一、对水波衍射实验的改进（论文文献综述）
厉颖佳[1]（2021）在《向列相液晶中竞争非线性效应对光传输的影响》文中指出空间孤子指光束在介质中传输时非线性效应和衍射效应达到平衡时形成的自限光束。鉴于其在传输过程中能保持振幅和空间形状不变、多束孤子之间具有类似于粒子的弹性碰撞性能,因此在全光器件、全光计算、光信息处理等领域具有很好的发展潜能。迄今,大量的研究发现空间孤子可以在局域、非局域、竞争非局域等种类繁多的介质中形成。光束在非局域材料中传输所诱导的折射率不仅与该点处的光强有关,还和周围一片区域内的光强有关,这就为复杂孤子形成带来条件。最近几十年,竞争非局域介质中的空间孤子又引起了人们的广泛关注。最近,研究发现向列相液晶中热效应和分子取向效应的竞争赋予了空间孤子许多独特的性能。本文主要研究向列相液晶中竞争非局域非线性对光束传输的影响。主要内容如下:首先,采用了Jung等人提出的光诱导折射率模型,研究了向列相液晶中平面波的调制不稳定性。发现向列相液晶中的热非线性和分子取向非线性相互竞争导致了特殊的平面波调制不稳定性。还发现分子取向效应对应的非局域程度和热非线性系数的增大都会抑制平面波的调制不稳定性,这两个系数的增大会导致增益带宽和增益峰值减小。最重要的发现是,竞争非局非线性效应导致平面波的调制不稳定性存在一个临界功率。当平面波功率大于临界功率时,平面波可以在竞争非局域材料中稳定的传输。有趣的是,当热非局域程度和分子取向效应的非局域程度相等时,临界功率的大小与热非线性效应的非局域程度、分子取向效应的非局域程度无关,只与热非线性系数有关。其次,研究了热非局域程度不均匀、分子取向非局域程度不均匀和热非线性系数不均匀材料中亮孤子和亮孤子间的相互作用。发现控制光束传输路径上的分子取向对应的非局域程度、热效应对应的非局域程度和热非线性系数可以控制亮孤子宽度、改变孤子对之间的相互作用。对于单个孤子,当热非局域程度和热非线性系数不变时,亮孤子由分子取向非局域程度大的区域进入小的区域光束宽度将被压缩,反之亦然;当分子取向非局域程度和热非线性系数不变时,亮孤子的宽度和形状几乎不受热非局域程度改变影响;进一步数值计算发现,热非线性系数的改变对亮孤子传输影响很小。对于反位相孤子对,孤子对的传输对热非线性系数的改变最敏感、分子取向的非局域程度次之、热非局域程度影响最小。最重要的发现是,反位相亮孤子对由热非线性系数小的区域进入热非线性系数大的区域将分裂成两个独立的孤子,孤子对分裂角度的大小不仅与热非线性系数改变大小有关还和光束初始间距有关。对于同位相孤子对,分子取向非局域程度、热非局域程度和热效应系数的改变几乎不影响孤子对的传输。该发现可能为基于孤子的全光互联提供新的途径。
段怀玺,赵宁,张轶炳[2]（2021）在《波的衍射和干涉实验改进与创新》文中进行了进一步梳理在创新实验中选用发波水槽,使波的衍射和干涉实验中的水波特点更加明显。通过自制挡板设置不同宽度的狭缝来提高实验现象的对比度,使实验现象更明显;通过改进振杆,缩小双振子之间的距离,增强干涉现象的可视性,并结合自制的振动发声器,通过改变频率来探究频率对波的干涉的影响。
刘彬[3]（2020）在《利用声波干涉实验探究波的干涉规律》文中研究表明在波的干涉的教学中,教师通常利用水槽演示水波的干涉现象,并对干涉图象加以分析。该实验由于光线的影响,学生对"水波纹交叉的暗区"就是振动减弱区表示怀疑;水波的干涉现象是动态的条纹,干涉图象线条复杂,学生从中寻找干涉规律有较大难度。利用声波干涉实验为前导,引导学生自主探究干涉的条件和特点,再以水波的干涉现象作为拓展实验并验证干涉规律,学生在了解各种波干涉现象的同时,对干涉的规律特点有更深刻的理解。
苏晓竞[4]（2020）在《功能性超疏水材料的制备及其应用研究》文中指出超疏水材料独特的润湿性使其在外墙玻璃的自清洁、金属和建筑物外表的防腐蚀、织物的防污防水、工业含油废水和海洋泄露石油的油水分离及防覆冰、减阻、防雾、微流体装置等领域展现出广阔的应用前景。然而,目前超疏水材料的制备方法大多涉及繁琐的工艺或昂贵的仪器设备,且大部分超疏水材料通常只具有超疏水性这一特性,难以满足其在苛刻环境和新兴领域中的使用需求。基于此,本课题采用简单易行、无需特殊昂贵设备的方法制备了一系列功能性超疏水材料,并将其用于液滴转移、油水分离、传感器、电热融冰、光热驱动、润湿性调控、水波检测、显示装置、仿生驱动器等领域。本论文的主要研究内容和结果包括以下几个方面:（1）采用十三氟辛基三乙氧基硅烷（PFOTES）对四氧化三铁纳米粒子（Fe3O4 NPs）进行表面改性,然后以改性构造粗糙度,以聚二甲基硅氧烷（PDMS,Sylgard184）赋予表面低表面能,将织物浸泡在混合物中搅拌,并在外加磁场下进行热固化,制得非对称型磁性超疏水织物。采用傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、X射线衍射仪（XRD）和磁滞曲线证实了磁性的成功改性。借助原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）和接触角仪（CA）研究了PDMS溶液质量分数和改性用量对织物正反面形貌和润湿性的影响。结果表明,二者过高或过低均不利于超疏水织物非对称性的形成。当改性质量比为0.25-0.4、PDMS溶液质量分数为8 wt%时,织物正面和反面分别处于水滴易滚落的Cassie状态和水滴易粘附的Wenzel状态。此外,织物的非对称滚动/粘附态可用于液滴的传送和收集,且由织物设计的超疏水盒子和超疏水水槽可用于油水混合物的高效分离。（2）采用十八硫醇对合成的银纳米颗粒（Ag NPs）进行表面改性,再以氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）为弹性低表面能物质,利用喷涂法将SEBS和改性Ag NPs在有机溶剂中的分散液喷涂在预拉伸的天然橡胶基底上,制得可拉伸导电超疏水涂层。采用FT-IR、XRD和热重分析仪（TG）证实了Ag NPs的成功改性。借助SEM、CA和电阻仪研究了橡胶的预拉伸应变ε对涂层表面形貌、润湿性和导电性的影响。结果表明,随着ε的增加,涂层粗糙度、接触角和导电通路逐渐增加,当ε为200%时,涂层表面接触角和电阻分别达到162o和10Ω。采用SEM和CA证实了涂层在小拉伸比（1<λ≤3）下形成的小凸起和高拉伸比（3<λ≤9）下形成的大凸起均可以起到保持涂层表面分级粗糙度和超疏水性的作用,当λ=9时,涂层表面接触角和滚动角分别为154.5o和8.9o。此外,涂层电阻对拉伸和弯曲变形具有良好的响应性,且涂层具有优良的耐热性、耐酸碱性和力学稳定性。