线下课堂引入虚拟仿真实验的探索与实践

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作者 徐平 严琪琪 +2 位作者 李英姿 陈彦 董国波 《物理实验》 2024年第8期17-23,43,共8页

介绍了虚拟仿真实验的特点并与线下课堂实验进行比较,分析了在课程教学数字化转型背景下,线下课堂教学引入虚拟仿真实验的必要性和可行性.根据北京航空航天大学在线下课堂开设“基于AFM的物质表面微观结构及力学性质表征仿真实验”的实... 介绍了虚拟仿真实验的特点并与线下课堂实验进行比较,分析了在课程教学数字化转型背景下,线下课堂教学引入虚拟仿真实验的必要性和可行性.根据北京航空航天大学在线下课堂开设“基于AFM的物质表面微观结构及力学性质表征仿真实验”的实践,探讨了虚拟仿真实验进入线下课堂的优势和需要注意的问题,以期为虚拟仿真实验在人才培养中发挥更重要作用提供借鉴和参考. 展开更多

关键词 大学物理实验 虚拟仿真实验 实体实验 线下课堂

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CuLaO_2薄膜的制备和光电性能研究

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作者 董国波 张铭 +2 位作者 董培明 赵学平 严辉 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 2008年第4期10-13,共4页

采用传统的固相烧结法制备出纯相CuLaO2粉末,以此为靶材,首次采用射频磁控溅射法制备CuLaO2薄膜并进行退火研究,得到了具有少量杂相的CuLaO2薄膜.其透过率在红外光区较高,近70%,可见光范围相对较低.CuLaO2薄膜的电导率约6.7×10-4S/... 采用传统的固相烧结法制备出纯相CuLaO2粉末,以此为靶材,首次采用射频磁控溅射法制备CuLaO2薄膜并进行退火研究,得到了具有少量杂相的CuLaO2薄膜.其透过率在红外光区较高,近70%,可见光范围相对较低.CuLaO2薄膜的电导率约6.7×10-4S/cm.对比分析了CuLaO2粉末及薄膜室温光致发光性能.测试结果表明,粉末和薄膜在450 nm^650 nm范围都有明显的发光带,而薄膜有少量的杂峰,杂峰是由于La2O3、Cu的氧化物及石英衬底的影响. 展开更多

关键词 CuLaO2 磁控溅射 光致发光

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弗兰克-赫兹实验自动测量及数据处理 被引量：5

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作者 王振宇 李英姿 +3 位作者 张立文 董国波 李华 钱建强 《大学物理》 北大核心 2015年第12期31-33,共3页

针对弗兰克-赫兹实验手动测量数据量大且精度不高的问题,提出利用数字示波器对弗兰克-赫兹实验仪自动测量的数据进行采集,并利用Origin对采集到的数据进行处理和分析,计算氩原子的第一激发电位,简化了实验过程,提高了数据处理速度和测... 针对弗兰克-赫兹实验手动测量数据量大且精度不高的问题,提出利用数字示波器对弗兰克-赫兹实验仪自动测量的数据进行采集,并利用Origin对采集到的数据进行处理和分析,计算氩原子的第一激发电位,简化了实验过程,提高了数据处理速度和测量精度. 展开更多

关键词 弗兰克-赫兹实验 自动测量 数据处理 ORIGIN

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非晶碳氮纳米尖端的微结构和发光机理 被引量：1

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作者 王必本 谢焕玲 +1 位作者 陈玉安 董国波 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期77-81,共5页

利用等离子体增强热丝化学气相沉积系统,用CH4、H2和N2为反应气体,在Si衬底上制备了碳氮纳米尖端。用扫描电子显微镜和显微Raman光谱仪对其进行了表征。在室温下测试了它的发光性能,发光谱由中心约为406 nm和506 nm的两条发光带组成。根... 利用等离子体增强热丝化学气相沉积系统,用CH4、H2和N2为反应气体,在Si衬底上制备了碳氮纳米尖端。用扫描电子显微镜和显微Raman光谱仪对其进行了表征。在室温下测试了它的发光性能,发光谱由中心约为406 nm和506 nm的两条发光带组成。根据Raman散射谱,对其微结构进行了分析。结合非晶碳氮薄膜的结构和发光机理,分析了它的发光性能。 展开更多

