第六章 纳米光子学
微纳光子学
微纳光子学主要研究在微纳尺度下光与物质相互作用的规律及其光的产生、传输、调控、探测和传感等方面的应用。微纳光子学亚波长器件能有效提高光子集成度，有望像电子芯片一样把光子器件集成到尺寸很小的单一光芯片上。纳米表面等离子体学是一新兴微纳光子学领域，主要研究金属纳米结构中光与物质的相互作用。它具有尺寸小，速度快和克服传统衍射极限等特点，有望实现电子学和光子学在纳米尺度上的完美联姻，将为新一代的光电技术开创新的平台。金属-介质-金属F-P腔是最基本的纳米等离子体波导结构，具有良好的局域场增强和共振滤波特性，是制作纳米滤波器、波分复用器、光开关、激光器等微纳光器件的基础。但由于纳米等离子体结构中金属腔的固有损耗和能量反射，F-P腔在波分复用器应用中透射效率往往较低，这给实际应用带来不利。 最近，科研人员提出了一种提高表面等离子体F-P腔波分复用器透射效率的双腔逆向干涉相消法。该方法能有效避免腔的能量反射，使入射光能完全从通道端口出射，极大增强了透射效率。此设计方法还能有效的抑制噪声光的反馈。同时，科研人员利用耦合模方法验证了这种设计方法的可行性。这种波分复用器相比目前报道的基于F-P单腔共振滤波的波分复用器的透射效率提高了50%以上。相关的成果于2011年6月20日发表在Optics Express上，论文题目为：Enhancement of transmission efficiency of nanoplasmonic wavelength demultiplexer based on channel drop filters and reflection nanocavities。 “新兴光器件及集成技术专题报告会”上发布《纳米光子学对光子技术更新换代的重要作用》精彩演讲。报告摘要;从上世纪70年代开始，光子学进入微光子学阶段，经过40年的研究，现在已经比较成熟。以半导体激光器为重点的研究已经逐渐转向对激光控制问题的研究和激光应用的研究。同时，光子技术已经进入光电子技术阶段，其特点是研究开发以电控光、光电混合的器件和系统。光电子技术已经逐步占领了电子技术原有的阵地。它的应用领域已经扩大到人类社会生活的各方面，如光通信与光网，平板显示、半导体照明、光盘存储、数码相机等。光电子产业迅速发展壮大起来。在经济发达国家，光电子产业的总产值已经可以与电子产业相比，甚至超过电子产业。近十年来，国际学术界开始大力发展纳光子学及其技术，使光电子技术与纳米技术相结合，对现有光电子技术进行升级改造。 与国际上科技发达的国家相比，目前我国微纳光子学的研究还不算落后，这从我国在微纳光子学领域发表的论文数量和投稿的杂志级别就可看出。但是我国的光子学研究论文大部分是理论方面的，大多数是跟踪国外的。由于国内缺乏先进的科学实验平台，特别是缺乏制备微纳光子学材料和器件的工艺条件，实验方面的论文比较少（除了少数与国外合作研究的论文），创新的思想无法得到实验验证。微光子学方面的情况尚且如此，在纳光子学方面，由于对仪器、设备、工艺和技术的要求更高，与国外的差距正在加大。 在光电子技术方面，由于国际经济的全球化和我国的改革开放形势，吸引跨国公司将制造、加工基地向我国转移。21世纪初光电子企业的大公司纷纷落户我国。而且大量资金投向我国沿海经济发达地区（如广东、上海和京津地区），建立起一大批中外合资或独资企业。但是这些外国企业或技术人员，控制着产业的高端技术，对我国实行技术垄断，使我国的光电子技术至今还处于“下游”，成为外向加工企业。大多数光电子企业采用这样的生产模式：购买国外的芯片进行器件封装，或者购买国外的器件进行系统组装。目前我国光电子企业严重缺乏核心技术和自主知识产权，无法抵御国际经济危机，面临着很大的风险。 为了加快我国的微纳光子学与相关光子技术的发展，我国应该集中投入一部分资金，凝聚一批高水平研究人才，在某些光电子企业集中的地区，依托光子学研究有实力的单位，采用先进的管理模式，建设我
《园林花卉学》课程教学大纲
《园林花卉学》课程教学大纲 一、课程基本信息 1.课程代码： 2.课程名称：花卉学 3.学时/学分：50/3 4.开课系（部）、教研室：生命科学系，园林教研室 5.先修课程：植物学 6.面向对象：园林专业大二学生 二、课程性质与目标 1.课程性质：专业主干课程 2.课程目标： 园林花卉学是园林专业的一门必修课，是整个园林专业知识结构中的一门主干课程，也是园林设计、城市园林绿地规划等课程的重要专业基础课，先修课程有植物学、植物生理学、园艺植物繁殖学、种苗学等。通过花卉学课程的学习，使学生掌握花卉的分类、识别、生态习性、繁殖、栽培管理及应用等方面的基础理论和实践技能，为花卉的产业化栽培和经营和管理打下基础，同时也为城市园林规划设计中园林植物的配植打下坚实基础，是培养合格的园林专业高级专门人才所必不可少的课程之一。 本课程目标是以合理的教学方法保证良好的教学效果。本课程教学理论与实践相结合，辅之以实验实习和多媒体教学手段。让学生比较全面、系统地掌握花卉学的基本理论、基本知识和基本技能。在理论知识方面，要求学生掌握花卉分类原理及方法；花卉种质资源及分布特点：花卉的生态习性及花卉生长发育基本规律；花卉繁殖、栽培的原理；花卉应用的基本原则等。在实践技能方面，要求学生熟练识别250-300种，掌握各类花卉繁殖、栽培的方法和主要步骤，能够安排花卉的周年生产，动手进行花坛、花境等园林种植设计与布置。 三、教学基本内容及要求 绪论 （一）教学的基本要求 1.理解花卉的概念； 2.了解花卉在人类生活中的作用及花卉产业发展的历程和趋势；