（3）利用混酸和乙二胺对碳纳米管（CNTs）表面进行改性,再通过真空辅助的层层组装法抽滤得到碳管复合薄膜,并采用热压法将其转移到涂有乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）的基底上,最后用十八胺（ODA）对转移后的薄膜进行改性,制得导电超疏水碳管复合薄膜。采用FT-IR、XPS和TGA证实了CNTs的成功改性。借助FT-IR、X射线光电子能谱仪（XPS）和能量散射谱仪（EDS）证明了碳管复合薄膜各层间以酰胺键连接,且表面成功接枝ODA分子。利用SEM、CA和四探针仪研究了碳管组装层数n对薄膜粗糙度、润湿性和导电性的影响。结果表明,随着n的增加,薄膜接触角变化不大,表面电阻逐渐增加,当n=6时,薄膜接触角和表面电阻分别为165o和1.16 kΩ·sq-1。此外,薄膜还具有优良的电热效应和光热效应,可应用于快速融冰和光控远程驱动。（4）使用盐颗粒（Na Cl）作模板,机械搅拌EVA、CNTs、Na Cl和过氧化苯甲酰（BPO）在甲苯中的分散液直至其形成难以流动的状态,再加热该混合物使EVA在BPO的引发下形成交联结构,最后通过水洗除去Na Cl,制得三维多孔导电超疏水CNTs/EVA复合物。采用SEM、CA和电阻仪研究了复合物的形貌、润湿性及导电性,结果表明,复合物具有海绵状结构,接触角为154o,电导率为1.6 S/m。借助拉压力测力计证实了复合物的优良回弹性和压缩稳固性,其高度保持率在80%应变下经过50次压缩循环后仍达到87.5%。通过研究CNTs和Na Cl含量对复合物的表面形貌、接触角、导电率和力学压缩性等的影响,发现随着二者含量的增加,复合物的粗糙度、疏水性和导电性均有所提高,但过量CNTs和Na Cl的加入会破坏其三维多孔结构,使压缩回弹性下降。此外,对复合物的形状记忆行为进行了研究,发现其具有高形状固定率、形状回复率和循环记忆性,且通过微观形貌的可逆调节可实现表面润湿性在110～160o之间的调控。进一步地,对复合物在水中的电阻响应性进行了探讨,发现复合物可用于检测各种运动形式引起的水波振动,具有高灵敏度、重复响应性和长期使用性。（5）采用碘化氢/乙酸制得还原氧化石墨烯（r GO）薄膜,将聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）溶液涂覆在r GO膜正面形成基底层,再将PVDF-HFP和热致变色微胶囊的分散液喷涂在r GO膜反面形成多级变色层,制得可愈合热致变色超疏水薄膜。SEM和CA表明薄膜表面呈现分级粗糙结构及超疏水性。借助红外热成像仪探讨了r GO的电热转换效应及薄膜表面颜色与温度间的关系。结果表明,薄膜表面温度在0.64 W输入功率下通电40 s可升温至52 oC,表面呈现蓝-粉-黄的颜色转变。利用SEM、电阻仪及拉压力测力计证实了受损薄膜及其导电通路均具有良好的愈合性。同时,利用薄膜与外界物体接触产生的温差为刺激源,可将其用于触觉成像和书写记录板中。（6）采用溶液干燥法制得多孔聚偏氟乙烯（PVDF）薄膜,再在其表面形成交联聚乙烯醇（c PVA）薄膜,然后将PDMS刮涂在c PVA表面形成半固化的强粘结层,并采用压印法将滤膜上的CNTs/PDMS复合涂层转移至该PDMS表面,制得溶剂蒸汽驱动型超疏水薄膜。采用SEM和CA对薄膜表面形貌及润湿性进行研究,发现薄膜表面具有微纳粗糙结构,接触角为163o,且薄膜具有优良的耐酸碱性、耐溶剂蒸汽性、耐温性和抗水流冲击性。此外,对薄膜的溶剂蒸汽驱动行为进行了探讨,结果发现,薄膜在溶剂蒸汽中向超疏水CNTs@PDMS面发生定向弯曲,曲率在10 s时为0.65 mm-1,具有变形大、响应快、驱动稳定及多种溶剂蒸汽响应等优点,且薄膜驱动行为在潮湿环境中不受影响。利用超疏水性、导电性及驱动行为,将薄膜成功应用于仿生驱动器、电路开关和液体流向控制中。
李昕[5]（2020）在《高中物理教科书中的演示实验研究》文中研究表明新的一轮课程改革结束后,2003年教育部颁布了全日制普通高级中学《物理课程标准（实验）》,《课程标准》提出了要突出物理学科特点,发挥实验在物理教学的重要作用的教学建议。物理演示实验作为高中物理实验教学的重要组成部分,对高中物理教学改革具有十分重要的作用。演示实验可以让学生体验精彩而丰富的物理实验课堂、提高学生的学习效率。这就要求物理教师要将演示实验合理地运用在课堂教学中。但是在实际教学中,由于教学进度、实验仪器限制、实验现象不明显、实验操作复杂等多方面原因,导致物理演示实验无法正常进行下去,不能充分体现演示实验在中学物理课堂教学中所起到的真实作用。基于以上问题,本文以人教版高中物理“演示”栏目中出现的演示实验为研究对象,通过文献研究、调查问卷、案例分析等方法进行分析,从以下几个方面进行研究:第一章:主要阐述了研究的背景、研究的问题、研究的现状、研究的意义和研究的方法。界定了本研究中的核心概念,梳理了相关的研究发展历程。第二章:通过文献研究的方法进行下列梳理:（一）将人教版老版本物理教科书中“演示”栏目中出现的演示实验按照必修、选修的顺序进行内容统计并做分类整理,其中必修系列教科书涉及演示实验7处,选修系列涉及演示实验44处。（二）对教科书中演示实验内容进行透视:从课标与演示实验的关联性、演示实验在教材中的不同位置的功能、演示实验呈现的形式特点、演示实验的内容特点四个方面进行分析,得出如下结论:（1）教材对演示实验的编写依托但不受限于课标;（2）演示实验在教材中位置合理、形式丰富（3）教材中电磁学、光学演示实验比例较高,分别为44%、28%。力学演示实验所占比例较低,为16%。第三章:通过调查问卷,了解沈阳市浑南区高中物理演示实验课堂教学的实施现状,深入了解到一线教师在演示实验中遇到的问题,得到如下现状:（1）师生对“演示”栏目的认知和重视程度不够;（2）学生在演示实验课堂中参与度较低;（3）演示实验的进行受实验器材、实验现象等客观因素影响;（4）可进一步完善教材中演示实验的编写。第四章:结合教材分析、教学现状及相关理论给出如下改进策略:（1）通过完善教材中演示实验的编写提高教学效果;（2）通过提高学生在演示实验过程的参与度提高学生的学习兴趣;（3）通过多媒体辅助教学增强演示实验效果。在以上研究的基础上,以演示实验存在的问题为出发点,依照实验改进的一般原则。具体针对《法拉第电磁感应定律》和《机械能守恒定律》两节内容,分别通过增加定量演示实验和与多媒体技术结合的方式对其演示实验进行了合理的改进,形成相应的教学设计,希望能够为中学一线物理教师提供一些参考案例第五章,基于前面的研究进行总结并对研究中存在的问题进行了反思,指出了研究的不足和未来的发展方向。
