鼠标的定位原理 光电鼠标就是通过红外线或者激光检测鼠标的位移,将位移信号转换为电脉冲信号,通过程序的处理控制屏幕中光标箭头的移动。 一.鼠标的结构 光学鼠标主要由四部分的核心组件构成,分别就是发光二极管、透镜组件、光学引擎以及控制芯片组成。 光电鼠标的控制芯片 控制芯片负责协调光电鼠标中各元器件的工作,并与外部电路进行沟通(桥接)及各种信号的传送与收取。我们可以将其理解成就是光电鼠标中的“管家婆”,实现与主板USB接口之间的桥接。当然,它也具备了一块控制芯片所应该具备的控制、传输、协调等功能。 这里有一个非常重要的概念大家应该知道,就就是dpi对鼠标定位的影响。dpi就是它用来衡量鼠标每移动一英寸所能检测出的点数,dpi越小,用来定位的点数就越少,定位精度就低;dpi 越大,用来定位点数就多,定位精度就高。 光学感应器 光学感应器就是光电鼠标的核心。 光学感应器主要由CMOS感光块(低档摄像头上采用的感光元件)与DSP组成。CMOS感光块负责采集、接收由鼠标底部光学透镜传递过来的光线(并同步成像),然后CMOS感光块会将一帧帧生成的图像交由其内部的DSP进行运算与比较,通过图像的比较,便可实现鼠标所在位置的定位工作。
光学透镜组件 光学透镜组件被放在光电鼠标的底部位置,从图中可以清楚地瞧到,光学透镜组件由一个棱光镜与一个圆形透镜组成。 其中,棱光镜负责将发光二极管发出的光线传送至鼠标的底部,并予以照亮。圆形透镜则相当于一台摄像机的镜头,这个镜头负责将已经被照亮的鼠标底部图像传送至光学感应器底部的小孔中。通过观瞧光电鼠标的背面外壳,我们可以瞧出圆形透镜很像一个摄像头。 不管就是阻断棱光镜还就是圆形透镜的光路,均会立即导致光电鼠标“失明”。其结果就就是光电鼠标无法进行定位,由此可见光学透镜组件的重要性。 发光二极管 光学感应器要对缺少光线的鼠标底部进行连续的“摄像”,自然少不了“摄影灯”的支援。否则,从鼠标底部摄到的图像将就是一片黑暗,黑暗的图像无法进行比较,当然更无法进行光学定位了。 通常,光电鼠标采用的发光二极管就是红色的(也有部分就是蓝色的),且就是高亮的(为了获得
电子科技大学 电子技术实验报告 学生姓名：班级学号：考核成绩：实验地点：仿真指导教师：实验时间： 实验报告内容：1、实验名称、目的、原理及方案2、经过整理的实验数据、曲线3、对实验结果的分析、讨论以及得出的结论4、对指定问题的回答 实验报告要求：书写清楚、文字简洁、图表工整，并附原始记录，按时交任课老师评阅实验名称：负反馈放大电路的设计、测试与调试
一、实验目的 1、掌握负反馈电路的设计原理，各性能指标的测试原理。 2、加深理解负反馈对电路性能指标的影响。 3、掌握用正弦测试方法对负反馈放大器性能的测量。 二、实验原理 1、负反馈放大器 所谓的反馈放大器就是将放大器的输出信号送入一个称为反馈网络的附加电路后在放大器的输入端产生反馈信号，该反馈信号与放大器原来的输入信号共同控制放大器的输入，这样就构成了反馈放大器。单环的理想反馈模型如下图所示，它是由理想基本放大器和理想反馈网络再加一个求和环节构成。 反馈信号是放大器的输入减弱成为负反馈，反馈信号使放大器的输入增强成为正反馈。四种反馈类型分别为：电压取样电压求和负反馈，电压取样电流求和负反馈，电流取样电压求和负反馈，电流取样电流求和负反馈。 2、实验电路
实验电路如下图所示，可以判断其反馈类型累电压取样电压求和负反馈。 3.电压取样电压求和负反馈对放大器性能的影响 引入负反馈会使放大器的增益降低。负反馈虽然牺牲了放大器的放大倍数，但它改善了放大器的其他性能指标，对电压串联负反馈有以下指标的改善。 可以扩展闭环增益的通频带 放大电路中存在耦合电容和旁路电容以及有源器件内部的极间电容，使得放大器存在有效放大信号的上下限频率。负反馈能降低和提高,从而扩张通频带。 电压求和负反馈使输入电阻增大 当 v一定，电压求和负反馈使净输入电压减小，从而使输入电流 s
Mn3Al块体合金下的电子结构计算论文2019-02-15 摘要：自旋电子学器件在航天、军事等高科技领域，甚至在智能家电、通讯等民用领域都有广泛的利用，因此它也引起了科学家们越来越多的关注。我们将对D03型Mn3Al块体合金的电子结构和磁性利用理论模拟计算方法进行研究。根据理论计算发现Mn3Al合金不仅具有100%的自旋极化率而且还有半金属特性的电子结构。关于合金磁性计算研究表明它是完全反铁磁性材料。Mn3Al 合金是一种半金属完全反铁磁材料，所以研究Mn3Al合金对自旋电子学器件的设计具有重要意义。 关键词：Mn3Al合金；密度泛函理论；电子结构；磁性 自旋电子学器件具有不同于传统半导体器件的优势使它成为21世纪重要的研究方向之一。传统的电子学器件通常是利用电子的电荷特性，而自旋电子学器件是通过电子的自旋和电荷来进行运输的。相对于传统电子学器件来说，自旋电子学器件不仅具有更低的耗能、非易失性、更强大的数据储存能力，而且还具有更快速的信息处理能力和集成度高的.优质特点。除此之外，它在磁记录读出磁头、磁传感器、磁性随机存储器等领域有着广泛的应用前景。尽管自旋电子学器件能够更好地满足科学发展和人类的需要，但是它在实际材料的需求上有着较高的要求。 自旋电子学器件的制作的关键就在于如何能够将不同特征的电子有效的注入到半导体材料中，以此来达到实现自主运输的目的。正如我们所知的，现在很多的材料做成的自旋电子学器件都只能在低温的环境下运行，这带来了很多的不便。