关键词 碳氮纳米尖端 RAMAN光谱 微结构 发光机理

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冰的熔解热实验装置的改进 被引量：4

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作者 高红 邓舒鉴 +3 位作者 师凡迪 董国波 李华 王玫 《物理实验》 2016年第4期44-46,共3页

将保温杯引入到测定冰熔解热的实验中,提高了实验装置的保温性能;利用马达和风扇自制了搅拌装置,保证了搅拌均匀性;利用单片机、传感器模块和液晶屏实现了温度数显功能,提高了实验精度.通过对比改进前后的实验装置的实验数据可知,改进... 将保温杯引入到测定冰熔解热的实验中,提高了实验装置的保温性能;利用马达和风扇自制了搅拌装置,保证了搅拌均匀性;利用单片机、传感器模块和液晶屏实现了温度数显功能,提高了实验精度.通过对比改进前后的实验装置的实验数据可知,改进后的实验装置有效地减小了实验误差. 展开更多

关键词 熔解热 冰 温度

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p型透明导电氧化物CuAlO_2薄膜的研究进展 被引量：7

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作者 李军 兰伟 +2 位作者 张铭 董国波 严辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期115-118,共4页

透明导电氧化物(TCO)的出现开拓了光电子器件研究的新领域。但p型TCO的相对匮乏严重制约了透明氧化物半导体(TOS)相关器件的开发与应用。CuAlO2作为一种天然的p型TCO成为近年来p型TCO的研究热点。介绍了p型TCO的研究现状,综述了不同制... 透明导电氧化物(TCO)的出现开拓了光电子器件研究的新领域。但p型TCO的相对匮乏严重制约了透明氧化物半导体(TOS)相关器件的开发与应用。CuAlO2作为一种天然的p型TCO成为近年来p型TCO的研究热点。介绍了p型TCO的研究现状,综述了不同制备方法制备p型CuAlO2薄膜的研究进展,以及在器件方面的应用,并对其前景进行了展望。 展开更多

关键词 透明导电氧化物(TCO) P型TCO CuAlO2薄膜

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夫兰克-赫兹实验控制栅电压对板流的作用探究 被引量：4

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作者 李依然 董国波 +4 位作者 唐芳 李朝荣 严琪琪 刁训刚 李华 《大学物理》 北大核心 2014年第12期56-60,共5页

针对夫兰克-赫兹实验中反复发现的板极电流随控制栅电压的增大先增大后减小这一非单调性变化趋势,就控制栅电压对板极电流的作用机理展开实验探究与理论分析.在说明控制栅电压通过抑制空间电荷限流效应而对板流起增大作用外,本文着重基... 针对夫兰克-赫兹实验中反复发现的板极电流随控制栅电压的增大先增大后减小这一非单调性变化趋势,就控制栅电压对板极电流的作用机理展开实验探究与理论分析.在说明控制栅电压通过抑制空间电荷限流效应而对板流起增大作用外,本文着重基于冉绍尔-汤森效应、分子动理论、傅里叶导热定律及碰撞空间与碰撞概率理论揭示了控制栅电压通过削弱阴极本底电流与增大碰撞概率对板极电流的减小作用,并结合阴极发射理论提出了上述双重作用在控制栅电压不同变动范围内的主导性互换机制,最终形成了完整的控制栅电压对板流的双重对立作用机理. 展开更多

关键词 夫兰克-赫兹实验 控制栅电压 冉绍尔-汤森效应 碰撞概率 空间电荷限流效应

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基于半导体制冷元件的新型湿度测量器 被引量：3

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作者 张芫睿 董国波 +4 位作者 汪海涛 熊畅 李英姿 刁训刚 李华 《大学物理实验》 2018年第1期1-5,共5页

在探索新型湿度测量原理,利用温差、湿度与水蒸气液化速率的关系制作一个能够形成恒定温差的装置,进一步通过测量温差和恒定温差表面的水分含量得到空气的湿度。设定一个环境湿度的标定值作为对照,衡量自制湿度器所得结果的可靠性。