卢通[6]（2019）在《防波堤布置对浮式结构物水动力性能的影响》文中研究说明随着我国南海岛礁建设如火如荼的展开,海洋结构物作业的安全性越来越受到人们的关注,但将海洋结构物暴露在恶劣的海洋环境中是极其危险的。因此有必要对作业中的海洋平台进行掩护设计。防波堤的存在能极大的改善海洋平台的运动、气隙等诸多水动力性能因素,从而提高海洋结构物作业的安全性。因此,本文基于ANSYS 18.0流体分析模块,对不同防波堤布置形式下海洋结构物的水动力问题进行研究。本论文的主要工作如下:（1）首先针对相关问题进行国内外文献总结,主要分析了数值水池的研究现状,在此基础上,对波物相互作用中存在的波浪爬高,结构物受力以及海洋平台气隙响应等相关水动力问题的研究现状进行了调查分析。最后,对工程中的防波堤布置方案及相关港口建设等工程案例进行了归纳与总结。（2）基于水动力学中的相关理论,对本文所涉及到的数值模拟方法和理论进行了说明。详细介绍了流体运动的基本控制方程,各种湍流模型的优劣势,数值离散方法,各类边界条件,两相流问题中涉及到的自由液面处理,以及物体运动涉及到的动网格技术等。（3）基于ANSYSY 18.0流体分析模块建立了具有造波及消波功能的三维数值波浪水池。借助求解器中特有的用户自定义函数（User-Defined Functions,UDF）二次开发功能,实现了数值造波方法中的速度边界造波和推板造波,并采用推板造波法实现了二阶Stokes波的模拟。在水池末端通过修改消波区中的动量方程源项实现了波浪的消除。随后对数值波浪水池中存在的波浪衰减问题进行了研究,提出了最优的仿真方案。最后,基于完整造波及消波功能的数值水池对国际拖曳水池会议（International Towing Tank Conference,ITTC）提出的波浪爬高标准算例进行模拟,并将数值模拟结果与实验结果进行对比,验证了文中水池的准确性。（4）基于数值研究经验对近海六立柱平台进行了波浪爬高、运动响应以及气隙等相关水动力问题的研究。首先借助于波浪爬高的时历曲线分析了平台各立柱间的水动干扰对波浪爬高的影响,随后探讨了沉箱的存在造成的波浪放大现象,并对波浪参数改变所引起的前后排立柱迎浪面的波浪爬高的变化进行了说明,最后,研究了波浪参数改变对海洋平台的运动及立柱周围最小气隙分布的影响。（5）基于文中数值经验,在不改变平台模型的基础上,首先采用两种平行对称布置的防波堤对平台进行掩护,在不同入射波周期作用下,研究半潜式平台在掩护状态下的运动响应及立柱面波浪爬高,并从波浪相对爬升高度变化对防波堤的掩护效率进行了研究。随后,改变防波堤与平台的相对位置,讨论了防波堤位置设置变化对平台运动响应及波浪爬高的影响。最后,对比了对称式布置与非对称式布置对平台水动力性能的影响。
徐晶[7]（2019）在《基于几何画板的高中物理有效教学探讨 ——以《波的衍射和干涉》为例》文中提出作为一门以实验为前提和基础的学科——物理学,概念的形成和规律的总结得出必须建立在大量真实有效的客观实验基础上。但是有些实验受到客观条件、操作对象或者其它不可控原因的限制,应用常规的实验手段难以展现出良好的效果达到实验目的,而通过现代信息技术的帮助,却可以弥补和完善传统教学中存在的不足。合理地利用几何画板辅助物理教学可以实现传统教学方法难以完成的教学任务,从而达到增强物理教学效果、提高教学质量和效率、促进教学改革的目的,是一线教师制作教学课件的一把“利剑”。本论文首先对要研究的问题的背景进行了阐述,在传统的课堂教学或物理实验室里,由于受时间、空间以及实验条件的限制,很难向学生直观演示一些宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程,有必要借助信息技术辅助物理教学,提高教学效率。其次,介绍了本研究的意义、目的以及国内外研究现状。接着对有效教学进行概念界定和介绍相关的课程理论依据以及遵循的几种原则,由此引出教育信息化的必要性,介绍几何画板,包括定义、特点、发展历史、使用简介以及在物理教学中的优势体现。在此基础上,以人教版高中物理的选修3-4中的《波的衍射和干涉》为例,借助几何画板进行物理教学设计,进行教学实践,并与传统的授课模式进行比较与评价。最后再利用SPSS软件对课程教学前后学的测评成绩进行统计分析,评估其效果。实践研究表明,利用几何画板设计的教学小课件具有放大实验效果,将定性分析提高到定量描述的高度,并且将物理过程生动、形象地展现在学生的眼前,使学生更容易、更透彻理解这些知识点。同时,也大大激发了学生的学习兴趣和热情。基于传统教学的局限性和几何画板强大的功能,一线教师有必要转变传统的授课模式,灵活利用几何画板寻求一种更为有效的教学模式。
景行行止[8]（2019）在《中德两套高中物理教材实验部分对比研究》文中研究说明纵观课程改革,可以发现在一定程度上我国基础教育课程改革是以国际比较为基础的。换言之,国际间的课程比较和借鉴指引着我国基础教育课程改革的方向,通过课程的国际比较、借鉴不断完善我国的基础教育的课程改革。由此,对教材的分析评估便成为教育工作者的关注热点,并涌现出大量中学教材对比分析的研究成果。笔者在查阅大量文献资料后发现,较多的学者仅是对中学教材进行定性研究,定量研究的少且缺少足够的理论支撑。在中学物理教材研究方面,有的学者选取国内几套教材进行研究;有的学者在对中外教材进行对比研究时,仅涉及到中美、中日等国家的教材,鲜见将中国和欧洲国家的教材进行对比研究。物理实验是物理学的基础,是高中物理教学的重要内容,其对学生科学思维、探究能力、科学态度的培养起着关键的作用。新修订的《普通高中物理课程标准（2017年版）》十分强调实验教学的重要性,并对实验教学提出了新要求。但我国中学物理教材的革新并没有跟上新课改的步伐,尤其是中学物理教材实验部分的改进并不明显,与国外主流中学物理教材的实验部分相比存在着一定的差距。国外一些基础教育比较发达的国家十分重视中学物理实验教学,特别是德国的中学物理实验教学在国际基础教育界负有盛名,很值得我们学习和借鉴。基于这样的背景,笔者选择我国最具权威性的人教版高中物理教材,与中学物理实验教学在国际上享有盛誉的德国卡尔斯鲁厄高中物理教材（简称KPK教材）作为研究对象,就这两套教材的实验部分进行较深入的比较研究,为我国中学物理实验教学改革提供一些借鉴和参考。本论文包含以下六个部分:第一部分引言。该部分首先介绍了本课题的研究背景;综述中外物理教材对比和中外物理实验对比研究现状;简述本研究的目的及意义;简介主要的研究方法。第二部分研究的理论基础。首先界定了教材和教科书、物理实验和实验类型的相关概念,接着对物理实验研究进行了阐述,最后扼要介绍了对本研究有重要指导意义的比较教育理论和发展心理学理论等。第三部分实验内容难易程度评价指标体系的建构。在史宁中教授提出的高中数学课程难度模型的基础上,根据实验的特殊性经探索提出从实验广度和实验深度这两个维度,设置了教材中实验内容难度的各项指标,从而建构了实验内容难度评价指标体系。第四部分中德两套高中物理教材实验内容的比较研究。主要从实验类型、实验数量、实验分布、实验难度（物理原理、实验类型、实验目的、实验操作量、实验仪器、数据运算量、误差分析和实验改进分析）等方面对中德两套高中物理教材实验内容进行量化比较与分析。第五部分中德两套高中物理教材的实验编写体例比较研究。主要从实验栏目、实验主题呈现方式、实验内容、实验仪器、实验插图等方面分析中德两套高中物理教材实验编写上各自的特色,还选取了中德两套高中物理教材中“动量守恒”部分进行实验案例对比分析。第六部分研究总结。笔者对本研究进行了回顾总结,在比较的基础上,对中德两套高中物理教材实验部分的难度和形式结构得出了五点结论,提出了本研究对我国物理教材实验内容的编写、教师利用教材创设实验教学情境等方面的三点启示。最后还反思了研究中存在的不足,并对相关领域今后的进一步探索作出了展望。
