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引言 光全息学是在现代激光的发现之后才迅速发展起来的，本文将就光全息学的一些主要的研究课题进行探讨，并针对一些应用课题进行研究。现代光全息学的起源,发展和人物,新型应用,本文将告诉你. 利用干涉原理，将物体发出的特定光波以干涉条纹的形式记录下来，使物光波前的全部信息都储存在记录介质中，这样记录下来的干涉条纹图样称为“全息图”，而当用光波照射全息图时，由于衍射原理能重现出原始物光波，从而形成与原物体逼真的三维象，这个波前记录和重现过程称为“全息术”或“全息照相” 光束全息照相由盖伯于1948年提出的，而当时没有足够强的相干辐射源全息研究处于萌芽时期。当时的全息照相采用汞灯为光源，且是同轴全息图，它的+/-1级衍射波是分不开的，即存在所谓的“孪生像”问题，不能获得很好的全息像。这是第一代全息图。1960年激光的出现，1962年美国科学家利思和乌帕特尼克斯将通信理论中的射频概念推广到空域中，提出离轴全息术，他用离轴的参考光照射全息图，使全息图产生三个在空间互相分离的衍射分量，其中一个复制出原始物光，第一代全息图的两大难题因此得以解决，产生了激光记录，激光再现的第二代全息图。当代光全息学发展主要课题有：1. 球面透镜光学系统2. 光源和光学技术3. 平面全息图分析4. 体积全息图衍射5. 脉冲激光全息学6. 非线性记录，散斑和底片颗粒噪声7. 信息储存8. 彩色全息学9. 合成全息图10. 计算机产生全息图11. 复制，电视传输和非相干光全息图而伴随光全息学的发展也产生一些光全息技术应用，比如高分辨率成像，漫射介质成像，空间滤波，特征识别，信息储存与编码，精密干涉测量，振动分析，等高线测量，三维图象显示等方面的用途。本论文将就当代光全息学的研究与应用两大课题进行学术研究一． 当代光全息学研究 球面透镜不仅能形成光振幅分布的影象，而且易形成该分布的傅立叶变换图形。因此，用一个简单透镜可使物光在全息平面上成为某原始图形的傅立叶变换。存储在全息图中的变换所具有的特性，在光学图形识别中有重要的应用。透镜，作为形成影象的器件，可以在全息术中用来构成像面全息图。一个透镜可以形成：a.傅立叶变换和b.输入复振幅分布的影象 由于利用激光光源来制作全息图片，使得全息学开始成为一门实用的学科。对形成全息图所用光源提出的要求取决于由于物体和必要的光学部件的安排所决定的参数。从单一光源取得物波和参考波有如下图所示两种普通方法：A. 分波前法B. 分振幅法 在光源与全息图之间（通过物表面或参考镜的反射）传播的光线的最大光程差必须小于相干长度。激光的相干性与激光器的振荡模式有关，就全息术而论，它要求在任一个横模振荡的激光器的空间相干的辐射，由于高介模的振荡较不稳定，并有以两个或者多个模式同时振荡的倾向，因此最好的振荡模式是最底阶的模式。激光束的输出功率必须分成物体照明波和参考波。若物体要求从不止一个角度（以消除阴影），就需要将激光束分成好几束，一般采用分振幅法，因分振幅法能产生较均匀的照明，而且对光束的展宽要求小，既可以在分配前也可以在分配后展宽。平面全息图分析用非散射光记录的共线全息图上的条纹间隔与感光乳剂的厚度相比为较宽的。照明这张全息图的波前中的一条光线在通过全息图前只和一条记录条纹相互作用。因此全息图的响应近似于一个有聚焦特性的平面衍射光栅。加伯在分析这些特性时是把这样的全息图严格地当作二维的。用对二维模型分析的结果也很符合实验观察。在应用利思与乌帕尼克首先采用的离轴技术所得到的全息图上，其条纹频率则超过共线全息图，超过了量正比于物光束与参考光束之间的夹角。条纹间隔的典型值可以考虑由两平面波的干涉得到。正弦强度分布的周期d可以由下式决定：2dsinθ=λ, θ为波法线与干涉条纹间的夹角，波长λ，条纹间隔d式中当θ=15°，λ=0.5微米（绿光）时，则d=1微米。记录离轴全息图的感光乳剂的厚度通常为15微米，实际上，在这样的乳剂中记录的全息图已不能当作是二维的了。因此重要的是要记录住平面全息图的分析结果只能准确地应用于使用相当薄的介质所形成的全息图。体积全息图衍射基本的体积全息图对相干照明的响应可以用偶合波理论来描述。假设有两个在yz平面传播的并具有单位振幅的平面波，其进入记录介质并进行干涉的情况，按折射定律，有sin /sin =sin /sin =nn为记录介质的折射率； 及 分别表示两个波在空气中与z轴的夹角； 及 则为两个波在介质中与z轴的夹角。布拉格定律可以用空气中的波长 ，全息片介质折射率 写成如下形式： 2dsinθ= / 体积全息图的特性由布拉格定律确定，因此对照明显示出选择响应。 二.光全息学典型应用高分辨率成像当一张全息图用与制作全息图参考光束共轭的光束照明时，在理论上能再现没有像差没有畸变的物波，其投影实象的分辨率仅受全息图边界衍射的限制。由于分辨率将随全息图尺寸的增加而增加。由于全息图可以做的很大，因此可以指望在现场大到5×5厘米时空间频率高到1000线/毫米。显然此种情况下放大率为1，但1：1的高分辨率投影成像，在集成电路的光刻工艺中有重要的潜在应用。将光刻掩模精密成象在半导体薄片上的工作，目前是用接触印象法来完成的。但这方法很快就会使模板损坏。用投影方法将影象转移到薄片上是一理想的可供选择的方法，但要非常优良和非常昂贵的镜头才能使投影的掩模象达到要求的分辨率和视场。当用相干光源照明制作全息图时，摄影乳剂的收缩，表面变形，非线性及洽谈噪声源的影响就更大了。它们可使图象产生斑纹，衬度降低和边缘模糊，这些缺陷又是用光刻法制作集成电路所不允许的。新的，更稳定的材料可能是这些问题的解答。特征识别由空间调制参考波形成的傅立叶变换全息图的许多特性，曾被范德鲁等人用于特征识别。他们采用全息法作成的空间滤波器完成了“匹配滤波”在特征识别中的应用。匹配滤波与概念，形成与应用可由下图说明 当要把形成的空间滤波器作为特征识别时，在输入平面内z轴上方部分是一个由平面波透明的，在不透明背景上包含M个透明字符的透明片。我们将这一组字符阵列的透过率表示为 这里所有字符均围绕 点对称分布， 是阵列中的一个典型字符，其中心在 点。另外，在输入平面内 处，有一光强度为 δ 的明亮的点光源,并在空间频率面εη面上形成一张傅立叶变换全息图。这一全息图可以看作是t 与δ函数形成的平面波干涉的记录。但是当全息图完成识别功能时，仅由透过t的一小部分，即通过入射平面内的一个或几个字符的光所照明，我们将会看到，在输出平面上我们所关心的再现，是表示识别结果的一个明亮的象点。信息储存与编码全息图既可以存储二维信息也可以存储三维信息。信息可以是彩色的或者编码的，图象的或者字母数字的；可以存储在全息图的表面，或存储在整个体积中；可以为空间上分离的，或者重叠的；可以是永久记录或者是可以消象的。记录的内容可以是彼此无关的或者相互成对的；可以是可辨认的影象或似乎是无意义的图形。现代光全息学的发展前景十分广阔,而其实用技术必然会实现普及,有识之士当携手共同研究以促进社会进步.