关键词 半导体制冷片 单片机 湿度测量器 恒定温差

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波耳共振仪数据可视化与精确化探究 被引量：4

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作者 陈俊宇 董国波 +2 位作者 刘少华 李朝荣 李华 《物理实验》 2019年第7期43-47,共5页

通过光电编码器对波耳共振仪的数据进行可视化与精确化处理,设计相应的机械结构安装光电编码器,编写STM32单片机程序,间隔10ms读取编码器信息,并将摆轮的信息实时呈现在计算机上.对所采集的大量数据进行处理,可得角位移-时间曲线、角速... 通过光电编码器对波耳共振仪的数据进行可视化与精确化处理,设计相应的机械结构安装光电编码器,编写STM32单片机程序,间隔10ms读取编码器信息,并将摆轮的信息实时呈现在计算机上.对所采集的大量数据进行处理,可得角位移-时间曲线、角速度-时间曲线和振动相图.利用改进后的仪器可探究自由振动、阻尼振动、受迫振动的运动规律并观察上述物理运动中的混沌现象. 展开更多

关键词 波耳共振仪 STM32单片机 光电编码器 可视化 混沌现象

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基于单片机及温控PID探究水的蒸发速率 被引量：2

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作者 冯广堃 董国波 +2 位作者 李朝荣 高红 李华 《大学物理实验》 2019年第3期91-95,共5页

针对室内蒸发环境,尝试使用温控PID实验仪、单片机,设计一套测量水蒸发速率的实验装置,并利用这套装置测量实验室环境下水的蒸发速率。其次使用所得到的蒸发速率数据和环境参数拟合本实验环境下的蒸发速率公式,同时讨论其合理性以及各... 针对室内蒸发环境,尝试使用温控PID实验仪、单片机,设计一套测量水蒸发速率的实验装置,并利用这套装置测量实验室环境下水的蒸发速率。其次使用所得到的蒸发速率数据和环境参数拟合本实验环境下的蒸发速率公式,同时讨论其合理性以及各环境参数对水蒸发速率的影响。实验结果表明,实验装置能够较为准确的测量水的蒸发速率,拟合得到的公式修正了室内蒸发环境下水蒸发速率的计算,对水蒸发速率的研究有指导意义。 展开更多

关键词 蒸发速率 蒸发速率公式 温控PID实验仪 单片机

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基于法拉第磁光效应测量空间磁场 被引量：8

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作者 叶子沐 张来 +3 位作者 董国波 熊畅 唐芳 李华 《大学物理》 2018年第4期68-74,共7页

在法拉第效应中,线偏振光通过加有外磁场的磁光介质时,其光矢量发生了旋转.光的偏振方向旋转的角度与磁场沿着光波传播方向的分量呈线性正比关系,因此通过测量旋光角度即可得到相应的磁场大小.本实验创新性地提出基于法拉第磁光效应测... 在法拉第效应中,线偏振光通过加有外磁场的磁光介质时,其光矢量发生了旋转.光的偏振方向旋转的角度与磁场沿着光波传播方向的分量呈线性正比关系,因此通过测量旋光角度即可得到相应的磁场大小.本实验创新性地提出基于法拉第磁光效应测量空间磁场的方法,利用了半影法减小测角器的测量误差,更加精准地找到了消光位置.实验测得实验室环境中空间磁场的磁感应强度B=0.287 mT,并得到磁偏角大小为θ=7.688°.与使用磁阻传感器进行测量的数据相比,磁感应强度的相对误差为η_B=4.6%,磁偏角的相对误差为η_θ=9.8%. 展开更多

关键词 磁光效应 空间磁场 半影法 磁偏角

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基于双光栅夹角变化测量金属丝杨氏模量 被引量：6

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作者 王文硕 田星雨 +3 位作者 严琪琪 董国波 熊畅 胡浩哲 《大学物理》 2020年第8期58-63,共6页