3.明确花卉学在园林专业课程中的地位及其与相关课程的关系； 4.明确本课程的学习要求及基本的学习方法。 （二）教学具体内容 1.花卉的定义与花卉学的研究范畴 2.花卉在人类生活中的作用 3.中国花卉业的概况 4.世界花卉业的发展现状和趋势 （三）教学重点和难点 重点：1.花卉的基本概念； 2.花卉学习的意义。 难点：1.区分狭义的花卉、广义的花卉、本课程研究的对象； 2.中国花卉种质资源的特点。 （四）思考题 1.简述花卉学研究的对象及内容。 2.花卉常识知多少：园林之母、中国十大传统名花、岁寒三友、花中四君子…… 3.加入WTO后，中国花卉业面临的机遇与挑战。 第一章花卉的分布与分类 （一）教学的基本要求 1.明确花卉分类的目的和意义； 2.掌握花卉分布的气候型分区及其特点； 3.掌握花卉生产及应用中的主要分类方法。 （二）教学具体内容 1.世界栽培植物的地理起源 2.世界气候型及代表花卉 3.中国花卉的地理分别及其特点 4.花卉资源的多样性 4.1物种多样性 4.2品种多样性 4.3生态系统多样性 5.花卉的分类 5.1按生活类型分类 5.2按栽培方式的分类 5.3按观赏特性分类
生物医学光子学研究
生物医学光子学研究 The Research on Biomedical Photonics 本文作者徐正红女士，西安交通大学生命科学与技术学院生物医学工程研究所博士生；张镇西先生，西安交通大学生命科学与技术学院副院长、博士、教授、博士生导师。 关键词：光子学激光生物医学 一、引言 生命科学是当今世界科技发展的热点之一。而光子学是随着近代科学技术发展而日益蓬勃发展的学科。近年来一个以光子学与生命科学相互融合和促进的学科新分支――生物医学光子学（Biomedical Photonics）也随着激光技术、光谱技术、显微技术以及光纤技术的发展而飞速发展起来，它将开拓生命科学的新领域，成为本世纪的研究热点。 生物医学光子学可以分为生物光子学和医学光子学两个部分，分属生物学和医学领域，但二者存在相互交叠的范围，并无严格的分界。也可以根据应用目的的不同，将生物医学光子学划分位光子诊断医学技术和光子治疗医学技术两个领域。前者以光子作位信息的载体，后者是以光子作为能量的载体。 由于激光具有单色性好、高亮度，高密度、辐射方向性强的特点，无论光诊断还是光治疗技术，多以激光为光源。随着激光器的不断发展，光子技术在生物医学领域的应用也层出不穷。 二、光子诊断医学技术 1．概念 生物光子学就是以研究生物体辐射的光子特性来研究生物体自身的功能和特性的学科。在光子学产生初期，充满活力的生命科学就和光子学相互交叉渗透，促进了这一学科的发展。它以生物系统的超微弱光子辐射（BPE）的发现和研究为基础的。 从1923年前苏联科学家Burwitch等人首次发现BPE现象到70年代后的研究表明，BPE现象是自然界普遍存在的一种现象，是生物体的一种固有功能。除了少数原生生物和藻类等低级生物外，绝大多数动植物都能产生BPE。BPE的光谱很宽，从紫外、可见光到红外波段。奇妙的是，BPE的值和生物进化程度成正比，进化程度越高，其BPE值越大，辐射的波长越向红外扩展。另外BPE具有高度的相关性，是生物体梁子效率及低的一种低水平化学发光。 80年代以来各国科学家进一步对BPE现象进行研究发现DNA是BPE的辐射源之一；BPE在细胞形态分裂前和死亡前强度会增大。另外，癌细胞的BPE高于正常细胞。这些研究表明：生物的自发超弱发光与生物体的氧化代谢、细胞的分裂和死亡、癌变、生长调控、光化学反应等许多基本的生命过程有着密切的内在联系。有关BPE的研究也正向细胞、亚细胞和分子水平深入。与之相关的理论和测试技术也在不断发展。2．应用 由于生物超弱发光与生物体的生理及病理有着密切的关系，所以生物光子学在临床诊断、农作物遗传性诊断及环境检测等领域可以有重要的应用。 ●生物超弱发光的成像 利用高灵敏度的探测和成像技术，结合数据融合技术，在可见和近红外波段获得生物体超弱发光的而二维图像，用于人体代谢功能与抗氧化、抗衰老机体防御功能的测量和研究。亦可用于疾病的诊断。例如，日本研制成第一台能探测大脑癫间病灶区的激光仪器，用很弱的近红外激光照射病人头部而得到大脑皮层的二维图像。通过分析这
【课程大纲】《园林花卉学》
《园林花卉学》课程大纲 一、课程概述 课程名称（中文）：园林花卉学 （英文）：The Flower Science 课程编号：14241027 课程学分：3 课程总学时：48 课程性质：专业基础课 二、课程内容简介 本课程是园林专业的专业必修课，为本专业的主干课程。使学生了解国内外花卉生产与科技发展的动态。掌握花卉的分类、花卉的生长与发育规律、环境因子对花卉的影响、花卉的繁殖方法、花卉的栽培与管理、花卉的花期调控、花卉的应用，常见花卉、珍稀花卉、重点花卉的种类和生长习性、栽培和繁殖技术及在园林绿化中应用的基本技能。 三、教学目标与要求 本课程教学目标旨在培养既有丰富的花卉学基本理论、基本知识，又具有相应的基本技能的专业智能型人才。使学生通过本课程的学习，深刻理解花卉学在人类生活中的重要地位以及在经济、社会、生态方面的作用，获得花卉学方面的基本理论、基本知识和基本技能，并能激发其热爱花卉学的自学欲望，获得独立分析问题、钻研问题和解决问题的能力。本课程的开设，对发挥大学教育在环境保护，美化地球、丰富人类生活等方面具有重要的作用。 四、教学内容与学时安排 绪论（2学时） 一、花卉及花卉产业的定义 二、花卉栽培的意义和作用 三、中国花卉栽培简史及对世界园林的贡献 四、国内外花卉产业发展现状 第一章花卉的分类（4学时） 1.教学目的和要求:（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过讲授，使学生了解花卉的各种常见分类方式，掌握三、四种重要分类方式。以便进行学习、科学研究及合理安排生产和
