一、麦克斯韦电磁场理论的建立（论文文献综述）
郭元龙[1]（2021）在《麦克斯韦方程组的对称性与电磁形式》文中研究指明麦克斯韦方程组作为电磁场理论的基础,是由麦克斯韦对电磁场的三个基本定律总结和完善产生的,使用该方程组使得计算简洁规范,还可以利用麦克斯韦方程组的对称性进行推导。人们在使用电磁波作为主要通讯和信息传递的手段之前,麦克斯韦根据方程组的对称性,推测出可能会存在电磁波。电磁波于1887年被赫兹证实存在,奠定了未来通讯领域的基础。基于此,本文阐述了电磁场的基本理论,通过通量和散度、环量和旋度、矢量微分算子y三个方面分析电磁场的特性,并举例说明麦克斯韦方程组具有的对称性,在空间中分析电磁波性质并推导出麦克斯韦方程组,根据电磁形式及特性得出结论。
董鑫鑫,李杰,邢红军[2]（2021）在《高中物理“双循环”课程内容设计模式下的教学设计——以“电磁波的发现及应用”为例》文中认为"电磁波的发现及应用"是高中物理教材的重点内容,因此,教材设计了"双循环"模式进行教学.开展电磁波初步教学就是要把握第一轮循环的教学要求,辨明两次循环的差异.通过设置振荡电荷模型阐释电磁波产生的机制,再以赫兹实验和技术应用凸显教学主旨,既能够说明电磁波的物理本质,又能突出教学的逻辑性,从而较好地体现了"电磁波的发现及应用"的物理本质.
邱立争[3]（2021）在《涂镀层测厚仪的测试稳定性研究》文中提出常见的涂镀层测厚技术根据待测基体在测量后是否保持完整,分为有损耗检测和无损耗检测两种。本文采用无损耗检测中的电涡流测厚和电磁感应测厚两种测量原理结合的方案,基于此方案设计的测厚仪可以分别测量磁性和非磁性基体表面的涂镀层厚度。文章的研究内容主要包括:基于电磁场原理和麦克斯韦方程组理论,阐述电涡流测厚和电磁感应测厚原理,分析测量探头结构参数和激励信号对传感器性能的影响;结合有限元软件COMSOL对传感器建模,仿真分析传感器激励信号和探头结构（线圈内径、外径和厚度）变化时,对传感器性能的影响。仿真结果显示:激励信号的频率越大时,传感器测量灵敏度越高,但测量量程越小;探头线圈的内径、外径越大且厚度越小时,传感器的灵敏度越高;激励电压存在小幅抖动时,测量结果不稳定。理论确定了探头结构和激励信号后,结合生产工艺,加工完成集电涡流与电磁感应测量为一体的高灵敏度、高量程且测量稳定的测厚仪探头。在理论分析的基础上,本文基于STM32设计了测量磁性、非磁性基体表面的非磁非导体涂镀层厚度的测量仪,可以工作在-10℃～40℃的环境下,测量范围为0-1000μm,测量误差控制在2%以内。仪器主要包括传感器信号采集、数据处理、底层驱动和人机交互等模块。测试结果表明,本测厚仪测量精度高、环境适应性强、人机交互方便,同时也验证了调整探头结构参数和激励信号对传感器性能提升的正确性。
王晨[4]（2021）在《点衍射干涉仪衍射波矢量分析及纳米线波导衍射元件的研究》文中指出科学技术的快速发展对精密光学检测技术提出了重大挑战,推动着精密检测技术的发展。光学干涉检测技术作为高精度检测领域的重要工具,在光学元件的面形检测,光学系统的装调校准及性能评估领域发挥着关键作用。当前极紫外光刻技术对光刻投影物镜系统的波像差控制提出了极高要求,而点衍射干涉仪是最有力的检测手段,其采用基于衍射原理产生的近理想球面波作为干涉中的参考波,它消除了传统干涉仪中对于标准光学参考元件的需求,因此打破了标准光学参考元件的精度对检测精度的限制,提供了一种高精度的干涉检测手段。利用光的衍射产生近理想的球面波的衍射元件是点衍射干涉仪的关键部件,衍射波的质量制约着测量精度的上限,必须要对其进行精确的研究分析,以验证衍射波能否作为干涉检测中的高质量参考波。同时理论和实践表明,现有的衍射元件存在着一系列问题和缺陷,限制了点衍射干涉仪的应用和拓展。本文针对上述问题与缺陷,开展了点衍射干涉仪衍射波矢量分析及基于纳米线波导的衍射元件的研究。现有衍射波分析方法中常对远场衍射波只取主要分量分析,且波前误差分析基于泽尼克拟合方法,这些方法难以对衍射波进行高精度分析,针对这些不足,本文在已有工作基础上建立了一套全矢量的衍射波分析方法,为点衍射干涉仪衍射波的高精度分析提供了可靠的理论基础和方法支撑。该方法充分考虑光的矢量性,有着足够的严格性和广泛的通用性。首先基于电磁场的数值计算方法模拟光在衍射元件中的传播行为,得到衍射波的近场光场;然后基于矢量衍射理论由近场衍射波计算得到远场衍射波;最后对衍射波的质量进行高精度分析,在球坐标下考虑电场分量以对衍射波的偏振特性和振幅分布进行准确分析,采用最佳匹配球面拟合,以去除远场衍射波的计算球面与最佳匹配球面之偏离引入的误差,从而准确地评估衍射波的波前误差。针孔作为点衍射干涉仪最主要的衍射元件,现有的矢量分析均是从电磁场的数值方法出发,本文从波导理论出发,采用解析方法对波长量级的针孔衍射问题进行了准确而全面的分析。该方法在多方面与电磁场数值方法的结论相同,但对衍射波特性的背后机理做出了更深刻的诠释,这对针孔衍射波的准确分析有着重要的价值。探讨了金属膜层上的针孔,其作为圆形金属波导传导光场,入射光聚焦到针孔的前端面上,发生反射和耦合,在针孔中以模场的形式传输并在末端出射形成衍射波。由于波导的传导截止效应,当针孔尺寸过小时,能量透过率急剧降低,无法得到有效的衍射波;针孔中光以模场的形式传输,因此模场也决定着衍射波的性质,基于波导模场的解析解对针孔衍射波的性质进行全面的分析,衍射波为离心率接近于1的椭圆偏振光,衍射波光强和位相分布是旋转不对称的,主要的像差为初级像散,这是由光场与针孔波导壁相互作用而导致的模场非旋转对称性引起。这对点衍射干涉仪中针孔衍射元件的分析和设计有着重要的指导性意义。现有的衍射元件存在着一系列缺陷,光纤衍射元件的衍射波数值孔径较小,而针孔衍射元件的衍射波易受入射光波像差、对准误差等因素干扰,且光强较弱,针对上述问题,寻找更好的替代方式是一个值得关注的问题,本文创新性地将微纳光波导应用于点衍射干涉仪的衍射元件中,对微纳光纤和纳米线波导的衍射波进行了理论分析和建模研究。基于本征模有限差分方法来求解微纳光波导中的模场并分析其传输特性,通过矢量衍射理论求解其衍射波,并对衍射波的质量进行分析研究。