语音和噪声进行分类。在此基础上,将神经网络VAD与基于互通道信号功率比值的VAD相结合,提出一种新的适用于手机消噪系统的语音和噪声活动检测算法分别对语音和噪声进行检测,并以此进行噪声抑制处理,减少了消噪系统因VAD误判而造成的性能下降。实验结果表明,该处理方法在抑制背景噪声和减少语音失真等方面优于现有的消噪算法,对于方向性语音干扰也有很好的抑制效果。

一种改进的手机双麦克风消噪系统

针对现有手机双麦克风消噪系统无法应对多种复杂噪声环境、在消除噪声的同时会引起语音失真等问题,本文提出一种新的手机双麦克风消噪系统。该系统将时域与频域处理结合,在噪声估计和消除两方面均有改进,结合单、双麦克风的噪声估计算法,提高了噪声估计的准确性。此外,将基音检测与消噪处理结合,在语音帧中估计语音基音频率,确定语音和噪声频率点,根据语音和噪声频率点分别调整维纳滤波器参数,在滤除噪声的同时尽可能地保留语音频率点,从而减少语音失真。实验结果表明,与现有双麦克风消噪系统相比,本系统在抑制噪声的同时能够有效减少消噪算法对语音造成的损害,提高了手机通话质量,对于方向性的语音干扰也起到很好的抑制效果。

波形产生与测频模块的应用设计

基于89C52单片机,采用直接数字合成DDS芯片AD9833设计了一个兼有频率测量功能的波形产生模块,可产生正弦波、三角波、脉冲波,输出波形频率为0.1 Hz^10MHz,测量频率范围为0.1 Hz^20MHz.测量中能自动切换频率量程,具有低失真输出波形和高测频精度.该模块可作为虚拟仪器的波形产生与测频部件,也可以构成独立的兼有频率测量功能的信号发生器或作为现有的单片机实验系统的波形产生与测频附件.

表面相互作用对向列相液晶相变的影响

考虑表面对液晶沿^b0、^c0两相互垂直的相互作用平均场hb、hc,导出在此平均场作用下双轴向列相液晶表面能与指向矢,序参数以及hb、hc有关的一般公式.得到表面处液晶在hb、hc平面内的相图.结果表明对于给定的hc,增加沿^b0的场强hb,可使系统进入沿^a0=(^b0×^c0)(当hb<0)或^b0(当hb>0)的双轴相.对有限厚度液晶盒,减少盒厚可增加表面相互作用对系统的影响,使双轴相所在温度区域增加.表面与盒中心液晶相的对称性并非总是同步,当hc较大时,盒中心液晶双轴相的对称性明显滞后于表面.

逻辑-数理智力的分析及对理科教育的启示

霍华德·加德纳（Howard Gardner）教授提出的多元智力理论，指出人的智力是多元化的，以加德纳的多元智力理论为依据，我们通过调查问卷和个人访谈的方式对江苏省高中生的多元智力进行了研究．鉴于逻辑-数理智力对理科教育的重要意义，本文主要分析了逻辑一数理智力的相关信息并得出了一些对理科教育的启示．

卢瑟福的“炮弹”能弹回来吗?

原子物理学的核心概念是原子模型,在所有原子物理学教材中,原子的汤姆逊模型对α粒子的散射均是最为基础的内容.但在教学过程中,一般只从经典力学出发对α粒子的散射进行理论推演,而少有对相关误差传递及数理统计知识的阐述.本文从力学与数理统计的相关理论出发,对卢瑟福散射实验中α粒子大角度散射概率进行估算,并以此结果说明在教学过程中加强多学科知识融合能力的培养是提高学生科研能力的关键步骤.

基于半导体光放大器-交叉增益调制波长转换器消光比特性的研究

建立了基于半导体光放大器-交叉增益调制(SOA-XGM)的波长转换理论模型,利用分段方法对交叉增益调制波长转换器同向和相向两种工作方式下消光比(ER)特性作了详细的研究。结果表明,波长转换器的输出消光比随转换速率增加而减小,而且转换速率越高,减小得越快;随着抽运波长的变化,消光比有一个对应于峰值增益波长的最佳抽运波长;波长向下转换(Δλ<0)时的消光比要明显优于向上转换(Δλ>0);输出消光比也随着输入消光比的增大而增大。相同情况下相向工作方式时的输出消光比特性要优于同向工作方式。最后,从物理上对两种工作方式消光比和噪声特性的差异作了解释。

基于圆偏振光干涉的相移数字全息术理论与实验研究

提出一种基于圆偏振光干涉的相移数字全息术,该技术利用1/4波片产生左旋圆偏振的参考光和右旋圆偏振的物光,通过精确旋转放置在CCD前的偏振片,依次改变物光与参考光间的相位差,获得四幅相移数字全息图。数值模拟分析和光学实验结果表明该技术能够有效地去除数字全息图再现像中的零级和共轭像,再现图像质量好。

基于GPU的数字全息实时再现系统设计及实验研究

设计了基于图形处理单元(GPU,graphic processing unit)的数字全息实时再现(DHRTR,digital holography real-time reconstruction)系统,并以旋转骰子为研究对象,实验验证了DHRTR系统的有效性。相对CPU,GPU本身含有许多流处理器,通过并行运算可大大缩短数字全息图再现运算时间。利用统一计算设备架构(CUDA)的运算平台,编写了基于GPU处理器的实时再现软件,在对动态全息图进行连续采集的同时,即时对全息图进行再现,并实时显示再现结果。实验结果表明,本文系统可以实现平均帧速为20 frame/s、大小为512 pixels×512 pixels的数字全息图的实时再现。

离轴椭圆矢量光场传输中的光斑演变

对离轴椭圆矢量光场的传输特性进行了研究.推导出离轴椭圆矢量光场在自由空间传输电场和光强的解析表达式.数值分析结果表明,离轴高阶圆柱矢量光场具有非对称的光强分布,传输后的光强分布由传输距离、错位位移、椭圆率决定.在传输过程中除了光斑会展宽外,光场中的暗斑会逐渐消失,最终趋于一种稳态光强分布;相对于初入射平面的椭圆光斑,稳态椭圆光斑长短轴互换了.研究结果有助于深入理解离轴情况下椭圆矢量光场的动态传输特性,同时可以指导实际椭圆矢量光场的校准.

基于空间光调制器的一步相移同轴数字全息

提出了一种基于空间光调制器的一步相移同轴数字全息术,该技术利用空间光调制器相位调制特性一步实现参考光四种相位延迟,获取含有四种相移信息的单幅复合数字全息图。数值模拟和预研实验表明,复合数字全息图经过插值和再现运算后,再现物波中的零级和共轭像被有效地去除,再现图像清晰。相比于时间相移全息术仅能研究静态物体的局限性,基于空间光调制器的一步相移数字全息术可用于实时记录和表征物体动态变化特性,在生物细胞活体观测、粒子场动态测量等领域有着广泛的应用前景和研究价值。