采用量子蒙特卡洛的方法探究了脉宽、相位以及库仑势对线偏振激光下 Xe 原子光电子动量分布中全息干涉结构的影响。结果表明，随着脉宽的增加逐渐出现干涉结构，当脉宽为一个光学周期时形成一个完整的“蜘蛛状”全息干涉结构。“蜘蛛状”结构对相位很敏感，通过对相位的调控可以使全息干涉条纹消失和重现，并且相位差为 π 的光电子动量分布呈反演对称分布。此外证明了库仑势主要影响全息干涉结构的形成，不考虑库仑势时全息干涉结构消失，只有双缝干涉结构出现。这一结果为实验上干涉条纹调控提供了有效手段，同时有利于超快电子动力学信息的提取。

为了丰富大学实验教学内容，本文提出了一种新型微角度测量方法。该方法运用激光自混合干涉技术并结合直角棱镜的光学特性，具有系统结构紧凑、分辨率高等特点。实验中采用氦氖激光器为光源，测量范围可达 21.49 mrad。该实验操作性及拓展性较强，可进一步培养学生的实践能力和科

研思维。

在高等学校工程教育认证“解决复杂工程问题能力”驱动下，大学物理实验课程的选题内容和模式在不断改革和创新。锂离子电池技术作为当下新能源科技革命的代表，具有学科交叉性和综合性，满足复杂工程问题的多项特征。文章探讨了将锂离子电池技术引入大学物理实验教学的优势和可行性，并提炼出锂离子电池综合实验设计的具体实施方案，为提高学生解决复杂工程问题的能力，培养复合创新型大学生奠定基础。

经过新冠疫情时期，线上教学已经成为教育领域的重要组成部分。随着后疫情时代的到来，教育与科技信息技术的融合变得更加紧密，线上教学已经成为不可或缺的一环。线上教育和传统线下教学各自具有独特优势，而将它们融合为一体的混合教学模式，将为教育带来新的发展机遇。因此，文章以《新能源材料制备实验》为例，探索和研究实验操作类课程的线上线下混合教学模式。针对当前学生对认知不够和积极性不高等问题，以自组装构筑柔性自支撑 MoS₂ /CNTs 复合薄膜为例，通过充分利用线上线下混合教学的优势，提高实验操作类课程的教育质量和可及性，为学生提供更丰富的学习体验，为后续《新能源材料制备实验》的教学改革提供新的思路和视野。

利用自下而上的纳米加工工艺，制备了一种由银纳米线对和金膜构成的等离激元法布里珀罗(F-P)腔。暗场散射光谱和数值模拟表明，金膜表面传输的表面等离激元经银纳米线对的多次反射下，会在腔内形成驻波现象，并在散射光谱中呈现出多光束干涉调制的光谱线型。利用这一原理设计一个折射率测量实验，通过测量不同浓度甘油溶液的折射率，得到了 F-P 腔共振波长随溶液折射率增大的线性红移规律。进而通过调谐 F-P 腔的长度，得到该 F-P 腔最高的探测灵敏度为 555 nm/ＲIU。

浓度是表征溶液性质的重要物理参数之一。本文设计了一种基于旋转比色皿结合迈克尔逊干涉仪的浓度/折射率在线测量系统。将液体加入比色皿并旋转 5°，利用 CCD 采集光强数据和自编的计数程序，可实时测量旋转前后干涉条纹移动数目之差，并由此计算 NaCl 和葡萄糖溶液的折射率和浓度。对质量百分比浓度为 0、10%和 20%的 NaCl 溶液进行了折射率测量和误差分析，发现与相关理论值的相对误差仅为 0．61%、0．63%和 2．2%。葡萄糖溶液的浓度—折射率关系曲线也呈现出线性良好、可靠性高的特点。总之，基于迈克尔逊干涉仪的浓度/折射率在线测量系统具有测量非接触、结果可靠、高效实用的特点。

以迈克尔逊干涉仪为核心设备搭建实验系统，提出双光源光学干涉条纹的调试方案，引入基于 Python 的图像处理技术，分析基准图样与调节图样的重合度判断调节边界，实现薄膜厚度的精确测量。以肥皂膜为样品进行了实验，结果表明该实验方案具有良好的可操作性和可重复性，较目视估算法提升了测量精度，为无损测量液态薄膜厚度提供了解决方案，也可引入大学物理实验课程，提升学生研究创新能力。

本文旨在探讨电表改装实验中，用替代法测量表头内阻时，电源电压的取值对改装表内阻测量的影响。通过理论计算和实验探究的方法，发现较大电源电压导致测量误差增加的本质原因是保护电阻在整个电路的电阻中占比太高。本文的研究结果为提高替代法测量电阻的精度提供改进方向。