1、刘彬,赵武.转轴扭振盲测点测量模型的研究.中国机械工程,2006,17(14):1435-1438 (EI收录)2、刘彬,张玉存.基于拓扑反变算子的瞬时频率检测方法.中国机械工程,2006,17(8):785-787 (EI收录)3、刘彬,戴桂平.一种改进的基于小波变换的包络提取算法研究.仪器仪表学报,2006,27(1): 34-37 (EI收录)4、刘彬,赵武,蒋金水.轧机扭振盲测点测量模型的研究.计量学报, 2007,28(1):64-69 (EI收录)5、刘彬,赵武,蒋金水. 轧机转速波动测量的扭振监测实验研究.计量学报, 2007,28(3): 272-275 (EI收录)6、刘彬,时培明,赵武,蒋金水.激光双截面转速波动法监测转轴动态扭矩的原理研究.中国激光, 2007,34(1):113-117 (EI收录)7、时培明,刘彬,赵武,蒋金水.激光测量大型转轴动载波动系数原理研究.机械工程学报, 2006,42(12):132-136 (EI收录)8、赵武,刘彬.基于拓扑网络的轧机扭振分析计算.机械工程学报.2006,42(7):51-55 (EI收录)9、刘彬,蒋金水,宋文健, 激光测量回转机械振动的新方法, 计量学报,2008,29(2):145-148(EI收录)10、张文明,刘彬, 李海滨, 基于双目视觉的三维重建中特征点提取及匹配算法的研究, 光学技术,2008,34(2);181-185 (EI收录)11、时培明,刘彬,赵武,韩东颖等, 扭振信号拓扑网络的轧机动态扭矩测量,计量学报,2007,28(4);365-369(EI收录)12、黄震, 刘彬, 基于多普勒加速度计扭振测量的研究, 计量学报,2008,28(3);276-279(EI收录)13、黄震, 刘彬, 董全林, 基于激光多普勒技术的扭矩测量研究, 计量学报,2007,28(1);61-63(EI收录)14、张玉存, 刘彬, 基于拓扑反变算子动力系统振动频率检测方法的研究, 计量学报,2007,28(1);56-60(EI收录)15、孟宗, 刘彬,回转机械动态扭矩非接触测量的研究,计量学报,2006,27(4);364-367(EI收录)16、张玉存, 刘彬, 李群, 检测激光多普勒信号的新方法, 计量学报,2006,27(4);339-342(EI收录)17、黄震, 刘彬, 董全林, 基于激光多普勒技术扭振测量的研究,光学学报,2006,26(3);389-392(EI收录)18、谢平, 刘彬, 王霄, 林洪彬, 新型光纤扭矩测量方法,光电工程2006,33(2);111-114(EI收录)19、Liu Bin, Shi, Peiming, Liu, Shuang, Han, Dongying. Torsional vibration measuring model of spanless points of drive system. Proceedings of the 7th World Congress on Intelligent Control and Automation, WCICA08, Vol. (1): 4970-4975(EI收录)20、Liu, Bin; Jiang, Jinshui; Shi, Peiming. Rotational speed oscillation characteristic and decomposition algorithm of torsional vibration. Proceedings of the 7th World Congress on Intelligent Control and Automation, WCICA08, Vol. (1): 5125-5129(EI收录)21、赵 武，刘 彬，时培明，蒋金水. 一类非线性相对转动周期系统的平衡稳定性分析, 物理学报, 2006,55(8): 3852-3857 (SCI收录)22、时培明,刘 彬. 相对转动非线性动力系统的稳定性与强迫激励下的近似解, 物理学报, 2007,56(7):3678-3682(SCI收录)23、时培明,刘 彬,侯东晓. 一类相对转动非线性动力系统的混沌运动. 物理学报, 2008,57(3):1321-1328(SCI收录)24、时培明,刘 彬,刘 爽. 一类谐波激励相对转动非线性动力系统的稳定性与近似解, 物理学报, 2008,57(8):4675-4684(SCI收录)25、孟宗，刘彬. 相对转动非线性动力学方程的稳定性及在一类非线性弹性系数下的解. 物理学报,2007,56(11)：6194-6198 (SCI收录)26、孟宗，刘彬. 一类非线性相对转动动力系统的平衡稳定性及组合谐波近似解.物理学报,2007,56(12)：1329-1334 (SCI收录)
不再仅仅只是看肉眼所见，活体环境下的微观世界也正在向我们展示它独特的 “风景”。历时三年的艰苦攻关，清华大学研究团队成功打破传统光学成像局限，创造性提出数字自适应光学框架，发明了扫描光场成像技术，自主研制出扫描光场显微镜，合称为 DAOSLIMIT （Digital Adaptive Optics Scanning Lightfield Mutual Iterative Tomography），这意味着活体三维、长时间、高分辨率的显微观测最终成为现实。2021 年 5 月 25 日，题为《数字自适应光学迭代层析成像技术使三维亚细胞毫秒尺度活动的小时级长时活体观测成为可能》（Iterative tomography with digital adaptive optics permits hour-long intravital observation of 3D subcellular dynamics at millisecond scale）的研究论文，在线发表于《细胞》（Cell）期刊上。该论文由清华大学脑与认知科学研究院、自动化系戴琼海课题组，以及该校生命学院俞立课题组合作完成。该研究将仪器研发与生命科学应用紧密结合，通过深入地交叉合作、迭代开发，构建了一套可解决一系列具体生命科学问题的超级显微镜，为未来更多生物发现提供了可能。