微纳光波导的截面尺寸小,并且芯包层折射率差大,因此具有很强的光场约束能力,作为衍射元件有着突出的优势:首先,微纳光波导可以获得亚波长尺寸的光场截面,从而衍射得到一个大数值孔径的衍射球面波,相比于传统衍射元件有了显着提升;其次,单模传输条件带来优异的入射光滤波特性可以产生稳定的衍射波;最后,微纳光波导的衍射波波前均有着很高的球面度,这为将微纳光波导作为点衍射干涉仪的衍射元件提供了重要依据。纳米线波导的衍射波有着优良的性质,为将其应用于点衍射干涉仪,需要对弯曲损耗、耦合器等结构进行分析和设计,针对上述问题,本文提出并设计了可用于点衍射干涉的基于纳米线波导的衍射元件,并完成了该衍射元件的加工和制作。首先,对纳米线波导衍射元件中的弯曲部分损耗进行了分析,进而对弯曲曲率进行设计;其次,选取Y分支耦合器,并对其相应结构参数进行了优化设计,以提升耦合效率,进而提供更高能量的衍射波;最后,探索了纳米线波导加工工艺,完成了基于纳米线波导的衍射元件的制作,得到了一个较大数值孔径的高质量衍射波。
马晓明[5]（2021）在《基于回音壁模式的光学微腔传感与定向出射器件设计及理论研究》文中进行了进一步梳理近年来,对微纳米器件的研究逐渐成为光学研究领域的一个热点。微纳米器件结构中的光子状态可以集成化地调节,在通信和计算领域都具有极其重要的应用,作为微纳米器件中具有优异特性的光学谐振腔结构,回音壁模式光学微腔已成为微纳米器件领域中一个重要的研究方向。光学微腔能够把光场限制在一个极小的区域内,依靠在微腔内表面上的全内反射,使光能够以极小的损耗沿微腔的内表面传播,同时光强不断增强,形成稳定的驻波振荡。与法布里-珀罗微腔或光子晶体微腔等结构相比,回音壁光学微腔具有品质因子极高和模式体积极小的优点,成为了新型的、具有良好应用前景的光子器件。本论文从回音壁模式光学微腔的研究背景开始,系统、详细地回顾了回音壁模式光学微腔的发展过程,介绍了目前光学微腔领域研究的热点,以及在不同领域中的应用,总结了基于回音壁模式光学微腔在高灵敏度传感和低阈值激光器的研究现状,并针对目前应用中存在的问题,提出本论文的研究工作和意义。本论文主要的研究内容和取得的研究成果如下:（1）本论文从几何光学角度出发,建立回音壁模式光学微腔的理论模型,并将其拓展到电磁场理论中,详细推导回音壁模式微腔的电磁场模型;并阐述表征回音壁模式光学微腔的多个重要参数,包括品质因子、模式体积、谐振波长以及自由光谱范围。针对回音壁模式光学微腔能够将光场很好地限制在腔内,实现很高的品质因子,然而微腔中光与周围物质的相互作用却很弱的这一矛盾,通过将表面等离激元与回音壁模式光学微腔有机结合起来,在微腔的高品质因子和微腔传感的灵敏度之间取得最大化的权衡。本论文提出了一种表面等离激元金刚石纳米环结构,利用金刚石稳定的物理和化学性质,例如高导热性、生物相容性、耐久性、化学惰性、机械硬度以及从真空紫外到红外的宽光学透明窗口等优良性能,将表面等离激元层和回音壁模式金刚石光学微腔相结合。这种表面等离激元金刚石微腔既有表面等离激元回音壁模式共振对环境折射率变化的特殊敏感性,又结合了金刚石独特的物理特性,在传感应用领域具有巨大潜力。我们发现这种表面等离激元金刚石微腔可以高灵敏度地传感周围介质的折射率变化,做到了更小尺度下的高灵敏度传感,而且器件的尺寸缩小也会减少检测所需的样本量,使得检测成本有所降低。结合最近研发出来的廉价、高纯度金刚石晶体的大规模制造方法,将极大地促进了它们在紧凑型微腔传感器中的新颖应用。（2）本论文提出了一种由低折射率的聚合物材料制成的缺陷椭圆微盘,通过在微盘边缘引入一个波长级的缺陷,实现了高品质的回音壁模式在缺陷对侧远场发散角极小的定向出射。并进一步研究边缘缺口、微腔变形参数以及微腔尺寸等对定向出射的影响,证明这种聚合物材料制成的缺陷椭圆微盘结构具有良好的稳定性和鲁棒性,对于微小的制造误差相对不敏感。这种缺陷椭圆微盘不仅解决了完美的圆对称回音壁模式光学微腔中平面内各向同性的输出,导致的在自由空间中的收集效率极低等问题,而且利用交联聚合物的高硬度、高玻璃转移温度以及对酸和碱溶液出色的耐腐蚀性等优点,克服了传统的变形微腔对介质折射率的适应性不强,例如只适用于折射率在2.7到3.9之间高折射率材料的不足。此外,本论文还通过弯曲和旋转将椭圆微腔从二维平面结构拓展到三维立体结构,得到远场发散角更小、效率更高、性能更好的定向出射,并实现了谐振波长可调的单波长定向出射,为变形微腔中的局域光场调控奠定了基础。（3）在上述变形微腔定向出射研究的基础上,我们考虑到近年来,多波长激光在波分复用通信系统、光信号处理和生物医学研究中的应用越来越受到重视。传统的多波长激光器通常是由耦合在波导上的多个电泵级联微盘制成的。然而,在这些多波长激光器中,都必须精确控制微盘与波导之间的间隙,否则很难调节光耦合效率。另外,由于微盘和波导之间的耦合损耗还会造成不同波长的激光强度也是不均匀的。解决这些问题的传统方法是对微腔施加不同的偏压电流,但是随着微盘数量的增加,对于具有大量波长通道的多波长激光器来说可能很困难。另外,上述多波长激光器的尺寸和所占空间都比较大,这也是实现紧凑型器件的一个主要障碍。如何设计高集成度、易控制、高性能的多波长输出的微型谐振器是一个亟待解决的问题。因此,本论文提出了一种多个具有定向出射的变形椭圆微腔创新性地交叉组合结构,在不增大器件原有尺寸的情况下,实现了通用的、可扩展的多波长输出的微腔光源器件,其主要优点是高度集成和易于控制,实现多个波长有间隔地单独输出,互不干扰。并通过分析这种多波长输出微腔的谐振波长、远场出射、出射效率及可扩展性,证明了这种设计的合理性和可行性。这种多个交叉组合微盘结构有望成为一种紧凑的三维回音壁模式微腔多波长激光光源,应用于生物医学、环境监测以及光通信等领域的前沿应用。综上所述,本论文详细阐明了回音壁模式光学微腔的基本理论,并通过丰富的器件设计和理论分析,对不同形状和结构的回音壁模式光学微腔进行了全面、深入的分析和探索。本论文的具体创新点如下:（1）本论文研究了表面等离激元光学微腔的传感理论,提出了一种表面等离激元金刚石纳米环结构,可以高灵敏度地传感周围介质的折射率变化,在微腔的高品质因子和传感灵敏度之间取得最大化的权衡。这种结构不仅可以作为极其优异的光子局域化研究平台,在很大程度上改善了光子难以与其他系统产生相互作用的不足,而且为今后表面等离激元回音壁模式光学微腔的研究和应用提供了理论指导。