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学位点介绍

 物理与电子信息学院已构建物理学、天文学、光学工程3个一级学科群,目前有“光学工程”1个一级学科硕士点和“天体物理”、 “天体测量与天体力学”、 “理论物理”、“凝聚态物理”、“无线电物理”、“光学”、“课程与教学论(物理学科教学论)” 7个二级学科硕士点,其中“光学工程”和“天体物理”是云南省重点学科。硕士生导师39人,其中教授16人,副教授23人,博士学位18人,博士生导师4人。

一、光学工程

  目前已经形成了光伏光电子技术、太阳能光热技术、颜色与图像视觉、生物光谱技术、光功能材料五个各具特色的研究方向。

  方向一:光伏光电子技术。依托“可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室”和云南师范大学太阳能研究所开展在太阳能光伏科学基础、太阳能光伏光电子技术等方面的研究。(1)在有机薄膜太阳能电池方面,主要开展含C60的有机薄膜太阳能电池材料,提高了有机薄膜太阳能电池的光电转化效率的理论与实验研究;(2)在晶体硅太阳电池方面,开展表面界面复合、减反射理论、多晶太阳电池晶界复合、弱光下晶体硅太阳电池的开路电压、新型高效太阳电池设计等光电器件理论与应用研究;(3)对光电理论、光波电磁波传播理论研究,为光伏光电子器件的优化设计、光电控制等提供了理论支持。

  方向二:颜色与图像视觉技术。主要开展颜色科学与技术、人眼视觉特性及其在图像技术领域的应用。(1)颜色测量与在线检测应用,为企业解决实际颜色测量及其控制问题;(2)新型色貌模型及其应用研究,解决复杂环境下颜色度量的理论问题,开展实际应用研究;(3)数字彩色管理理论与应用,解决颜色在不同媒体间颜色传递;(4)多光谱成像及其应用,研究多光谱成像理论及其在艺术品保存、颜色再现中的应用;(5)人眼视觉特性及其在图像技术中的应用;(6)星载光谱成像仪数据分析,应用于云南大气环境、湖泊、土壤、森林监测,以及资源探测和城市规划等。

  方向三:太阳光热技术。主要开展太阳光资源辐射理论、太阳光-热转换、太阳光-冷转换、太阳光能贮存及利用等方面的研究工作,通过光学与其它学科的交叉与综合,解决太阳光能收集、转换、传输、贮存及利用过程中的科学与工程技术问题。(1)太阳光热利用装置及标准化问题研究;(2)太阳光冷转换装置及中高温聚光装置的研究,采用太阳能槽式聚光装置,实现太阳光能高效综合利用;(3)太阳光辐射资源、光能贮存及其相关研究方面,为云南省提供了太阳能资源总辐射、散射辐射、直接辐射的经验公式。

  方向四:光功能材料。主要开展光功能材料的制备和光电性质及机理的研究,为光电器件的开发与研制提供基础材料和技术支撑。(1)在低维纳米光功能材料方面,主要开展了新材料和低维材料生长动力学过程的模型计算和计算模拟的理论研究,以及材料设计、纳米材料制备、能带剪裁、光电性质与器件的实验研究。(2)在半导体介质复合光功能材料研究方面,主要开展了金属与半导体介质复合光功能材料、纳米金属与半导体薄膜复合材料研究。(3)对氧化钡半导体薄膜光电发射进行了理论和实验研究;(4)金属纳米材料制备及表面增强拉曼散射研究。

方向五:生物光谱技术。主要开展用红外光谱和拉曼振动光谱技术研究生物组织的研究。(1)用振动光谱技术对云南野生大型真菌作了系统的研究;(2)对临床医学组织、名贵中药材等级鉴定等进行了振动光谱研究。目前的研究内容包括大型真菌、植物、农副产品品质的振动光谱研究。

二、天体物理

  天体物理的研究方向为星系物理和相对论天体物理。星系物理是当代天体物理研究的前沿,它选择活动星系核中的BLAZAR天体作为研究对象。尽管它的数量只占星系的百分之几,却最集中、最突出地表现出星系层次物质运动的主要特征,如大红移、高光度、非热辐射、高偏振等。开展星系物理研究,对人类认识类星体和活动星系核现象的物理本质,探索未来能源有重要作用。相对论天体物理研究方向主要是应用引力理论、广义相对论、流体力学、吸积喷流理论研究致密天体和活动星系核的物理特征,探索星系的形成和演化。本专业与中国科学院云南天文台合作,依托云南天文台的实验条件和观测手段,为培养天体物理专业的高级人才奠定了雄厚的基础。