论文第一作者、清华大学自动化系博士后吴嘉敏向 DeepTech 介绍：“这项研究最大的成就在于，DAOSLIMIT 能够在大范围的成像视野内，实现分块自适应光学，以横向 220nm 和轴向 400nm 的光学衍射极限分辨率，保持毫秒级的三维成像速度，将哺乳动物活体三维连续观测时长提高到小时级，活体成像时空分辨率大幅提升，而光照对样本的光毒性却大大降低。”现阶段，在离体培养的细胞上进行生命科学研究仍然是主要手段，比如培养的肿瘤细胞，在体外就可以很轻易被杀死。而一旦肿瘤细胞在活体环境内，有着三维血管以及各种各样细胞因子的影响，会让很多药物束手无策。吴嘉敏表示：“我们认为生命科学研究发展的趋势，是从体外细胞这种相对简单模式到活体环境下去观测大量不同细胞、不同细胞器间在不同时空尺度下交互的真实过程，比如果蝇、斑马鱼、小鼠、非人灵长类等模式动物，这种越来越复杂的动物模型可能会给人类带来更直接的帮助。但这也给传统成像带来前所未有的挑战，因为生物体内成像环境非常复杂，变化非常快，传统的显微成像很难在活体环境内达成较好的成像效果。这就好比学车的时候从固定的训练场里转变到复杂的城市街道以及森林山地一样。”受到三维组织分布、光学像差、光毒性等诸多因素的限制，在哺乳动物活体环境内进行高速亚细胞分辨率长时程观测，始终是一个悬而未决的问题，极大地制约了脑科学、免疫学、肿瘤学等等的深入研究。正是出于实现高分辨率长时程观测的初衷，该课题组展开了长期的实验研究，而辛苦耕耘终将有收获，此项研究成果把一切都变成了可能。DAOSLIMIT 的这三个突破，其实是以一套技术去整体实现的过程。首先它是一个全新的成像技术框架，能够动态获取成像场景的三维信息，并能在较大轴向范围内保持场景的聚焦，充分利用被激发的整个三维体内的荧光光子，从而能用极微弱光照去来激发整个三维体，并保持足够高的信噪比。传统光场成像，可以通过多角度获得三维信息但严重损失了空间分辨率，主要原因是受到海森堡不确定性原理的限制，在空间分辨率和角度分辨率之间存在难以弥补的矛盾，无法同时获得很高的空间分辨率和很高的角度分辨率。而 DAOSLIMIT 成像方法的最大优势，在于它绕过了这种矛盾，它能充分利用微透镜本身的光学衍射带来多角度间的频率耦合，结合高速空间扫描，借鉴叠层成像的概念，先损失一部分空间分辨率去获取足够的角度分辨率，再利用样本时空连续性的约束，去恢复足够的空间分辨率，从而同时获得高的空间与角度分辨率。另外一个优势是，DAOSLIMIT 提出了数字自适应光学的框架。在活体组织内，三维折射率的不均匀分布所引起的像差，导致深层成像的分辨率都非常的低。DAOSLIMIT 通过不同角度的光线采集，在数字端进行像差估计和恢复，可以非常高速地实现大范围的自适应光学矫正。最终保证活体成像的时候，分辨率也能够达到衍射极限。“迁移体” 是清华大学俞立实验室近年来发现的一种新的细胞器。得益于 DAOSLIMIT 的运用，迁移体能够在活体哺乳动物内被清晰观测。吴嘉敏表示：“我们同时在多种实验中观测到了迁移体，分别是在斑马鱼与小鼠的活体内，清晰地观测到了迁移体和丝状伪足在哺乳动物体内的生成与变化，以及一系列可能存在的功能。”迁移体在免疫反应方面，会起到类似烽火台的作用。免疫细胞遍布在肝脏表面，移动的时候留下很多迁移体。哪里发生细菌感染或者免疫反应，迁移体就会去通知邻近的免疫细胞，实现大范围的信息交流。而肿瘤转移与此类似，比如肿瘤细胞有时候会被限制在一些比较狭窄的血管难以通过，它就会主动吐出囊泡，去做到更好的扩散。而当肿瘤细胞在血管内会受到冲击时，它还会在相邻细胞间生成丝状结构，帮助抵抗血流流速的压力。至于为什么会选择斑马鱼和小鼠来进行实验？原因在于它们是生物科学研究中比较典型的模式动物。斑马鱼是脊椎动物，特别是斑马鱼幼鱼会比较透明，成像更容易。而小鼠是很小的一个哺乳动物。模式动物越接近人，观测到的现象才越能够对人类 健康 产生越直接的影响。吴嘉敏认为对这种迁移体的观察，可能会对未来生命科学和医学带来几个方面的改变：第一个改变是，现在生命科学研究的许多细胞或者细胞器，可能会在活体环境下展示新的功能或者说新的现象，而这些现象是以往培养的细胞中不具备的，比如说免疫感染或者肿瘤转移；第二个改变是，迁移体提供了一种新的细胞相互交互方式。以往人们认为，细胞是通过互相接触进行的细胞交互。但现在有了新发现，细胞可能类似于我们寄快递，会在某个位置抛下一个迁移体，通过这个迁移题实现远距离的传输，比如肿瘤细胞的转移。这种新的细胞交互方式，可能会给生命科学会拓展更多的研究领域；第三个改变，体现在临床应用上，研究人员发现血管内，囊泡的数量远远大于细胞本身的数量。好比如 100 毫升血液，它包含一个肿瘤细胞的概率是非常低的，但 100 毫升血液包含有肿瘤遗传物质囊泡的概率，却会有显著的提升。这为未来的早期癌症研究，提供了一个新的思路。“门捷列夫曾经说过，科学从测量开始。列文虎克发明了显微镜，才打开了整个微观世界的大门，正所谓工欲善其事必先利其器，我觉得科学仪器的发展，能够不断地开拓人类认知的边界。因此我科研上的初心，就是通过自己的努力，不断去开阔人类认知视野，拓展科学的边界。” 吴嘉敏表示。而 DAOSLIMIT 显然就是一个这样的科学仪器，通过计算成像的手段，让人们去了解或者说看到更广泛的一个世界，从而推动包括细胞生物学、肿瘤学、脑科学等在内的整个自然科学的进步。因为像这类基础科学，包括细胞与细胞间的交互作用以及细胞器间的交互作用，在单个细胞层面已经取得了不少研究成果。吴嘉敏告诉 DeepTech：“但是当某个细胞或细胞器处于真实的生命体内时，表达的功能可能会涉及到一些更复杂的层面，而在体外并不具备这样的研究环境。由于在活体内的传统成像难以观测，因此我们只能通过旁敲侧击的方法去理解它扮演的角色。而我们为这系列问题都提供了一种新的解决方案。”最重要的是，DAOSLIMIT 的实用价值并不止于此。首当其冲的就是药物筛选，比如一些往常异常艰难的关于类器官的药物筛选，因为有了更好的成像能力，人们就可以在活体的环境下，给出更多更真实、更高效的药物筛选建议。据他介绍，团队下一步要做的是介观尺度的动态三维成像，一方面它能够助力实现百万，千万量级的神经同步记录，另外也能够去开拓被他称之为介观尺度的生命科学，这也是戴琼海院士团队一直努力的方向。除此之外还可以引申到另外一个问题，因为以往的光显系统设计更多的是为人眼进行的设计，表现为一种模拟化的成像方式，从而对光学信号进行模拟变换，让人眼看到的图像更清晰。但是在信息化智能时代，我们需要设计一种新的光学系统，它是为机器服务的，智能光场成像就是其中的典型。未来，科学仪器的地位将会不断提升，也必定会有更多新颖、先进的机器涌现出来，陪伴着人类开拓更广阔的科研无人区。
