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基于YOLOv5改进模型的金属表面缺陷检测实验研究

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实验技术与管理 2025年第1期42卷 66-74页

作者：赵辉陈志峰章佳伟李骁凡魏震杨广州大学物理与材料科学学院广东广州510006 广东天视智能科技有限公司广东佛山528041

金属零部件的表面缺陷检测是汽车等产品生产过程中的重要环节,以往采用人工检视或传统光学筛选方法,该方法难以满足现代工业生产的高效性和准确性要求。该研究源于校企协同育人的创新课题,从企业提出的实际问题出发,选取汽车喷油管表面... 详细信息

金属零部件的表面缺陷检测是汽车等产品生产过程中的重要环节,以往采用人工检视或传统光学筛选方法,该方法难以满足现代工业生产的高效性和准确性要求。该研究源于校企协同育人的创新课题,从企业提出的实际问题出发,选取汽车喷油管表面缺陷作为研究案例。为了提高对弱小缺陷的检测准确率和速度,提出了一种基于YOLOv5轻量化模型的改进结构:YOLOv5n-STSL。该模型通过改进原模型中的卷积模块C3为C2f模块,在保证轻量化的同时获取了更丰富的梯度信息流;通过往浅层特征图移动检测分支,增加不同层次的特征融合,提高了弱小目标的特征提取和检测能力;同时改进锚框anchors的计算评估策略,确保锚框与真实缺陷的边界框有更高的匹配精度,从而提高定位和分类的准确性。实验表明,缺陷检测精度达到97.8%,相对于原基础模型YOLOv5n,检测精度提高了5%,最后将模型部署到嵌入式设备JestonNano,采用TensorRT推理引擎加速推理实验,帧速可达21帧/s,更好地满足了金属表面缺陷自动检测实时性的应用需求。

关键词：缺陷检测模型改进 YOLOv5n-STSL anchors 设备部署

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大学物理实验教学的探究性尝试:霍尔效应的应用

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物理通报 2025年第2期 122-126页

作者：刘志宇吴玉洁葛军陈志峰潘书生广州大学物理与材料科学学院广东广州510006

针对物理专业学生设计了霍尔效应的探究性实验,以帮助学生掌握科研实验所必需的实验技巧.学生利用COMSOL数值仿真的结果设计样品形态并完成样品制作.实验中霍尔效应测量使用由可选配仪表组成的磁场电输运和光电导效应测量装置,并将图形... 详细信息

针对物理专业学生设计了霍尔效应的探究性实验,以帮助学生掌握科研实验所必需的实验技巧.学生利用COMSOL数值仿真的结果设计样品形态并完成样品制作.实验中霍尔效应测量使用由可选配仪表组成的磁场电输运和光电导效应测量装置,并将图形化编程的LabView控制程序组装起来运行.作为扩展内容,学生对比不同波长激光照射之下的电阻率和霍尔效应测量结果,计算两种载流子模型的样品固有载流子参数和光生载流子参数,并结合光学和光电子学等理论课内容给出定性解释.

关键词：霍尔效应光电导探究性实验数值仿真图形化编程设备控制

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Cl原子与呋喃气相反应动力学的理论研究

原子与分子物理学报 2025年 45-52页

作者：朱宇宸张为超江苏师范大学化学与材料科学学院

利用MP2/acg-cc-pV（T+d）Z理论方法研究了氯原子引发的呋喃降解反应机理.结果表明,Cl原子加成到呋喃上的C2位生成中间体IM1在Cl原子与呋喃的氧化机理中发挥着重要作用,这与实验的推断相一致.利用传统过渡态理论结合Eckart的隧道校正因... 详细信息

利用MP2/acg-cc-pV（T+d）Z理论方法研究了氯原子引发的呋喃降解反应机理.结果表明,Cl原子加成到呋喃上的C2位生成中间体IM1在Cl原子与呋喃的氧化机理中发挥着重要作用,这与实验的推断相一致.利用传统过渡态理论结合Eckart的隧道校正因子,计算的298 K下Cl原子和呋喃反应的速率系数为9.97×10-11cm3molecule-1s-1,这与实验测定的速率系数值非常接近.此外,在260～400 K的温度范围内,计算的速率系数k可以拟合成一个修正的Arrhenius方程:k=2.99×10-12×exp（1043.3/T） cm3molecule-1s-1.