（2）本论文设计了带有缺陷的对称椭圆微腔以及非对称卵形微腔,拓展了回音壁模式变形光学微腔的研究领域。通过引入缺陷并破坏传统光学微腔的圆对称性在缺陷对侧实现了极好的定向出射,其远场发散角比传统光学微腔的远场发散角减小了一个数量级,有利于在自由空间内高效地收集光,通过适当地掺杂增益介质,有望作为高品质的微纳激光光源。（3）本论文利用多个具有定向出射的变形椭圆微腔,通过创新性地交叉组合,在不增大器件原有尺寸的情况下,提出了一种通用的、可扩展的多波长输出的微腔光源器件的设计思路,不仅易于配置,而且经济实用,有望成为新型、具有良好应用前景的光子器件。（4）本论文通过弯曲和旋转等手段将椭圆微腔从二维平面结构拓展到三维立体结构,得到远场发散角更小的定向出射。这种三维回音壁模式光学微腔允许微腔光子的垂直自由度,并实现了谐振波长可调的单波长定向出射,整体结构具有较强的鲁棒性和相对制造误差的不敏感性。这种光学微腔有望成为研究三维轨道中激子极化凝聚体和量子光学的良好平台,为微腔物理学和微腔光子学研究提供了新的技术解决方案。
张艺赢[6]（2021）在《短距离模分复用通信系统中新型少模光纤研究》文中提出近年来,随着大数据、云计算、虚拟现实等新兴业务的快速发展,短距离光纤通信的容量负荷也在逐年上升,采用模分复用技术提升传输容量是有潜力的解决方案。在短距离模分复用系统中,为解决模式耦合导致的模式信道串扰问题,多于接收端采用多入多出数字信号处理进行均衡,这一方式会使得系统复杂度上升,成本难以负担。因此,产生了应用弱耦合少模光纤以简化或去除接收端复杂均衡模块的方案,该方案能在保证系统容量的同时降低系统成本。弱耦合少模光纤已成为短距离模分复用系统的核心组成部分。目前应用于模分复用系统的光纤存在模式信道数较少、传输距离较近、模间耦合较强等缺陷。针对以上问题,本论文对用于短距离模分复用系统的新型少模光纤进行了研究,分别提出了具有弱耦合、低弯曲损耗、大模场有效面积等多种优势的新型全反射型及光子带隙型少模光纤,能够有效提升系统传输容量、降低模式信道串扰,从而保证短距离传输的稳定性,降低系统复杂度。本文的主要工作如下:一、全反射型弱耦合少模光纤研究对弱耦合的全反射型少模光纤进行了研究,针对其模式间耦合较大、支持模式数较少,非线性抑制不够理想的问题,设计优化了支持4模式传输的弱耦合阶跃型圆芯少模光纤,该光纤可工作在C波段1550 nm附近,模场有效面积可以达到180 μm2以上,相邻传播模式间最小有效折射率差（Mode Effective Index Difference,Δneff）≈0.00055;兼顾了双包层 W 型光纤与 M 型光纤的理论优势,提出沟槽辅助M型光纤结构,并对工作在O波段,支持5模式的沟槽辅助M型光纤进行了优化。该光纤在兼顾模式数量的同时,可达到超过200m2的大模场有效面积以及较好的抗弯曲性能。该光纤能够实现模式间Δneff超过0.001的弱模式耦合,因此可简化模分复用系统中接收端的多入多出均衡模块,有效降低短距离通信系统的复杂度。二、弱耦合的色散平坦少模光子晶体光纤研究对用于短距离模分复用传输的光子带隙型光子晶体光纤进行了理论研究,利用其高双折射、可控的色度色散与极高的非线性,提出了一种色散平坦弱耦合光子晶体光纤结构,并对其进行了几何参数优化。该光纤具有最大模间Δneff超过9.0×10-3的极弱模式耦合,并可支持10个矢量模式,提升了对矢量模式的利用率。由于采用了有利于色散平坦的设计,该光纤能够达到C波段上10个模式的色散平坦,有应用于波分-模分混合复用的大容量短距离通信系统的潜力。三、弱耦合的光子带隙型少模布拉格光纤研究对弱耦合的光子带隙型布拉格光纤进行了研究,探究了一维光子晶体波导用于模分复用通信的可能性。并提出了两种支持矢量模式传输,能够有效提升模式利用率的少模布拉格光纤结构,对其光子能带和损耗性能进行了理论与数值分析:提出了能够在O+C+L宽波段工作的全固体椭圆芯布拉格光纤,该光纤能支持10个矢量模式,具有超过4×10-4的大模间Δneff、较小的束缚损耗与极低的弯曲损耗;结合同轴光纤的优势,研究并设计了弱耦合的空心同轴布拉格光纤,该光纤在C波段上的矢量模式数可提升到16个,具有极高的光纤容量与对矢量模式利用率,为一维光子晶体光纤应用于短距离模分复用传输提供了思路。四、模分复用无源光网络基础传输验证基于所设计的弱耦合阶跃型圆芯少模光纤及全光纤的模分复用/解复用器件,在无源光网络中实现了传输系统验证,并对接收端串扰来源进行了分析。在接收端测量了不同模式信道的传输功率,该系统中模式耦合导致的接收端模式串扰小于13dB;对误码率及眼图进行了测量,经过12 km的少模传输后,LP01、LP11、LP21三种模式的接收机灵敏度分别为-30.1 dBm、-28.8 dBm、-27.9 dBm左右。由于应用了弱耦合光纤,该系统中可以去除接收端多入多出均衡模块,为弱耦合光纤在短距离传输中提供了可行性。
林辉庆[7]（2021）在《电磁感应定律中比例常数的确定》文中研究说明一、问题的提出电磁感应定律的表达式是E=k dΦ/dt,当电动势E、磁通量Φ、时间t的单位分别取伏（V）、韦伯（Wb）、秒（s）时,比例常数k=1。初次接触这一知识的学生都会提出"k=1是如何得到的?"人教版普通高中教科书《物理》选择性必修第二册中对此只是指出,各量取上述单位时k=1,并没有说明k=1是如何得出的[1]。粤教版普通高中课程标准实验教科书《物理》选修3—2和人教版普通高中教科书《物理（必修加选修）第二册》中,对k=1的解释是:可以证明1 V=1Wb/s,所以k=1[2]。