《光学与光电技术》杂志，由华中光电技术研究所;湖北省光学学会主办的双月刊；2003年创刊，还没有入选过北大核心期刊目录，不是核心，目前是一般省级期刊ISSN： 1672-3392CN： 42-1696/O3邮发代号： 38-335《光学与光电技术》当前的影响因子是：复合影响因子：0.373 综合影响因子：0.237
DOI:10.16661/j.cnki.1672-3791.2013.26.002 高新技术 激光清洗技术的初步研究和应用① 苏春洲 栾晓雨 王海军 袁晓东 叶亚云 (中国工程物理研究院激光聚变研究中心 四川绵阳 621900) 摘 要:激光清洗技术与其他清洗方法(化学清洗、超声波清洗等)相比,具有保证清洗对象无损、清洗效果好、精细、无污染等优点,正在被广泛的研究和应用。根据去除原理的不同,激光清洗技术被分类为干式激光清洗、湿式激光清洗和激光等离子体冲击波等方法。本文介绍了本单位项目组对激光清洗技术的初步研究和应用。关键词:激光技术 激光清洗 激光应用中图分类号:TN249文献标识码:A文章编号:1672-3791(2013)09(b)-0003-04 * The Preliminary Study and Application on Laser Cleaning Su Chunzhou Luan Xiaoyu Wang Haijun Yuan Xiaodong Ye Yayun (Research Center of Laser Fusion, China Academy of Engineering Physics, Mianyang Sichuan,621900,China) Abstract:Compared the conventional cleaning methods(e.g.,chemistry cleaning,ultrasonic cleaning),laser cleaning is recognized ascleaning objects without damage,effectively,precise removal,avoiding pollution environments and it is widely studied and used.According to the different mechanisms,laser cleaning can be classified as dry laser cleaning,steam laser cleaning and laser plasmashockwave.The preliminary study and application on laser cleaning is introduced in the paper.Key Words:Laser Technique;Laser Cleaning;Laser Application 激光清洗技术是基于激光与物质相互作用的一项新型清洗技术,能达到清除物体表面污染物的目的。经过多年发展,激光清洗技术已发展出干式激光清洗法[1～4]、湿式激光清洗法[5～7]和激光等离子体冲击波法[8～10]等清洗方式。与其他清洗方法(化学清洗、超声波清洗等)相比,激光清洗技术具有以下优势[11]:(1)无损情况下有效地清除基底表面微米量级污染物;(2)对基底不产生附加污染;(3)参数可控,可精确定位的精细清洗;(4)清洗效率高;(5)远距离清洗,清洗难以到达的部位;(6)“绿色”环保等。目前在国外,激光清洗技术正在被广泛的研究和应用,从应用领域上可分为三类[12～18]:(1)精密清洗,例如,电子线路板、半导体元件、硅片;(2)清洗大型物体,例如,建筑物外墙、文物;(3)在线清洗,例如,模具、脱漆。而在国内,激光清洗技术的研究一直到近几年才开始进行,还处于理论研究和实验室阶段,未开展应用研究 [19～28] 胀,从而克服基底对污染物的吸附力而脱落;(2)分子的光分解或相变,即在瞬间使污垢分子或使人为涂上的辅助液膜汽化、分解、蒸发或爆沸,使表面污垢松散并随此作用脱离基底表面;(3)激光脉冲的振动,利用高频率的脉冲激光辐照待清洗表面,使光束转变为声波产生共振使污垢层或凝结物振动碎裂。基于上述作用,形成了干式激光清洗法和湿式激光清洗法。随后又提出了激光等离子体冲击波清洗法[8～10]。该方法是利用激光击穿周围介质产生等离子体冲击波清除污染物,可避免波长选择问题,且不是利用激光对物体直接辐照,因此损伤几率小。下面就分别介绍这三种方法。1.1干式激光清洗法 干式激光清洗法的清洗机理为:脉冲激光直接照射待清洗物,基底表面污染物或者基底吸收激光温度升高,发生热膨胀,热膨胀使污染物或者基底振动,使污染物克服表面吸附力脱离基底表面。虽然热膨胀很小,但在很短的激光作用时间内 会产生很大的脱离加速度。根据激光波长的选择,能产生有效清洗的类型有两种:一种如图1(a)所示,污染物对激光不吸收,基底对激光强吸收发生热膨胀作用;另一种如图1(b)所示,基底不吸收激光,污染物吸收激光发生热膨胀[1～4]。根据这两种清洗类型,在干式激光清洗之前,分析基底和污染物的特性对激光的吸收特性,选择一种基底和污染物对其吸收差别大的激光来进行清洗。1.2湿式激光清洗法 湿式激光清洗法的清洗机理为:在脉冲激光作用之前,人为地在待清洗物体表面涂覆一层液膜,液膜在激光照射下急剧受热,产生爆炸性气化,爆炸性冲击波使基底表面的污染物松散,并随冲击波反向离开物体表面,从而达到去污效果。根据激光波长的选择,能产生有效移除的类型有三种:一种是基底对此波长激光强吸收,液膜不吸收的类型,见图2(a);另一种是液膜对激光强吸收,基底不吸收型,见图2(b);第三种是液膜和基底对激光都吸 。本文主要介绍了激光清洗技术的基 本原理,以及本单位项目组对该技术的初步研究和应用。 