含电路板、散装元器件、制作说明书等

光现象资源箱 型号：QWG1208   实验清单： 光在空气中直线传播实验 面镜成像观察实验         透镜成像观察实验 影子观察实验

原理介绍： 光在与微粒的相互作用中，会将自身携带的动量传递给微粒，对微粒施加力的作用。在光镊中，处在激光中的粒子所受的力有两种：一部分是电磁场分布不均匀导致的梯度力，梯度力将微粒吸引向光阱的中心；一部分是光子与粒子相互作用导致的散射。针对不同大小的粒子，大致可以分为三类： 一、微粒的尺度远大于激光波长，可以采用几何光学近似模型，光线在微粒经过折射反射，将动量传递至微粒上； 二、微粒尺度跟激光波长相近，这种情况下可以通过电磁场麦克斯韦方程组求解； 三、微粒尺度远小于激光波长，微粒在光场中被激发为偶极子，受到偶极子与强聚焦光场的相互作用力； 相关内容： 动手调节光路，利用光镊捕捉并操控小球； 基于空间光调制器的光镊系统，通过研究不同算法从而得到加载在空间光调制器上的全息图、更加深入地研究特殊模式光束在光学微操纵中的应用、拓展光镊与其他学科交叉的应用前景以及对光场偏振态、相位、振幅的联合调制等等。 应用领域： 作为非侵入型的力学操控系统，光镊可以应用于细胞生物学、气溶胶科学、物理化学等交叉学科的基础研究，包括细胞微环境的改变、形变拉伸、微粒力学参数的测量等等。将全息光镊与图像识别结合，可以做到自动捕获粒子和分拣， 将全息光镊与光学显微镜相结合，可以量化细胞、分子的动力学特性，在细胞生物学中有巨大的研究空间； 方案介绍： 光路图：   上图为本方案全息光镊装置的光路示意图。首先激光经过扩束后，直径与空间光调制器有效区域的短边直径相等，扩束后的激光依次通过线偏振片、半波片和非偏振分光棱镜。用半波片旋转线偏光角度，使之工作在相位模式下，空间光调制器的入射角控制在在 5°以内。 经过空间光调制器反射的光经过由两个傅里叶透镜组成的缩束系统，该系统能改变光斑尺寸确保光束直径与显微物镜的入瞳直径匹配。对于外围光强较弱的高斯光束，利用此缩束系统将激光直径稍大于显微物镜入瞳直径。 经过缩束系统的激光经过 45°直角反射镜，二向色镜将激光透射进入显微物镜，同时让照明光源透过，从而使 CMOS 相机采集到样品像。空间光调制器位于第一个傅里叶透镜的焦距处，全息图与物镜入瞳是共轭像面，所以全息图经过显微物镜做傅里叶变换后在显微物镜焦平面即样品面上再现期望的光场分布。   特点： 此方案采用的开普勒式缩束系统透镜间的焦平面与样品面是共轭的，在透镜焦平面加入高通滤波器或在空间光调制器上叠加闪耀光栅后，后续光学元件按照一级像排列，从而移去零级光的影响。 加载全息图后 X-Y 位置可实时调整，快速叠加不同焦距菲涅尔相位图、闪耀光栅相位图等； 空间光调制器可供多种语言调用（labview、C、Python 等）；可编程实现不同数目、不同排列的光阱阵列；   配置标准：   序号 配置 规格 序号 配置 规格 1 激光光源 637nm 激光最大功率1w 4 显微物镜 PLN100× 油浸   NA 1.25 2 空间光调制器 1920*1080   2π 5 照明光源 波长470nm 功率760mw 3 CMOS相机 1280*1024 60FPS 6 相机筒镜 f=200mm 等系列其他配置

PLEDs光电功能材料具有良好的溶解性、成膜性和热稳定性，高量子效率的荧光特性，良好的半导体性能，即能传导电子或空穴，或两者兼具。本项目系列产品可用于显示器件、太阳能电池、生物传感、压力传感、印刷电路等领域。