本文提出了一种利用双光栅夹角变化测量金属丝杨氏模量的方法.该方法利用莫尔条纹宽度对双光栅夹角变化的高度敏感性,将动光栅放置在杠杆平台上,将不同拉力下金属丝的微小线位移转化为由双光栅夹角变化而引起的莫尔条纹宽度的变化,进而... 本文提出了一种利用双光栅夹角变化测量金属丝杨氏模量的方法.该方法利用莫尔条纹宽度对双光栅夹角变化的高度敏感性,将动光栅放置在杠杆平台上,将不同拉力下金属丝的微小线位移转化为由双光栅夹角变化而引起的莫尔条纹宽度的变化,进而计算得到金属丝的杨氏模量.实验表明,该方法操作简单,数据准确,精确度高,实验结果符合预期. 展开更多

关键词 双光栅 莫尔条纹 变夹角 微小位移 杨氏模量

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使用太阳光度计测大气雾霾 被引量：1

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作者 何杰 董国波 +2 位作者 李英姿 陈彦 李华 《物理实验》 2013年第11期1-3,7,共4页

设计了便携式太阳光度计,利用绿色LED经光照产生电流,来研究此特定频率的光从大气外到地面上的雾霾散射效果,得到气溶胶光学厚度,实现对大气雾霾状况的检测和分析.实时测试结果表明:便携式太阳光度计可以实现气溶胶光学厚度的测试以及... 设计了便携式太阳光度计,利用绿色LED经光照产生电流,来研究此特定频率的光从大气外到地面上的雾霾散射效果,得到气溶胶光学厚度,实现对大气雾霾状况的检测和分析.实时测试结果表明:便携式太阳光度计可以实现气溶胶光学厚度的测试以及对大气雾霾情况的定量表征,所测数据和北京市环境监测局发布的数据规律一致. 展开更多

关键词 太阳光度计 气溶胶 光学厚度

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基于拉普拉斯方程的表面自由能测定 被引量：1

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作者 张宗鲲 董国波 +2 位作者 李思远 唐芳 李华 《大学物理》 2019年第3期57-61,共5页

液体表面自由能作为材料表面能量状态重要特征有很大研究意义,因其数值上与表面张力相同,所以它可以通过测量液体表面张力来获得.针对表面张力的传统测量方法具有实验精度与适用范围不能兼得的问题,本文提出一种测量液体表面张力的新方... 液体表面自由能作为材料表面能量状态重要特征有很大研究意义,因其数值上与表面张力相同,所以它可以通过测量液体表面张力来获得.针对表面张力的传统测量方法具有实验精度与适用范围不能兼得的问题,本文提出一种测量液体表面张力的新方法:基于拉普拉斯方程,以液泡膜为研究对象,分析液泡逐渐增大的过程,利用线性回归分析压强差与曲率半径的数据,求解表面张力系数.此方法不仅适用于高温高压环境,且与最大泡压法相比,在未引入新误差项的同时避开了其主要误差来源. 展开更多

关键词 表面自由能 液泡膜 拉普拉斯方程 线性回归分析

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光电效应实验中饱和光电流的影响因素探究

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作者 刘丰宁 郑晓 +2 位作者 张国锋 董国波 徐平 《大学物理》 2025年第3期95-99,共5页

在光电效应实验中,饱和光电流的大小受到多种因素的影响,包括极板间的电压、入射光的频率、入射光强度和阴极材料的光电效率等.为了探究这些因素对饱和光电流的影响,我们采用了控制变量的实验方法,实验结果显示,在光电效率和频率一定的... 在光电效应实验中,饱和光电流的大小受到多种因素的影响,包括极板间的电压、入射光的频率、入射光强度和阴极材料的光电效率等.为了探究这些因素对饱和光电流的影响,我们采用了控制变量的实验方法,实验结果显示,在光电效率和频率一定的情况下,入射光强度与饱和光电流呈线性关系,直至达到饱和光电流.在入射光频率和光强一定的情况下,当极板间电压不足够大时,会影响到阴极材料的光电效率,从而影响饱和光电流的大小.在光强和电压一定的情况下,对于不同频率的光来说光子数必不相同,饱和光电流的大小是跟光子数直接相关的;此外,阴极材料的光电效率随着入射光的频率呈非线性变化,从而导致入射光的频率与饱和光电流之间存在非线性关系.综上所述,饱和光电流是一个特定条件下的极限值,是多个因素共同作用的结果. 展开更多

关键词 光电效应 饱和光电流 光电效率 入射光强 入射光频率

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