三、天体测量与天体力学

  天体测量学是天文学中最先发展起来的一个分支,它的主要任务是研究和测定天体的位置和运动,建立基本参考坐标系和确定地面点的坐标。它涉及球面天文学、方位天文学、实用天文学、天文地球动力学等方面。天文技术与方法是天文观测和天体物理研究的基础,它以自动跟踪技术、光电信号转换等为理论基础,结合先进的自适应光学跟踪技术、自动化控制、计算机海量数据处理和存贮技术等,进行天文望远镜研制和设计的学科。以天体辐射理论为基础,探索天文观测研究中的新技术和新方法,内容涉及到天文观测台站选址、天文望远镜图像采集与曝光技术,研究天体辐射与各种感光元器件的作用机理、探索感光元器件对不同波段辐射的响应特性;将实验研究结果应用到天文望远镜的光路设计、图像采集设备以及数据存贮与传输系统等天文技术研究领域,为天文仪器研制提供理论支持和技术创新等方面支持。

四、理论物理

  理论物理主要开展三个方面的研究:(1)计算物理方面,研究复杂电磁工程问题中提出的相关电磁理论问题,为光电子器件、微波光波电磁系统优化设计、仿真等提供强有力的理论基础;研究热能动力工程中提出的相关热动力学问题。(2)在光子学理论方面,研究低维半导体纳米材料的光导、光传感、光谱等方面的微观机制和内部的物理过程;以红外光谱、拉曼光谱为手段,从理论上研究光子与生物体作用的微观机制和内部物理过程;研究光子信息传递过程、光子与人眼视觉系统作用机理、以及视觉对光子信息处理过程,为光信息处理和智能光学视觉系统提供理论依据和应用指导。(3)引力场理论方面,探讨高能致密天体的结构和稳定性;黑洞物理学问题;宇宙学的运动学和动力学等问题。

五、凝聚态物理

  凝聚态物理由于对高技术发展有支撑作用,目前是物理学中最活跃的研究领域之一,特别是对于学院光学工程中“光伏光电子技术”、“光生物技术”、“光功能材料”三个方向有支撑作用,需要大量研究的学科。基于云南省物理学博士点的情况,将“凝聚态物理”列为物理学重点发展的二级学科。

  本研究方向主要开展光功能材料的制备和光电性质及机理的研究,为光电器件的开发与研制提供基础材料和技术支撑。现已在低维纳米光功能材料、金属与半导体介质复合材料、纳米金属与半导体薄膜复合光功能材料、以及光控超分子器件材料研究等方面形成自己特色和优势。

六、无线电物理

  无线电物理专业的研究方向为电磁场与电磁波、信息与电子技术。电磁场与电磁波是一个历史悠久的学科,随着计算机和信息技术的快速发展,使这门古老的学科更加充满生机和活力,新的研究内容、新的研究方法层出不穷,新的研究方向不可胜数,本方向主要研究复杂系统中电磁场和波的高速精确计算机数值计算方法及工程应用,电磁工程软件开发等。信息与电子技术主要研究信息传输和处理的新理论、新方法、新技术,新工艺等。

七、光学

  主要研究方向为光电子学、生物医学光子学、色度学与视觉理论。光电子学方向主要研究各种光电子器件的基本性质、传播特性,为光电子器件的优化设计、仿真等提供强有力的理论基础;生物医学光子学方向主要研究如何用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱技术研究生物组织及生物大分子,以及振动光谱技术在农业中的应用等;色度学与视觉理论方向主要研究新型色貌模型CIECAM02的应用、图貌模型、色貌现象及应用、复杂照明环境下的适应以及颜色恒常性及应用研究。

八、课程与教学论(物理学科教学论)

  课程与教学论专业的物理学科方向主要研究物理教育的基本理论和实践问题,探讨现代教育理论视野中的课程与教育改革,深入研究基础物理与实验教学,物理教育心理学和物理教育技术,完成具有可操作价值的物理课程教学理论的构想和策略模型。



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