王瑞丹[8]（2021）在《高频直缝焊管电磁场理论计算和数值分析》文中进行了进一步梳理随着石油、建筑、汽车等行业的迅速发展,国内市场对高频焊管的质量要求越来越高,加上国内外市场形势越来越严峻,如何优化焊接工艺参数,保证焊管焊缝质量成为一个亟待解决的技术问题。在对高频感应焊接的焊缝质量研究过程中,我们不可避免要对感应加热过程产生的电-磁-热耦合进行分析。研究电磁感应的物理场耦合问题,目前应用最为广泛的方法是利用有限元软件进行模拟计算。利用有限元法模拟计算的缺点在于,条件复杂的设置计算时间往往过长,最重要的,数值模拟法得到的只是物理的变化规律,不能针对产生规律的机理进行研究。相比于有限元模拟法,理论计算法取得的结果具有很大的参考价值,其变化趋势在一定误差接受范围内往往与实际相符;且理论计算法从电磁感应的根源入手,研究感应焊接过程中电磁场变化的机理,理论公式往往更能直观地表示出各物理参数的影响规律,所以理论计算法有着数值模拟法不可替代的地位以及重要性。本课题的研究目的就是运用理论计算法求解高频感应焊接过程中的电磁场问题,从电磁感应的基本原理入手,以无V形角直缝焊管的感应加热过程磁场计算为基础,对感应焊接过程产生的感应磁场进行理论计算。本文的主要完成内容如下:（1）将三维空间内的感应线圈沿坐标系各个方向微元化,以基本电磁理论为基础结合合理化假设条件,建立微元带电电荷在空气-金属界面上所产生感应磁场的数学模型,通过转化积分变量推点及面,以点-线-面-体的步骤积分得到空间圆弧形感应线圈在无V形角直缝焊管焊缝处磁场强度的数学模型。利用ANSYS软件对无V形角直缝焊管感应加热过程进行数值模拟,验证了理论计算法求解直缝焊管感应加热过程焊缝处磁场强度变化的数学模型的准确性。（2）首先建立了感应线圈在V形角处产生磁场强度的数学模型。在此基础上,建立了V形角区域感应电流分布的数学模型。考虑感应电流的分布在V形角区域产生的自感磁场对感应线圈所产生感应磁场的影响,建立焊缝处总磁场强度分布数学模型,利用ANSYS软件对直缝焊管感应焊接过程进行数值模拟,得到焊缝V形角两侧总磁场强度变化曲线,验证了理论计算法求解直缝焊管感应焊接过程V形角处磁场强度数学模型的准确性。（3）对直缝焊管感应焊接中的感应加热过程进行实验,测量了V形角处感应加热过程磁感应强度数值,与数值模拟和理论计算结果进行对比分析。通过对比V形角处磁场强度变化规律,进一步验证了直缝焊管感应焊接过程V形角处磁场强度数学模型的准确性。
王嘉路[9]（2021）在《高中物理教学过程融合物理文化的必要性研究》文中提出物理学作为自然科学范围内的一门基础学科,为社会的繁荣和兴盛提供了深厚稳固的根基。在物理学习中,学生可以通过正确的对待和分析物理学理论方法来“判天地之美,析万物之理”。为了贯彻落实我国当代立德树人工作的根本任务,提升当今高中课程教学的时代先进性、思想科学性以及系统指导性,物理教育应该推进我国特色社会主义人才培养模式的革新,致力于培养现代德、智、体、美四个方面健康发展的中国特色社会主义事业的建设者与接班人。同时,物理教育也要适应时代的需求,注重物理成果内在的科学方法及其在社会和技术上的应用。在现代物理课堂的教学中,应该融入物理文化的教育,深入地挖掘物理课程中的人文内涵,以便能够充分利用物理教育潜在的文化价值,培育出一代又一代具有较高的人文关怀与现代科研精神的全方位人才。本文首先在查阅大量与物理文化相关文献的基础上,介绍了课题的研究背景、国内外研究现状以及本研究的意义、内容和相关方法。随后,阐明本文的理论依据,对文化、物理文化、教学过程有关概念和内容进行了界定。通过问卷调查法调查了学生和教师对物理文化的了解程度以及物理文化在教学中的应用情况,并对调查结果进行了分析与讨论,为本文的研究提供数据依据。然后从2017年制定的《普通高中物理课程标准》对物理文化的要求、2019年人教版《普通高中物理教材》对于物理文化的具体体现、物理文化本身蕴含的教育价值以及物理文化在物理课堂教学中的作用四个方面分析了物理教学过程融合物理文化教育的必要性。在此基础上,设计了物理文化与物理教学融合的具体案例,并说明案例的设计意图。最后对本文进行了总结与反思。希望本文可以为广大一线教师和教育研究者在教学中融合物理文化教育提供一定的思路和参考。
王慷[10]（2021）在《双通道十字结构激励平面旋转场涡流传感器裂纹检测机理研究》文中研究指明高效可靠的检测、监测设备中重要零部件的质量及结构的完整性,是预防安全事故的发生、减少经济损失并确保人员安全的有效途径。本文针对传统涡流传感器对金属构件表面、亚表面特殊方向短裂纹检测的漏检率高的问题,提出一种双通道输出的十字结构激励平面旋转场涡流传感器,通过基于信息熵的时空域涡流场的定量评价,有限元分析和试验等方法,研究新型传感器的裂纹检测性能。主要研究内容如下:（1）从涡流检测的原理出发,首先对涡流传感器对被检对象的检测过程进行理论分析,阐明旋转涡流场与裂纹的相互作用关系,然后根据差动原理提出传感器线圈结构,初步探讨该传感器的工作原理。（2）针对时空域涡流场定量评价方法的缺失,提出两种基于信息熵的时空域涡流场定量评价指标:0维空间1维时间域（0D1T）分布的2维涡流矢量的角度谱的信息熵(H0D1T),2维空间1维时间域（2D1T）分布的2维涡流场的角度谱的信息熵(H2D1T)。前者对试件中激励线圈十字交叉点正下方一点处分布的涡流矢量随时间在各方向上是否匀速旋转定量评价;后者对试件中激励线圈十字交叉点正下方对应点周围空间邻域内的涡流在各方向上分布是否均匀定量评价。采用两种指标对提出的旋转场涡流传感器在试件中分布的涡流场定量评价可得:试件中激励线圈十字交叉点正下方一点处的H0D1T中,除了100 k Hz的激励频率,其他激励频率下H0D1T的变化可分为3段,水平段、下降段以及波动段;H0D1T的水平段接近于4.91 bit,分布的2维涡流矢量趋近于匀速旋转;H0D1T拐点深度与趋肤深度之间的相关系数为0.99;当邻域半径为0.5 mm时,H2D1T在所有频率下均接近于4.91 bit,邻域内的涡流场趋近于均匀分布。（3）基于时域中的麦克斯韦方程建立了传感器的有限元分析模型。探索了不同长度、宽度、深度和方向裂纹的响应信号与激励频率对传感器的影响,对比分析两通道输出信号的差异。经分析,通道1和通道2均能有效拾取不同尺寸和方向裂纹的响应信号,但通道2对裂纹宽度和深度变化信息的拾取比通道1更灵敏,可对通道1拾取的响应信号进行补充。（4）对双通道输出的十字结构激励平面旋转场涡流传感器的性能进行裂纹扫描试验验证。通过实验结果可知:通道1能够有效拾取不同规格和分布裂纹的响应信号,但对于裂纹的具体信息所表述不多,如裂纹的长度信息,通道2所拾取的裂纹响应信号可对通道1所拾取的裂纹响应信号所含信息进行补充。通过有限元分析与试验结果对比,结果均表明双通道输出的十字结构激励平面旋转场涡流传感器的两通道所拾取响应信号为互补关系。