所以研究能在高居里温度下运行的自旋电子学器件的材料就显得尤为重要了。研究表明自旋电子学器件的性能和自旋极化率有着密切的联系，如果材料具有高的自旋极化率，也就是说在费米能级附近分别具有自旋向上和自旋向下的电子数目越不平衡，那么自旋电子学器件的性能就越好。近年来，由于半金属材料的优点，使得它成为了大家研究的热点之一。1983年，deGroot及他的团队采用第一性原理计算方法在理论上首次发现half-Heusler合金NiMnSb具有半金属性，越来越多的Heusler合金被研究证实其半金属性并被归为半金属铁磁体。Heusler合金具有独特的磁学性质、形状记忆效应、半金属性、拓扑绝缘等性能，而这些优点就使得这种合金在自旋电子器件的研究中具有重要意义。虽然Mn3Al块体合金具有多种结构，其中最重要的一种结构是 D03型。利用密度泛函理论计算的方法，本文研究了D03型Mn3Al块体合金的电子结构及磁性。 1研究方法 本文采用的第一性原理计算，此次研究所有的计算工作都是在高性能计算机上运行ViennaAb-initoSimulationPackage（VASP）程序完成。计算过程中，我们采用广义梯度近似（GGA）方法，选取缀加投影波（PAW）来描述离子
光的直线传播(均匀介质 ) 光学知识结构图本影半影日食月食小孔成像 真空中光速 c = 3.0×108米 /秒 光的反射几 何 光 学反射定律入射线、反射线与法线共面，且 分居法线两侧，入射角 =反射角。 平面镜成像特点：成虚像 ;像与物等大小 , 正立 ,且与镜面位置对称。 折射定律光线从第一种媒质射入第二种 媒质时 ,入射线、折射线与法线共面，且 分居法线两侧；入射角（ i）与折射角 (r) 正弦的比值为一常量 n， n= sin i (n 由两种媒质种类决定)，称为 sin r 第二种媒质对第一种媒质的折射率。 如第一种媒质是空气或真空， n 又称为 第二种媒质的折射率。 棱镜光从玻璃棱镜的一个 侧面射入，从另一个侧面 射出时，出射光线跟入射光 线相比，向底面偏折。 全反射棱射横截面是等 腰直角三角形的棱镜叫全 反射棱镜。 光的折射光谱 全反射现象光线从空气 或真空中射向其它媒质(n 密 ＞n 疏 )时 ,当入射角大于等于 临界角 C 时,折射光线完全 消失 ,反射光最强 . 这种现象 叫做全反射。 SinC= 1 n 光的色散一束白光通过三棱 镜后发生色散 ,形成按一定次 序 (红、橙、黄、绿、蓝、 靛、紫 )排列的光谱。 色散现象表明：白光是由各种 单色光组成的复色光，同种媒 质对不同色光的折射率不同， 对紫光折射率最大，对红光折 射率最小。 发射光谱由发光物体直接产生的 光谱叫发射光谱。 连续光谱由连续分布的一切波 长的光组成的光谱。 明线光谱（线状谱）由一些不 连续的亮线组成的光谱。 各种元素都有一定的线状谱，元 素不同，线状谱也不同，故线状 谱又称原子光谱。 吸收光谱连续光谱中某些波长 的光被物质吸收后产生的光谱叫 吸收光谱 光谱分析根据光谱来鉴别质和确定它 的化学组成，这种方法叫光谱分析。做 光谱分析时，可利用明线光谱也可以利 用吸收光谱。 光 的 本光的波动性性 光的粒子性 光的干涉 光的衍射 光电效应在光的照射 下，物体发射电子的现 象叫光电效应。光电效 应的特点：①入射光的 频率必须大于被照射金 属的极限频率，才可以 发生；②光电子的最大 初动能随入射光的频率 增大而增大；③光电子 的发射是光照瞬间进行 的；④光电流的强度与入射光强度成 正比。 双缝干涉 干涉的应用 薄膜干涉 光子光在空间传播不 是连续的，是一份一份的，每一份叫做一个 光子。光子的能量 E=hv， h=6.63×10 － 34焦·秒，称普朗克常量。 爱因斯坦的光电方程： hv－W= 1 mv2，其中 W 2 为逸出功， 1 mv2为光 2 电子最大初动能。
实用文档 电子科技大学实 验 报 告 名：学生姓号：学TCP/IP协议名课程称： 教指导师：2016 年 11 日期：月 26 日 OSPF实验项目名称：协议的多区域特性分：告报评教师签字：
实用文档 一、实验原理 OSPF 协议（RFC 2328）是一个基于链路状态路由选择的内部网关协议：路由器仅 在网络拓扑变化时使用洪泛法（flooding）将自己的链路状态更新信息扩散到整个自治系统中。为了增强 OSPF 协议的可伸缩能力（Scalability），OSPF 协议引入了区域的概念来有效并及时的处理路由选择。OSPF 区域是包含在 AS 中的一些网络、主机和路由器的集合，自治系统中所有 OSPF 区域必须连接到一个主干区域（Area 0）上。 区域内的 OSPF 路由器（内部路由器，IR）使用洪泛法（flooding）传送本区域内的链路状态信息，区域边界的 OSPF 路由器（区域边界路由器，ABR）将本区域的信息汇总发给其他区域，自治系统边界的 OSPF 路由器（自治系统边界路由器，ASBR）将自治 系统外的路由（外部路由）发布在自治系统中。主干区域中的 OSPF 路由器也称为“主干路由器”（BR）。ABR 不能向 OSPF 残桩区域（Stub Area）通告外部路由。在多址网络中，为了避免不必要的链路状态洪泛，需要选举 1 个指定路由器（DR）和 1 个备份指定路由器（BDR）。OSPF 协议有 5 种类型的报文，它们被直接封装在 IP 分组中多播发送。 - 问候（Hello）报文：用来建立并维护 OSPF 邻接关系。