花卉的利用。要求精读本章全部内容，正确理解掌握花卉的分类方法及类型；结合实践，加强理解记忆。课后查阅相关资料、完成课程论文。 2.教学重点和难点：重点是掌握依生活型与生态习性的分类方法。和各种生活型的概念。难点是球根花卉的生活型和宿根花卉的生活型。 第一节按生态习性分类（2学时） 依生活型和生态习性的不同，可将花卉分为一、二年花卉、宿根花卉、球根花卉、木本花卉、水生花卉、室内观叶植物、兰科花卉、仙人掌及多浆植物、草坪及地被植物等几大类。第二节按原产地分类（1学时） 第三节其它分类方法（1学时） 第二章花卉的生长发育与环境（2学时） 1.教学目的和要求：（分掌握、熟悉、了解三个层次）：通过教学，使学生了解各种环境因子对花卉生长发育各个环节的影响，掌握花卉生长发育对环境因子的要求，对花卉生长发育所需环境因子进行控制和调节。要求精读本章全部内容，正确理解掌握花卉对环境因子的适用特点；结合实践，加强理解记忆。课后查阅相关资料。 2.教学重点和难点：重点是掌握在不同环境条件下花卉的适应情况；温度、光照、水分因子对花卉的影响及调节措施。难点是花卉生长影响因子；温度、光照、水分因子对花卉的影响及调节措施。 第一节花卉的生长发育特性（0.5学时） 一、花卉的生长与发育 二、花卉生长发育规律 第二节花芽分化（0.5学时） 一、花芽分化的学说 二、花芽分化的类型 三、光周期与春化作用 第三节花卉与环境条件（1学时） 一、花卉与温度 （一）温度的三基点（二）温度对花卉生长发育的影响 二、花卉与光照 （一）光照强度与花卉的关系（二）光照长度与花卉的关系 （三）不同光组成与花卉的关系 三、花卉与水分 四、花卉与土壤 第三章花卉的繁殖（5学时） 1.教学目的和要求:要求同学掌握不同的有性、无性繁殖方法及主要技术要点；掌握分生、扦插繁殖方法及所需要的环境条件。要求精读本章全部内容，正确理解掌握花卉的各种繁殖方法；通过学习，要求同学能在实际工作中创造和运用相应的繁殖技术措施，达到预期的生产目标。
分会场十三微纳米光子学
分会场十三：微纳米光子学 主席：吴一辉（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所） 李铁（中国科学院上海微系统与信息技术研究所） 特邀报告1：半导体太赫兹光频梳 黎华，中国科学院上海微系统与信息技术研究所，博士生导师，研究 员。2009年博士毕业于中国科学院上海微系统与信息技术研究所， 然后分别在德国慕尼黑工业大学、日本东京大学、法国巴黎七大材料 与量子现象实验室开展博士后研究工作，2015年回国工作，2016年 获得中国科学院“百人计划”A类择优支持。主要研究方向为太赫兹 量子级联激光器及其光频梳、锁模激光器、太赫兹成像及高分辨光谱 技术等。在Advanced Science、Optica、Applied Physics Letters、Optics Express等期刊上发表50余篇论文，曾获“2015中国中国电子学会优秀科技工作者”，“上海市自然科学二等奖”（排名第三）、德国“洪堡”学者奖学金、日本JSPS奖学金等。担任科技部973计划课题负责人、国家自然科学基金面上项目（2项）负责人、KJW 项目（2项）负责人等。 报告摘要： 太赫兹（THz）波（频率范围：0.1-10 THz; 1 THz=1012 Hz）位于红外光和微波之间，在国防安全、生物医疗、空间等领域具有潜在应用。由于缺乏高效THz辐射源和探测器，THz波还没有被完全认知，所以其被称为THz间隙（“terahertz gap”）。在1-5 THz 频率范围内，基于半导体电泵浦的光子学器件THz量子级联激光器（quantum cascade laser, QCL）在输出功率和效率方面比电子学和差频器件高，是关键的THz辐射源器件。本报告主要介绍我们在高性能THz核心器件以及半导体光频梳方面的研究进展。在高性能核心器件方面，我们突破分子束外延生长和半导体工艺技术，研制出高功率（1.2 W）、低发散角（2.4°）、宽频率范围THz QCL器件并实现THz高速探测和多色成像。基于高性能半导体THz QCL器件，成功实现THz QCL光频梳以及双光梳。克服传统THz光谱仪在测量时间和光谱分辨率方面的缺陷，开发出基于THz QCL双光梳的紧凑型高分辨实时光谱检测系统，为将来实现新一代THz光谱仪奠定基础。
光子学基础
