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光現象資源箱 型號：QWG1208 ? 實驗清單： 光在空氣中直線傳播實驗 面鏡成像觀察實驗 ? ? ? ? 透鏡成像觀察實驗 影子觀察實驗

含電路板、散裝元器件、制作說明書等

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原理介紹： 光在與微粒的相互作用中，會將自身攜帶的動量傳遞給微粒，對微粒施加力的作用。在光鑷中，處在激光中的粒子所受的力有兩種：一部分是電磁場分布不均勻導致的梯度力，梯度力將微粒吸引向光阱的中心；一部分是光子與粒子相互作用導致的散射。針對不同大小的粒子，大致可以分為三類： 一、微粒的尺度遠大于激光波長，可以采用幾何光學近似模型，光線在微粒經過折射反射，將動量傳遞至微粒上； 二、微粒尺度跟激光波長相近，這種情況下可以通過電磁場麥克斯韋方程組求解； 三、微粒尺度遠小于激光波長，微粒在光場中被激發為偶極子，受到偶極子與強聚焦光場的相互作用力； 相關內容： 動手調節光路，利用光鑷捕捉并操控小球； 基于空間光調制器的光鑷系統，通過研究不同算法從而得到加載在空間光調制器上的全息圖、更加深入地研究特殊模式光束在光學微操縱中的應用、拓展光鑷與其他學科交叉的應用前景以及對光場偏振態、相位、振幅的聯合調制等等。 應用領域： 作為非侵入型的力學操控系統，光鑷可以應用于細胞生物學、氣溶膠科學、物理化學等交叉學科的基礎研究，包括細胞微環境的改變、形變拉伸、微粒力學參數的測量等等。將全息光鑷與圖像識別結合，可以做到自動捕獲粒子和分揀， 將全息光鑷與光學顯微鏡相結合，可以量化細胞、分子的動力學特性，在細胞生物學中有巨大的研究空間； 方案介紹： 光路圖：   上圖為本方案全息光鑷裝置的光路示意圖。首先激光經過擴束后，直徑與空間光調制器有效區域的短邊直徑相等，擴束后的激光依次通過線偏振片、半波片和非偏振分光棱鏡。用半波片旋轉線偏光角度，使之工作在相位模式下，空間光調制器的入射角控制在在 5°以內。 經過空間光調制器反射的光經過由兩個傅里葉透鏡組成的縮束系統，該系統能改變光斑尺寸確保光束直徑與顯微物鏡的入瞳直徑匹配。對于外圍光強較弱的高斯光束，利用此縮束系統將激光直徑稍大于顯微物鏡入瞳直徑。 經過縮束系統的激光經過 45°直角反射鏡，二向色鏡將激光透射進入顯微物鏡，同時讓照明光源透過，從而使 CMOS 相機采集到樣品像。空間光調制器位于第一個傅里葉透鏡的焦距處，全息圖與物鏡入瞳是共軛像面，所以全息圖經過顯微物鏡做傅里葉變換后在顯微物鏡焦平面即樣品面上再現期望的光場分布。   特點： 此方案采用的開普勒式縮束系統透鏡間的焦平面與樣品面是共軛的，在透鏡焦平面加入高通濾波器或在空間光調制器上疊加閃耀光柵后，后續光學元件按照一級像排列，從而移去零級光的影響。 加載全息圖后 X-Y 位置可實時調整，快速疊加不同焦距菲涅爾相位圖、閃耀光柵相位圖等； 空間光調制器可供多種語言調用（labview、C、Python 等）；可編程實現不同數目、不同排列的光阱陣列；   配置標準：   序號 配置 規格 序號 配置 規格 1 激光光源 637nm 激光最大功率1w 4 顯微物鏡 PLN100× 油浸   NA 1.25 2 空間光調制器 1920*1080   2π 5 照明光源 波長470nm 功率760mw 3 CMOS相機 1280*1024 60FPS 6 相機筒鏡 f=200mm 等系列其他配置