谢雨锋[9]（2018）在《混合水波优化算法的研究及应用》文中进行了进一步梳理水波优化算法（Water Wave Optimization,WWO）1]是近年新提出的一种启发式优化智能算法。是由学者Zhang通过研究浅水波理论,从中得到启发,模拟水波的传播、碎浪和折射三种运动方式,使得水波能够在搜索空间内进行运动搜索,从而搜索到最优解的一种元启发式算法。WWO算法具有较好的性能,但水波优化算法本身存在着易于陷入局部最优,早熟收敛等不足,因此考虑引入改进的遗传算子,结合遗传算法和水波优化算法的优点,提出一种新型的混合算法模式,使混合算法具有更好的搜索能力,提高搜索精度的收敛速度,同时也可以避免陷入局部最优。本文以五种函数来验证混合算法,并将其与其它算法进行性能比较,对混合算法的有效性进行验证。同时将混合算法应用于图像匹配问题,提高了图像匹配的效率。工作主要有以下2点:1.本文提出一种水波优化算法和遗传算子的新型混合算法模式,首先对水波优化算法以及遗传算子本身进行改进。对水波优化算法引入混沌优化策略以减少初始化种群对算法优化性能的影响,同时,结合自适应参数更新机制,进一步改进算法;对遗传算子本身进行改进,提出一种依据适应度值的自适应策略,在提高遗传算子本身的同时,对整个个混合算法的性能有更好的提高帮助。最后通过几个通用的算例实验结果的对照表明,混合算法拥有更好的性能,能够更好的平衡局部和全局搜索能力,这也证明了对混合算法的构造及改进是可行的,其性能较简单水波优化算法更为高效的。2.论文最后针对图像匹配问题,设计了基于GAWWO的图像匹配方法,仿真实验结果表明本文所提出的算法具有更快的图像匹配速率和更高的匹配精度,极大程度的提高了图像匹配效率,在解决图像匹配问题的同时,充分表明了混合算法在解决实际问题的实用性和有效性。
吴世巧[10]（2018）在《声波和水表面波中的零折射率及拓扑性质的研究》文中研究说明近年来,人工超材料无论在理论研究还是实验应用上都取得很大的发展。人工超材料,顾名思义就是人为设计的用来调控电磁波,声波和液体表面波的周期性结构。按照人工超材料的晶格常数与所调控的经典波的波长的大小关系,人工超材料又可以分为光/声子晶体,超表面,超材料三大类。基于人工超材料结构,人们可以取得负折射效应,隧穿效应,自准直效应,超棱镜效应等自然材料所没有的新颖的物理现象。根据布洛赫定理,周期排列的结构可以用能带理论来进行描述,在低频率范围之内,这些周期排列的结构的等效参数可以由有效介质理论来得到。因此,调控能带结构成为研究人工超材料的一个重要手段。本论文主要设计能带结构中的奇异点（类狄拉克点和双狄拉克点）,并利用有效介质理论来研究它们的奇特输运性质,主要包括波面整形,聚焦,定向,隐身等。此外,通过构造类自旋来实现经典波中的拓扑,取得类比于电子体系中的拓扑现象包括自旋相关的定向输运,缺陷抗反射传播等。我们的研究工作丰富经典波的传输特性,对进一步的研究工作有借鉴意义。具体研究内容体现如下:1、采用包层结构按正方晶格排列在基底水中,在能带结构中出现局域共振产生的平带,放大平带后,发现布里渊区中心有类狄拉克点。在类狄拉克点附近,采用（?）微扰法得到能带,和利用有限元方法得到的能带在布里渊区中心附近吻合。为了进一步描述体系的性质,我们还采用有效介质理论来提取声子晶体在类狄拉克点频率位置的等效参数。证实了我们的体系是一个零折射率结构。零折射率的无穷大相速度和零相位变化给我们带来了完美透射,波面整形,聚焦和隐身等应用,这些有趣的声波透射现象都通过有限元模拟予以证实。2、在水表面波中,通过调制水槽的拓扑结构,实现狄拉克锥在倒格子空间布里渊区中心的双重简并,在双狄拉克点频率附近,体系表现出零折射率材料的很多性质,例如对不同入射角的入射波选择性透射,对波束的等量劈裂,隧穿和隐身等。对构建水波能量的提取和引导器件有潜在的应用。3、在水表面波中,通过调制水槽的拓扑结构,实现两个双重简并态在布里渊区中心位置的互换。通过原胞的空间对称性构造量子自旋霍尔效应。写出体系的哈密顿量,其表达形式与电子体系BHZ模型中的一样,再由哈密顿量得到体系的陈数,由此可以确定体系的拓扑态。由不同拓扑性质的周期结构形成的界面会出现两条相交的边缘态能带,在不同的边缘态能带上,体系在界面处有和类自旋相关的传播取向,此特点被我们利用来制作自旋劈裂器。此外,因为受到时间反演对称性的保护,我们体系中的边缘态在界面上也有缺陷抗反射输运的拓扑特点。4、把铁柱子按照蜂巢晶格排列在空气基底中,每个原胞中的两个铁柱子大小不相等,由于空间反演对称性被打破,在布里渊区的不等价角点k和k’位置的狄拉克点出现劈裂,产生带隙。在带隙的上下带边能谷位置,出现方向相反的轨道角动量。由于时间反演对称性,相同频率的不同角点位置,轨道角动量方向也是相反的。由不同能谷陈数的体系组成的界面的边缘态具有单向传播特性,不一样的能谷态激发导致不同的波传输行为,这种谷差异物理性质的研究加深了我们对拓扑态的理解。
二、对水波衍射实验的改进（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、对水波衍射实验的改进（论文提纲范文）
（1）向列相液晶中竞争非线性效应对光传输的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 孤子发展史 |
| 1.2 光孤子及其分类 |
| 1.2.1 时间光孤子 |
| 1.2.2 空间光孤子 |
| 1.2.3 时空光孤子 |
| 1.3 非局域光孤子概述 |
| 1.3.1 非局域的基本概念和分类 |
| 1.3.2 非局域空间光孤子研究进展 |
| 1.4 竞争非局域非线性介质中空间光孤子 |
| 1.5 非局域非线性介质中的调制不稳定性 |
| 1.6 向列相液晶中的孤子 |
| 1.7 本论文主要研究内容 |
| 第2章 空间孤子理论基础及其研究方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 非局域非线性薛定谔方程 |
| 2.3 孤子解计算方法 |
| 2.3.1 牛顿迭代法 |