电磁波污染已经严重威胁到信息安全和人体的健康，微波吸收材料被认为是解决电磁波污染问题最可行的措施之一。通过水热法获取氧化石墨烯/钡铁氧体纳米复合物，利用 X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、振动样品磁强计和矢量网络分析仪等分析技术对所制备的材料进行了表征。结果显示，当复合材料的厚度为 2 mm 时，其有效带宽可达 6.8 GHz，当频率在 12.64 GHz 时，反射损耗最小为 -41.66 dB。通过此综合实验设计，从实验的角度对纳米复合材料吸波机理进行了研究，有助于提高学生的科研兴趣，启发学生创新思维。

无线电能传输是一种在电源和负载之间不需要任何物理接触就可以传输电能的技术。随着该技术的逐渐普及，磁耦合谐振式无线电能传输因其特有的中短距离传输的高效性进入人们的视野。文章基于磁耦合共振原理设计制作了研究装置，首先分析了在磁耦合共振条件下能量分布随线圈距离以及角度的关系，并基于以上关系得出能量在空间中的分布规律图像。

以 CaF₂作为 a-Si₃N₄ 粉末的烧结助剂，同时充当多孔氮化硅陶瓷的造孔剂，采用热压烧结工艺在较低温度下制备多孔氮化硅陶瓷。研究烧结助剂的含量对多孔氮化硅陶瓷显气孔率、抗弯强度的影响，分析材料的组分并观察断口结构。结果表明:在温度 1 450 ℃，压力 0.55 T 的条件下，当 CaF₂添加量为6.0 wt%时，多孔陶瓷的性能较为优异，其孔隙率为 38.8%，a-Si₃N₄→β-Si₃N₄的相变程度为38．5%，抗弯强度为 137.1 MPa。

作为一种有趣的非线性光学效应，四波混频在众多领域有重要的应用。本文利用四波混频效应实现无磁的光学非互易，分别研究了信号光失谐量、泵浦光光功率和气体池温度等参量对信号光正向和反向传播时透过率的影响。实验结果表明改变这些参量可有效地调控正向透过率，而极低的反向透过率几乎不受影响。该文对于大学物理实验教学具有一定的参考价值。

从霍尔效应的发现及历史发展出发，介绍了磁感应强度、载流子浓度及迁移率的测量原理，进而拓展引入了前沿科学研究内容———光场调控霍尔效应及动力学演化过程。教学内容由浅入深、由古及今，引发学生的思考，拓宽学生的视野，使学生对霍尔效应有一个全面的认识，为培养追求卓越、引领未来的领军人才奠定基础。

在教学演示仪器中利用三相交流电产生旋转磁场的传统方法存在仪器损耗大、安全隐患多、成本昂贵等问题。本论文设计了一种可调频旋转磁场的产生装置，在四个辐射状横放的带铁芯螺线管中通入低压直流电，通过 PLC 板编程对电流进行换向，同时改变换向时间可使置入装置中心的小磁针的偏转周期发生变化，从而达到可调频的效果。螺线管中通入单相恒定直流电时，小磁针不发生偏转;通入双相矩形脉冲电流时，小磁针以 45°角步进旋转。磁场方向的转速取决于电流的换向频率。该装置不仅规避了传统方法的不足，且同时兼具定性演示和定量测量双重功能，可作为一款性能优异的实

验教学仪器。

针对现有灭火弹灭火技术仍需人工操作，且具有延迟久、准度低、仅适用于明火环境等缺点，设计出一款基于立体热成像的电磁驱动灭火弹技术。该设计可通过数据插值以及三维成像原理确定当前区域内的最佳灭火点，并通过电磁炮驱动的形式使灭火弹垂直命中最佳灭火点，实现了在时间占用与灭火功能上的双重高效性，对于目前的灭火弹智能化领域以及潜在火灾的防范具有一定应用价值。

当前共享单车已达到数亿辆，在方便人们生活的同时也带来了安全隐患，人们在夜间出行由于没有光源提供照明，极易发生危险。共享单车的夜间行驶安全已成为使用共享单车时所面临的重要问题。基于此设计一种共享单车自供电照明装置，将人们骑行过程中的部分机械能转化为电能的方式作为夜间照明的能量来源，为夜间行驶照明提供能量，并可为电子设备充电，同时通过 STM32 单片机实现用户名、车速、电池电量等信息的实时显示，这对共享单车的普及化以及人们日常生活的安全便利有重要意义。

利用智能手机探索乐器的物理规律，既有趣味性又有科学性。为了研究吉他弦线振动规律，文章基于智能手机和移动应用程序(Phyphox)设计实验方案，通过定量测量吉他弦线品距、直径和振动频率，证实了吉他弦线振动规律，结果表明该方法具有较高可行性和有效性。该研究有助于理解吉他弦线振动物理规律和吉他发声原理，研究体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的思想。

利用计算机软件进行物理教学资源开发是当代物理教学领域的一项重要内容。新时代的物理教师要掌握现代化的计算机工具，使之成为物理教学改革与创新的利器。作为示例，本文使用数学软件 Mathematica 对经典物理学中多种典型的波动现象进行了精确的动态模拟，所开发的系列动画形象直观，非常有助于学习者建立清晰的物理图像，从而拓展对这些波动现象的认识，深化对相关波动规律的理解，为物理课程增添了丰富多彩的教学资源。同时，本研究也充分展现了 Mathematica 软件在物理教学资源开发方面的强大功能和广阔应用前景。

