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第1页共2页济南大学在职攻读工程硕士专业学位研究生课程考试试题报考专业领域：考试科目名称：信息与文献检索姓名：学号：（所有答题内容必须写在答题纸上，写在试卷、草稿纸上无效）1.简答：学术文章著录引文的重要意义（15分）。2.根据以下的文章的内容，给出该文规范的（1）中文题名，（2）中文作者，（3）中文作者通讯地址，（4）中文摘要，（5）中文关键词，（6）中图分类号，（7）文献标志码，（8）作者英文姓名，（9）英文作者通讯地址，（10）作者简介，（11）参考文献。（55分）伴随着科学技术的发展,光学工程技术在现代科技领域起着越来越重要的作用。但是,由于实验条件的限制,当前大学理论课和实验课分离，导致学生对所学知识的理解和认识不足，不能与实际现象相结合，无法正确充分理解知识，对将来的深入研究带来了极大的不便。科学实践证明,过于单调平淡的刺激会使神经系统的抑制作用增强,影响授课效果。实验的新奇性是增强演示实验趣味性的有效途径。具有新奇性的实验,更能引起学生注意,令演示实验发挥更佳的效果。另外，在物理教学中,演示实验具有生动、直观、新奇的特点,容易激发学生的直觉兴趣，使学生思维活跃。演示实验是用来配合教学的,可以让学生清楚地认清物理概念和规律。因此,设计出便携式干涉现象课堂演示仪，可以在讲理论时现场演示干涉的真实现象。让同学们能及时看到实验现象并体会实验原理，有助于帮助同学领会、理解并掌握有关知识。1干涉原理当光源照到一块由透明介质做的薄膜上时，光在薄膜的上表面被分割成反射和折射两束光（分振幅），折射光在薄膜的下表面反射后，又经上表面折射，最后回到原来的媒质中，在这里与反射光交迭，发生相干。薄膜厚度相同处产生同一级的干涉条纹，厚度不同处产生不同级的干涉条纹。这种干涉称为等厚干涉[1]。当用平行单色光垂直照射到牛顿环仪上时，如图1所示，一部分光线在空气层的下表面反射，一部分光线在空气层的上表面反射，这两部分光有光程差，它们在平凸透镜的凸面附近相遇而发生干涉。当我们用显微镜来观察时，便可清楚地看到中心是一暗圆斑，而周围是许多明暗相间、间隔逐渐减小的同心环，称为牛顿环。当改变平凸透镜和平板玻璃位置时，条纹要发生变化。图1牛顿环结构图图2劈尖结构图当利用两块平板玻璃产生空气劈时可形成劈尖干涉，干涉原理与牛顿环基本相同，产生的条纹是与棱边平行的等间距的直条纹。改变劈尖角或平移平板玻璃，条纹也要发生变化。如果利用的是介质膜如图2，干涉条纹也会出现，并且当薄膜的厚度发生变化时，干涉条纹就会发生移动。如肥皂膜也可看到干涉条纹及其移动。肥皂膜受周围空气流动和重力作用的影响，肥皂膜厚度随时发生不规则变化，导致干涉花纹发生无规则的移动。以上讨论可认为是单色光照明，如采用复色光照明，各种单色光在薄膜上出现的亮纹和暗纹的位置不同，于是在薄膜上出现了彩色花。2仪器构造此仪器主要可分为五部分（图3），摄像头，显微镜，光源，牛顿环（劈尖），平移装置。图3仪器构造示意图2.1摄像头摄像头是一种视频输入设备,景物通过镜头生成的光学图像投射到图像传感器表面上,然后转为电信号,经过A/D(模数转换)转换后变为数字图像信号,送到数字信号处理芯片中加工处理,再通过USB接口传输到电脑中处理,通过显示器就可以看到图像了。摄像头具有视频输出功能,可作为一种图像演示设备[2]。传统的显微镜一般是由物镜和目镜组成的,经显微镜观察的物体经物镜成第一次放大的实像,该实像经过目镜二次放大,并以人眼为放大像的接收体,所观察到的是被目镜放大后的虚像,该虚像不能被投影在图像传感器的接受面上。因此,为了将显微镜的最终像能成像在接受面上,必须设计一个光学镜头将显微镜的像成像在接受面上，这样摄像头就可以替代人眼进行观察,将实验现象实时而清晰地由显示器显示[2]。对摄像头的要求是，分辨率要高，视场角要大。因此最好选择分辨率高的摄像器件，光学镜头也要精心设计。但是由于资金的短缺，我们采用了市售的“ANC酷爱超强版”型号的摄像头，其主要技术指标可参阅其说明书。