在建立了邻接关系后， OSPF 路由器会定期发送 Hello 报文，来测试邻站的可达性。 - 数据库描述（DBD）报文：描述 OSPF 路由器的链路状态数据库的概要信息，即数据库中每一行的标题，它在两台相邻路由器彼此建立邻接关系时发送的。 - 链路状态请求（LSR）报文：由需要若干条特定路由信息的路由器发送出的，它的回答是 LSU 报文。新接入的路由器在收到 DBD 报文后，可以使用 LSR 报文请求关于某些路由的更多信息。 - 链路状态更新（LSU）报文：OSPF 的核心。OSPF 路由器使用 LSU 报文通告链路状态更新信息（即链路状态通告，LSA）每一个 LSU 报文可包含几个 LSA。， OSPF 协议的 LSA 有 5 种常用类型：路由器链路 LSA、网络链路 LSA、汇总链路到网络 LSA、汇总链路到 ASBR LSA 和外部链路 LSA。 5 种类型的 LSA这由不同类型的 OSPF 路由器产生，在特定类型的区域范围内扩散。 - 链路状态确认（LSAck）报文：用来确认每一个收到的 LSU 报文，使得 OSPF 协议的路由选择更加可靠。 二、实验目的 1、掌握 OSPF 协议中区域的类型、特征和作用 2、掌握 OSPF 路由器的类型、特征和作用 实用文档 3、掌握 OSPF LSA 分组的类型、特征和作用 4、理解 OSPF 区域类型、路由器类型和 OSPF LSA 分组类型间的相互关系
收稿日期:2008205205; 修订日期:2008206230 作者简介:宋永东(19582 ),陕西户县人,副教授.主要从事电子技术与半导体理论的科研和教学工作. CdO 电子结构的第一性原理计算 宋永东1,黄 同2,吕淑媛3 (1.延安大学物理与电子信息学院,陕西延安716000;2.延安大学西安创新学院,陕西西安710100;3.西安邮电 学院电信系,陕西西安710021) 摘要:基于密度泛函理论(Density Functional Theory )框架下的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了岩盐、氯化铯以及纤锌矿构型CdO 的体相结构、电子结构和能量等属性。利用精确计算的能带结构和态密度,从理论上分析了CdO 材料基态属性及其化学和电学特性,理论结果与实验结果相符合,这为CdO 光电材料的设计与大规模应用提供了理论依据。同时,计算结果也为精确监测和控制这一类氧化物材料的生长过程提供了可能性。关键词:CdO ;电子结构;第一性原理;相变 中图分类号:TN201 文献标识码:A 文章编号:100028365(2008)0821106204 Firs t 2Pri ncip le Calc ula ti o n of Ele c t r o nic S t r uc t ur e of CdO SONG Yong 2dong 1,HUANG Tong 2,L V Shu 2yu an 3 (1.College of Physics &Electronic Information ,Yan πan U niversity ,Yan πan 716000,China ;2.Xi πan G reation Collgeg of Yan πan U niversity ,Xi πan 710100,China ;3.Department of T elecommunication ,Xi πan Institute of Post and T elecommunication ,Xi πan 710072,China) Abs t rac t :The phase structure ,electronic structure and energy of CdO in rocksalt ,ce sium chloride and wurtzite are calculated utilizing first 2principle ultra 2soft p seudo 2potential approach of the plane wave based upon the Density Functional Theory (DFT ).The ground state ,electronic and chemical propertie s are analyzed in terms of the precise calculated band structure and density of state ,the theoretical re sults agree well with the experimental value ,and can provide theorical asis for the de sign and application of optoelectronics materials of CdO.Meanwhile ,the calculated re sults can provide the po ssibility for more precise monitoring and control during the growth of CdO materials. Ke y w ords :CdO ;Electronic structure ;First 2principle s ;Phase transformation 透明导电薄膜(TCOS )由于其低的电阻率、高的透光率而成为具有优异光电特性的电子材料之一,现已在太阳能电池[1]、液晶显示器[2]、气体传感器[3]、紫外半导体激光器等领域得到应用。