1 基本原理 激光具有强度高、能量密度大、聚焦性强、方向性好的特点,激光辐照待清洗物体表面至少可以产生三个方面的作用[1～7]:(1)热膨胀效应,即利用基底与表面污染物对某一波长激光能量吸收系数的差别,使基底物质与表面污物吸收能量产生热膨 (a)基底吸收,污染物不吸收 (b)污染物吸收,基底不吸收 图 1 干式激光清洗示意图 ①通讯作者:叶亚云(1986—),女,硕士,助理研究员,从事激光清洗技术的研究;。 科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION3 高新技术 (a)基底强吸收型 (b)液膜强吸收型 (c) 基底和液膜共同吸收型 图 2 湿式激光清洗示意图 同。 1.3激光等离子体冲击波法 激光等离子体冲击波清洗法的实验原理如图3所示,激光在基底上方,当激光能量达到环境气体的击穿阈值时就能将气体击穿,产生一个近球状的等离子体冲击波,冲击波传播到基片时的冲击波力将基底上的污染物移除。该方法对波长没有选 图 3 激光等离子体冲击波清洗颗粒污染物示意图 择性,且由于激光不是直接照射基底表面,所以降低了基底的损伤几率。目前,利用激光等离子体冲击波清洗技术已经在实验上实现了几十纳米粒径的颗粒污染物的移除[8～10]。 以上即为三种主要的激光清洗方法的基本原理。三种清洗方法都可以实现有效清洗,在实际使用时,应针对不同基底表面的污染物,选择最合适的激光清洗方法和参数。 2 典型应用实例 2.1清洗光学元件 在高功率固体激光装置中,光学元件 图 4 表面的污染物严重影响了激光系统的正常运行。有些特殊光学元件(例如,镀金光栅)表面具有精细的结构,常规清洗技术无法解决其污染问题,激光清洗技术的提出为清洗特殊光学元件开辟了新的途径。 本单位项目组开展了光学元件的激光清洗技术研究,目前已进行了激光清洗镀金K9玻璃、K9玻璃表面的颗粒和油脂污染物,得到了良好的清洗效果以及相应的清洗规律[25～27]。图4是项目组利用激光等离子体冲击波法清除镀金K9玻璃表面的SiO2颗粒污染物的效果照片。图4(a)是利用激光清洗后镀金K9玻璃的暗场图,图中可看到明显的清洗分界线,左边区域是激光作用区,右边是激光未作用区,两边对比 图5 镀金K9玻璃样品在清洗前后的反射率曲线 可看出明显的清洗效果。图4(b)和图4(c)分别是清洗区和未清洗区放大50倍的显微照片,图4(c)中看到有SiO2颗粒分布在基片表面上,图4(b)表明经激光清洗后表面已观察不到SiO2颗粒,清洗效果很好。图5是激光清洗前后镀金K9玻璃的反射率曲线,图 收的类型,见图2(c)。与干式激光清洗法相比,湿式激光清洗法主要是靠界面处的沸腾压强,液膜的出现加强了的清洗效果,对于有些污染物,利用湿式激光清洗法具有更好的清洗效果和效率[5～7]。但是湿式激 光清洗中存在两个困难:(1)基片表面液膜厚度的一致性控制较为困难;(2)在清洗过程中液膜的引入可能会带来新的污染。国外文献中,液膜通常使用纯水、乙醇、乙醇+纯水的混合液、丙酮等,清洗 效 果 各 有 不 4科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION 高新技术 等方面,具有宽广的前景。另外,在今天全球变暖、环境恶化、资源短缺的情况下,研究激光清洗这种洁净技术更具有节能和环保意义。 致谢:感谢国家科技支撑计划课题以及“十一五”科技支撑项目推广的支持。 参考文献 [1]Kelley JD,Hovis FE.A thermal de-tachment mechanism for particle re-moval from surfaces by pulsed laserirradiation[J].Microelectron ENG,1993(20):159-170. 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[10]J.M.Lee,K.G.Watkins.Removal of 中曲线分别是洁净的镀金K9玻璃、镀金K9污染后、激光清洗后样片的反射率曲线。由图中可看到污染后的镀金K9玻璃片反射率比洁净样品的反射率低,清洗后样品的反射率明显升高,并与洁净镀金K9玻璃反射率差别不大,说明了此方法的清洗效果。 2.2清洗石质文物 在文物保护领域中,中华民族数千年文明留下了许多令人瞩目的石质文物古迹。但是,石质文物表面的污染物影响文物美观,更严重威胁着文物的保存。本单位项目组在相关项目的支持下开展了石质文物表面污染物的激光清洗技术研究。目前已掌握石质文物的激光清洗工艺,研制了文物激光清洗机一台(发明专利已授权),并到山西大同云冈石窟、广西花山岩画、四川绵阳碧水寺等多个国家一级文物保护单位进行了演示实验,得到了良好的清洗效果。图6为项目组在广西花山岩画景区,利用激光清除岩壁上游人涂鸦字迹的照片。图6(a)、图6(b)分别为激光清洗前后的照片,从图中可以看出,岩壁上的“悬、乡”字迹被 去除,并且清洗过程中未见岩壁损伤现象发生[28]。 2.3清洗汽车轮胎模具 激光清洗技术还可以应用在汽车轮胎模具清洗方面,具有独有优势,本单位项目组开展了汽车轮胎模具的激光清洗技术研究。目前已掌握轮胎模具的激光清洗工艺,研制了激光清洗机原理样机一台。图7为汽车轮胎模具表面花纹处在激光清洗前后照片,图7(a)为激光清洗前,图7(b)为激光清洗后,从图中可以看出,清洗效果良好。 3 结论 本文将激光清洗技术用于高功率固体激光装置中光学元件清洗、石质文物保护以及汽车轮胎模具清洗方面,都得到了良好的清洗效果。根据目前国内外激光清洗技术的研究现状,该技术在国内具有广阔的发展空间。本文开展激光清洗技术研究,为推动激光清洗技术的我国的研究和应用打下基础,将此技术应用至清洗模具、除漆、除锈、微电子器件、建筑物外墙 科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION5 高新技术 of pharchment[J].J.Cult.Heritage,2000,1:S225-S232. [17]Jong-Myoung Lee,Jae-Eun Yu, Yang-Sook Koh.Experimental studyon the effect of wavelength in thelaser cleaning of silver threads[J].J.Cult.Heritage,2003,4:157s-161s.