经过实际应用，可满足课堂演示要求。2.2光源选取与制作光源是该演示设备中的关键部件。传统的实验所采用的光源是钠光灯或激光，它们的相干性好，但都存在体积大、能耗高、寿命短等缺点，尤其不利于课堂演示实验，而发光二极管(lightemittingdiode,LED)具有能耗低(几十mW至几W)、稳定性试题科目名称：姓名：学号：第2页共2页高(光强波动低于±1%)、使用寿命长(5~10kh)、体积小，质量小(仅为激光器的1%)、价格低(几元至几十元)等优点。用它作为光源则有可能使仪器整体微型化。LED供电电源也是非常简单的，可直接采用干电池供电，这样可方便使用，且利于随身携带。对于干涉现象用白光也是可以观察到的，利用白光LED还可观察白光的干涉。且光源便于互换。由于LED的发光相对还是比较强的，所接收图像的极大与极小强度相差很大,对于常用摄像头没有如此大的响应宽度,从而也会产生饱和或截止误差。为此我们为光源加上小孔光阑，使进入仪器的光均匀并比较弱，使干涉图样能清晰的成像在显示器上，达到一个较好的对比度[3]。2.3牛顿环固定及移动装置图4牛顿环固定及移动装置示意图装置如图4所示，将平凸透镜固定在外筒1上，平板玻璃固定在内筒2上。移动内筒2即可改变平凸透镜与平板玻璃之间的距离。此装置技术要求较高：为使两镜面相对平行的移动，必须是的1，2之间间隙很小（约为0.5mm）并且1的内表面和2的外表面光滑性适度。为了能够移动微小距离，将内筒固定在读数显微镜的移动调节装置上，其精度可达千分之一毫米。2.4劈尖干涉装置传统的劈尖干涉装置是采用两平板玻璃中间加一细丝，但我们在实验中发现该装置不易固定且难于调节，因此我们采用薄膜劈尖，即采用肥皂膜作为介质膜。肥皂膜的形成具体装置如下图5所示。当开始形成肥皂膜时，可近似认为是劈尖膜，肥皂膜由于受重力作用，一段时间后，由于下面较重，造成膜的下面较厚，即可以看到劈尖角的变化。图5肥皂膜装置示意图此装置结构简单,便于操作，其中1用来形成肥皂膜，由于要使肥皂膜尽可能长时间不破，在制作时进行了技术上的改造使之能满足要求。2.5图像的接收与处理实验仪采用CMOS摄像头作为图像接收器,摄像头输出的视频信号,通过USB接口在电脑显示器上显示实验结果。只要课堂上有多媒体投影仪，便可以进行课堂演示，非常方便。3实验现象及结果利用本实验仪器，我们进行了课堂演示并拍摄了一些图像，同时观察到了条纹移动的情况。3.1牛顿环干涉图6单色光牛顿环条纹图7白光牛顿环条纹3.2劈尖干涉条纹图8刚形成时的劈尖干涉图样图9过一段时间后的劈尖干涉图样4结论本项目立志在于将平常繁琐而不直观的实验（劈尖、牛顿环干涉实验）以平面直观的影像呈现出来。该实验仪器具有比较突出特点:⑴仪器装置结构简单，操作方便，易于携带。不需要电源，只要计算机可以工作即可直接将数据线将其与计算机连接，在屏幕上可以实时的观察到牛顿环或劈尖的干涉图样。⑵可以改换入射光光源，能将各种颜色的光干涉呈现出来，并可观察白光干涉。⑶能实现劈尖、牛顿环等其它的干涉现象的成像。⑷利用它还能进行所用光源波长的测量，即将显微镜的目镜用测微目镜换上，通过测两条纹间距求出所用光源的波长。⑸CCD的数据输出可进行多种应用，拓展了实验的创新设计空间。参考文献：[1]蔡履中.光学[M]，科学出版社,2007.[2]徐大诚,邵雷等.基于USB2.0的数字图像视频流的实时捕捉与显示系统的设计与实现[J].计算机应用与软件。2008,25(9):133~135.[3]卜敏,王亚伟,徐桂东.一种新型数字式便携光学实验仪[J].应用光学,2006,(4).359-362.刘夫根（1987,10-），男，山东省济宁人，济南大学物理科学学院本科生。邮编250022李晓（1970,5-），男，山东济南市人，博士，济南大学物理科学学院副教授。张亮（1983-），男，陕西省西安市人，博士，西北工业大学物理学院，副教授。邮编7100723.搜索济南大学硕士生导师的各种信息，锁定你将要选择的导师，给出你选择他（她）的理由（30分）。