关键词： Cl原子呋喃反应机理速率系数 MP2方法

竖直取向MoS2纳米片复合Ag基底的SERS效应及机制研究

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物理学报 2025年

作者：戴硕李振张超郁菁赵晓菲吴阳满宝元山东师范大学物理与电子科学学院

结合金属和二维纳米材料的优点，研究人员提出了多种二维材料/金属复合结构作为表面增强拉曼光谱（SERS）基底，然而，复合结构中的二维纳米材料通常对总增强的作用较小. 本文提出了一种竖直排列的二硫化钼(MoS2)纳米片，并将其与银纳... 详细信息

结合金属和二维纳米材料的优点，研究人员提出了多种二维材料/金属复合结构作为表面增强拉曼光谱（SERS）基底，然而，复合结构中的二维纳米材料通常对总增强的作用较小. 本文提出了一种竖直排列的二硫化钼(MoS2)纳米片，并将其与银纳米颗粒（Ag NPs）复合，制备MoS2/Ag基底，用于SERS检测. 竖直排列MoS2纳米片可有效提高对分子的吸附，增强光吸收，提升电磁和化学双机制增强. 实验结果表明，MoS2/Ag基底表现出优异的SERS性能，其对R6G分子的检测极限达到了10-12mol/L，接近单分子检测水平，增强因子约为1.08×109. 同时该基底表现出优异的信号重现性，最终实现了对水产品中抗菌剂残留的超灵敏检测.

关键词：表面增强拉曼光谱竖直排列MoS 纳米片银纳米颗粒电荷转移

心智模型转变视角下的高中物理建模教学——以“平抛运动”教学为例

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湖南中学物理 2025年第01期 15-18页

作者：洪哲新钟仪皮飞鹏广州大学物理与材料科学学院广州市第五中学

模型建构是物理学科核心素养中科学思维层面的重要要素。本文构建了心智模型转变视角下的物理建模教学模式，该模式由“创设情境，引入现象”“描述现象，定性解释”“自主探究，定量表征”“评价巩固，学以致用”四个环节组成。随后以... 详细信息

模型建构是物理学科核心素养中科学思维层面的重要要素。本文构建了心智模型转变视角下的物理建模教学模式，该模式由“创设情境，引入现象”“描述现象，定性解释”“自主探究，定量表征”“评价巩固，学以致用”四个环节组成。随后以“平抛运动”为例，探讨了该模式的可行性，让学生亲历物理建模过程，帮助其修正、转化原有的心智模型，从而形成科学模型，以达成发展学生核心素养的目标。

关键词：心智模型理论高中物理建模教学平抛运动

一种二维金属有机骨架用于水溶液中呋喃妥因和呋喃西林的检测

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无机化学学报 2025年第2期41卷 245-253页

作者：李泳志张涵王刚丁隋艳伟侯磊王尧宇中国矿业大学材料与物理学院徐州221008 西北大学化学与材料科学学院西安710069

在溶剂热条件下通过2,5-双(2H-四唑-5-基)对苯二甲酸配体(H4dtztp)与稀土Eu3+自组装得到了一例二维铕金属有机骨架[Eu(dtztp)0.5(H2dtztp)0.5(DMF)3]·0.113H2O(Eu-MOF),其中DMF为N,N-二甲基甲酰胺。利用X射线单晶衍射、粉末X射线衍射... 详细信息

在溶剂热条件下通过2,5-双(2H-四唑-5-基)对苯二甲酸配体(H4dtztp)与稀土Eu3+自组装得到了一例二维铕金属有机骨架[Eu(dtztp)0.5(H2dtztp)0.5(DMF)3]·0.113H2O(Eu-MOF),其中DMF为N,N-二甲基甲酰胺。利用X射线单晶衍射、粉末X射线衍射、热重分析和元素分析等技术确定了Eu-MOF的空间结构、相纯度和稳定性,同时,对Eu-MOF的固态荧光以及抗生素检测功能进行了探究。结果表明:Eu-MOF属于三斜晶系,P1空间群,晶胞参数a=1.018(7)nm,b=1.103(8)nm,c=1.252(9)nm,α=115.963(2)°,β=92.604(2)°,γ=96.556(2)°。Eu-MOF在紫外灯照射下显示出明显的红色发光性能,且对水溶液中的呋喃妥因(NFT)和呋喃西林(NFZ)表现出高选择性的检测效果,检测限分别为3.88和5.44μmol·L^(-1)。通过实验和理论计算相结合的方法揭示了Eu-MOF对NFT和NFZ的荧光检测机理。