氧化镉(CdO )作为一类宽禁带化合物半导体材料,由于在导电和可见光透过方面具有优异的性能,现已在新型透明导电薄膜方面受到人们的重视,被认为是一种有潜力的光电材料[4～7],可用于太阳能电池、电致变色器件、液晶显示器、热反射镜、平板显示装置、抗静电涂层及光电子装置等领域。与其它透明导电薄膜材料相比,CdO 薄膜具有很多优点,如生长温度低,可在室温下获得结晶取向好的高迁移率薄膜;在未掺杂情况下,由于薄膜中存在大量的间隙Cd 原子和氧空位作为浅施主,因此CdO 薄膜有很高的载流子浓度,使得CdO 在未掺杂 的情况下就有很高的电子浓度和电学性能;同时CdO 薄膜的禁带宽度(E g =2.26eV ,对应的吸收波长在550nm )在太阳可见光辐射区,可以作为Si 、Cd Te 、CuL nSe 2(CIS )等太阳能电池的窗口材料,对应不同的 制备方法,禁带宽度有一定的变化。近年来,基于密度泛函理论的第一性原理计算已用来研究这类材料的光学性质。本文计算了各种构型CdO 电子结构,并与相关文献进行了比较。1 理论模型和计算方法1.1 理论模型 氧化镉是n 型半导体化合物,室温下其稳定的结晶态为立方NaCl 型结构,空间群为Fm 23m ,晶胞参数a =4.674!。另外,CdO 还存在闪锌矿、氯化铯以及纤锌矿型3种亚稳态结构。第一性原理计算表明,大约在89GPa 压力下,立方NaCl 结构的CdO 晶体转变为CsCI 结构,晶胞体积减少约6%,其各种构型的晶体结构如图1所示。
实验报告撰写格式规范 一、一般格式和顺序 1、封面： （1）题目：应能概括整个论文最重要的内容，具体、切题、不能太笼统，但要引人注目；题名力求简短，严格控制在25字以内。 （2）导师：指导教师的署名一律以批准招生的为准，如有变动应正式提出申请并报研究生院备案，且只能填写指导教师一名。 （3）学生姓名和学号。 2、摘要：论文第一页为中文摘要，约500－800字左右。 内容应包括工作目的、研究方法、成果和结论，语言力求精炼。 3、目录：应是实验报告的提纲，也是实验报告组成部分的小标题，其内容从第一章开始。 4、主要符号表：如果实验报告中使用了大量的物理量符号、标志、缩略词、专门计量单位、自定义名词和术语等，应编写成注释说明汇集表。假如上述符号和缩略词使用数量不多，可以不设专门的汇集表，而在论文中出现时加以说明。 5、引言（第一章）：在实验报告正文前，内容为：该研究工作的实用价值或理论意义；实验报告所要解决的问题。 6、正文：是实验报告的主体。按照仿真的步骤来逐一完成。 7、结论（最后一章）：应明确、精炼、完整、准确，使人只要一看结论就能全面了解实验报告的意义、目的和工作内容。 8、工作分工：阐述每个成员的工作。 9、参考文献：如有，在这里列出。 二、论文的书写 1、语言表述 （1）论文应层次分明、数据可靠、文字简练、说明透彻、推理严谨，立论正确，避免使用文学性质的带感情色彩的非学术性词语。 （2）论文中如出现一个非通用性的新名词、新术语或新概念，需立即解释清楚。 2、层次和标题 （1）层次要清楚：标题要重点突出，简明扼要。 （2）层次代号的格式如下： 第一章××××（居中书写） 1.1 ×××× 1.1.1 ×××× 3、页眉和页码 页眉： （1）对摘要、目录等前置部分，页眉全用各部分内容的标题。
光学 一、光的折射 1．折射定律：2．光在介质中的光速： 3．光射向界面时，并不是全部光都发生折射，一定会有一部分光发生反射。 4．真空/空气的n等于1，其它介质的n都大于1。 5．真空/空气中光速恒定，为，不受光的颜色、参考系影响。光从真空/空气中进入介质中时速度一定变小。 6．光线比较时，偏折程度大（折射前后的两条光线方向偏差大）的光折射率n大。 二、光的全反射 1．全反射条件：光由光密（n大的）介质射向光疏（n小的）介质；入射角大于或等于临界角C，其求法为。 2．全反射产生原因：由光密（n大的）介质，以临界角C射向空气时，根据折射定律，空气中的sin角将等于1，即折射角为90°；若再增大入射角，“sin空气角”将大于1，即产生全反射。 3．全反射反映的是折射性质，折射倾向越强越容易全反射。即n越大，临界角C越小，越容易发生全反射。 4．全反射有关的现象与应用：水、玻璃中明亮的气泡；水中光源照亮水面某一范围；光导纤维（n大的内芯，n小的外套，光在内外层界面上全反射） 三、光的本质与色散 1．光的本质是电磁波，其真空中的波长、频率、光速满足（频率也可能用表示），来源于机械波中的公式。 2．光从一种介质进入另一种介质时，其频率不变，光速与波长同时变大或变小。 3．将混色光分为单色光的现象成为光的色散。不同颜色的光，其本质是频率不同，或真空中的波长不同。同时，不同颜色的光，其在同一介质中的折射率也不同。 4．色散的现象有：棱镜色散、彩虹。