成果描述：聚合级高纯DAR单体，即二氨基间苯二酚类物质，是指一类用于合成高强高模新型功能聚合物材料PBZ如聚对苯基苯并二噁唑PBO、聚对苯撑苯并噻唑、聚对苯撑吡啶并咪唑等合成的功能性单体原料。 聚对苯撑苯并唑类聚合物，是一种高性能的热塑性液晶聚合物材料，因其高强度、高模量、高热稳定性、以及高耐化学腐蚀性、高耐溶剂性能等在航空航天、电子信息、汽车零配件、精密机械、消防等诸多领域具有非常广阔的应用前景。但此类聚合物技术难度大，尤其是高纯度的单体原料DAR的合成技术难度较大，直接影响了功能材料的产业化。DAR是有机酚胺，具有极强的还原性，容易被氧化变质，因此对于合成反应、分离纯化、以及储存和运输均提出了非常高的要求。 聚合级高纯DAR的合成，主要是从TCB（连三氯苯-1,2,3）出发，经过硝化、水解、加氢还原、重结晶过程得到高纯度DAR。该技术成果经过长期的开发研究，主要是运用循环套用法减少了硝化步骤的废液排放量，改变水解与加氢步骤中的传统合成体系，提高了第二步中间产物和产品的收率与纯度，并实现了加氢催化剂的循环使用，降低了最终产物的合成成本。同时还开发出一种新型的光催化剂，催化氧化水解步骤产生的废水，得到一个绿色环保的合成工艺。市场前景分析：聚合级高纯DAR单体，是指一类用于合成高强高模新型功能聚合物材料PBZ如聚对苯基苯并二噁唑PBO、聚对苯撑苯并噻唑、聚对苯撑吡啶并咪唑等的功能性单体原料。 聚对苯撑苯并唑类聚合物，是一种高性能的热塑性液晶聚合物材料，因其高强度、高模量、高热稳定性、以及高耐化学腐蚀性、高耐溶剂性能等在航空航天、电子信息、汽车零配件、精密机械、消防等诸多领域具有非常广阔的应用前景。 在聚苯并唑类聚合物材料中最引人关注的是聚对苯基苯并噁唑功能聚合物材料，简称PBO聚合物。PBO功能聚合物具有非常高的强度，达到5.2GPa，模量高达180GPa，是化学纤维中最高的；其耐热温度高达600℃；具有非常好的阻燃能力，极限氧指数高达68，在火焰中不燃烧、不收缩；耐热性和耐燃性高于其他一切有机纤维。PBO被誉为二十一世纪新型功能材料。 目前DAR单体原料，国内无产业化装置，国内PBO实验装置、放大装置以及正在建设的产业化装置，均主要从国外进口少批量的原料，满足实验所需。DAR外购的价格大约1450~1600元/kg。由于DAR单体原料本身的性质，不适合大批量购买和存储，因此在国内建设DAR单体原料的生产装置，是PBZ类功能聚合物产业化的必然要求。与同类成果相比的优势分析：以1000吨/年高纯单体原料DAR盐项目进行粗略估算，总投资约为7000万元（不包括土建费用），产品的吨综合成本为142万元。按照DAR盐的平均市价160万元/吨计算，年企业利税可达到1亿元。国际先进。

近年来通信、微电子、光电子产业发展迅速，上述产业所必需的抗静电材料（ESD），电磁屏蔽材料（EMI），透明电极材料等需求量日益增加。导电聚合物是一种具有共轭长链结构的高分子，经过化学或电化学掺杂后形成的材料。导电聚合物除了具有高分子材料的易加工和比重轻等特点外，还具有优异的导电性及环境稳定性、并能制成透明导电材料等优点而倍受关注。本项目采用辅助溶剂诱导水介质热掺杂、以两亲性空腔化合物为稳定剂的氧化分散聚合等创新性技术方法制备出易溶或易分散的导电聚苯胺，成功解决了导电聚苯胺在有机溶剂和水体系中加工的难题；在此基础上将其与透明性聚合物通过溶液共混技术制得导电聚合物涂料。该导电涂料具有导电性能优异，耐水性好、透明等特点，在抗静电，电磁屏蔽，光电子器件的透明电极的制作等方面显示出广阔的应用前景。国家发明专利授权?项（ZL02145294.6，ZL 200610026905.1，ZL200610118681.7）

高分子材料因其性能优异、价格低廉而被广泛地应用于国民经济和人民生活的各个领域，但是大多数高分子材料因其易燃性而导致的火灾时常发生，对人们生命安全和环境造成巨大的危害。在火灾死亡的人当中，大部分是因为吸入有害物质窒息致死。因此，高分子材料的阻燃化近年来受到全社会的广泛关注，其关键技术则是阻燃剂。过去大多使用含有卤素的阻燃剂，随着许多国家禁止使用有毒有害阻燃剂，市场对于环境友好无卤阻燃产品的需求日益迫切。本成果结合聚合物自身的特性，进行针对性的无卤阻燃改性，尽量降低或消除材料在火灾中的安全隐患。本技术是

聚合物多层光学膜代表着光学膜技术的最高水平，在光电 子相关产业有广泛的应用，国内产品市场完全被美国 3M、日本东丽等跨国公司所垄断。项目拟通过设计一维、二维光子晶体结构，利用光子晶体结构的禁带实现不同能量的光子进行选择性透过，来实现复杂的光谱选择（例如红、蓝光双带通滤波器）和偏振态调控。产品的实现和产业化，可填补国产高端光学膜产品市场空白。