二、麦克斯韦电磁场理论的建立（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、麦克斯韦电磁场理论的建立（论文提纲范文）
（1）麦克斯韦方程组的对称性与电磁形式（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 电磁场理论基础 |
| 1.1 积分形式 |
| 1.2 微分形式 |
| 1.3 通量和散度 |
| 1.4 环量和旋度 |
| 1.5 矢量微分算子y |
| 2 麦克斯韦方程组的对称性 |
| 3 空间中的麦克斯韦方程组推导和电磁波性质 |
| 4 电磁形式及特性 |
| 5 结语 |
（2）高中物理“双循环”课程内容设计模式下的教学设计——以“电磁波的发现及应用”为例（论文提纲范文）
| 1 教材编写分析 |
| 2 电磁波发现及应用的教学设计 |
| 2.1 理论具象 说明电磁波产生的物理机制 |
| 2.2 赫兹实验 理论和实验的完美契合 |
| 2.3 技术应用 电磁波的价值与功能 |
| 3 研究启示 |
| 3.1 巧妙设置物理模型 把控第一次循环的教学张弛 |
| 3.2 理解科学发展的本质 透析理论与实验的共进关系 |
| 3.3 揭示科学与技术应用价值 反映物理教育的时代气息 |
（3）涂镀层测厚仪的测试稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 涂镀层测厚仪国内外研究现状 |
| 1.2.2 当前存在的问题 |
| 1.3 本文研究目标与内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 主要内容 |
| 1.3.3 文章结构 |
| 第二章 涂镀层测厚仪工作原理分析 |
| 2.1 电磁场理论 |
| 2.2 电涡流测厚原理 |
| 2.2.1 电涡流测厚的原理分析 |
| 2.2.2 阻抗分析法 |
| 2.2.3 电涡流的趋肤效应 |
| 2.2.4 外界因素对电涡流强度的影响 |
| 2.3 电磁感应原理 |
| 2.3.1 电磁感应原理分析 |
| 2.3.2 电磁感应传感器类型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 涂镀层测厚仪传感器仿真研究 |
| 3.1 有限元理论分析与COMSOL简介 |
| 3.2 测厚仪传感器探头结构分析 |
| 3.3 测厚仪传感器仿真设计需求分析 |
| 3.4 传感器模型的建立 |
| 3.4.1 几何建模 |
| 3.4.2 材料选择 |
| 3.4.3 网格划分 |
| 3.4.4 添加物理场 |
| 3.4.5 有限元模型的求解与验证 |
| 3.5 传感器结构有限元仿真及分析 |
| 3.5.1 确定最佳激励频率 |
| 3.5.2 线圈内径对测量结果的影响分析 |
| 3.5.3 线圈外径对测量结果的影响分析 |
| 3.5.4 线圈厚度对测量结果的影响分析 |
| 3.5.5 磁芯对测量结果的影响 |
| 3.6 激励电压抖动对测量结果的影响 |
| 3.7 传感器探头的设计与制作 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 涂镀层测厚仪硬件系统设计 |
| 4.1 测厚仪电路设计的总方案 |
| 4.1.1 硬件设计概述 |
| 4.1.2 硬件设计环境 |
| 4.2 测厚仪传感器测量电路选择 |
| 4.2.1 调频式测量电路 |
| 4.2.2 定频调幅式测量电路 |
| 4.2.3 电桥式测量电路 |
| 4.3 测厚仪硬件电路设计 |
| 4.3.1 微处理器系统 |
| 4.3.2 电源模块 |
| 4.3.3 按键、显示模块 |
| 4.3.4 模拟测量电路 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 涂镀层测厚仪软件程序设计 |
| 5.1 软件开发环境介绍 |
| 5.2 数据拟合软件Origin |
| 5.3 数据算法处理 |
| 5.4 测厚仪软件程序设计 |
| 5.4.1 软件功能流程图 |
| 5.4.2 屏幕显示程序设计 |
| 5.4.3 数据测量程序设计 |
| 5.4.4 环境自适应程序设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 测试结果及分析 |
| 6.1 基础测试 |
| 6.1.1 电源模块测试 |
| 6.1.2 测量电路测试 |
| 6.2 仪器精度测试与误差分析 |
| 6.2.1 仪器精度测试 |
| 6.2.2 误差分析 |
| 6.3 功耗与续航测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）点衍射干涉仪衍射波矢量分析及纳米线波导衍射元件的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 点衍射干涉仪研究历程 |
| 1.2.1 共路点衍射干涉仪 |
| 1.2.2 非共路点衍射干涉仪 |
| 1.3 点衍射干涉仪的衍射元件及分析研究 |
| 1.3.1 共路点衍射干涉仪的衍射元件及分析研究 |
| 1.3.2 非共路点衍射干涉仪的衍射元件及分析研究 |
| 1.4 本文主要研究内容及创新点 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 主要创新点 |
| 2 衍射波矢量分析的理论与方法 |
| 2.1 光与衍射结构的作用——基于电磁场数值方法的近场仿真 |
| 2.1.1 电磁场的时域有限差分方法 |
| 2.1.2 基于电磁场FDTD方法仿真近场衍射波 |
| 2.1.3 衍射问题中的光源建模 |
| 2.2 衍射波近远场传播——基于矢量衍射理论 |
| 2.2.1 基尔霍夫衍射理论 |
| 2.2.2 场等效原理 |