[18]Hannelore Romich,Klaus Dickmann, Peter Mottner,et al.Laser cleaningof stained glass windows- Final re-sults of o research project[J].J.Cult.Heritage,2003,4:112s-117s.[19]郭为席,胡乾午,王泽敏,等.高功率脉 冲TEACO2激光除漆的研究[J].光学与光电技术,2006,4(3):32-35. [20]宋峰,邹万芳,田彬，等.一维热应力模 型的调Q短脉冲激光除漆中的应用[J].中国激光,2007,34(11):1577-1581.[21]周桂莲,孔令兵,孙海迎.基于ANSYS 的激光清洗模具表面温度场有限元分析[J].制造业自动化,2008,30(9):90-92. [22]田彬,邹万芳,刘淑静,等.激光干式除 锈[J].清洗世界,2006,22(8):33-38.[23]吴东江,许媛,王续跃，等.激光清洗硅 片表面Al2O3颗粒的试验和理论分析[J].光学精密工程,2006,14(5):764-770. [24]张平,卞保民,李振华.激光等离子体 冲击波清洗中的颗粒弹出移除[J].中国激光,2007,34(10):1451-1455.[25] YE Ya-Yun,Yuan Xiao-Dong,Xiang Xia,et al.Laser plasma shockwavecleaning of SiO2 particles on goldfilm[J].Optics and Lasers inEngineering,2011:536-541. [26]叶亚云,袁晓东,向霞，等.用激光清洗 金膜表面硅油污染物[J].强激光与粒子束,2010,22(5):968-972. [27]叶亚云,袁晓东,向霞,等.激光冲击波 清洗K9玻璃表面SiO2颗粒的研究[J].激光技术,2011,35(2):245-248.[28]周伟强,齐扬,叶亚云,等.广西花山岩 画表面污染物去除研究[J].中原文物,2013,2:97-100. small particles on silicon wafer bylaser-induced airborne plasma shockwaves[J].Journal of applied physics,2001,89(11):6496-6500. [11]宋峰,刘淑静.激光清洗技术[J].清洗世 界,2005,21(2):28-30. [12]A.C.Tam,W.P.Leung,W.Zapka,et al.Laser cleaning techniques for re-moval of surface particulates[J].Journalof Applied Physics,1992,71(7):3515-3523. [13]Roberto Pini,Salvatore Siano,Renzo Salimbeni,et al.Application of o newlaser cleaning procedure to the mau-soleum of Theodoric[J].J.Cult.Heritage,2000,1:S93-S97. [14]D.J.Kong,A.X.Feng,Y.K.Zhang,et al.Experiment study on CO2 lasercleaning rubber sulfuring mould[C].Proc.of SPIE,2006,6028:60281K[15]W.Zapka,A.C.Tam,W.Ziemlich. Laser cleaning of wafer surfaces andlithography masks[J].MicroelectronicEngineering,1991,13(1-4):547-550.[16]Samantha Sportum,Martin Cooper,Ann Stewart,et al.An investigation into theeffect of wavelength in the laser cleaning 《科技创新导报》稿件要求及投稿说明 稿件要求 1.稿件应具有科学性、先进性和实用性，论点明确、论据可靠、数据准确、逻辑严谨、文字通顺。2.计量单位以国家法定计量单位为准；统计学符号须按国家标准《统计学名词及符号》的规定书写。3.所有文章标题字符数在20字以内。 4.参考文献按引用的先后顺序列于文末。5.正确使用标点符号，表格设计要合理，推荐使用三线表。6.图片要清晰，注明图号。投稿说明 1.来稿一律使用Word排版且具有一定的学术水平，以2700字左右为宜，并保证文章版权的独立性，严禁抄袭，文责自负，请勿一稿多投，欢迎投稿。 2.本刊已加入《中国学术期刊(光盘版)》《中文科技期刊数据库》《万方数据数字化期刊群》等网络媒体，本刊发表的文章将在网络媒体上全文发布。 3.本刊编辑部对来稿有修改权，不愿改动者请事先说明。自收稿之日起1个月内未收到刊用通知，作者可自行处理。 4.来稿请注明作者姓名、单位、通讯地址、邮编、联系电话及电子信箱。5.本刊发表周期为10天，出刊后5天内邮寄样刊。6.如有一稿多投、剽窃或抄袭行为者，一切后果由作者本人负责。 6科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
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呵呵，哥们，写技术性的报告是不需要太过华丽的辞藻的，只要写的条理清楚、原理明白、实验属实，简单，简洁最好
相对来说，核心级的学术性会更高，科学性更强。《光学技术》《应用光学》等6、7本之多。如果你是在选刊去阅读，可以考虑。如果你是要选刊去发自己的文章，建议根据实际需求选择适合级别的期刊。
中级职称申报需要在刊号为CN、ISSN的专业期刊上发表一篇论文,一般字数要求在3000字左右。部分专业评委会有要求2篇论文的话,按照该评委会要求。 根据北京市人力资源和社会保障局《关于2011年度职称评审工作安排的通知》(京人发)的精神,工程技术系列中级专业技术资格的确定采取考试与评审