为了解决医学影像技术或智能医学影像工程等专业核磁共振实验教学面临的难题，基于数值仿真技术搭建了脉冲核磁共振基础仿真实验平台。该平台可实现核磁共振信号的检测、磁场强度的间接测量、磁场均匀性的测量与调节、射频脉冲角度的确定等功能，平台支持参数任意设置与调节、信号动态采集与显示、频谱快速生成与读取、采样停止与信息提示，该虚拟仿真实验平台操作简单，灵活可控，支持多终端在线操作，为学生学习物理原理和观察物理现象提供了处处能学和时时可学的资源，有助于学生理解抽象的物理原理，增强实验教学的效果。

塞曼效应实验通过测量汞绿光在磁场中分裂谱线的波长差计算电子的荷质比。电脑辅助版塞曼效应实验利用 CCD 图像采集卡将法布里-珀罗标准具等倾干涉图像采集到电脑，再利用塞曼效应实验分析软件对图像进行处理，测出光分裂的谱线波长差，计算出电子荷质比。虚拟仿真型塞曼效应实验则是利用科大奥锐提供的虚拟仿真实验系统，从实验仪器的摆放、调试到测量及数据处理，实现对塞曼效应实验的全程模拟仿真。电脑辅助版塞曼效应实验克服了过去手工测量的诸多缺陷，但并没有解决所有不足，还带来一些新问题。塞曼效应虚拟仿真实验几乎解决了传统塞曼效应实验所遇到的所有问题，只要必要的步骤操作到位，就可以得到理想的实验结果。通过研究分析，深刻认识到两种实验方式相互不能完全替代，但可以作为有益补充。

光的干涉和衍射现象可调参数较多，现象较为丰富，为了较好的理解相关光学现象，借助计算机语言进行可视化分析是非常有效的研究方法。以杨氏双缝干涉实验和夫琅禾费单缝衍射实验为示例，利用 Python 语言对相关实验现象进行了仿真研究，分析了不同入射波长、不同双缝间距、不同单缝大小等参数下的实验现象。结果表明，采用 Python 语言具有直观形象、操作简单、参数灵活可调等优点，为相关光学知识的学习提供了有益的支持。

在“课程思政”视域下，石油精神作为中国石油工业所倡导的一种独特文化精神，将其融入大学物理实验课程有助于培养学生勇于创新、团队协作和求真务实的科学家精神。本文分析了大学物理实验课程存在的局限性，结合石油精神的核心价值与意义，提出了一系列将石油精神有效融入大学物理实验课程的方法和策略，实现教学研究与实践延伸相结合，强化大学物理实验课程的教学质量，提升学生的综合实践与创新能力，对推动大学物理实验教学改革具有重要意义。

理解测量的不确定度是大学物理实验课程一项重要的教学目标。在大学物理实验绪论课中，准备了两个版本的不确定性教学方式:即有无测量数据的图形化展示。课程结束后，对学生进行测试，研究数据的图形化展示是否能够提高学生对不确定度的理解。结果表明，有图形展示的班级学生比没有图形展示的班级学生得分更高。图形表示有助于数据的可视化，在进行测量数据分析时减少了学生的认知负荷，因此应该在教学中积极推广使用。

为促进信息技术与实验教学的深度融合，有效运行开放式实验教学与管理模式，设计和开发了基于 B/S 架构的实验教学管理系统。系统由前端和后端两个部分组成，后端利用 JAVA 语言编写，将 MySQL 作为数据库管理系统;前端使用 JavaScript 语言开发，基于 Html5 和 Css3 技术构建交互页面与视觉效果，用户可以直接通过浏览器和微信公众号登录使用。系统的实现充分发挥了智能手机在开放式教学和管理中的作用，提高了开放教学的管理质量和水平。

《大学物理》课程是面向理工科专业学生的一门重要公共基础必修课．为满足高水平应用型才培养需求与课程育人目标，本课程进行了智慧教学模式改革，并在此基础之上对大学物理课程思政进行了探索与尝试。本文以“熵增加原理”为例探索智慧教学改革下大学物理课程思政的教学设计。

在高等教育普及化和“新工科”的大背景下，中国矿业大学基础物理实验课程在经典物理实验项目的基础上，引入了虚拟仿真实验、居家物理实验、物理探究式实验项目来实现了多样化的实验教学内容，并针对特定实验项目开展教学模式改革探索，同时实现了教学模式的多样化。满足了不同类型学生的多样化的实验课程需求。

通过分析创新创业教育与师范物理专业教育融合的深刻内涵及重要性，探索了两者深度融合的路径，体现在思想认识为前提、课堂教学做根基、实践教学是拓展、专业师资当保障四个方面。通过这些方面的循序渐进与持续改进，以此提高师范生的职业技能，提升创新创业教育的教学效果，并进一步推动专业素质教育改革的深化与发展。