| 2.3.2 松弛法 |
| 2.3.3 分步傅里叶法 |
| 2.3.4 有限差分法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 竞争非局域介质中的空间光孤子 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 物理模型和调制不稳定性分析 |
| 3.2.1 模型与线性微扰分析 |
| 3.2.2 平面波的调制不稳定性 |
| 3.3 亮孤子解和稳定性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 竞争非局域非线性介质中的孤子调控 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 竞争非局域介质中的孤子调控 |
| 4.3 孤子相互作用的调控 |
| 4.3.1 反相位孤子间的相互作用 |
| 4.3.2 同相位孤子间的相互作用 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）波的衍射和干涉实验改进与创新（论文提纲范文）
| 0 前言 |
| 1 实验仪器介绍 |
| 2 本实验中水波特点分析 |
| 3 改进波的衍射实验实验原理 |
| 4 改进波的干涉实验实验原理 |
| 5 总结 |
（3）利用声波干涉实验探究波的干涉规律（论文提纲范文）
| 1 设计声波干涉的实验 |
| 2 建立声波干涉实验的模型 |
| 3 开发声波干涉实验的功能 |
| 4 拓展波的干涉实验 |
| 5 结语 |
（4）功能性超疏水材料的制备及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超疏水表面的润湿性理论基础 |
| 1.2.1 润湿性表征 |
| 1.2.2 润湿性的影响因素 |
| 1.2.3 浸润性的理论基础 |
| 1.3 超疏水材料的制备方法 |
| 1.3.1 模板法 |
| 1.3.2 溶胶凝胶法 |
| 1.3.3 层层组装法 |
| 1.3.4 沉积法 |
| 1.3.5 刻蚀法 |
| 1.3.6 相分离法 |
| 1.3.7 静电纺丝法 |
| 1.3.8 喷涂法 |
| 1.4 超疏水材料的应用前景 |
| 1.5 功能性超疏水材料的研究进展 |
| 1.5.1 可修复超疏水材料 |
| 1.5.2 可拉伸超疏水材料 |
| 1.5.3 透明超疏水材料 |
| 1.5.4 磁性超疏水材料 |
| 1.5.5 导电超疏水材料 |
| 1.5.6 阻燃超疏水材料 |
| 1.5.7 润湿性可调控的超疏水材料 |
| 1.5.8 超疏水/亲水的Janus材料 |
| 1.5.9 其它功能性超疏水材料 |
| 1.6 本课题目的意义、主要研究内容及创新点 |
| 1.6.1 本课题的目的意义 |
| 1.6.2 本论文的主要研究内容 |
| 1.6.3 本课题的创新点 |
| 第二章 非对称型Fe_3O_4/PDMS磁性超疏水织物的制备及应用 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 主要原料和试剂 |
| 2.2.2 主要仪器和设备 |
| 2.2.3 Fe_3O_4 NPs的表面改性 |
| 2.2.4 非对称型Fe_3O_4/PDMS磁性超疏水织物的制备 |
| 2.2.5 非对称型Fe_3O_4/PDMS磁性超疏水织物的液滴传送行为 |
| 2.2.6 非对称型Fe_3O_4/PDMS磁性超疏水织物的油水分离行为 |
| 2.2.7 测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 Fe_3O_4 NPs的形貌及化学结构分析 |
| 2.3.2 非对称型Fe_3O_4/PDMS磁性超疏水织物的表面形貌及润湿性分析 |
| 2.3.3 非对称型Fe_3O_4/PDMS磁性超疏水织物的表面化学结构及磁性分析 |
| 2.3.4 F-Fe_3O_4 NPs含量对织物表面形貌及润湿性的影响 |
| 2.3.5 PDMS溶液质量分数和磁场对织物表面形貌及润湿性的影响 |
| 2.3.6 非对称型Fe_3O_4/PDMS磁性超疏水织物的形成机理 |
| 2.3.7 非对称型Fe_3O_4/PDMS磁性超疏水织物的液滴传送行为 |
| 2.3.8 非对称型Fe_3O_4/PDMS磁性超疏水织物的油水分离行为 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 可拉伸导电超疏水涂层的制备及性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 主要原料和试剂 |
| 3.2.2 主要仪器和设备 |
| 3.2.3 改性银纳米颗粒(M-AgNPs)的制备 |
| 3.2.4 可拉伸导电超疏水涂层的制备 |
| 3.2.5 测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 M-AgNPs的形貌及结构分析 |
| 3.3.2 橡胶预拉伸应变对涂层表面形貌及润湿性的影响 |
| 3.3.3 橡胶拉伸比对超疏水涂层表面润湿性及形貌的影响 |
| 3.3.4 涂层在拉伸状态下保持超疏水性的机理分析 |
| 3.3.5 可拉伸导电超疏水涂层的导电性 |
| 3.3.6 可拉伸导电超疏水涂层的稳定性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 导电超疏水碳管复合薄膜的制备及应用 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 主要原料和试剂 |
| 4.2.2 主要仪器和设备 |
| 4.2.3 CNTs的改性 |
| 4.2.4 导电超疏水碳管复合薄膜的制备 |
| 4.2.5 导电超疏水碳管复合薄膜的电热融冰行为 |
| 4.2.6 导电超疏水碳管复合薄膜的光控驱动行为 |
| 4.2.7 测试与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 改性碳管的形貌、结构及Zeta电位分析 |
| 4.3.2 导电超疏水碳管复合薄膜的化学结构分析 |
| 4.3.3 导电超疏水碳管复合薄膜的形貌及润湿性分析 |
| 4.3.4 碳管组装层数对薄膜形貌、导电性及润湿性的影响 |
| 4.3.5 导电超疏水碳管复合薄膜的电热行为及融冰应用 |