关键词：抗生素金属有机骨架晶体结构荧光传感

竖直取向MoS_(2)纳米片复合Ag基底的表面增强拉曼光谱效应及机制

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物理学报 2025年第5期74卷 195-202页

作者：戴硕李振张超郁菁赵晓菲吴阳满宝元山东师范大学物理与电子科学学院济南250358

结合金属和二维纳米材料的优点,研究人员提出了多种二维材料/金属复合结构作为表面增强拉曼光谱(SERS)基底,然而,复合结构中的二维纳米材料通常对总增强的作用较小.本文提出了一种竖直排列的二硫化钼(MoS2)纳米片,并将其与银纳米颗粒(Ag... 详细信息

结合金属和二维纳米材料的优点,研究人员提出了多种二维材料/金属复合结构作为表面增强拉曼光谱(SERS)基底,然而,复合结构中的二维纳米材料通常对总增强的作用较小.本文提出了一种竖直排列的二硫化钼(MoS2)纳米片,并将其与银纳米颗粒(Ag NPs)复合,制备MoS_(2)/Ag基底,用于SERS检测.竖直排列MoS_(2)纳米片可有效提高对分子的吸附,增强光吸收,提升电磁和化学双机制增强.实验结果表明,MoS_(2)/Ag基底表现出优异的SERS性能,其对罗丹明6G(R6G)分子的检测极限达到了10^(-12) mol/L,接近单分子检测水平,增强因子约为1.08×10^(9).同时该基底表现出优异的信号重现性,最终实现了对水产品中抗菌剂残留的超灵敏检测.

关键词：表面增强拉曼光谱竖直排列 MoS_(2) 纳米片银纳米颗粒电荷转移

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邓稼先(上)

青少年科技博览 2025年第03期 25-28页

作者：刘通刘畅施芷妍王沛尧天津师范大学物理与材料科学学院

序幕(场景:病房)(邓稼先卧病在床,妻子许鹿希在一旁陪护)许鹿希:原子弹和氢弹都已经成功了,你还在写什么?刚刚切除一些肿瘤部位,你要多休息!邓稼先(笑着):我在写一份呈给中央的《建议书》,如今还有人挥舞着核大棒进行恐吓,核技术不仅仅...

序幕(场景:病房)(邓稼先卧病在床,妻子许鹿希在一旁陪护)许鹿希:原子弹和氢弹都已经成功了,你还在写什么?刚刚切除一些肿瘤部位,你要多休息!邓稼先(笑着):我在写一份呈给中央的《建议书》,如今还有人挥舞着核大棒进行恐吓,核技术不仅仅是原子弹和氢弹,利用好它,能让祖国人民过上搞经济建设的幸福日子!

关键词：

以“跨学科实践”撬动初中物理课程:课程愿景与教学实现

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韩山师范学院学报 2025年第1期46卷 42-49页

作者：张恩德林晓云苏梓嘉韩山师范学院物理与电子工程学院广东潮州521041 广州大学物理与材料科学学院广东广州510006

“跨学科实践”作为一种课程创新,其旨在以10%的课时内容来撬动90%的物理课程内容。对“跨学科实践”主题的研究涵盖概念的源流追溯、课程愿景的展望、课标文本的解析。为了更好地达成“跨学科实践”的课程愿景,教师应精心选择跨学科实... 详细信息

“跨学科实践”作为一种课程创新,其旨在以10%的课时内容来撬动90%的物理课程内容。对“跨学科实践”主题的研究涵盖概念的源流追溯、课程愿景的展望、课标文本的解析。为了更好地达成“跨学科实践”的课程愿景,教师应精心选择跨学科实践活动主题、整体地设计跨学科实践活动、灵性地进行跨学科实践活动的教学落实。

关键词：跨学科实践主题初中物理物理课程