激光顯示是新一代高清、高品質顯示技術，具有亮度高、壽命長、色彩好、環保節能等優點，正逐步 進入顯示市場，形成包括激光放映機、激光投影、激光電視和激光拼墻等等主要產品組成的近千億產值。 目前，市場主流激光顯示的核心技術方案是“激光LD+發光材料”的激光熒光技術，通過發光材料可以有 效消除激光的相干性和視覺危害，更重要的是可以替代低發光效率的綠色激光器，從而大幅度降低整個激 光顯示器件的成本、可靠性，并提高器件的顯示亮度和光色穩定性；因此，實質性地加速并推動了激光顯 示技術進入市場并形成規模產值。目前，國內外代表性企業主要有日本三菱、韓國三星及比利時巴可公 司，及國內光峰光電、海信、長虹、等等。然而，當前激光熒光顯示仍存在一些產業共性瓶頸，主要瓶頸 之一是激光顯示用發光材料的發射譜帶過寬，導致激光顯示的色域相對較窄，無法滿足人們對高清顯示的 需求；通過前期系統研發，我們開發出面向激光熒光顯示的系列高性能窄帶發射發光材料，亟待與相關優 勢企業聯合開發下一代高清寬色域激光顯示技術，形成我國原創性自主知識產權，帶動新材料、新型激光 柔性彩色電子紙在出版、教育、廣告、無人超市等領域有廣泛的應用

一、成果簡介 顏色是衡量紅葡萄酒乃至果酒品質重要的指標，顏色純正是高檔優質葡萄酒的評判標準之一，目前國產紅葡萄酒普遍存在顏色不穩定、褪色較快的問題，葡萄酒陳釀潛力較差，產品檔次不高。本項目針對我國不同產 區紅葡萄酒風味物質指紋特點，研發出基于紅葡萄酒酚類指紋為基礎的護色關鍵技術，從調整工藝參數著手，改變顏色相關組分的組成比例，不僅顯著減緩了葡萄酒陳釀過程中顏色褪變，也明顯改善了葡萄酒口感，而且

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中國燒結釹鐵硼磁體生產廠家大部分仍采用傳統工藝(普通鑄錠、中粗細破碎、氣流磨制粉、垂直磁場成型、冷等靜壓、燒結)生產，燒結釹鐵硼用合金大部分是采用模鑄(Mold Casting)工藝，嚴重影響磁體的檔次。 日本燒結釹鐵硼的生產工藝是合金鑄片、氫破碎技術、氣流磨、一次磁場成型和燒結。釹鐵硼合金鑄片生產企業主要有日本三德金屬、昭和電工和住金鉬，合金品質高，為高檔燒結釹鐵硼磁體提供優質合金。 鑒于日本生產技術和分工的優越性，中國釹鐵硼行業正在逐步采用日本模式。為此，本項目在國家科技攻關重大項目支持下，開發出具有自主知識產權的燒結釹鐵硼用合金鑄片產業化技術。該技術的優點有：（1）“快冷片”凝固速率比鑄錠快，阻止了a-Fe枝晶生成。實驗表明：傳統工藝稀土總量低于33wt%時鑄錠中開始出現枝狀a-Fe相，稀土總量越低，鑄錠中的a-Fe相越多；快冷厚帶工藝只要稀土總量不低于28.5wt%，“快冷片”中就沒有a-Fe出現；（2）Nd2Fe14B主相晶粒中有許多富Nd相小片，在氫破碎后形成很多微裂紋，又無大的a-Fe枝晶，因此鑄片的粉碎性能很好，確保了在氫破碎和氣流磨后可以形成單晶粉末，使粉末定向排列最佳，從而提高磁體的剩磁；（3）“快冷片”中富Nd相分散得很好，使燒結時液相分布最佳，有利于在較低的燒結溫度下得到高密度、高矯頑力的磁體；（4）稀土總量可以大大降低，又不會形成缺稀土區域(它會使退磁曲線方形度下降)，這對生產高矯頑力、高磁能積至關重要，同時可以降低Dy、Tb的用量；（5）磁體的氧含量低。