晶體光折變?nèi)⒋鎯?chǔ)實(shí)驗(yàn)

(南開大學(xué) 基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心)

晶體光折變?nèi)⒋鎯?chǔ)實(shí)驗(yàn)

(南開大學(xué) 基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心)

1 主要內(nèi)容

依據(jù)南開大學(xué)培養(yǎng)全面發(fā)展、特色鮮明的拔尖創(chuàng)新人才的辦學(xué)目標(biāo)要求，為了在近代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，開設(shè)了以研究課題為教學(xué)核心的系列研究型實(shí)驗(yàn). 將優(yōu)勢(shì)學(xué)科的部分科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)教學(xué)是開展研究型實(shí)驗(yàn)的很好的改革思想，晶體光折變?nèi)⒋鎯?chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容即來源于此.

南開大學(xué)物理學(xué)院在20世紀(jì)80年代開始研究人工生長(zhǎng)光折變材料，其中“摻鎂鈮酸鋰”被國(guó)際同行賦予“中國(guó)之星”的美譽(yù). 在人工生長(zhǎng)材料基礎(chǔ)上，深入研究了其光折變非線性光學(xué)性質(zhì)及其在海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面的應(yīng)用. 本研究型實(shí)驗(yàn)就是取材于“光折變新效應(yīng)、機(jī)理與器件研究”國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)(Z-107-2-02，許京軍,等)的部分內(nèi)容，屬于非線性光學(xué)和光子學(xué)研究領(lǐng)域范疇. 實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)為學(xué)生了解物理學(xué)院光學(xué)學(xué)科優(yōu)勢(shì)提供了很好的途徑.

實(shí)驗(yàn)涉及雙折射、晶軸、弱光非線性光學(xué)、三維全息存儲(chǔ)等基本物理概念，包含弱光光致折射率變化等前沿科研內(nèi)容. 為便于學(xué)生逐步學(xué)習(xí)，進(jìn)行了多層次的實(shí)驗(yàn)安排. 其中，包含理論課的講授、光散射的觀察和光軸的確定、光路的調(diào)節(jié)和擺放、衍射效率的測(cè)量、三維全息存儲(chǔ)、表面等離子激元的激發(fā)等. 實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練開闊了學(xué)生的視野，

加深了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)光學(xué)知識(shí)的理解，鍛煉了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí).

2 創(chuàng)新點(diǎn)

將優(yōu)秀的科研成果引入教學(xué)，將部分研究?jī)?nèi)容轉(zhuǎn)化為適合本科生學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)課程，既開拓了學(xué)生的視野，也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰? 授課教師由參與過上述科研項(xiàng)目的人員擔(dān)任，教師和學(xué)生交流自身的科研體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)，激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)研究的積極性.

3 主要成效

1)通過光折變?nèi)⒋鎯?chǔ)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生了解了非線性光學(xué)的相關(guān)理論知識(shí)，提升了實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)分析能力.

2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由淺入深逐層深入，便于學(xué)生接受和理解. 同時(shí)，多層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)，也滿足了不同學(xué)習(xí)能力學(xué)生的學(xué)習(xí)選擇.

3)將科研的思維方式和工作方式引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生能在本科階段就實(shí)際接觸科研工作，提高了學(xué)生的科研興趣.

4)實(shí)驗(yàn)中師生討論，既幫助學(xué)生深刻地認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)涵，也激發(fā)了教師的科研靈感，真正實(shí)現(xiàn)了教學(xué)相長(zhǎng)的目標(biāo)，推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的持續(xù)發(fā)展.

(執(zhí)筆：孫 騫)

國(guó)家級(jí)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心典型教學(xué)案例集錦(續(xù)三)

(國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心 物理學(xué)科組)

將科研成果引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將部分研究?jī)?nèi)容轉(zhuǎn)化為本科生的實(shí)驗(yàn)課題，可以保持研究型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的與時(shí)俱進(jìn). 本期刊登南開大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、清華大學(xué)和山西大學(xué)的典型教學(xué)案例.