5．红光和紫光的不同属性汇总如下： 频率f(或ν) 真空中里的 波长λ 折射率n 同一介质中 的光速 偏折程度临界角C 红光大大大紫光大大大 原因 n越大偏折 越厉害 发生全反射光子能量发生光电效应 双缝干涉时的 条纹间距Δx 发生明显衍 射 红光大容易紫光容易大容易 原因临界角越小 越容易发生 全反射 波长越大越 有可能发生 明显衍射 四、光的干涉 1．只有频率相同的两个光源才能发生干涉。 2．光的干涉原理（同波的干涉原理）： 真空中某点到两相干光源的距离差即光程差Δs。 当时，即光程差等于半波长的奇数倍时，由于两光源对此点的作用总是步调相反，叠加后使此点振动减弱； 当时，即光程差等于波长的整数倍，半波长的偶数倍时，由于两光源对此点的作用总是步调一致，叠加后使此点振动加强。 3．杨氏双缝干涉：单色光源经过双缝形成相干光，在屏上形成明暗相间的等间距条纹。双缝间距离d、双缝到屏的距离L、光的波长λ、条纹间距Δx的关系为。 4．双缝干涉的条纹间距指的是两条相邻的明条纹中心的距离。其它条件相同时，光的波长越大，条纹间距越大，明、暗条纹本身也越粗。 5．若使用白光做双缝干涉实验，会得到彩色的条纹，中央明纹为白色。 6．薄膜干涉：光射向薄膜时，在膜的外、内表面各反射一次，两束反射光在外表面相遇发生干涉。若叠加后振动加强，则会使反射光增强，透射光减弱；若叠加后振动减弱，则会使反射光减弱，透射光增强。 7．薄膜干涉的现象与应用：彩色肥皂泡、彩色油膜；增透膜、增反膜、检查工件平整度。 五、光的衍射
光栅的结构及工作原理 光栅是利用光的透射、衍射现象制成的光电检测元件，它主要由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。通常，标尺光栅固定在机床的活动部件上(如工作台或丝杠)，光栅读数头安装在机床的固定部件上(如机床底座)，二者随着工作台的移动而相对移动。在光栅读数头中，安装着一个指示光栅，当光栅读数头相对于标尺光栅移动时，指示光栅便在标尺光栅上移动。当安装光栅时，要严格保证标尺光栅和指示光栅的平行度以及两者之间的间隙(一般取或要求。 1．光栅尺的构造和种类 光栅尺包括标尺光栅和指示光栅，它是用真空镀膜的方法光刻上均匀密集线纹的透明玻璃片或长条形金属镜面。对于长光栅，这些线纹相互平行，各线纹之间距离相等，我们称此距离为栅距。对于圆光栅，这些线纹是等栅距角的向心条纹。栅距和栅距角是决定光栅光学性质的基本参数。常见的长光栅的线纹密度为25,50,100,125,250条／mm。对于圆光栅，若直径为70mm,一周内刻线100-768条；若直径为110mm，一周内刻线达600-1024条，甚至更高。同一个光栅元件，其标尺光栅和指示光栅的线纹密度必须相同。 2．光栅读数头 图4-7是光栅读数头的构成图，它由光源、透镜、指示光栅、光敏元件和驱动线路组成。读数头的光源一般采用白炽灯泡。白炽灯泡发出的辐射光线，经过透镜后变成平行光束，照射在光栅尺上。光敏元件是一种将光强信号转换为电信号的光电转换元件，它接收透过光栅尺的光强信号，并将其转换成与之成比例的电压信号。由于光敏元件产生的电压信号一般比较微弱，在长距离传递时很容易被各种干扰信号所淹没、覆盖，造成传送失真。为了保证光敏元件输出的信号在传送中不失真，应首先将该电压信号进行功率和电压放大，然后再进行传送。驱动线路就是实现对光敏元件输出信号进行功率和电压放大的线路。
第三章几何光学 本章重点： 1、光线、光束、实像、虚像等概念； 2、Fermat原理 3、薄透镜的物像公式和任意光线的作图成像法； 4、几何光学的符号法则（新笛卡儿法则）； 本章难点： 5、理想光具组基点、基面的物理意义； §3.1 几何光学的原理 几何光学的三个实验定律： 1、光的直线传播定律——在均匀的介质中，光沿直线传播； 2、光的独立传播定律——光在传播过程中与其他光束相遇时，不改变传播方 向，各光束互不受影响，各自独立传播。 3、光的反射定律和折射定律 当光由一介质进入另一介质时，光线在两个介质的分界面上被分为反射光线和折射光线。 反射定律：入射光线、反射光线和法线在同一平面内，这个平面叫做入射面，入射光线和反射光线分居法线两侧，入射角等于反射角 光的折射定律：入射光线、法线和折射光线同在入射面内，入射光线和折射光线分居法线两侧，介质折射率不仅与介质种类有关,而且与光波长有关。 §3.2 费马原理 一、费马原理的描述：光在指定的两点间传播，实际的光程总是一个极值（最大值、最小值或恒定值）。 二、表达式 ,(A,B是二固定点) Fermat原理是光线光学的基本原理，光纤光学中的三个重要定律——直线传播定律，反射定律和折射定律（）——都能从Fermat原理导出。 §3.3 光在平面界面上的反射和折射、光学纤维 一、基本概念：单心光束、实像、虚像、实物、虚物等 二、光在平面上的反射 根据反射定律，可推导出平面镜是一个最简单的、不改变光束单心性的、能成完善像的光学系统． 三、单心光束的破坏（折射中，给出推导） 四、全反射 1、临界角
2、全反射的应用 全反射的应用很广，近年来发展很快的光学纤维，就是利用全反射规律而使光线沿着弯曲路程传播的光学元件。 2、应用的举例（棱镜） §3.4 光在球面上的反射和折射 一、基本概念 二、符号法则（新笛卡儿符号法则） 在计算任一条光线的线段长度和角度时，我们对符号作如下规定： 1、光线和主轴交点的位置都从顶点算起，凡在顶点右方者，其间距离的数值为正，凡在顶点左方者，其间距离的数值为负。物点或像点至主抽的距离，在主轴上方为正，在下方为负。 2、光线方向的倾斜角度部从主铀(或球面法线)算起，并取小于π／2的角度。由主轴(或球面法线)转向有关光线时，若沿顺时针方向转，则该角度的数值为正；若沿逆时针方向转动时，则该角度的数值为负。 3、在图中出现的长度和角度只用正值。 三、球面反射对光束单心性的破坏 四、近轴光线条件下球面反射的物像公式 五、近轴光线条件下球面折射的物像公式（高斯公式） 六、高斯物像公式 七、牛顿物像公式（注意各量的物理意义） 八、例题一个折射率为1.6的玻璃哑铃，长20cm，两端的曲率半径为2cm。若在哑铃左端5cm处的轴上有一物点，试求像的位置和性质。 §3.5 薄透镜 一、基本概念： 凸透镜、凹透镜、主轴、主截面、孔径、厚透镜、薄透镜、物方焦平面、像方焦平面等 二、近轴条件下薄透镜的成像公式 如果利用物方焦距和像方焦距