| 2.2.3 衍射波的近场远推 |
| 2.3 远场衍射波的质量分析 |
| 2.3.1 远场衍射波的振幅分析 |
| 2.3.2 远场远射波的位相分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于波导理论的针孔衍射波分析 |
| 3.1 针孔中的光场——基于波导理论求解 |
| 3.1.1 理想金属波导的模场求解 |
| 3.1.2 针孔中的光场——波导理论与电磁场数值方法的求解对比 |
| 3.2 针孔的传导截止效应——基于波导的传输特性 |
| 3.2.1 圆形金属波导的传输特性 |
| 3.2.2 针孔的传导截止效应 |
| 3.3 针孔衍射波的性质分析 |
| 3.3.1 针孔模式场的衍射波求解 |
| 3.3.2 针孔模式场的衍射波分析 |
| 3.4 本章小节 |
| 4 微纳光波导的衍射波分析 |
| 4.1 微纳光波导的传输特性和衍射波分析方法 |
| 4.1.1 基于本征模有限差分方法求解模场和传输特性 |
| 4.1.2 微纳光波导的衍射波分析流程 |
| 4.2 微纳光纤的衍射波分析 |
| 4.2.1 微纳光纤的模场和传输特性 |
| 4.2.2 微纳光纤的衍射波 |
| 4.2.3 微纳光纤的衍射波波前误差 |
| 4.3 纳米线波导的衍射波分析 |
| 4.3.1 纳米线波导的模场和传输特性 |
| 4.3.2 纳米线波导的衍射波 |
| 4.3.3 纳米线波导的衍射波波前误差 |
| 4.3.4 纳米线波导衍射波的优化讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于纳米线波导的衍射元件设计与加工制作 |
| 5.1 基于纳米线波导的衍射元件结构 |
| 5.2 纳米线波导弯曲部分的分析设计 |
| 5.3 纳米线波导的耦合器设计 |
| 5.4 基于纳米线波导的衍射元件的加工与耦合测试 |
| 5.4.1 纳米线波导衍射元件的加工流程 |
| 5.4.2 纳米线波导衍射元件的耦合测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
（5）基于回音壁模式的光学微腔传感与定向出射器件设计及理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 光学微腔的分类 |
| 1.2.1 按腔体形状分类 |
| 1.2.2 按腔体材料分类 |
| 1.3 回音壁模式光学微腔的应用 |
| 1.3.1 光学微腔传感 |
| 1.3.2 低阈值激光出射 |
| 1.4 本论文研究意义和章节安排 |
| 1.4.1 研究内容及意义 |
| 1.4.2 论文章节安排 |
| 第2章 回音壁模式光学微腔的基本理论 |
| 2.1 光学微腔的模式分析 |
| 2.1.1 几何光学分析 |
| 2.1.2 电磁场理论分析 |
| 2.2 回音壁模式光学微腔的数值计算方法 |
| 2.2.1 有限元分析方法 |
| 2.2.2 有限时域差分法 |
| 2.3 光学微腔的主要参数 |
| 2.3.1 模式体积 |
| 2.3.2 品质因子 |
| 2.3.3 自由光谱范围和精细度 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 回音壁模式表面等离激元光学微腔的传感机理及相关应用分析 |
| 3.1 表面等离激元的性质 |
| 3.1.1 自由电子气的介电常数模型 |
| 3.1.2 色散方程 |
| 3.2 回音壁模式表面等离激元光学微腔的折射率传感 |
| 3.2.1 结构设计与消逝波基本理论 |
| 3.2.2 表面等离激元层厚度的影响 |
| 3.2.3 中心孔的影响 |
| 3.2.4 传感的灵敏度分析 |
| 3.2.5 传感的探测极限分析 |
| 3.2.6 传感的稳定性分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 回音壁模式缺陷变形光学微腔的定向出射 |
| 4.1 带有缺口的椭圆光学微腔的定向出射 |
| 4.1.1 带有缺口的椭圆光学微腔结构设计 |
| 4.1.2 椭圆光学微腔的定向出射性能分析 |
| 4.2 带有缺口的非对称卵形光学微腔的定向出射 |
| 4.2.1 非对称光学微腔的结构设计与基本理论 |
| 4.2.2 非对称光学微腔的定向出射性能分析 |
| 4.2.3 从二维结构到三维立体结构 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于具有定向出射的回音壁模式缺陷变形光学微腔的器件设计 |
| 5.1 基于缺陷变形光学微腔的多波长激光器 |
| 5.1.1 基于缺陷变形光学微腔的多波长激光器结构设计 |
| 5.1.2 基于缺陷变形光学微腔的多波长激光器性能分析 |
| 5.2 弯曲对缺陷变形光学微腔的光场调控 |
| 5.2.1 弯曲对谐振光谱的影响 |
| 5.2.2 弯曲对定向出射的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结及展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文、专利及奖励 |
| 附录 英文论文两篇 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）短距离模分复用通信系统中新型少模光纤研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及研究意义 |
| 1.2.1 模分复用传输系统及其研究现状 |
| 1.2.2 短距离传输模分复用系统及其研究现状 |
| 1.2.3 弱耦合少模光纤及其研究现状 |
| 1.3 本论文的内容安排及创新点 |
| 2 弱耦合少模光纤研究理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 全反射型少模光纤传输理论 |
| 2.2.1 均匀圆波导的基本方程 |
| 2.2.2 光纤中的矢量与标量模式 |