摘要：本文介绍了光纤传感器与传统传感器的优点及传光、传感型光纤传感器的原理。之后 讲述了光纤传感器的分类及其特点，最后重点讲述了光纤传感器的应用，主要有在结构工程 检测方面、在桥梁检测方面、在岩土力学与工程方面、在食品工业中、军事技术。 关键字：光纤传感器原理军工应用工程检测 Abstract: This paper mainly introduces the advantages of the optical fiber sensor and the traditional sensor as well as the principles of the optical fiber sensor, including the type of light and the type of sensor. Besides, it describes the classification and features of the optical fiber sensor. At last, the paper focuses on the application of the optical fiber sensor, mainly in the aspects of structural engineering detection, bridge detection, rock-soil mechanics and engineering, food industry and military technology. Keywords: the optical fiber sensor; principle; military application; engineering detection 1.引言 光纤传感技术的发展始于20世纪70年代，是光电技术发展最活跃的分支之一[1]。近年来传感器产品收益日益增大，传感技术已成为衡量一个国家科学技术的重要标志。光纤传感器与传统的各类传感器相比，可用光作为敏感信息的载体，用光纤作为传递敏感信息的媒质，具有光纤及光学测量的特点，电绝缘性能好，抗电磁干扰能力强，非侵入性，高灵敏度，容易实现对被测信号的远距离监控，耐腐蚀，防爆，光路有可挠曲性，便于与计算机联接。因此光纤传感技术发展迅速，种类多样，被测物里量达70多种。基于相位调制的高精度、大动态光纤传感器也越来越受到重视，光纤光栅、多路复用技术、阵列复用技术使光纤传感器的应用范围和规模大幅度提高，分布式光纤传感器和智能结构更是当今的研究热点[2]。 2.原理 光纤传感器主要由光源、光纤、敏感元件、光电探测器和信号处理系统等部分组成，如图 1 所示[3]。由光源发出的光经光纤引导至敏感元件，光的某一性质在这里受到被测量调制，已调光经接收光纤耦合到光电探测器，使光信号变为电信号，最后经信号处理系统处理得到被测量。
园林花卉学教案
园林花卉学教案 第二章环境因子对园林花卉生长发育的影响（10） 1、教学目的： 通过这一章的学习，使学生能把以前学过的植物生理基础知识和花卉的栽培生理有机的结合起来，是基础理论和应用技术的一个连接点，起到一个承上启下的作用，使学生掌握今后以后栽培技术中所要解决的几个重点问题的理论基础。 2、授课的内容纲要： 第一节草本花卉的生长发育过程 草本植物的生长发育过程(包括营养生长和生殖生长):种子萌发----幼苗生长 ----开花----结实----死亡(一二年生花卉)或休眠----萌发(多年生) 花的形成过程: 1 花发生:顶端分生组织不再产生叶芽,而是向成花方向发展,出现花原基,成为花芽. 2 花芽分化:花原基进一步分化,生长发育为花的各部分. 3 开花:分化发育完全的花芽,在适宜条件下花萼和花瓣打开的过程. 4 花芽分化的理论 (1)营养物质论：如碳—氮比(C／N)学说； 碳—氮比学说，即认为花芽分化的物质基础是植物体内醣类的积累，并以C—N 率来表示。这种学说认为植物体内含氮化合物与同化醣类含量的比例，是决定花芽分化的要关键，当醣类含量比较多，而含氮化合物少时，可以促进花芽的分化。中外学者都支持这一观点。从多数试验结果和事实证明：C—N率对于花芽分化有其特殊的重要性。在同化养分不足的情况下，也就是营养物质供应不足时，花芽分化将不能进行，即使有分化其数目少。一些花序花数较多的种类，特别是一些无限花序的花卉，在开花过程中，通常基部的花先开，花形也最大，愈向上部，花形渐小，至最上部，花均发育不全，花芽停止分化，这说明同化养分的多少决定花芽分化与否和开花的数目。同化养分的多少，也决定花的大小，如在菊花，芍药、香石竹的栽培中，为使花朵增大，常将一部分花芽疏去，以便养分集中于少数花中，使花朵增大。 C／N学说对生产有一定的指导意义。但这一学说有如下缺点：(1)缺乏具体比例数据，而且四种C／N比例关系与一些化学分析数据相矛盾。(2)只笼统地说明碳水化合物与氮素化合物的平衡(或比例)关系，而不能具体地指出多种碳水化合物与多种氮素化合物的具体平衡关系对花芽形成的影响。(3)完全排除了与花芽分化有密切关系的内源激素、遗传物质和高能物质的作用。 (2)成花物质论或成花激素论： “成花素”(也可称开花激素)学说则认为花芽分化是由于成花素的作用，认为花芽的分化是以花原基的形成为基础的，而花原基的发生则是由于植物体内各种激素趋于平衡所导致。形成花原基以后的生长发育速度也主要受营养和激素所制约。综合有关的研究和报道，目前都广泛认为花原基的发生与植物体内的激素有
纳米光子学综述