光学、原子物理知识总结
光学 一、光的折射： 1、折射定律：折射光线与入射光线、发现处在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧。入射角的正弦与折射角的正弦成正比。 表达式：r i n sin sin = 2、折射现象中，光路可逆。 3、折射率： 物理意义：反应介质的光学特性，折射率大，说明光从真空射入到该介质时，偏折大。 （1）r i n sin sin = 为比值定义。由介质本身的光学性质和光的频率决定。 （2）v c n =，任何介质的折射率总大于1。 （3）r i n sin sin =中i 总是真空中光线与法线的夹角。 4、几个典型的折射光路 （1）平行玻璃砖的光路 两面平行的玻璃砖，出射光线和入射光线平行，且光线发生了侧移。 （2）球形玻璃砖的光路 （3）平行玻璃砖的光的侧移距离 如图所示，由题意可知，O 2A 为偏移距离Δx ，有：Δx ＝d cos r ·sin(i －r ) n ＝sin i sin r 若为同一单色光，即n 值相同．当i 增大时，r 也增大，但i 比r 增大得快， sin(i －r )＞0且增大，d cos r ＞0且增大。 若入射角相同，则：Δx ＝d sin i (1－cos i n 2－sin 2i )即当n 增大，Δx 也增大 结论： （1）同种单色光的侧移距离随入射角的增大而增大 （2）不同种单色光的折射率大的侧移距离大 二、全反射 1、条件：① 光从光密介质射入光疏介质。 ② 入射角大于等于临界角。 2、临界角：n C 1 sin = ，C 为折射角为900时的入射角。 B A i 30° 120° r ′ O A E B C D O ′ 60° M
CeCuGa3电子结构的第一性原理计算研究 【摘要】我们采用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算研究了CeCuGa3材料的电子结构。我们计算确定了其基态磁结构，解释了其形成的原因。 【关键词】稀土金属Ce化合物磁结构费米面电子结构 1 引言 稀土金属Ce化合物由于具有重费米子行为，不同类型的磁有序等独特的物理性质而引起了科学研究的极大兴趣。其中晶体结构为BaAl4的CeCuxGa4-x化合物最为代表。最早报道CeCuGa3在3.5K温度下，其基态为铁磁态[1]。另外Mentink 等人报道直到温度低到0.4K，CeCuGa3基态为顺磁态[2]。而Martin等人通过对多晶CeCuGa3样品的研究，发现材料显示近藤晶格行为并且基态为反铁磁态[3]。最近，Joshi等人再次通过实验对单晶CeCuGa3样品进行了晶体结构和磁学性质的研究，发现材料为4K以下的铁磁态[4]。面对以上对于样品CeCuGa3相互矛盾的磁基态的报道，本文就采用基于密度泛函理论的vasp软件包对该材料的电子结构和磁学性质进行了计算并讨论了其磁基态性质。 2 模型构建和计算方法 CeCuGa3晶体属于四方晶系结构，实验报道空间群为I4/mmm，No.139，如图1所示。 晶格常数a=b=4.273，c=10.44，α=β=γ=90°。本文计算采用基于密度泛函理论（density functional theory，DFT）的V ASP（Vienna ab-initio simulation package）软件包进行计算。计算步骤可以概括为三步：（1）对晶胞模型内部原子位置进行结构优化；（2）对材料进行磁构型计算，确定材料磁性基态。（3）用广义梯度近似法（generalized gradient approximation，GGA）对优化后的理论模型进行单电子能量计算，对单电子能量计算结果进行总态密度（total density of states，TDOS）和分波态密度（partial density of states，PDOS）分析。计算中平面波截断能取250eV，布里渊区积分采用5×5×5的Monkorst-Pack方案，内部原子作用力弛豫到低于0.01eV/，体系总能量收敛于1×10-4eV/atom。 3 结果与讨论 3.1 体系优化 在理论模型计算中，我们采用了文献[4]中的晶格常数即a=b= 4.273，c=10.44，α=β=γ=90°，然后进行原子内部坐标的弛豫。在表1中我们列出了不等价原子坐标的弛豫结果。
光学基础理论 一. 光学基本定律 1.光直线传播定律 2.光独立传播定律 3.光反射定律 I**= - I I –入射角 I**-- 反射角 4.光折射定律 n Sin I = n*Sin I* I –入射角 I*-- 折射角 n-- 折射率(入射空间) n*--折射率(折射空间) 光在介质中的速度 直角棱鏡 材質:K9(Bk7) n=1.5163 Im=41.26° I=45° 產生反射 二 在特定条件下,光线在界面能全部反射回去,这叫光的全反射. 临界角: Sin I m=n*/n I m--临界角当入射角大于临界角时,产生全反射. 全反射的用途: 1.棱镜 2.光纤 三. 球面与球面系统 -1-