北航各个学科的要求是不一样的，具体你可以上北航研究生院查看，不过要求还算比较高的，潜心研究吧，不要太浮躁 一、申请北航博士学位对发表论文的基本要求 1．数学与系统科学学科 申请者在国内外重要的学术期刊或学术会议上发表论文不少于3篇，并满足下列条件之一： （1）在SCI检索的本学科领域重要国际学术刊物上发表1篇学术论文（SCI分区表中Q1区、Q2区和Q3区，或SCI影响因子0.5以上）； （2）在SCIE收录源刊物发表2篇论文； （3）在SCIE收录源刊物发表1篇论文，并且另外在EI、MEDLINE收录源刊物或在《中国科学》（中文版）、《数学学报》、《应用数学学报》、《计算数学》和《系统科学与数学》发表2篇论文。 2．物理学科 申请者在国内外重要的学术期刊或学术会议上发表论文不少于3篇，并满足下列条件之一： （1）在SCI（E）收录源刊物发表论文影响因子达到5.0以上，或累计达到5.0及以上； （2）在SCI（E）收录源刊物发表3篇论文，其中至少有1篇是在国外期刊上公开发表； （3）在SCI（E）收录源刊物发表2篇论文，且在EI收录源刊物发表2篇论文，其中至少有1篇是用外文公开发表。 已授权国家（国防）发明专利1项（排名位于学生发明者的第一名有效）视同1篇SCIE收录论文；已受理国家（国防）发明专利1项（排名位于学生发明者的第一名有效）视同1篇EI收录论文。 除满足上述基本条件外，学生论文发表篇数和影响因子尊重导师意见。 对承担重大工程项目等特殊情况，开题与答辩前由导师提出书面申请，经分学位委员会委员总人数三分之二及以上同意通过，其发表论文要求可执行工学学科相关规定。 3．材料科学与工程学科（含化学学科） 申请者在国内外重要的学术期刊或学术会议上发表论文不少于3篇，并满足下列条件之一： （1）在SCIE 的Q1区收录刊物上发表高水平学术论文1篇，或者发表SCIE论文影响因子累计达到5.0； （2）发表SCIE收录论文3篇;或发表2篇SCIE收录论文，另外在EI收录源刊物发表2篇论文。其中，至少有1篇是在国外期刊上公开发表。 （3）对承担重大工程项目等特殊情况，由导师提出书面申请，博士生提交研究成果详细摘要，经学位分委员会委员总人数三分之二及以上同意通过，发表论文要求：在SCIE收录源刊物发表2篇论文；或在SCIE收录源刊物发表1篇论文，另外在EI或ISTP收录源刊物发表2篇论文。至少有1篇论文在外文期刊上公开发表。 其他学术成果的计算方法，按照工学学科相关规定执行。 4．计算机科学与技术学科 申请者在国内外重要的学术期刊或学术会议上发表论文不少于3篇，并以第一作者发表的与学位论文相关的学术论文须达到以下要求之一： （1）在影响因子大于0.5的SCIE收录的计算机类刊物中发表论文1篇； （2）在SCIE收录源刊物上发表论文1篇，并且另外在EI或ISTP收录源刊物或会议发表2篇论文； （3）在《计算机学报》、《软件学报》、《计算机研究与发展》、《电子学报》、《自动化学报》上发表论文1篇，或在EI收录的期刊源上发表论文2篇；并且另外在EI或ISTP收录源刊物或会议发表论文2篇； （4）在EI收录的期刊源上发表论文1篇，在本领域有重要影响的国际会议（参考中国计算机学会认定的权威学术会议目录）上发表论文1篇；并且另外在EI或ISTP收录源刊物或会议发表论文2篇。 博士研究生发表的满足上述要求之一的学术论文中，被EI收录的各大学学报上发表的多篇论文只计为1篇期刊论文。 专利和获奖的学术成果计算方法，按照工学学科相关规定执行，且折算论文合计不超过1篇。 5．生物医学工程学科 申请者在国内外重要的学术期刊或学术会议上发表论文不少于3篇，并应满足以下三项基本要求之一： （1）在SCI检索的相关学科领域重要国际学术刊物上发表1篇学术论文（SCI分区表中Q1区、Q2区）； （2）在SCIE收录源刊物发表2篇论文； （3）在SCIE收录源刊物发表1篇论文，并且另外在EI、MEDLINE、ISTP收录源刊物或国际会议（论文全文）发表2篇论文。 专利和获奖的学术成果计算方法，按照工学学科相关规定执行。 6．工学学科，包括航空宇航科学与技术、控制科学与工程、机械工程、电气工程、仪器科学与技术、电子科学与技术、信息与通信工程、动力工程与工程热物理、光学工程、交通运输工程、力学、材料加工工程（限机械学院）等 申请者在国内外重要的学术期刊或学术会议上发表论文不少于3篇，并满足下列条件之一： （1）在SCI检索的本学科领域重要国际学术刊物发表1篇学术论文（SCI分区表中Q1区、Q2区和Q3区，或影响因子0.3以上）； （2）在SCIE收录源刊物发表2篇论文，其中至少1篇是用外文撰写的；在SCIE收录源刊物发表1篇论文，并且在EI或ISTP收录源刊物或国际会议上发表2篇论文，其中至少1篇是用外文撰写的； （3）在核心及核心以上刊物（含被ISTP检索的国际会议论文集）上发表的学术论文总数不少于3篇，其中至少应有2篇文章在EI收录源刊物上发表。并且至少有一篇是用外文撰写的。 本学科领域申请并被授权的发明专利（排名位于学生发明者的第一名有效）等同于SCIE论文；申请并被受理的发明专利（排名位于学生发明者的第一名有效）等同于核心期刊论文；申请者获得国家级科技奖励或省部级科技奖励一等奖1项，且有个人获奖证书，相当于在SCIE收录源刊物发表1篇论文；获得省部级科技奖励二等奖（排名前七名）或三等奖1项（排名前五名），相当于在EI收录源刊物发表1篇论文。 7．经管学科（管理学院） 申请者在国内外重要的学术期刊或学术会议上发表论文不少于3篇。另外，至少有一篇是用外文撰写的。并满足下列条件之一： （1）在 SCI、SSCI、A&HCI、SCIE收录源刊物发表1篇； （2）在《经济研究》、《管理科学学报》、《中国社会科学》发表1篇论文，并在EI（ISTP）检索的会议发表2篇论文。 （3）在 EI收录源期刊、经管类重要学术期刊发表2篇论文（见附表1），并在CSSCI、 CSCD 或EI（ISTP）检索的会议发表1篇论文。 8．法学学科（法学院） 申请者在国内外重要的学术期刊或学术会议上发表论文不少于3篇，并满足下列条件之一： （1）在SSCI、《中国社会科学》、《法学研究》、《中国法学》、《中外法学》、《比较法研究》、《环球法律评论》任一高水平期刊上发表1篇论文； （3）在SCIE收录源刊物发表1篇论文，并且另外在EI、MEDLINE、ISTP收录源刊物或国际会议（论文全文）发表2篇论文。 