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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

以交聯聚乙烯作為絕緣電纜的耐熱性比聚氯乙烯高，它可以在90℃下長期使用，短路時的 耐熱溫度最高可以達到250 ℃ ；絕緣電阻高，介質損耗角正切小，基本上不隨溫度的變化而變 化；有良好的耐磨性和耐環境應力開裂性。交聯聚乙烯一旦發生電纜燃燒散發出的是二氧化碳 和水，而PVC 電纜燃燒時產生的是氯化氫有害氣體；此外，交聯聚乙烯的密度比PVC 小40 ％ 左右，可以明顯減輕架空線的重量。茂金屬聚乙烯 (MPE) 是在茂金屬催化體系的作用下乙烯 與α-烯烴 (如1-丁烯、l-己烯和1-辛烯) 共聚得到的。與傳統的聚乙烯相比，MPE因具有很窄的 分子量分布和短支鏈分布，使它具有優異的物理性能 (如高彈性、高強度和高伸長率) 和良好 的低溫性能；另外它的分子鏈是飽和的，所含的叔碳原子相對較少，因此具有優異的耐熱老化 和抗紫外性能。對于低煙無鹵阻燃材料來說，可以避免含鹵阻燃材料在燃燒時所帶來的二次污 染，它是阻燃材料發展的主要趨勢。迄今，開發低煙無鹵阻燃劑仍是一個技術難題。目前，電 工行業主要使用的無鹵阻燃填料是粒狀氫氧化鋁和氫氧化鎂，而鎂鋁水滑石起始分解溫度可分 為低溫段和高溫段，拓寬了阻燃溫度范圍，具有阻燃、消煙和填充3種功能，兼具了氫氧化鋁 和氫氧化鎂阻燃劑的優點，克服了它們各自的不足，是一種高效、無毒、低煙的無鹵阻燃劑， 有望成為新一代的阻燃填料。

項目研發了一種采用曲柄搖桿機構驅動水炮炮頭擺動的可折疊水力自擺消防水炮，通過葉輪和一對相互嚙合的錐齒輪帶動曲柄搖桿機構驅動炮頭以相應的擺角擺動。該水炮擺角大小可調，覆蓋范圍廣；操作機動靈活，無需人工干預；可折疊、移動性強。

自蔓延高溫合成（SHS）也稱為燃燒合成，是利用化學反應自身放熱來制備材料的新技術，具有能耗低、工藝及設備簡單，產品純度高等特點。SHS廣泛應用于制備陶瓷、金屬間化合物、金屬陶瓷、梯度材料和復合材料等材料。并且SHS技術與傳統技術結合形成SHS制粉、SHS燒結、SHS加壓致密化、SHS冶金、SHS焊接和SHS涂層等新方向。其應用范圍涉及工業及軍用等諸多領域。本項目主要涉及以下四個方面：1.SHS制備陶瓷復合鋼管方面：利用高放熱的鋁熱反應體系，在離心力或重力作用下使熔融反應產物中比重不同的相分離，使比重小的陶瓷相凝固在鋼管表面形成陶瓷襯層。SHS陶瓷復合鋼管具有耐磨、耐蝕、抗熱沖擊和抗機械沖擊等綜合性能，可廣泛應用于化工、電力、石油、煉鋁和冶金等行業，輸送電廠煤粉、灰渣、腐蝕介質、鋁液、礦山礦粉、尾礦和回填料，以及高酸性、高堿性、高硬度或高溫物質的輸送。2. SHS制粉方面：采用SHS技術制備硅化物和硼化物粉末，通過控制原料狀態、以及合成后的冷卻過程，獲得均一物相高純度的所需硅化物和硼化物粉。應用于耐高溫的防氧化涂層，例如姿控發動機防護涂層，可明顯提高發動機的性能。3.SHS制備鈦鎳多孔合金：多孔鈦鎳合金強度高、密度低、耐腐蝕性強，彈性模量與人骨彈性模量接近，生物相容性好，生物界面結合牢固，能被組織固定，是理想的生物醫學植入材料，在臨床各科和醫療器械等方面具有廣泛的應用前景。采用注射成形或注凝成形可以成形復雜的骨骼形狀，脫脂預燒后，再預熱點火燃燒合成多孔鈦鎳多孔合金，其孔隙度高、孔隙大小及分布均勻、連通性好。4.SHS處理放射性核廢料方面：放射性廢料制約核能的和平開發利用。采用SHS直接固化放射性廢物的固化效率高、工藝及設備簡單，且可有效避免核廢物二次污染，易實現規模生產，具有明顯優勢。該成果已通過部級鑒定，整體技術達國際先進水平，并榮獲教育部科技進步二等獎。

高校科技成果盡在科轉云

發現自噬蛋白激酶復合體成員ATG1和ATG13蛋白在營養缺陷及恢復條件下，其穩定性受26S蛋白酶體動態調控。在正常生長條件下，E3泛素連接酶SINAT1和SINAT2與自噬起始復合體中的ATG13蛋白相互作用，通過K48連接的泛素化修飾，促進ATG13蛋白的降解，從而抑制自噬過程的發生。在營養缺陷條件下，SINAT6則通過競爭性結合ATG13，抑制ATG13蛋白的泛素化降解，促進自噬發生。深入研究表明，ATG13a蛋白中K607和K609兩個關鍵的賴氨酸殘基對于其泛素化及抑制自噬發生至關重要。進一步，研究發現TRAF1a和TRAF1b作為接頭分子，參與了SINAT1/SINAT2及SINAT6對ATG13蛋白的穩定性調控。同時，該研究揭示了ATG1蛋白通過磷酸化修飾，在營養缺陷條件下反饋調節TRAF1接頭分子蛋白的穩定性，進一步維持植物自噬發生水平的穩態（如上圖所示）。與其生理功能一致，擬南芥atg1a atg1b atg1c三突變體表現出提前衰老、對營養缺陷異常敏感、及TRAF1a蛋白穩定性下降的表型。該論文揭示了擬南芥SINAT家族蛋白通過介導ATG13蛋白的泛素化修飾和穩定性，影響植物自噬發生的分子機制，具有重要的科學意義。

船舶在長期在干燥 高鹽、高腐蝕的還是環境中航行，油漆容易剝落，為了保養船舶 延長船舶使用壽命。船舶上經常需要補刷油漆。光觸媒是一種以納米級二氧化鈦為代表的具有光催化功能的光半導體材料的總稱，它在紫外光及可見光的作用下，產生強烈催化降解功能：能有效地降解空氣中有毒有害氣體，還具備除甲醛、除臭、抗污、凈化空氣等功能。但是光觸媒在發揮作用時需要較強光照來催化，這導致它在長年見不到陽光，只能依靠普通照明燈光的船舶內部船艙失去用武之地。團隊巧妙地應利用石墨烯和金顆粒的特點，