| 4.3.6 导电超疏水碳管复合薄膜的光热行为及光控驱动应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 三维多孔导电超疏水CNTS/EVA复合物的制备及应用 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 主要原料和试剂 |
| 5.2.2 主要仪器和设备 |
| 5.2.3 三维多孔导电超疏水CNTs/EVA复合物的制备 |
| 5.2.4 测试与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 PSC的形貌、润湿性及成分分析 |
| 5.3.2 PSC的力学性能分析 |
| 5.3.3 CNTs和 NaCl添加量对CNTs/EVA复合物形貌和润湿性的影响 |
| 5.3.4 CNTs和 NaCl添加量对CNTs/EVA复合物压缩性能的影响 |
| 5.3.5 CNTs和 NaCl添加量对CNTs/EVA复合物电导率、孔隙率及热行为的影响 |
| 5.3.6 CNTs/PSC复合物的形状记忆行为 |
| 5.3.7 CNTs/PSC复合物的水波振动检测行为 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 可愈合热致变色超疏水薄膜的制备及应用 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 主要原料和试剂 |
| 6.2.2 主要仪器和设备 |
| 6.2.3 rGO薄膜的制备 |
| 6.2.4 可愈合热致变色超疏水(HTS)薄膜的制备 |
| 6.2.5 测试与表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 GO和rGO的结构表征 |
| 6.3.2 SEM和CA分析 |
| 6.3.3 HTS薄膜的热致变色行为 |
| 6.3.4 HTS薄膜的愈合行为 |
| 6.3.5 HTS薄膜在显示装置中的应用 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 溶剂蒸汽驱动型超疏水薄膜的制备及应用 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 主要原料和试剂 |
| 7.2.2 主要仪器和设备 |
| 7.2.3 cPVA/PVDF双层膜的制备 |
| 7.2.4 溶剂蒸汽驱动型超疏水薄膜(SSF)的制备 |
| 7.2.5 基于SSF的仿生花朵和手型驱动器的制备 |
| 7.2.6 基于SSF的电路开关和水流控制系统的制备 |
| 7.2.7 测试与表征 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 多孔PVDF膜的形貌、润湿性及结构表征 |
| 7.3.2 cPVA薄膜的表面形貌、结构及润湿性表征 |
| 7.3.3 SSF的表面形貌及润湿性表征 |
| 7.3.4 SSF的超疏水稳定性 |
| 7.3.5 SSF的溶剂蒸汽驱动行为 |
| 7.3.6 SSF在仿生装置中的应用 |
| 7.3.7 SSF在电路开关中的应用 |
| 7.3.8 SSF在水流控制系统中的应用 |
| 7.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）高中物理教科书中的演示实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概念的界定 |
| 1.2 研究的背景 |
| 1.3 研究的问题 |
| 1.4 研究的现状 |
| 1.5 研究的意义 |
| 1.6 研究的方法 |
| 第2章 人教版高中物理教科书中演示实验的统计与分析 |
| 2.1 高中物理教科书中演示实验内容的统计 |
| 2.2 高中物理教科书中演示实验内容的透视 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 高中物理演示实验教学现状的调查与分析 |
| 3.1 调查目的 |
| 3.2 调查对象与方法 |
| 3.3 问卷调查 |
| 3.4 调查结论 |
| 第4章 提高演示实验在物理教学中作用的改进策略 |
| 4.1 通过完善教材演示实验的编写提高教学效果 |
| 4.2 通过提高学生在演示实验过程中的参与度提高学生学习兴趣 |
| 4.3 通过优化教学方法完善多媒体辅助教学 |
| 第5章 研究的结论与展望 |
| 5.1 研究的结论 |
| 5.2 展望 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）防波堤布置对浮式结构物水动力性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 数值波浪水池的研究现状 |
| 1.2.2 波浪与结构物的相互作用研究现状 |
| 1.2.3 海洋平台近场干涉及气隙响应研究现状 |
| 1.2.4 港内波浪传播及防波堤口门绕射研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本文的创新点 |
| 第2章 数值模拟的方法和理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 流体运动的基本控制方程 |
| 2.3 湍流模型 |
| 2.3.1 标准k-ε模型 |
| 2.3.2 RNG k-ε模型 |
| 2.3.3 标准k-ω模型 |
| 2.3.4 SST k-ω模型 |
| 2.4 有限体积法 |
| 2.5 边界条件 |
| 2.6 自由液面处理 |
| 2.7 动网格技术 |
| 2.8 六自由度运动模型 |
| 2.9 本章小结 |
| 第3章 三维数值波浪水池衰减特性分析及准确性验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值水池模型建立及边界条件设置 |
| 3.2.1 模型建立及网格划分 |
| 3.2.2 边界条件设置 |
| 3.3 数值造波和消波的方法 |
| 3.3.1 速度边界造波 |
| 3.3.2 仿物理造波 |
| 3.4 数值消波方法 |
| 3.5 水波数值模拟精度分析 |
| 3.5.1 网格长宽比 |
| 3.5.2 体积分数方程的求解格式 |
| 3.5.3 界面重构 |
| 3.5.4 离散格式 |
| 3.6 数值水池中水波沿程衰减分析 |
| 3.7 数值水池的准确性验证(单立柱爬高) |
| 3.7.1 问题描述 |
| 3.7.2 网格划分和边界条件 |