关于《纳米光子学》的基本介绍 关键词： 序言 纳米光子学，被定义为纳米技术和光子学的融合学科，是一个新兴的前沿学科。它为基础研究提供了挑战，也为新技术提供了机遇。纳米光子学在市场上已经取得了一定的影响。它是一个多学科交叉的研究领域，为物理学，化学，应用科学，工程学和生物学，以及生物医学技术创造了机遇。 对于不同的人而言，纳米光子学的意义有所不同，在各自的情况下，纳米光子学的定义都显得非常地狭隘片面。一些书籍和综述里包含了纳米光子学的多个方面以供选择。然而，随着时代的发展，有必要出一本关于纳米光子学的专著来提供一个统一综合的体系。本书迎合了这个需要，就纳米光子学提供了统一的，全方位的描述，以满足各个不同学科读者的需要。本书的目的是为这个涉及面广泛的学科提供必要基础知识，以使各个学科的学者都能迅速掌握最低限度的，必要的知识背景用以研究和发展纳米光子学。作者希望本书既能够作为教育与培训的教科书，也可以作为帮助集光学，光子学和纳米技术于一身的领域研究和发展所需要的参考书。本书的另一个目的是引起研究人员，产业部门和企业促进合作的兴趣，在这个新兴科学上，能够制定出多学科交叉的工程，促使随之产生的技术能够发展和转化。 本书包含了集纳米技术，光子学和生物学于一体的理论知识和各种应用。每章开头的引言介绍了读者能从该章获取的知识。每章结尾的知识要点是需要深刻理解的知识，也可以作为前面所陈述内容的回顾。 纳米光子学—纳米技术领域的研究热点 纳米光子学是一个激动人心的崭新的前沿领域，在这里全世界的研究者们尽情发挥着他们的想象力和创造力。它在纳米范围内处理光与物质的相互作用。纳米光子学作为纳米科技新的分支，向基础研究提出了挑战，并为新技术的诞生创造了机遇。人们对纳米科学方面的兴趣来自于已经实现了的费曼的著名言论——“在底层还有很多的空间”（Feyman,1961,“There’s Plenty of Room at the Bottom”）。他指出如果能将一毫米的长度在十亿分之一米的纳米范围内进行分割，可以想象将会有多少片段和组分可进行操控和处理。 我们生活在一个“纳米热”的时代。纳米方面的一切都被认为是极其令人振奋和有价值的。许多国家已经对纳米技术展开积极的研究。2002年，美国国家研究委员会出版了关于美国国家纳米技术计划的详细报告（NRC Report，2002）。虽然不能断言纳米技术对每个问题都能提供一个较好的解决方法，但纳米光子学仍然创造出足以令人振奋的机会并使新技术成为可能，关键的因素是纳米光子学是在一个比光波长还要短的范围内处理光与物质的相互作用，以及它们的应用。撰写本书的目的是想通过对纳米光子学的介绍激发起更多人对这个新领域的兴趣。为了方便起见，书中列举的例子尽可能出自我们研究所开展的激光，光
第7章光子学基础
第7章光子学基础 第十七章光子学基础 传统光学主要是研究宏观光学特性，如光的折射、反射、成像及光传播时的干涉、衍射和偏振等波动性质，而未去探究其微观的物理原因。然而随着光学的发展，人们逐渐地注意研究光与物质(包括光子与光子)相互作用的微观特性，以及与这种微观特性相联系的光的产生、传播和探测等过程。同时，也逐渐注意研究光子承载信息的能力，以及它在承载信息时的处理和变换等基础问题。现在人们用光子光学(Photon Optics)或光子学(Photonics)来概括这一领域的研究。光子学在现代科学技术中的作用越来越显重要。 本章结合光电效应，引入光子学中的基本概念和关系式，讨论电磁场的量子化和光子的性质，并介绍两个应用。 第一节光的量子性 一、光电效应与爱因斯坦光子学说 (一)光电效应的规律 1887年赫兹在题为“关于紫外光对放电的影响”的论文中首先描述了物体在光的作用下释放出电子的现象，这就是通常所说的光电效应。一般采用图16-1a的装置观察金属的光电效应。电极K和A封闭在高真空容器内，光经石英小窗照射到金属阴极K上。当电极K受光照射时，光电子被释放出并受电场加速后形成光电流。实验发现光电流的大小与照射光的强度成正比，照射光中紫外线越强，光电效应越强。用一定强度和给定频率的光照射时，光电流i和两极间电位差u的实验曲线如图16-1b所示，称为光电流的伏安特性曲线。当u足够大时，光电uu流达到饱和值I;当u?时光电流停止(称为临界截止电压)。总结所有的m00 实验结果，得到如下规律:
(1) 对某一光电阴极材料而言，在入射光频率不变条件下，饱和电流的 大小与入射光的强度成正比。 (2) 光电子的能量与入射光的强度无关，而只与入射光的频率有关，频 率越高，光电子的能量就越大。 ,(3) 入射光有一截止频率(称为光电效应的红限)。在这个极限频率以0 下，不论入射光多强，照射时间多长，都没有光电子发射。不同的integrated energy, chemicals and textile Yibin city, are the three core pillars of the industry. In 2014, the wuliangye brand value to 73.58 billion yuan, the city's liquor industry slip to stabilise. Promoting deep development of integrated energy, advanced equipment manufacturing industry, changning district, shale gas production capacity reached 277 million cubic metres, built the country's first independent high-yield wells and pipelines in the first section, the lead in factory production and supply to the population. 