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光現(xiàn)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?qū)е碌奶荻攘?，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(dǎo)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(xué)近似模型，光線在微粒經(jīng)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(fā)為偶極子，受到偶極子與強聚焦光場的相互作用力； 相關(guān)內(nèi)容： 動手調(diào)節(jié)光路，利用光鑷捕捉并操控小球； 基于空間光調(diào)制器的光鑷系統(tǒng)，通過研究不同算法從而得到加載在空間光調(diào)制器上的全息圖、更加深入地研究特殊模式光束在光學(xué)微操縱中的應(yīng)用、拓展光鑷與其他學(xué)科交叉的應(yīng)用前景以及對光場偏振態(tài)、相位、振幅的聯(lián)合調(diào)制等等。 應(yīng)用領(lǐng)域： 作為非侵入型的力學(xué)操控系統(tǒng)，光鑷可以應(yīng)用于細胞生物學(xué)、氣溶膠科學(xué)、物理化學(xué)等交叉學(xué)科的基礎(chǔ)研究，包括細胞微環(huán)境的改變、形變拉伸、微粒力學(xué)參數(shù)的測量等等。將全息光鑷與圖像識別結(jié)合，可以做到自動捕獲粒子和分揀， 將全息光鑷與光學(xué)顯微鏡相結(jié)合，可以量化細胞、分子的動力學(xué)特性，在細胞生物學(xué)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(jīng)過擴束后，直徑與空間光調(diào)制器有效區(qū)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(zhuǎn)線偏光角度，使之工作在相位模式下，空間光調(diào)制器的入射角控制在在 5°以內(nèi)。 經(jīng)過空間光調(diào)制器反射的光經(jīng)過由兩個傅里葉透鏡組成的縮束系統(tǒng)，該系統(tǒng)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(tǒng)將激光直徑稍大于顯微物鏡入瞳直徑。 經(jīng)過縮束系統(tǒng)的激光經(jīng)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?？臻g光調(diào)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(jīng)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(xiàn)期望的光場分布。   特點： 此方案采用的開普勒式縮束系統(tǒng)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(diào)制器上疊加閃耀光柵后，后續(xù)光學(xué)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(diào)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(diào)制器可供多種語言調(diào)用（labview、C、Python 等）；可編程實現(xiàn)不同數(shù)目、不同排列的光阱陣列；   配置標(biāo)準(zhǔn)：   序號 配置 規(guī)格 序號 配置 規(guī)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(diào)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

近年來,半導(dǎo)體光源正以新型固體光源的角色逐步進入照明領(lǐng)域。由于半導(dǎo)體照明具有高效、節(jié)能、環(huán)保、使用壽命長、響應(yīng)速度快、耐振動、易維護等顯著優(yōu)點,所以在國際上被公認為最有可能進入通用照明領(lǐng)域的新型固態(tài)冷光源。隨著其價格的不斷降低,發(fā)光亮度的不斷提高,半導(dǎo)體光源在照明領(lǐng)域中展現(xiàn)了廣泛的應(yīng)用前景。業(yè)界普遍認為,半導(dǎo)體燈取代傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈,是大勢所趨。而半導(dǎo)體發(fā)光二極管（Light Emitting Diode , 簡稱LED）被認為是最有可能進入普通照明領(lǐng)域的一種綠色照明光源，按固體發(fā)光物理學(xué)原理,LED發(fā)光效率能近似100 % ,并具有工作電壓低、耗電量小、發(fā)光效率高、響應(yīng)時間極短、光色純、抗沖擊、性能穩(wěn)定可靠及成本低等優(yōu)點,因此被譽為21 世紀(jì)新光源,有望成為繼白熾燈、熒光燈、高強度氣體放電燈之后的第四代光源。雖然LED具有以上的很多優(yōu)點，但是發(fā)光效率和使用壽命仍是制約其普及應(yīng)用的主要因素。 目前國內(nèi)大多致力于LED外部封裝結(jié)構(gòu)的研究，而公司里多采用進口芯片，如cree芯片，再在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進行外部封裝結(jié)構(gòu)和設(shè)計。而即便是散熱好，壽命長，取光效率比較好的封裝結(jié)構(gòu)，國內(nèi)所能達到的水平也就是剛剛超出100lm/w。主要原因在于其封裝材料的選擇和封裝結(jié)構(gòu)的不合理性，浪費了芯片的出射光，從而降低了取光效率。而國外LED不僅在外部封裝結(jié)構(gòu)，而且在芯片方向都明顯優(yōu)于國內(nèi)水平，所以基本壟斷國內(nèi)LED的市場，尤其對于功率型白光LED的壟斷相當(dāng)嚴(yán)重。而這些高亮度半導(dǎo)體LED芯片生產(chǎn)技術(shù)掌握在以美國Cree和Lumileds、日本的Nichia和Toyoda Gosei，以及歐洲的Osram等為首的少數(shù)大公司手中。 現(xiàn)在功率型白光LED 的光效已提高到80～100lmPW,而真正能夠取代白熾燈和熒光燈進入通用照明市場,其光效需要達到150lm/ W。這一方面要求在芯片的制作上不斷提高LED 的量子效率,同時還要求在LED 的封裝及燈具的設(shè)計制作過程中盡可能提高出光效率?，F(xiàn)有的LED出光效率低的原因之一是，LED芯片的折射率較高，LED發(fā)出的光在出射芯片的時候，有相當(dāng)一部分光被芯片與外界（環(huán)氧樹脂）的界面反射。本產(chǎn)品是通過特殊鍍膜方法，使LED芯片出光效率提高了10%?？梢杂行У脑黾覮ED的使用壽命，達到2萬小時以上，而且可以使發(fā)光效率達到120lm/w到160lm/w。擁有這樣長壽命和高出光效率的白光LED，必將引領(lǐng)整個照明市場，必將產(chǎn)生豐厚的利潤，具有非常好的發(fā)展前景。