由二个球面组成一个透镜,一个或多个透镜组成一个镜头, 多个镜头和其它光学元件组成一个光学系统. 四. 与镜头和透镜相关的基本参数 1.焦距 (EFL) A.物方焦距 ( f ): 由前主面到前焦点的距离. B.像方焦距 ( f*): 由后主面到后焦点的距离. Q—前主面 Q’---后主面 H---前主点 H’---后主点 F---前焦点 F’---后焦点 U---物方孔径角 U’---像方孔径角 焦距公式: f*=h/tgU* f =h/tgU 在镜头或透镜中有一对垂轴放大率为+1的二个平面Q和Q’. 2.后截距 (BFL) A.由镜头或光学系统最后一面到像面的距离为光学后截距(BFL). B.由下座端部到像面的距离为机械后截距(BFL*) BFL>BFL* -2-
3.F/NO (F数) F/NO=f*/D入 f *---焦距(EFL)D入---入瞳直径入瞳为光栏经其前方光学系统所成的像.举例: 4.半视角 (FOV/2)(ω)[视场角 (FOV)(2ω)] 物镜在其接收元件上成像的空间范围称为视场角.其一半为半视角. Y’ = f*tgω Y’---像的大小 f*---焦距(EFL) 5.畸变量(DIST) 在视场角较大或者很大时,所产生的像变形称为畸变. DIST=[Y’-Y0’/Y0’]×100% -3-
电子科技大学通信射频电路实验报告 学生姓名： 学号： 指导教师：
实验一选频回路 一、实验内容： 1.测试发放的滤波器实验板的通带。记录在不同频率的输入下输出信号的 幅度，并绘出幅频响应曲线。 2.设计带宽为5MHz，中心频率为39MHz，特征阻抗为50欧姆的5阶带 通滤波器。 3.在ADS软件上对设计出的带通滤波器进行仿真。 二、实验结果： (一)低通滤波器数据记录及幅频响应曲线 低通滤波器数据记录表 频率/MHz 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 幅度/mV 1020 1030 1060 1110 1120 1060 944 840 768 频率/MHz 4.5 5 5.2 5.4 5.6 5.8 6 6.2 6.4 幅度/mV 712 672 656 640 624 600 580 556 528 频率/MHz 6.6 6.8 7 7.2 7.4 7.6 7.8 8 8.2 幅度/mV 500 468 444 412 388 356 332 308 280 频率/MHz 8.4 8.6 8.8 9 9.5 10 10.5 11 11.5 幅度/mV 256 236 216 196 156 116 88 66 49.2 频率/MHz 12 12.5 13 13.5 14 14.5 15 15.5 16 幅度/mV 37.2 28.2 21.8 17 13.4 10.8 8.6 7.4 6 频率/MHz 16.5 17 17.5 18 18.5 19 19.5 20 幅度/mV 5.2 2.4 2.2 1.4 1.2 1.2 1.2 1.8
第二章电子结构计算方法概述 物体所表现的宏观特性都由物体内部的微观结构决定，块状材料在力学、热学、电学、磁学和光学等方面的许多基本性质，如振动谱、电导率、热导率、磁有序、光学介电函数、超导等都由电子结构决定1。因此，定量、精确地计算材料的电子结构在解释实验现象、预测材料性能、指导材料设计等方面都具有非常重要的意义和作用，也是一个富有挑战性的课题。 2.1 第一性原理计算方法概述 2.1.1 基本概念 与其它理论计算方法类似，电子结构的计算方法大体上也可划分为两类：半经验（或经验）计算方法与第一性原理(First-Principles)计算方法(也有“从头算（ab initio）”这个叫法)。前者是指在总结归纳某些实验现象与结果的基础上建立起相应的理论模型、计算公式与参数，然后推广应用到研究其它现象和性质的理论方法；后者则指 、电子电量e、普朗仅需采用5个基本物理常数，即电子的静止质量m 克(Plank)常数h、光速c和玻尔兹曼(Boltzmann)常数k B，而不需要其它任何或经验或拟合的可调参数,就可以应用量子力学原理（Schr?dinger方程）计算出体系的总能量、电子结构等的理论方法2。在计算过程中，它只需知道构成体系的各个元素与所需要模拟的环境（如几何结构），因此有着半经验方法不可比拟的优势。