| 3.7.3 数值模拟结果验证分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 多立柱平台水动力干扰(气隙)研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型建立及网格划分 |
| 4.3 平台多立柱水动力干扰 |
| 4.3.1 外侧立柱的波浪爬高 |
| 4.3.2 沉箱对波浪爬高的影响 |
| 4.4 波浪参数对平台运动(气隙)性能的影响 |
| 4.4.1 波浪参数对平台运动响应的影响 |
| 4.4.2 立柱迎浪面的波浪爬升 |
| 4.5 多立柱平台的气隙响应研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 防波堤掩护下的多立柱平台运动响应研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型建立及网格划分 |
| 5.3 平行对称式防波堤掩护效率的影响研究 |
| 5.3.1 掩护状态下平台运动响应研究 |
| 5.3.2 掩护状态下的平台迎浪面立柱波浪爬高研究 |
| 5.4 平行对称式防波堤位置对多立柱平台的影响 |
| 5.5 平行非对称与对称布置防波堤的分析研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）基于几何画板的高中物理有效教学探讨 ——以《波的衍射和干涉》为例（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 第一节 研究背景 |
| 一、信息技术的发展促进了教育教学的变革 |
| 二、物理课程标准强调物理课程与信息技术的整合 |
| 三、物理课程教学需要变革传统的教学媒介 |
| 四、结合物理学科特点,几何画板在众多软件媒体中脱颖而出 |
| 第二节 研究意义和目的 |
| 一、研究意义 |
| 二、研究目的 |
| 第三节 研究现状 |
| 一、国外研究现状 |
| 二、国内研究现状 |
| 第四节 研究方法 |
| 一、文献分析法 |
| 二、案例研究法 |
| 三、统计分析法 |
| 四、问卷调查法 |
| 第二章 高中物理有效教学理论概述 |
| 第一节 高中物理课程概述 |
| 一、主要知识体系 |
| 二、学情分析 |
| 三、教学整体目标 |
| 第二节 教学的理论基础 |
| 一、行为主义学习理论 |
| 二、认知主义学习理论 |
| 三、建构主义学习理论 |
| 第三节 有效教学 |
| 一、启发创造原则 |
| 二、理论联系实际原则 |
| 三、教学最优化原则 |
| 第三章 基于几何画板的高中物理教学设计 |
| 第一节 几何画板概述 |
| 一、几何画板的定义 |
| 二、几何画板的特点 |
| 三、几何画板的使用简介 |
| 四、几何画板在物理教学中的优势 |
| 第二节 基于几何画板的教学案例设计—《波的衍射和干涉》 |
| 一、教材分析和学情分析 |
| 二、设计思想 |
| 三、教案设计 |
| 第四章 基于几何画板的高中物理教学实施与评价 |
| 第一节 实施 |
| 一、实施对象 |
| 二、实施方法 |
| 三、实施过程 |
| 第二节 评价 |
| 一、实施前测结果分析 |
| 二、实施后测结果分析 |
| 三、问卷调查结果分析 |
| 第五章 研究结论 |
| 第一节 总结 |
| 第二节 展望 |
| 附录Ⅰ |
| 附录Ⅱ |
| 附录Ⅲ |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）中德两套高中物理教材实验部分对比研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 课题的提出 |
| 1.2 相关文献综述 |
| 1.2.1 中外物理教材对比研究综述 |
| 1.2.2 中外物理实验对比研究综述 |
| 1.3 研究的内容 |
| 1.4 研究的目的和意义 |
| 1.4.1 研究的目的 |
| 1.4.2 研究的意义 |
| 1.5 研究的方法 |
| 2 研究的理论基础 |
| 2.1 相关概念的内涵 |
| 2.1.1 教科书与教材 |
| 2.1.2 物理实验 |
| 2.2 本研究对中学物理实验的分类 |
| 2.3 研究的理论依据 |
| 2.3.1 物理实验研究 |
| 2.3.2 比较教育理论 |
| 2.3.3 发展心理学理论 |
| 3 实验内容难易程度评价指标体系的建构 |
| 3.1 实验广度的研究方法 |
| 3.1.1 筛选中德两套教材中的实验内容 |
| 3.1.2 对筛选出的实验内容进行分类整理 |
| 3.1.3 按一级主题整理出实验的广度范围 |
| 3.1.4 实验广度的计算方法 |
| 3.1.5 实验广度的呈现方式 |
| 3.1.6 实验广度的比较 |
| 3.2 实验深度的研究方法 |
| 3.2.1 实验深度模型的建立 |
| 3.2.2 实验深度分析的具体操作步骤 |
| 3.2.3 实验深度的比较 |
| 3.3 实验难度的研究方法 |
| 4 中德两套高中物理教材实验内容的比较研究 |
| 4.1 中国人教版高中物理教材实验内容分析 |
| 4.1.1 实验广度分析 |
| 4.1.2 实验深度分析 |
| 4.2 德国KPK高中物理教材实验内容分析 |
| 4.2.1 实验广度分析 |
| 4.2.2 实验深度分析 |
| 4.3 中德两套高中物理教材实验内容广度和深度的比较研究 |
| 4.3.1 中德两套高中物理教材实验内容广度的综合比较与分析 |
| 4.3.2 中德两套高中物理教材实验内容深度的综合比较与分析 |
| 4.3.3 中德两套高中物理教材实验内容难度的综合比较与分析 |
| 5 中德两套高中物理教材的实验编写体例比较研究 |
| 5.1 实验设计特色 |
| 5.1.1 实验栏目 |
| 5.1.2 实验主题 |
| 5.1.3 实验仪器 |
| 5.1.4 实验过程 |
| 5.2 中德两套教材实验设计的案例比较 |
| 5.2.1 中国人教版高中物理教材实验设计案例 |
| 5.2.2 德国KPK高中物理教材实验设计案例 |
| 5.2.3 中德两套高中物理教材实验设计案例的比较 |
| 6 实验教学案例 |
| 7 研究总结 |
| 7.1 研究的结论 |
| 7.2 研究的启示 |
| 7.3 研究的不足与展望 |
| 附录一 人教版高中物理教材实验结构 |
| 附录二 德国KPK高中物理教材实验结构 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（9）混合水波优化算法的研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 水波优化算法的研究现状 |
