高校《医学物理学》教学中实现课程思政的途径探索

教育强则国家强,为建设社会主义现代化强国,落实高校立德树人的根本任务,高校各门课程都需要承担相应的思想政治教育工作。该文以《医学物理学》课程为例,从我国高校思政教育现状、课程中思政元素的挖掘、以及实现课程思政的措施和途径几个方面进行讨论,力求寻找将《医学物理学》课程教育与思政教育两者融合的教学方法。

湍流对截断光束瑞利区间的影响

推导出截断光束在自由空间和湍流中的瑞利区间表达式,并研究了光束参数和湍流强度对瑞利区间的影响。研究发现,湍流中瑞利区间随湍流强度的增大而逐渐减小。另一方面,不论在自由空间还是湍流中,瑞利区间都随相干参数β和δ截断参数的增大而增大。β和δ取较小值时,湍流对瑞利区间的影响可以忽略不计;而随β和δ的增大,湍流对瑞利区间的影响逐渐增大。

第一性原理计算M2C （M=V, Nb, Ta）的结构、弹性和热力学性质（英文）

通过密度泛函理论的第一原理计算,研究了M 2 C(M=V,Nb,Ta)(空间群:pbcn,No:60)在高压下的电子结构、弹性和热力学性质.该理论是建立在平面波的基础上,该平面波将在CASTEP代码中实现.首先,本文计算的晶格常数与已有的实验结果和理论数据吻合较好.其次,计算了过渡金属碳化物的分波态态密度和总态密度,结果表明这三种过渡金属碳化物均为金属,金属丰度由高到低的顺序为:V 2 C>Nb 2 C>Ta 2 C.第三,研究了高压下的弹性常数C ij、集料弹性模量(B、G、E)和泊松比.其中计算得到Ta 2 C的体积模量最高(257 GPa).根据弹性稳定性判据,预测这三种化合物在100 GPa以内均具有力学稳定性.计算的B/G比值表明,这三种化合物在100 GPa范围内具有延展性.最后,利用准谐德拜模型研究了这三种化合物的热力学性质.

空心光束在Non-Kolmogorov湍流中的角扩展及传播方向研究

利用两束束宽不同的平顶光束,建立空心光束的理论模型;基于广义惠更斯-菲涅耳原理和积分变换技术,推导出空心光束在Non-Kolmogorov湍流中的二阶矩束宽、扩展角及相对扩展角表达式,定量地分析湍流对空心光束扩展角的影响。研究发现:当3<α<3.11时,扩展角θsp和相对扩展角θsp/θspfree随湍流广义指数α的增加而增加;而当3.11<α<4时,θsp和θsp/θspfree均随α的增加而减小。θsp/θspfree随遮拦比ε、光束阶数M(N)的增加而减少,即湍流对空心光束扩展角的影响随ε、M(N)的增加而减少。此外,给出不同参数的空心光束在Non-Kolmogorov湍流中二阶矩束宽随传输距离的变化图,研究指出不同参数的空心光束传输于Non-Kolmogorov湍流中可产生相同的传播方向,并对以上结论均作了相关的物理解释。

非Kolmogorov湍流对高斯-谢尔光束的瑞利区间和湍流距离的影响

推导出了高斯-谢尔(GSM)光束通过非Kolmogorov湍流大气传输的瑞利区间zR和湍流距离zT解析表达式,并研究了湍流参量(广义指数α、内尺度l0及外尺度L0)对部分相干光扩展的影响。研究表明,随着α的增大,zR先减小而后增大,且在α=3.11处时存在极小值,即光束扩展的极大值。zR随L0的减小而增大(仅当3.6<α<4时);zR随l0的增大而增大。当α>3.11时,α越大,l0对于zR的影响越小。值得指出的是:若相干参数β或束腰半径w0较小时,不论α取何值,在瑞利范围之内,湍流大气对光束扩展几乎不构成影响;相反,β或w0取较大值,不论α取何值,在瑞利区间范围内湍流大气对光束扩展都会产生明显的影响。此外,若β或w0取值在一定范围内,湍流大气是否能在瑞利区间范围内对光束扩展构成影响将与广义指数α相关。

截断高斯-谢尔光束在非Kolmogorov湍流中的相对扩展

为了研究截断高斯-谢尔光束在非Kolmogorov湍流中的相对扩展。采用广义惠更斯-菲涅耳原理和积分变换技术求解出了光束在非Kolmogorov湍流中的二阶矩束宽和相对束宽的表达式,并定量地研究了束宽和相对束宽随束腰w0、相干参数α、截断参数δ及湍流广义指数γ的变化规律。研究发现α和δ越小,湍流对光束扩展的影响则越小,湍流对光束扩展的影响随w0和γ的增大而先增大后减小,并对主要结果给出了相应的物理解释。

截断光束在非Kolmogorov湍流中的扩展区域

为研究截断光束在非Kolmogorov湍流中的扩展区域,求解了湍流距离及瑞利区间解析式,将传输路径划分为三个区域,并对三段区域进行相关数值分析。研究结果表明,第一区域和第二区域长度随相干参数、截断参数的增大而缩短,第三区域起点随相干参数、截断参数的增大而减小;相干参数、截断参数越小,忽略湍流在瑞利区间内对光束扩展影响的可能性则更大;三个区域内,湍流距离随广义指数的变化依次加剧。对主要结果进行了相应的物理解释。