专利和获奖的学术成果计算方法，按照工学学科相关规定执行。 6．工学学科，包括航空宇航科学与技术、控制科学与工程、机械工程、电气工程、仪器科学与技术、电子科学与技术、信息与通信工程、动力工程与工程热物理、光学工程、交通运输工程、力学、材料加工工程（限机械学院）等 申请者在国内外重要的学术期刊或学术会议上发表论文不少于3篇，并满足下列条件之一： （1）在SCI检索的本学科领域重要国际学术刊物发表1篇学术论文（SCI分区表中Q1区、Q2区和Q3区，或影响因子0.3以上）； （2）在SCIE收录源刊物发表2篇论文，其中至少1篇是用外文撰写的；在SCIE收录源刊物发表1篇论文，并且在EI或ISTP收录源刊物或国际会议上发表2篇论文，其中至少1篇是用外文撰写的； （3）在核心及核心以上刊物（含被ISTP检索的国际会议论文集）上发表的学术论文总数不少于3篇，其中至少应有2篇文章在EI收录源刊物上发表。并且至少有一篇是用外文撰写的。 本学科领域申请并被授权的发明专利（排名位于学生发明者的第一名有效）等同于SCIE论文；申请并被受理的发明专利（排名位于学生发明者的第一名有效）等同于核心期刊论文；申请者获得国家级科技奖励或省部级科技奖励一等奖1项，且有个人获奖证书，相当于在SCIE收录源刊物发表1篇论文；获得省部级科技奖励二等奖（排名前七名）或三等奖1项（排名前五名），相当于在EI收录源刊物发表1篇论文。 7．经管学科（管理学院） 申请者在国内外重要的学术期刊或学术会议上发表论文不少于3篇。另外，至少有一篇是用外文撰写的。并满足下列条件之一： （1）在 SCI、SSCI、A&HCI、SCIE收录源刊物发表1篇； （2）在《经济研究》、《管理科学学报》、《中国社会科学》发表1篇论文，并在EI（ISTP）检索的会议发表2篇论文。 （3）在 EI收录源期刊、经管类重要学术期刊发表2篇论文（见附表1），并在CSSCI、 CSCD 或EI（ISTP）检索的会议发表1篇论文。 8．法学学科（法学院） 申请者在国内外重要的学术期刊或学术会议上发表论文不少于3篇，并满足下列条件之一： （1）在SSCI、《中国社会科学》、《法学研究》、《中国法学》、《中外法学》、《比较法研究》、《环球法律评论》任一高水平期刊上发表1篇论文； 4 （2）在其他CSSCI来源期刊或集刊（不含扩展版）上发表2篇论文； （3）在非CSSCI来源期刊或集刊（不含扩展刊）的重要法学类或航空航天类期刊或集刊（见附表2）上或在国内外重要学术会议上发表3篇论文，在国内外重要学术会议上发表的论文须收入大会论文集。 各级标准中的期刊均不包括其增刊、特刊、专刊。 发表在《北京航空航天大学学报》（社会科学版）上的论文，第一篇可视为CSSCI收录。 在港澳台重要法学期刊上或用英文在国际期刊上发表论文，经过法学院三位以上教授鉴定，达到比较高的水平，可视为CSSCI论文1篇。 国内外重要学术会议是指有两国或两国以上专家参加的国际会议以及各法学二级学会的年会。 9．人文社会学科（人文学院） 博士生发表论文总数不少于3篇，并满足下列条件之一（见附表3）： （1）发表论文达到A级标准； （2）发表论文达到B级标准； （3）发表论文达到C级标准。 各级标准中的期刊均不包括其增刊、特刊、专刊，CSSCI收录期刊不含扩展版；发表在《北京航空航天大学学报》（社会科学版）上的论文，第一篇可视为CSSCI收录，第二篇及以上视为一般公开出版期刊的论文；发表在《人民日报》、《光明日报》、《经济日报》和《中国教育报》理论版的学术论文（3000字以上），可视为公开出版期刊的论文。 10．外国语言文学学科（外语学院） 申请者在国内外重要的学术期刊或学术会议上发表论文不少于3篇，并满足下列条件之一： （1）在 SSCI、A＆HCI、SCI、EI、《中国社会科学》、《中国语文》、《当代语言学》、《外语教学与研究》、《外国文学评论》、《现代外语》或《外国语》上发1篇； （2）在CSSCI （限定在外国文学、语言学、外语类）上发表2篇论文； （3）在CSSCI（不含扩展刊）上发表3篇论文。 注：用英、俄、德、日、法、韩文在国际非SSCI或A＆HCI期刊源期刊上发表的研究性论文，经院教授会鉴定，达到相应学术水准的，可视为CSSCI论文1篇；在我校学报社科版上发表的第一篇论文可视为CSSCI收录，其余视为一般公开出版期刊论文。
各校规定不同，看学校规定。另外导师有权决定你毕不毕业，所以这事只能问导师，望采纳！
大学物理波动光学论文如下：
大学物理是研究物质的基本结构、相互作用和物质最基本最普遍的运动形式及其相互转化规律的学科。
物理学的研究对象是非常广泛的，它的基本理论渗透到自然科学的很多领域，应用于生产技术的各个部门，它是自然科学和工程技术的基础。
它包含经典物理、近代物理和物理学在科学技术方面的应用等基本内容，这些内容都是各专业进一步学习的基础和今后从事各种工作所需要的必备知识。因此，它是各个专业学生必修的一门重要基础课。
在农科类各专业开设大学物理课的作用，一方面在于为学生较系统地打好必要的物理基础，另一方面是使学生学会初步的科学的思维和研究问题的方法。
这对开阔学生的思路、激发探索和创新精神、增强适应能力、提高人才的素质都将起到非常重要的作用。同时，也为学生今后在工作中进一步学习新的知识、新的理论、新的技术等产生深远的影响。
21世纪是科学技术飞速发展的时代，对人才的要求将更高、更全面，这对我们的大学物理教学也提出了更高的要求，必须跟上时代的步伐。但是，目前以农科类大学物理教学为例存在以下问题：（1）大学物理教材的内容中，以经典物理为主，分为力学、热学、光学、电磁学和近代物理，内容各自独立，彼此之间缺乏联系，没有形成统一的物理系统。
教学内容大部分标题与中学类似，学生看到目录后学习热情和兴趣锐减。
（2）经典物理和近代物理的比例极不平衡，经典物理部分占物理教学内容的80％以上，而且基本上都是20世纪以前的成果，没有站在近代物理学发展的高度，用现代的观点审视、选择和组织传统的教学内容。
同时近代物理的内容非常少，特别是没有反映20世纪后半个世纪以来物理学飞速发展的现代物理思想，使学生对近代物理知识知之甚少，与现代物理严重脱节，因此大学物理教学改革势在必行。