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期刊信息/Journal information
物理实验
物理实验

吴思诚

月刊

1005-4642

wlsybj@nenu.edu.cn

0431-85099569

130024

长春市人民大街5268号东北师范大学内

物理实验/Journal Physics Experimentation北大核心
正式出版
收录年代

    基于OpenCV提升电子荷质比的测量精度

    邵明珍张欢邓冬梅刘丽莎...
    1-6页
    查看更多>>摘要:利用计算机视觉库 OpenCV提供的 Hough圆检测方法对塞曼效应实验中光的干涉圆环进行拟合,采用拟合的直径数据计算电子荷质比,并与CCD自带的三点画圆测量干涉圆环直径的方法进行对比.实验结果表明:利用三点画圆方法得到的数据计算电子荷质比的相对偏差为 9.09%,利用 Hough圆检测方法得到的数据计算电子荷质比的相对偏差为 1.13%,有效提升了测量精度.为了提升测量的便捷性,基于 Vue数据双向绑定技术,实现了基于 HTML5 的跨平台交互应用界面,打破了编程语言需要特定运行环境的限制,在该界面中,通过对拟合参量的调节,实现干涉圆环和圆心的同步拟合显示,并将拟合得到的圆心坐标和直径大小直观显示在界面中,方便电子荷质比的计算.

    电子荷质比塞曼效应OpenCVHough圆检测HTML5

    低维GaS高响应度纸基光电探测器

    辛巍仲玮恒王晓颖闫楚欣...
    7-11,24页
    查看更多>>摘要:随着石墨烯的发现,二维材料因其与众不同的理化性质,而在科研领域的关注度与日俱增.以石墨烯为起点的二维材料(例如 MoS2,WS2,GaS等)因在器件中具有较好的光电性质和较高的迁移率,而在生产和生活中具有良好的应用前景.本文简要探讨了光电导效应的原理,采用铅笔勾勒的方法绘制出了石墨电极,并采用体材料液相超声后分散液滴涂的方法,制备了宏观尺度的 GaS纸基光电探测器,该探测器具有可见光范围的光电响应,且具有较好的机械重复性.本文介绍的纸基光电探测器的制备方法对于高校基础物理和半导体物理课程的教学具有实际意义,有利于学生更好地理解光电导效应的原理.此外,纸基光电探测器不仅降低了制备成本,而且还有助于提高高校学生的科研实践能力.

    GaS光电导效应纸基光电探测器

    基于NI myDAQ的积木式磁滞回线实验设计与教学实践

    穆翠玲马波朱信成林少鹏...
    12-18页
    查看更多>>摘要:传统的磁滞回线教学实验仪使用的变压器铁磁材料和线圈都已固定,不利于比较硬磁材料和软磁材料的磁性质,不利于学生深入理解磁滞现象与磁材料物性的关系.结合多层次实验教学规范,设计了"积木式"磁滞回线实验装置,可更换磁性材料,通过用 NI myDAQ采集次级线圈电压后,用数值积分获得磁感应强度,并使测量更准确、更直观,可加深学生对测量物理过程的理解.在教学上拓展到广义力(磁场强度)和广义位移(磁感应强度)概念,测量磁滞损耗(广义功)及其与磁场强度或磁感应强度之间的相位差关系.

    磁滞回线铁磁材料磁滞损耗实验教学积木式装置

    面向工程实践与创新能力培养的物理虚拟仪器实验教学

    王力海
    19-24页
    查看更多>>摘要:物理实验教学对人才的高质量培养至关重要.基于虚拟仪器的特点和优势,结合社会发展对物理人才的需要,探讨了虚拟仪器实验教学对物理专业学生能力培养的方法和途径.通过合理的课程建设和教师引导,虚拟仪器实验教学可充分调动学生的主动性和积极性,促进其学习方式的改变,实现工程实践与创新能力的培养,从而真正实现"教师为主导、学生为主体"以及"以学生能力培养为核心"的人才培养模式.物理专业虚拟仪器实验教学探索有利于促进教学方式、教学理念、学习认知和学习习惯等的转变,对物理实验教学改革的模式和制度创新有启示作用.