近日，東南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院青年教師陳旭漫博士在國際頂級期刊《Angewandte Chemie（德國應(yīng)用化學(xué)）》上發(fā)表題為“Efficient Near-Infrared Emissive Artificial Supramolecular Light-Harvesting System for Imaging in Golgi Apparatus”的學(xué)術(shù)論文。光捕獲過程作為將自然光進行捕獲、能量轉(zhuǎn)化并利用的步驟，是植物光合作用中第一個也是十分重要的過程。構(gòu)筑人工光捕獲體系對于光能的利用具有重要意義，但目前構(gòu)筑具有高效人工光捕獲體系仍存在很大挑戰(zhàn)。東南大學(xué)研究團隊利用“杯芳烴誘導(dǎo)聚集”策略，設(shè)計合成兩親磺化杯芳烴和陽離子型萘基吡啶衍生物作為熒光給體在水溶液中自組裝，并引入尼羅藍作為熒光受體分子，成功構(gòu)筑了近紅外發(fā)射的超分子人工光捕獲體系。通過進一步研究，團隊發(fā)現(xiàn)該體系在細胞內(nèi)依然保持很高的光捕獲效率和高度穩(wěn)定性，同時證明了其對高爾基體染色的選擇性。該研究對于人工超分子光捕獲體系傳感、成像、診斷等方面的研究有著重要的推動作用。論文第一作者為東南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院青年教師陳旭漫，東南大學(xué)為第一通訊單位。

產(chǎn)品詳細介紹磁光效應(yīng)系統(tǒng)是研究磁性薄膜、磁性微結(jié)構(gòu)以及樣品磁化強度和樣品各向異性最理想的測量工具。是一種基于磁光效應(yīng)原理設(shè)計的超高靈敏度磁強計.具有測量精度高、測量時間短等優(yōu)點。可以產(chǎn)生平滑、穩(wěn)定的受控磁場，并且磁場平滑過零?？梢灾瘘c測量也可以掃描測量，方便易懂的測量軟件以及友好的交互界面為測量提供了有力保障。本套磁光效應(yīng)系統(tǒng)是廣大科研工作者的有利工具.磁光克爾系統(tǒng)功能和特點：測量靈敏度高，準(zhǔn)確度高。非接觸式測量，是一種無損測量。可以測量同一樣品厚度不等的楔形磁性薄膜?？梢詫悠贩诺秸婵罩性粶y量。可以測量同一樣品不同部位的磁化情況。

本實用新型公開了一種基于偏振光相位調(diào)制的結(jié)構(gòu)光生成裝置。激光器發(fā)出線偏振光的光束入射到半波片上，經(jīng)過半波片偏振方向旋轉(zhuǎn)角度，再到電光相位調(diào)制器中分解成兩個偏振分量，被電光相位調(diào)制器調(diào)制產(chǎn)生相位差，接著經(jīng)擴束鏡擴束后入射到左、右偏振分光鏡拼接后形成的端面中間讓調(diào)制后的光束透過，然后兩路光束入射到偏振片上僅透過沿其光軸方向的分量形成一路光束，最終聚焦在聚焦鏡的焦點處發(fā)生干涉。本實用新型能應(yīng)用到熒光顯微成像上，能獲得更好的熒光信號信噪比和更強的組織內(nèi)部大深度成像能力。