量子力学是20世纪最伟大的发现之一，它构成了整个现代物理学（甚至现代化学）的基石，其矩阵力学形式最先由海森堡（W. K. Heisenberg）于1925年创立。但量子力学最流行的表述形式却是薛定谔（Schr?dinger）于次年建立的与矩阵力学形式等价的波动力学形式，它的核心是粒子的波函数及其运动方程——薛定谔方程。对一个给定的系统，我们可能得到的所有信息都包含在系统的波函数当中。因此，第一性原理计算方法的基本思路就是将多个原子构成的体系理解为由电子和原子核组成的多粒子系统，然后求解这个多粒子系统的薛定谔方程组，获得描述体系状态的波函数Φ以及对应的本征能量——有了这两项结果，从理论上讲就可以推导出系统的所有性质2。 原则上，任何材料的结构和性能都能依照上述基本思路、通过第一性原理计算得到；但实际上，除个别极简单的情况（如氢分子）外，物体中电子和核的数目通常达到1024 /cm3的数量级，再加上如此多的粒子之间难以描述的相互作用，使得需要求解的薛定谔方程不但数目众多，而且形式复杂，即使利用最发达的计算机也无法求解。这正如量子力学的奠基者之一——狄拉克(Dirac)在1929年所说：“量子力学的普遍理论业已完成……作为大部分物理学和全部化学之基础的物理定律业已完全知晓，而困难仅在于将这些定律确切应用时将导致方程式过于复杂而难于求解。”3因此Kohn认为，当系统的电子数目大于103时，薛定谔方程式的直接求解将是个不科学的课题，人们必须针对材料的特点作合理的简化和近似3。
激光头原理和结构 1. 前言 自从1982年直径12cm的数字音频光盘CD问世以来，数字视频光盘DVD（digital video disk）一直是新一代光盘的一个梦想，虽然在几年前出现了VCD，但是对于光盘来讲，技术上没有改变，只是对数据进行了压缩，画质也只是VHS水准，不过是过渡性产品，在国外没有形成市场。 数字图象信号具有在被编辑时画质不劣化，容易被计算机处理等优点，所以能记录2小时以上高画质的数字图象的光盘，已经让人盼望已久。最近几年，短波长的半导体激光器技术，薄型化光盘基板技术，对物透镜的高数值径NA化技术等的进步，使光盘的记录密度高密度化成为可能，同时数字连续可变画面压缩技术也有很大的进步，使长时间高画质的连续可变画面收录在一光盘里成为可能。 在以上这些技术基础被奠定之后，世界上的十家大企业共同制定了新世代数字视频光盘DVD（digital video disk）的标准，既在和原有CD同样尺寸下，记录容量为原来光盘7.5倍4.7G，并采用高画质的MPEG2数字信号压缩式，使之能够存储135分的电影。 DVD播放机主要是由光学头和MPEG2解码器两个关键技术组成的，其中MPEG2解码器由于是通用标准，目前开发出芯片的厂商不下十几家，而光学头的技术还主要掌握在日本厂商手中。 光盘技术就是一束被聚焦到回折界限的最小激光束照射到盘面，由于记录着信息的盘面的凹凸对光的反射不同，就可以读出盘上的信息。 对于光学头来讲，它特有的技术有如下几个： a. 通过利用被聚焦到回折界限的最小激光束，穿过0.6mm的透
明塑料层，从凹凸信息面取出信号。 b. 使用半导体激光二极管，使用数值径NA为0.6的对物透镜，把激光束聚焦为由波长决定的回折界限为止的最小光束。 c.光盘外形的误差和不同光盘交换时带来的对物透镜的焦点位置在光盘信息记录面的位置变化，还有光盘回转时光盘面上下振动也会引起焦点位置变化，为了对焦点位置变化进行自动补正，必须把能够以精度为正负1μm对焦点位置控制的误差检出机能和控制用的伺 服机构藏在光学头里。 d.光盘的形状中心和光盘的回转中心之间的偏心补正，还有对于在轨道间距为0.74μm的轨道上，精度正负0.1μm控制激光束对轨道的追迹控制用误差检出机能和控制用的伺服机构藏在光学头里。 在这里对于光盘装置系统，能满足以上要求的光学头的基本光学系，对物透镜OL(object lens)，作为光源的半导体激光二极管LD(laser diode),准直透镜CL,和其他一些光学头用的光学部品的原理及设计进 行说明。 2. 光学头基本原理 2.1.光学头的基本光学系和光学部品的收差 光学头是DVD系统的最大关键部件之一，它的基本原理图如下
光学镜头基本知识 第一章光线的传播 一﹑光在真空中是沿直线传播的 光在真空中(均匀介质中)是沿直线传播的﹐但是由於在我们的真实空间中﹐光并不能做到这一点﹐这是因为空气。在我们的空气中﹐有存在着各式各样的杂物﹐粉尘﹐水雾等。由於这些东西的存在﹐光在直线传播的过程中﹐碰到这些东西﹐就会产生反射﹐折射。而﹐粉尘表面并不光滑﹐光照射到这粉尘面上的时候便会往各个方向反射﹐这边形成了漫反射。正是由於漫反射的存在﹐这便能使我们能感觉到光﹐能看到东西。 二﹑光的反射﹑透射﹑折射 光在大气中传输总不能按着直线传输﹐光在碰到不透光的物质时会发生反射﹐光碰到透光的物质时会发生透射﹐折射。入射光线﹐反射光线﹐折射光线﹐在同一个平面上﹐即三线共面。 光的反射 光在传输过程中是遵守反射定理的。 反射定理﹕ 入射角等於反射角。 入射角定义为﹕入射光线和法线组成的夹角 反射角定义为﹕反射光线和法线组成的夹角 法线﹕法线就是垂直於入射面的线。法线是一条虚构的线﹐并不是事实存在的。光的透射和折射 有些物质是透光的﹐光可以穿透这些物质﹐这便是光的透射。 每种不同材质的东西都有着不同的透过率﹐光在这些物质中穿透的时候总会有着能量的损失。入射光线的强度与出射光线的强度的比值为这一材质的透过率。 所谓光线的折射就是指光线在进行传输的过程中从一种介质进入另一种介质的时候﹐不会沿直线传播﹐而是有了一定角度的弯折。这便是光线的折射。 通常在大气中我们认定其折射率为1。 折射定律被描述为﹕入射角的正弦与折射角的正弦之比为常数﹐它等于折射线所处介质的折射率n`与入射线所处介质的折射率n之比。 通常折射率较大的介质称为光密介质﹐折射率较小的介质称为光疏介质。若入射光在光密介质﹐这时折射角总大于入射角﹐折射角随着入射角增大而增大﹐最大使折射角为90度﹐这时sini`=1﹐若入射角再增大﹐将发生全反射。 自然界有很多全反射现象﹕海市蜃楼﹑沙漠幻影﹑等。