2.1-3 GDP growth figure 2.1-4 Yibin, Yibin city, Yibin city, fiscal revenue growth 2.1.4 topography terrain overall is Southwest, North-Eastern State. Low mountains and hills in the city landscape as the main ridge-and-Valley, pingba small fragmented nature picture for "water and the second land of the seven hills". 236 meters to 2000 meters above sea level in the city, low mountain, 46.6% hills 45.3%, pingba only 8.1%. 2.1.5 development of Yibin landscapes and distinctive feature in the center of the city, with limitations, and spatial structure of typical zonal group, 2012-cities in building with an area of about 76.2km2. From city-building situation, "old town-the South Bank" Center construction is lagging behind, disintegration of the
花卉学复习资料
绪论 1.花卉：指供观赏的花和草，及以花材为题材的中国画。 狭义的花卉：有观赏价值的草本植物。 广义的花卉：除有观赏价值的草本植物,还包括草坪、地被植物、花、灌木、开花乔木以及盆果等。 2.花卉学：论述花卉的分类、形态特征、生物学特征、、生态学特征、繁殖、栽培管理以及园 林应用等技术的综合性学科。 生态学特征：指花卉对环境条件的要求与适应，也就是对光照、温度、水分、土壤、空气的要求与适应。 生物学特征：指花卉的个体生长发育规律，也就是从种子萌发到长成幼苗、幼树、开花、结果直到衰老死亡的生长发育过程。 3．花卉种类资源：指能将特定的遗传信息传递给后代并能有效表达花卉的遗传物质的总称，包括具有各种遗传特性的野生种、半野生种和人工栽培种。 我国十大名花：牡丹、杜鹃、菊花、兰花、月季、梅花、山茶、荷花、桂花、水仙花。 我国三大野生花卉：报春花、杜鹃花、龙胆花。 地一章花卉的分类 第一节 1．分类的单位：界、门、纲、目、科、属、种。亲属关系越近，嫁接成活率越高。 第二节按生物学性状分类 1.1草本花卉 1.1.1 一、二年生花卉 （1）一年生花卉是指个体生长发育在一年内完成其生命周期的花卉，如鸡冠花、凤仙花、孔雀草等（春播花卉） （2）二年生花卉是指个体生长发育需跨年度才能完成生命周期的花卉，如金鱼草、金盏菊等。 1.1.2 宿根花卉 特点：多年生、地下根和茎没有发生变态，翌年重新萌发。 1.1.3 球根花卉 多年生花卉，地下根和茎发生变态、膨大，以便贮藏水分、养分、度过休眠期。 （1）鳞茎类：水仙，百合。 （2）球茎类：菖蒲、香雪兰。 （3）根茎类：美人蕉、荷花。 （4）块茎类：马蹄莲。 （5）块根类：大丽花。 1.1.4 多年生常绿花卉 植株叶片多年常绿，无落叶休眠现象，地下根系发达的花卉，如君子兰、万年青。 1.1.5 水生花卉 常年生长在水中或沼泽地中的多年生草本花卉。 按其生态分为挺水植物、浮水植物、沉水植物、漂浮植物。 1.1.6 蕨类植物
纳米光子学1-余
1表面等离子激元（SPPs）： 定义：是在金属表面区域的一种自由电子和光子相互作用的形成的电磁模。 性质：1.在垂直于界面的方向场强呈指数衰减；2.能够突破衍射极限；3.具有很强的局域场增强效应；4.只能发生在介电参数（实部）符号相反（即金属和介质）的界面两侧。激发方式：(1)波导结构：利用波导边界处的倏逝波激发表面等离子体波，使波导中的光场能量耦合到表面等离子体波中。在实际的研究中，常采用光纤做波导，剥去光纤某段的包层，再镀上金属；(2)棱镜耦合：包括两种，一种是Kretschmann 结构，另一种是Otto 结构。Kretschmann 结构适用于金属薄膜，入射光以大于全反射角的角度入射，利用棱镜的高折射率进行波矢补偿，类似于油浸透镜的原理。2sin spp p k n p q l =；对于较厚的金属膜，Otto 结构比较适合。在该结构中，虽然全反射棱镜和金属膜之间有很小的空气间隙(近场区域)，仍可在金属和空气间隙的界面上激发SPPs。(3)光栅耦合：利用光栅引入一个额外的波矢量的增量实现波矢量的匹配。(4)近场耦合：对于粗糙表面，不需要任何额外的结构设计，表面粗糙的衍射效应就可以提供在金属膜表面激发SPPs 所需的波矢补偿即直接的光照射便激发SPPs。(5)NSOM 激发：用一个尺寸小于波长的探针尖在近场范围内去照射金属表面，由于探针尖尺寸很小，从探针尖出来的光会包含波矢量大于SPPs 矢量的分量，这样就能够实现波矢量的匹配。(6)采用强聚焦光束，利用高数值孔径的显微目镜可直接接触到介质层，在介质层与目镜之间涂上匹配油层，高数值孔径能够提供足够大的入射角，实现波矢量匹配，从而激发出表面等离子体波。 2金属电介质界面表面等离子色散关系的物理意义： 1/2m d m d c εεωβεε??=??+??,β为传播常数。m ε表示金属或者半导体介质相对介电常数；d ε表示电介质相对介电常数。