毕业论文(设计)开题报告-几种常见饮料拉曼光谱的检测及分析.doc

吕梁学院2017届毕业论文（设计）开题报告（学生用表）系（部）：物理系 专业：物理学（光电器件及其应用方向） 班级：1302班课题名称几种常见饮料拉曼光谱的检测及分析指导教师王晓军学生荆文帅学号20130507207 一、课题的来源及研究意义 本题选自2016年中国大学生物理学术竞赛第十题 光环 LightRings 光环让一个液体喷向一个平面，当接触点被激光照明的时候，可观测到环绕水柱的光环。研究这个光环和相关参量对整个系统的影响。 Letaliquidjetfallontoasurface.Ifthecontactpointisilluminatedbyalaserbeam,ringsoflightaroundthejetcanbeobserved(seeFigure).Investigatethelightringsanddeterminehowtheydependonrelevantparametersofthewholesystem. 中国大学生物理学术竞赛（ChinaUndergraduatePhysicistsTournament，简称CUPT）是中国借鉴国际青年物理学家锦标赛（InternationalYoungPhysicistsTournament，简称IYPT）模式创办的一项全国性赛事。CUPT竞赛得到了教育部的支持，是实践国家教育中长期发展规划纲要的重要大学生创新竞赛活动之一，已列入中国物理学会物理教学指导委员会的工作计划。CUPT由大学组织实施、大学生参与，是一项以团队对抗为形式的物理竞赛。它以培养参赛者的创新意识、创新能力、协作精神和实践能力为根本理念。 选择这个题目，我可以就实际物理问题的基本知识、理论分析、实验研究、结果讨论等进行辩论性比赛。通过研究这个课题可以培养我的开放性思维能力，锻炼学生分析问题、解决问题的能力，提高学生综合运用所学知识分析解决实际物理问题的能力，培养科研素质，还能培养学生的创新意识、团队合作精神、交流表达能力，使学生的知识、能力和素质全面协调发展。 二、国内外发展状况及研究背景 在国内，对关于液体射流柱的破碎，雾化特性的研究很多，而对于液体射流柱在接触到平面时的液柱的形状的研究以及，激光照射时的光学分析很少；在国外对于这方面的研究二十世纪末开始有所发展。研究这方面问题有助于我们对液体柱的特性有更加深入全面的了解，而且通过研究激光的入射角度、水的流速、液柱高度等对光环现象的影响。可以用于观景设计。3、 本课题的研究目标和内容 研究目标： 1、观察选取的饮料的主要成分是否相同。 2、观察选取的各种饮料的相同成分在各种饮料所有成分中占有的比例是多少，是否相同。 3、观察各种饮料的拉曼光谱图，总结并且分析其特点和规律。 4、探索拉曼光谱在饮料快速检测及真伪鉴别方面的潜力。 5、观察饮料中的柯衣定或日落黄是否超标。 研究内容： 1、采用便携式拉曼光谱技术对几种常见饮料的主要成分进行检测并对其进行分析。 2、对同种类饮料（如各品牌的绿茶等）中所含有的相同成分进行对比分析。 3、对各种饮料的拉曼光谱图进行分析。4、 本课题研究方法及进度安排研究方法：观察法，实验法，分析法，对比法。进度安排各阶段工作任务起止日期进行实验，结合相关文献资料，写开题报告2016.09.15-2016.09.28整理相关资料准备开题2016.09.28-2016.10.22开始论文写作，准备中期报告2016.10.22-2016.12.30整理前期工作，并完成毕业设计初稿2016.12.30-2017.03.04进一步修改完善，完成终稿，准备论文答辩2017.03.04-2017.04.15 五、研究方案（或实验方案）的可行性分析和已具备的研究条件（或实验条件） 我的研究方案 1、简化模型，以实际操作中最方便的水来充当题中的液体。 2、确定此过程在不同流速下液体射流形成的液体柱形状。 3、探究激光在相应的液体柱形状下，如何传播。 4、理论分析，得出光环现象的成因。 5、以控制变量法来得到激光的入射角度、水的流速、液柱高度等对光环现象的影响。激光器橡胶导管刚体平面容器注水口水柱的发生装置 这个实验的选材都选自生活中常见物品，水桶，橡胶导管，水，铁板，木板等平面，以及实验室常见器材激光器。而且实验现象明显易于观察。 实验中将水从注水口注入水中，再从导管缓缓流出，使水流下落时，尽量减少其他因素对实验的干扰，保持水流稳定持续。通过调节激光的入射角度、水的流速、液柱高度等对光环现象的影响。可以发现流速慢时，光环数目多；流速快时，光环数目小。 结合文献资料理论分析知道1，液柱流速较低时，有明显的毛细波现象。2、液柱流速较高时，没有明显的毛细波现象。 最后利用光学知识分析激光在相应的液体柱形状下，如何传播。六、参考文献1 彭军,梁敏华,冯锦澎. 常见饮料中咖啡因的拉曼光谱定性检测J. 大学物理实验， 2011(03).2赵鹏. 拉曼光谱的原理J. 时代教育(教育教学)，2011(09).3张金萍,鲁心安,杨洁,杨桂梅,朱文杰. 利用拉曼光谱法检测饮料中的甲基苯丙胺J. 化学世界，2011(08).4包丽丽, 齐小花, 张孝芳, 滕文峰, 邹明强, 刘峰, 张程. 几种常用油品拉曼光谱的检测及分析J.光谱学与光谱分析，2012（02).5郭沫然. 光谱技术在食品安全检测中的应用研究J.长春理工大学，2014（03).指导教师意见：指导教师签名： 年 月 日注：1、本表可根据内容续页；2、指导教师意见及签名手写，其他内容电子版填写。伍林,欧阳兆辉,曹淑超,易德莲,孙少学,刘峡;拉曼光谱技术的应用及研究进展J;光散射学报;2005年02期莫冰;李和平;陈娟;王攀;表面增强拉曼光谱(SERS)及其在定量测量中的研究进展J;光散射学报;2013年03期佘峥 李静;SERS技术或可用于食品安全检测N;中国食品报;2010年刘仁明;蔡晨波;张德清;司民真;Studies on preparation and application of a new type of biocompatible NIR-SERS substra