| 2.2.3 有限元法 |
| 2.3 二维光子晶体光纤传输理论 |
| 2.3.1 平面波展开法 |
| 2.3.2 等效折射率法 |
| 2.4 一维光子带隙型布拉格光纤传输理论 |
| 2.4.1 传输矩阵法 |
| 2.4.2 渐近矩阵法 |
| 2.5 少模光纤特性参数研究 |
| 2.5.1 少模光纤的模式耦合 |
| 2.5.2 少模光纤的模场有效面积 |
| 2.5.3 少模光纤的差分模式时延 |
| 2.5.4 光纤弯曲损耗 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 全反射型弱耦合少模光纤研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 弱耦合阶跃型圆芯少模光纤研究 |
| 3.3 弱耦合沟槽辅助M型少模光纤研究 |
| 3.3.1 弱耦合沟槽辅助M型少模光纤结构 |
| 3.3.2 光纤参数对弱耦合性能的影响 |
| 3.3.3 光纤参数对模式特性的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 弱耦合的色散平坦少模光子晶体光纤研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 色散平坦的少模光子晶体光纤研究 |
| 4.2.1 色散平坦的少模光子晶体光纤结构 |
| 4.2.2 光纤参数对弱耦合性能的影响 |
| 4.2.3 光纤参数对色散平坦性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 弱耦合的光子带隙型少模布拉格光纤研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 全固态椭圆芯少模布拉格光纤研究 |
| 5.2.1 全固态椭圆芯少模布拉格光纤结构 |
| 5.2.2 光纤参数对弱耦合性能及束缚损耗的影响 |
| 5.2.3 光纤参数对模式特性的影响 |
| 5.3 同轴空心少模布拉格光纤研究 |
| 5.3.1 同轴空心少模布拉格光纤结构 |
| 5.3.2 光纤参数对弱耦合性能的影响 |
| 5.3.3 光纤参数对模式特性的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 模分复用无源光网络基础传输验证 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模分复用无源光网络实验架构 |
| 6.2.1 少模光纤设计及模式复用/解复用器 |
| 6.2.2 模分复用无源光网络结构 |
| 6.3 模分复用无源光网络传输性能分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（8）高频直缝焊管电磁场理论计算和数值分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 高频直缝焊管的生产研究现状 |
| 1.2.1 感应加热技术的发展与研究 |
| 1.2.2 高频感应焊接技术的发展 |
| 1.3 高频感应焊接技术的研究方法 |
| 1.3.1 利用数值模拟法研究电磁理论 |
| 1.3.2 利用理论计算法研究电磁理论 |
| 1.4 直缝焊管电-磁-热耦合理论计算的研究现状 |
| 1.5 课题研究的主要内容及意义 |
| 第2章 高频直缝焊管电磁场基础计算模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 直缝焊管焊缝周围磁场分布特性 |
| 2.2.1 无V形角直缝焊管焊缝周围磁场分布特性 |
| 2.2.2 有V形角直缝焊管焊缝周围磁场分布特性 |
| 2.3 电流在直缝焊管中的流动特性 |
| 2.3.1 集肤效应 |
| 2.3.2 邻近效应 |
| 2.3.3 尖端效应 |
| 2.4 感应加热电磁学理论计算基础 |
| 2.4.1 电磁感应基础理论 |
| 2.4.2 不同边界条件下电磁场的求解模型 |
| 2.5 直缝焊管焊缝处涡旋电流的磁场分布规律 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 无V形角直缝焊管感应加热磁场强度计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 感应线圈在无V形角焊缝处磁场分布 |
| 3.2.1 无V形角高频直缝焊管感应加热物理模型 |
| 3.2.2 感应线圈在空气-金属临界面处磁场分布 |
| 3.2.3 感应线圈临界处磁场分布假设条件 |
| 3.3 感应磁场解析公式的验证 |
| 3.3.1 数值模拟法磁场强度分析 |
| 3.3.2 理论计算法磁场强度分析 |
| 3.4 感应磁场解析公式的参数选择 |
| 3.4.1 圆弧形线圈有效加热长度m |
| 3.4.2 感应加热效率系数η |
| 3.4.3 磁场方向偏移系数τ |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 有V形角直缝焊管感应焊接磁场强度计算 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 感应焊接过程临界面处磁场分布 |
| 4.2.1 有V形角直缝焊管感应焊接过程物理模型建立 |
| 4.2.2 感应线圈在V形角处产生磁场分布 |
| 4.2.3 V形角处自感磁场强度分布 |
| 4.3 V形角处感应磁场解析公式验证 |
| 4.3.1 数值模拟法磁场强度分析 |
| 4.3.2 理论计算法磁场强度分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 感应焊接过程磁场强度实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 感应焊接过程磁场测量实验 |
| 5.2.1 实验设备及方案 |