其实部和虚部为：1/2d mr r d mr c εεωβεε??=??+??，3/222()mi d mr i mr d mr c εεεωβεεε??=??+?? 物理意义：等离子体中存在的波的频率和波矢之间的关系需满足色散关系，而色散关系完全确定给定条件下等离子体中可能存在的波的全部性质。SPP 色散关系可以完全描述SPP 的光特性，是进行SPP 相关研究的基本理论基础。 3任选一种表面等离子激元应用，简述原理。 表面等离子传感器（图） 偏振光入射到金属薄膜上，经聚焦若入射角度满足()()2121arcsin εωωεωωθ+=，产生SP 激发，SP 与n 有敏感的关系，下面是流体通道，内放有特殊物质，从而折射率n 变化，即θ也变化，角度的变化反应n 变化，从而确定生物组织是否变化。 4光子晶体的基本概念（带隙成因与电子材料的区别） 概念：是一种介电常数周期性调制的微结构材料，尺度为波长量级，具有光子带隙特性的人造周期性电介质结构，是1987年美国贝尔研究中心的Eyablono witch 和普林斯的S.John 分别独立提出了光子晶作的概念。 光子带隙：在一定频率范围内的光子在光子晶体的范围内的某些方向上是禁止传播的。完全带隙，在一定频率范围内，任何偏振与传播方向的电磁波都被严格禁止，这种情况只有在三维晶体中才能实现。光子晶体特性：①抑制自发辐射：带隙中密度力零，自发辐射几乎为零，这也抑制了自发辐射②光子局域化，光子晶体原有的对称性遭到破坏时，即有了缺陷，在光子晶体中禁带就可能出现频宽极窄的缺陷态或域态。与缺陷频率符合的光子会被局限在缺陷位置，而不能向空间传播。 与半导体的区别：半导体：原子周期性排列，原子尺度自然结构，控制电流。1950年电子技术革命。光子晶体：介电常数周期性变化，尺度波长量级，人工结构，控制电磁波传播，现在光学新领域。 与电子材料的区别：①电子和光子具有不同波，可见光400－700nm，电子0.1nm②电子系统遵循薛定谔方程???E )r (V u 2h 22=+??，光子系统依照亥姆霍兹方程()()0E r c E E 22=????+??εω③带隙成因不同：电子在周期场中传播时由于会受到周期势场的布拉格散射会形成能带结绝，带与带之间可能存在带隙，电子波的能量如果落在带隙中，传播是禁止的，电磁波在周期性介质材料中传播时，由于受到调制而形成光子能带结构，频率落在带隙内的电磁波不能通过介质，而被全部反射，即形成光子带隙。 （图） 自然界的光子晶体： 蛋白石：一种天然宝石，以乳白色居多，不同角度观赏呈不周颜色，具有七彩缤纷的外观。成因：含SiO2地下水渗入岩缝沉积形成，沉积1CM3的蛋白石约需10000年。应用：已有多种基于光子晶体的全新光子学器被相继提出，包括无阈值的激光器，无损耗的反射镜和弯曲光路。高晶质因子的光学微腔，低驱动能量的非线性开关和放大器，波长分辨率极高而体积极小的超棱镜，具有色散补偿作用的光子晶体光纤，以及提高效率的发光二极管等。光子晶体近期在国际上的应用进一步深化，具体表现在：1、与纳米技术结合，用于制造微米级的激光硅基。2、与量子点结合，使得原子和光子的相互作用影响材的性质，从而达到减小吸收等作用。3、光子晶体的光纤应用。 5微腔的品质因子，精细度，自由电子谱宽度。 光学微腔是一种尺寸在微米量级或者亚微米量级的光学谐振腔。它利用在折射率不连续的界面上的反射全反射散射或衍射效应，至少在一个方面将光限制在一个很小的区域。 最简单模型：（C－J 2模型，即单膜场与二原子能级作用，可给出解析解） )a a a (g a a W 2 W H R d ++++++?=σσ理想腔：无损振荡—Rabi 实际：Dumped 振荡。 三种典型的微腔：1、F－P 腔：Q 不高，模式体积大。2、回单壁模式微腔：轴对称，内反射对光控制，Q 很高，容易集成。3、光子晶体微腔：引入缺陷，Q 高，模式体积小。（画图，公式）
生物医学光子学的发展与前瞻
中国科学 G 辑: 物理学 力学 天文学 2007年 第37卷 增刊: 1~12 https://www.360docs.net/doc/573960119.html, 收稿日期: 2007-05-20; 接受日期: 2007-08-10 国家自然科学基金委员会信息科学部资助软课题 * 联系人, E-mail: hli@https://www.360docs.net/doc/573960119.html, 1) 编写组还有: 马辉, 骆清铭, 邢达, 丁志华, 顾瑛, 张镇西, 徐可欣等人 《中国科学》杂志社 SCIENCE IN CHINA PRESS 生物医学光子学的发展与前瞻 谢树森 李 晖* 牛憨笨 秦玉文 何 杰 潘 庆1) (国家自然科学基金委员会信息科学部“十一”五优先资助领域战略研究报告编写组) 摘要 生物医学是光子学的一个重要应用领域, 两者的交叉形成了新兴学科 “生物医学光子学”. 主要研究内容包含: 一是生命系统中产生的光子及其反映的 生命过程, 以及这种光子在生物学研究、医学诊断与治疗方面的重要应用; 二 是医学光学与光子学基础和技术, 包括组织光学、光与组织相互作用和组织工程、 新颖的光诊断和光医疗技术及其作用机理的研究等. 生物医学光子学目前仅具雏 形, 但其发展之快引人注目. 该文介绍了近十年来生物医学光学与光子学的发展 情况, 并就其中的一些主要课题, 如生物组织光学性质的无损检测、生物组织光 学成像、医学光谱技术和显微技术等的发展前景提出看法和建议. 