| 1.2.2 图像匹配的研究进展及应用 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 1.4 论文结构 |
| 第二章 水波优化算法等相关概述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水波优化算法 |
| 2.2.1 传播 |
| 2.2.2 碎浪 |
| 2.2.3 折射 |
| 2.2.4 WWO算法伪代码及算法流程图 |
| 2.3 遗传算子 |
| 2.3.1 选择算子 |
| 2.3.2 交叉算子 |
| 2.3.3 变异算子 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于遗传算子的混合水波优化算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 改进水波优化算法 |
| 3.2.1 混沌优化策略 |
| 3.2.2 参数改进 |
| 3.3 遗传算子的改进 |
| 3.3.1 改进选择算子 |
| 3.3.2 改进交叉算子 |
| 3.3.3 改进变异算子 |
| 3.4 混合水波优化算法设计 |
| 3.4.1 混合策略 |
| 3.4.2 基于水波优化和遗传算子的混合优化算法框架结构 |
| 3.5 算例实验结果分析与比较 |
| 3.5.1 实验环境 |
| 3.5.2 测试函数 |
| 3.5.3 参数设置 |
| 3.5.4 仿真实验结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 混合算法解决图像匹配问题 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 图像匹配概述 |
| 4.2.1 图像匹配分类 |
| 4.2.2 图像匹配内容 |
| 4.3 混合算法解决图像匹配问题 |
| 4.3.1 初始化设计 |
| 4.3.2 适应度函数的选择 |
| 4.3.3 算法终止条件 |
| 4.3.4 基于GAWWO算法的图像匹配方法设计 |
| 4.4 算例实验结果分析与比较 |
| 4.5 匹配结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 课题研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）声波和水表面波中的零折射率及拓扑性质的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 声子晶体的概述 |
| 1.2 水表面波的概述 |
| 1.3 零折射率材料研究现状 |
| 1.4 拓扑超材料的研究现状 |
| 1.4.1 拓扑超材料的基本概念和性质 |
| 1.4.2 时间反演对称破缺的光子拓扑相 |
| 1.4.3 时间反演不变的光子拓扑相 |
| 1.4.4 弗洛凯拓扑绝缘体 |
| 1.4.5 时间反演对称破缺的声子拓扑相 |
| 1.4.6 时间反演不变的声子拓扑相 |
| 1.5 电磁波、声波、水表面波波动方程的比较 |
| 1.5.1 电磁波波动方程的推导 |
| 1.5.2 声波方程的推导 |
| 1.5.3 水波波动方程的推导 |
| 1.6 研究的内容和意义 |
| 第二章 人工周期结构的研究方法和相关的能带理论 |
| 2.1 人工周期结构的研究方法 |
| 2.2 人工周期结构的能带理论 |
| 第三章 声子晶体中类狄拉克点的零折射率特性 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 (?)微扰法和类狄拉克点的选择定则 |
| 3.3 声波中的有效介质理论 |
| 3.3.1 相干势近似法 |
| 3.3.2 反演法 |
| 3.4 零折射率的有趣应用 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 水表面波中双狄拉克锥的相关性质 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 水波中双狄拉克点的设计 |
| 4.3 水波的选择性透射和水波中的反演法 |
| 4.3.1 水波的选择性透射 |
| 4.3.2 水波中的反演法 |
| 4.4 零折射率材料在水波中的应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 水表面波中的类量子自旋霍尔效应的拓扑输运 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 水波体系中的色散关系 |
| 5.3 贋自旋态和能带反演 |
| 5.4 等效哈密顿量和自旋陈数 |
| 5.5 螺旋边缘态的计算 |
| 5.6 螺旋边缘态的输运行为 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 声子晶体中能谷差异物理性质的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 手性谷态 |
| 6.3 能谷偏振 |
| 6.4 谷拓扑边缘态 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| ＩＶ－２答辩委员会对论文的评定意见 |
四、对水波衍射实验的改进（论文参考文献）
- [1]向列相液晶中竞争非线性效应对光传输的影响[D]. 厉颖佳. 哈尔滨理工大学, 2021(09)
- [2]波的衍射和干涉实验改进与创新[J]. 段怀玺,赵宁,张轶炳. 中国教育技术装备, 2021(01)
- [3]利用声波干涉实验探究波的干涉规律[J]. 刘彬. 实验教学与仪器, 2020(Z1)
- [4]功能性超疏水材料的制备及其应用研究[D]. 苏晓竞. 华南理工大学, 2020
- [5]高中物理教科书中的演示实验研究[D]. 李昕. 西南大学, 2020(01)
- [6]防波堤布置对浮式结构物水动力性能的影响[D]. 卢通. 江苏科技大学, 2019(03)
- [7]基于几何画板的高中物理有效教学探讨 ——以《波的衍射和干涉》为例[D]. 徐晶. 赣南师范大学, 2019(07)
- [8]中德两套高中物理教材实验部分对比研究[D]. 景行行止. 扬州大学, 2019(02)
- [9]混合水波优化算法的研究及应用[D]. 谢雨锋. 广西大学, 2018(06)
- [10]声波和水表面波中的零折射率及拓扑性质的研究[D]. 吴世巧. 华南理工大学, 2018(12)