| 5.2.2 实验过程与数据分析 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（9）高中物理教学过程融合物理文化的必要性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 一、绪论 |
| (一)研究的背景 |
| (二)国内外研究现状 |
| 1.国外研究现状 |
| 2.国内研究现状 |
| (三)研究的目的和意义 |
| (四)研究的主要内容 |
| (五)研究的主要方法 |
| 二、理论综述和相关概念界定 |
| (一)理论综述 |
| 1.斯宾塞教育预备说 |
| 2.布鲁纳认知——发现学习理论 |
| 3.马斯洛需要层次理论 |
| (二)相关概念界定 |
| 1.文化 |
| 2.物理文化 |
| 3.教学过程 |
| 三、物理文化的了解情况与应用现状的调查分析 |
| (一)现状调查 |
| 1.现状调查的目的和内容 |
| 2.现状调查的实施对象 |
| (二)具体情况分析 |
| 1.学生问卷分析 |
| 2.教师问卷分析 |
| (三)调查结果 |
| 四、高中物理教学过程融合物理文化的必要性分析 |
| (一)2017 版物理课程标准对物理文化的要求 |
| (二)2019 年人教版普通高中物理教材如何体现物理文化 |
| 1.教材序言 |
| 2.教材致辞 |
| 3.教材实验 |
| 4.教材细节 |
| (三)物理文化在教学过程中的积极作用 |
| 1.提高物理教学过程的活跃性 |
| 2.有助于教学模式的转换 |
| 3.提升物理教学中学生的学习效率 |
| (四)物理文化在教学过程中的育人价值 |
| 1.智育价值 |
| 2.德育价值 |
| 3.美育价值 |
| 五、高中物理教学过程融合物理文化的具体案例 |
| (一)电磁波的发现及应用教学案例 |
| (二)反冲运动火箭教学案例 |
| 六、研究的总结与展望 |
| (一)研究总结 |
| (二)不足与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 物理文化学生调查问卷 |
| 附录B 物理文化教师调查问卷 |
| 致谢 |
（10）双通道十字结构激励平面旋转场涡流传感器裂纹检测机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 旋转场涡流传感器 |
| 1.2.2 涡流场定量评价 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 十字结构激励平面旋转场涡流传感器原理 |
| 2.1 涡流传感器检测原理 |
| 2.2 双通道十字结构激励平面旋转场涡流传感器线圈结构 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于信息熵的涡流分布定量评价 |
| 3.1 0D1T空间的2维涡流矢量的角度谱的信息熵 |
| 3.1.1 获取涡流矢量 |
| 3.1.2 计算涡流矢量的能量和角度 |
| 3.1.3 涡流分布的角度谱统计 |
| 3.1.4 信息熵计算 |
| 3.2 2D1T分布的2 维涡流场的角度谱信息熵 |
| 3.2.1 获取对应点邻域内分布的二维涡流 |
| 3.2.2 计算二维涡流的能量和角度 |
| 3.2.3 涡流分布的角度谱统计 |
| 3.2.4 信息熵计算 |
| 3.3 有限元计算 |
| 3.3.1 几何模型与材料 |
| 3.3.2 物理场设置、网格与求解器 |
| 3.3.3 提取涡流矢量 |
| 3.4 定量分析 |
| 3.4.1 0D1T的2 维涡流分布的角度谱的信息熵 |
| 3.4.2 2D1T的2 维涡流分布的角度谱的信息熵 |
| 3.4.3 信息熵趋近于4.91 bit时试件中2 维涡流的分布状态 |
| 3.4.4 频率对涡流场的影响 |
| 3.4.5 试件中对应点深度对涡流场的影响 |
| 3.5 .本章小结 |
| 第4章 旋转场涡流传感器有限元分析 |
| 4.1 建立有限元模型 |
| 4.1.1 几何模型与材料属性 |
| 4.1.2 边界条件、网格划分与求解 |
| 4.1.3 后处理 |
| 4.2 有限元分析结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 平面旋转涡流传感器验证试验 |
| 5.1 试验系统 |
| 5.2 数据处理方法 |
| 5.3 试验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 1.总结 |
| 2.展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读硕士学位期间的成果 |
四、麦克斯韦电磁场理论的建立（论文参考文献）
- [1]麦克斯韦方程组的对称性与电磁形式[J]. 郭元龙. 中国石油和化工标准与质量, 2021(18)
- [2]高中物理“双循环”课程内容设计模式下的教学设计——以“电磁波的发现及应用”为例[J]. 董鑫鑫,李杰,邢红军. 物理通报, 2021(09)
- [3]涂镀层测厚仪的测试稳定性研究[D]. 邱立争. 南京信息工程大学, 2021(01)
- [4]点衍射干涉仪衍射波矢量分析及纳米线波导衍射元件的研究[D]. 王晨. 浙江大学, 2021(01)
- [5]基于回音壁模式的光学微腔传感与定向出射器件设计及理论研究[D]. 马晓明. 山东大学, 2021(10)
- [6]短距离模分复用通信系统中新型少模光纤研究[D]. 张艺赢. 北京科技大学, 2021(08)
- [7]电磁感应定律中比例常数的确定[J]. 林辉庆. 中学物理教学参考, 2021(13)
- [8]高频直缝焊管电磁场理论计算和数值分析[D]. 王瑞丹. 燕山大学, 2021(01)
- [9]高中物理教学过程融合物理文化的必要性研究[D]. 王嘉路. 辽宁师范大学, 2021(09)
- [10]双通道十字结构激励平面旋转场涡流传感器裂纹检测机理研究[D]. 王慷. 兰州理工大学, 2021(01)