    虚拟仪器创新能力工程实践能力

    传统力学拉伸实验的数字可视一体化教学

    金忠正马剑钢
    25-30页
    查看更多>>摘要:在传统力学拉伸实验的基础上,引入了数字可视化实验辅助课堂教学,构建了数字可视一体化教学体系.传统力学拉伸实验与数字可视化的结合,不仅能够让学生熟悉金属的力学基本参量测量方法,还能够加深学生对受力状态、应力场分布、变形行为等疑难知识点的理解.依据学生认知规律和教学内容难度,采取阶梯式的实验教学模式,有机结合理论分析、课堂实践与研究探索 3 个模块,培养学生运用知识解决实际问题的综合能力和创新能力.同时,在教学中融入课程思政的教学内容,培养学生精益求精的工匠精神和追求卓越的科学精神.

    力学拉伸实验数字可视化教学策略创新教育

    基于"三位一体"理念的大学物理实验多维度协同育人体系的探索与实践

    王晓萌张亚萍凌翠翠李静...
    31-36页
    查看更多>>摘要:高等学校教学改革重点是践行"知识传授、能力培养、价值引领"的"三位一体"教育理念,培养肩负使命、追求卓越的创新性人才是双一流高校人才培养的目标.本文以光纤的光学特性及其测量作为教学案例,构建实验教学(课内常规)+项目设计(课外个性)的双主线大学物理实验教学模式,采用互动启发式教学方法为学生赋能,全过程全方位厚植育人理念,搭建多维度协同育人体系,实现"三位一体"的教育理念.教学实践表明,改革成效显著,学生实验学习的主动性和积极性明显增强,实验综合能力和创新能力得以提高,具有较好的示范作用和推广价值.

    三位一体双主线实验教学创新互动立德育人

    基于心智模型的大学生光学认知发展测评研究

    蒋乐昕周少娜
    37-42,53页
    查看更多>>摘要:物理模型是物理学习的重要思维方法,探究学生心智模型的结构与特征能够提升构建物理模型的有效性.运用五阶段诊断测试研究法对物理学专业本科生关于光的干涉心智模型进行测评,细化对应的心智模型理解水平,深入研究学生的专业素养.结果表明本科生关于"光的干涉"心智模型理解水平差异性较大,且心智模型建构程度呈现不完整,存在 6 种科学心智模型和 11 种非科学心智模型,但实施光的干涉实验干预后非科学心智模型有发展为科学心智模型的趋势,且心智模型理解水平越灵活、信心更强,呈正相关.

    光的干涉心智模型物理实验测评

    光电膜层光电特性的成像测量

    郑焕玲杨初平
    43-48页
    查看更多>>摘要:光电探测器的光电膜层的光电特性与膜层上各点的吸收系数和光电转换系数有关.为了测量光电膜层光电特性的二维空间分布,提出了基于单像素成像的膜层光电特性测量方法.在该方法中,光电膜层既是成像对象,又是信号探测器,可以实现自探测成像.采用四步相移条纹投影方法,导出膜层光电特性单像素成像公式;以光电池膜层为研究对象,采用白光、红光、绿光和蓝光对其光电特性进行二维成像.实验结果表明:该方法能够以一定的空间分辨率对光电膜层的光电特性进行成像测量,空域上的灰度平均值和标准方差、频域上的频谱分布特点可以评估膜层的光电特性强弱和均匀性.

    光电特性分布单像素探测计算成像频谱重建

    基于偏振全息术制备Pancharatnam-Berry相位光栅

    郭叁育任雪畅炉庆洪
    49-53页
    查看更多>>摘要:PB相位光栅既具有对入射光偏振方向敏感的独特性质,同时又具有较宽的响应带宽和较高的单级衍射效率.采用基于偏振全息记录的液晶技术,将光敏偶氮染料 SD-1 旋涂在单面导电的 ITO 玻璃基板上,曝光后可得到具有偏振周期性旋转图案的取向层.结合 FDTD模拟仿真,设计了PB相位光栅制备方案并搭建了实验装置.设计 PB相位光栅衍射效率的检测光路,验证其高效的单级衍射.搭建圆偏振光旋向检测光路,验证了 PB相位光栅改变入射圆偏振光旋向的特性.

    Pancharatnam-Berry相位光栅偏振全息术液晶

    设计自主实验环节培养科学探究素养——以曲线运动为例

    孙青刘长灿李德安
    54-57,63页
    查看更多>>摘要:为落实课程标准培养学生科学探究素养的要求,克服当前中学生按部就班刻板实验的现象,提出了基于科学探究的学生自主实验设计方案.依据科学探究的问题、证据、解释、交流四要素提出了学生自主实验的 4 个步骤:创设情境,激发猜想假设;制定方案,增强实践本领;处理数据,培养解释能力;评估反思,发展交流素养.并以曲线运动为例对以上 4 个步骤进行了阐述.

    自主实验科学探究曲线运动