关键词 生物光子学 医学光子学 组织光学 光活检 光保健 显微成像技术 光子学是研究作为信息和能量载体的光子行为及其应用的科学[1]. 光子学正在继电子学之后为新世纪人类信息社会的进步与发展提供越来越重要的物质基础和手段. 光子学具有极强的应用背景, 其触角几乎遍及科技、经济、军事和社会发展的众多技术领域, 为此产生了丰富多彩的光子技术, 其作用和影响远远超出人们对光子学本身原有的预想, 并形成了一系列新的交叉学科领域[2~7]. 在生命科学领域, 光与生命现象早已结下不解之缘. 从科学发展观来看, 在21世纪, 所有的科学技术都将围绕人与人类的发展问题, 寻找各自的存在意义与发展面. 生物医学光子学正是在这样的背景下产生的[2,3,5~7]. 简言之, 生物医学光子学是利用光子来研究生命现象的科学, 它是光子学和生命科学相互交叉、互相渗透而产生的边缘学科. 具体地, 生物医学光子学涉及生物(包括人体组织)系统以光子形式释放的能量与来自生物系统的光子探测过程, 以及这些光子所携带的有关生物系统的结构与功能信息, 还包括利用光子的能量对生物系统进行的加工与改造等. 生物学研究与医学研究、诊断和治疗涉及到的光学及其相关的应用技术, 包括其中最基础性的光物理问题, 均可归为生物医学光子学的研究对象. 较普遍的观点认为, 生
园林花卉学
第一章绪论 1、园林花卉的含义：广义：适用于园林和环境绿化、美化的观赏植物，包括木本和草本花 卉的栽培种、品种和一些野生种，又称园林植物，不仅包括以花为主要观赏部位的观花乔灌木和草花，也包括以观赏叶、果等其他部位的观赏乔灌木和草本植物，如观赏竹、观赏针叶树等。 狭义：仅指广义园林花卉中的草本植物，有时也成为草花。 2、分类：观赏栽培、生产栽培、科研栽培 3、生产栽培主要有：切花、盆花、观叶植物、花坛花卉、种子种球等。 4、园林花卉的主要作用和特点： （1）是人工植物群落的构成成分之一 （2）具有精神、卫生防护的功能 （3）在美化环境中有重要作用 （4）形成独特的园林景观 （5）应用方便 （6）应用方式灵活多变 5、中国古代花卉著作 戴凯之竹谱——中国第一部园林植物专著 贾思勰齐民要术 王庆芳园庭草木疏 李德裕平泉山居草木记 王观扬州芍药谱 王贵学兰谱 刘蒙菊谱 范成大范村梅谱 陈思海棠谱 欧阳修洛阳牡丹记 陆游天彭牡丹谱 张峋洛阳花谱 袁宏道瓶史——中国第一部插花专著 吴其濬植物名实图考——中国第一部区域性植物志 第二章园林花卉分类 1、按花卉的生活周期和地下形态特征分类 （1）一年生花卉：当年完成全部生活史。如百日草、凤仙花 （2）二年生花卉：跨年完成生活史，必须经过冬季低温，其生活史实际时间可能不足12个月。如须苞石竹、紫罗兰 （3）多年生花卉：个体寿命超过两年，可以生存多年，多次开花。一些地上部分每年冬季枯死，地下部分可以存活多年。而一些地上部分可以跨年生存。 A：宿根花卉：地下根系正常。地上枯死：芍药，宿根福禄考，荷包牡丹。地上 跨年：土麦冬，沿阶草，君子兰 B：球根花卉：地下器官变态肥大。地上枯死：郁金香，水仙，大丽花。地上跨 年：蟆叶秋海棠，百子莲 2、按花卉原产地气候型分类
花卉学考点全览
花卉学考点全览 绪论 1、中国花卉种质资源特点 （一）物种多样性丰富 中国是一个花卉资源多样性十分丰富的国家，中国被子植物总数为世界第三,仅次于巴西和马来西亚，中国有 3 万多种高等植物,古老孑遗植物多。中国特有的属、种极多，中国有243个特有属，中国原产的木本植物有7500 多种，中国是很多观赏植物的世界分布中心。（二）花卉栽培品种及类型丰富 中国花卉栽培的历史有3000 多年，中国原产和栽培历史悠久的花卉,常具有变异广泛、类型丰富、品种多样的特点，中国名花数量大,世界少有、品种丰富 （三）花卉优良遗传品质突出 1. 多季开花的种与品种多多季开花的植物主要表现在一年四季或三季能开花不断。这是培育周年开花新品种的重要基因资源及难得的育种材料。 2. 早花种类及品种多早花类的植物多在冬季或早春较低温度条件下开花,这是一类培育低能 耗花卉品种的重要基因资源与育种的材料,具有重要的经济价值。 3. 珍稀黄色的种类与品种多黄色种类或品种是培育黄色花系列品种的重要基因来源。很多植物的科或属缺少黄色的种,因此这些黄色的种和品种被世界视为极为珍贵植物资源,而中国有 着很多重要黄色基因资源。如中国的金花茶及其相关的20 余个黄色的山茶花种类, 4. 奇异类型与品种多由于中国花卉栽培的历史达到数千年,花卉遗传多样性极为丰富。 2、我国十大传统名花、十大名花 中国传统十大名花:梅花、牡丹、菊花、兰花、月季、杜鹃、茶花、荷花、桂花、水仙（花卉学的定义、花卉的作用等） 花卉学是研究花卉的分类，生物特性，繁殖，栽培管理及园林应用的一门自然科学。花卉的作用: 1. 花卉是绿化、美化、彩化、香化的重要材料之一。在园林绿化中是绿化、美化、彩化、香化的重要材料。它可以用作盆栽和地植。盆栽装饰厅堂,布置会场、点缀房间。地栽布置花坛,花境、花带等。丛植或孤植来强调出入口和广场的构图中心,点缀建筑物、道路两旁、拐角和林缘,在烘托气氛、丰富景观方面有它独特的效果。花卉能给人们创造一个幽美、清新、舒适的工作、生活和休息的环境,给人以美的享受,陶冶 人的情操,增进人们的身心健康。 2. 花卉具有改善生态和保护环境的作用，尤其是对局部小气候条件的改善起重要作用。 3. 在生产与经济作用上，花卉的社会效益、环境效益、经济效益也十分显著。 4. 花卉在绿旅游中的作用：花卉形成著名的景点，观赏古木本身形成一种重要的旅游资源。