超级球在受限空间的力学规律研究

对以一定初速度运动的超级弹力球在两平板约束的三维空间的运动学与动力学规律进行了实验研究与动力学机理分析。主要研究的因素有超级球-平板间摩擦系数和两个约束板的夹角对超级球运动轨迹的影响。超级球在运动过程中空间位置通过录像机横向拍摄,并运用Tracker软件进行分析。研究结果表明,当水平板和竖直板夹角介于70°~90°区间时,超级球与两个板各碰撞1次后,经过类似扇形路径可以回到操作者的手中。当水平板和竖直板夹角介于0°~60°区间时,超级球与水平板碰撞2次,与竖直板碰撞1次,其运动轨迹为左上角重合的类双V结构,并且水平板和竖直板夹角介于0°~30°范围,超级球可以回到操作者手中;但是当水平板和竖直板夹角介于40°~60°范围时,超级球不能回到操作者手中。超级球在与板发生碰撞过程较好地满足机械能能量守恒定律和角动量定理。     

30cm口径离子推力器磁场设计

为了对30cm口径离子推力器的磁场设计提出合理建议,研究了四极磁场结构下,不同尺寸的磁极宽度和磁极间距对磁极表面磁场强度和放电室电子约束长度的影响,并利用Maxwell-3D磁场分析软件得到柱段和锥段永磁体分别呈30°,60°和90°夹角时的放电室磁场强度分布,根据不同磁场强度计算了电子温度、离子密度以及电离率等推力器放电参数。结果表明,当推力器放电电压为30V时,磁极长度设计为0.008m且磁极间距取为0.12m,电子约束路径大约为50m;柱段和锥段永磁体分别呈30°,60°和90°夹角时,放电室磁场等势线基本在0.002~0.005T之间;永磁体夹角为60°时磁场分布和磁空区相比30°和90°夹角更为合理,此时的电子温度约在2~6eV,等离子体密度约在4×1017~8×1017 m-3,电子碰撞频率比率约在0.2~1.8范围内。     

空间光混频器分光比调整与90°相位差补偿方法

对空间光混频器的90°相位差补偿的几种方法进行了比较分析,并在此基础之上提出了两种新方法.第一种方法采取旋转本振光支路的1/4波片来补偿相位差,旋转信号光支路的第一个1/2波片来调整I路与Q路分光比;第二种方法通过旋转本振光支路的1/2波片和1/4波片到计算出来的角度来实现预定的相位差和分光比.对两种方法进行仿真分析和系统实验.采用第一种方法时,1/4波片快轴与x轴的夹角在-10°~10°变化时,相位差补偿范围为-14°~29°,分光比在0.7~1.4范围内变化;当1/2波片的快轴与y轴的夹角在35°~55°变化时,分光比在0.47~2.1范围内变化.采用第二种方法求解出I/Q路相位差分别为80°、85°、90°、95°、100°,I/Q路分光比分别为0.5、0.75、1、1.5、2时,1/2波片的快轴和1/4波片的快轴的位置.采用这两种方法均可以简单而精确地实现设定的相位差和分光比,有利于光锁相环的相位锁定以及解调出的信号强度的提高.     

气体注入系统的检漏系统中氚监测支路进气量的数值模拟及结构优化

利用计算流体力学分析软件ANSYSCFX,对气体注入系统的检漏系统中氚监测支路气体流量进行了数值模拟,发现在支管管径1/2in且与主管夹角成90°的情况下,当主路流量为33m³·h^-1时,支管进气量只有0.2354m³·h^-1,不满足0.36～3.6m³·h^-1的设计要求。采取改变支管与主管之间的夹角和增大支管管径两种方式对支路结构进行了优化。优化后的结果显示,将支管内半径增大至6.9mm以上或减小支管与主管的夹角至30°以下均可使检漏管路满足各工况下的进气量要求。     

固定换热面积的回热器优化设计研究

为探究印刷电路板换热器（PCHE）Z型通道中超临界CO₂的换热特性,在换热面积固定的前提下指导回热器优化设计,采用数值模拟方法对CO₂-CO₂耦合换热的局部和整体特性进行了分析,通过CFD计算得到典型PCHE结构和典型工况下回热器的换热特性,与实验结果进行对比,验证计算模型。并利用此模型计算具有相同换热面积、不同通道结构的回热器的局部和整体换热性能,厘清结构参数对换热性能的影响规律。研究表明,计算结果与实验结果吻合,当通道夹角从110°增加至115°时换热系数出现最大幅度的下降,根据不同的设计需求,最佳的夹角范围为110°～120°。     

法拉第效应实验中不同光强点对磁光调制器灵敏度的影响

通过实验验证马吕斯定律,并分别在消光位置与检偏器和起偏器偏振化方向夹角为45°的位置为检测点测量费尔德常数。通过分析实验数据及理论推导得出在检偏器和起偏器偏振化方向夹角为45°的位置时仪器的灵敏度最好。     

关于πρ(1200MeV/c~2)共振态和SU_3群的27维表示

不久前,由实验发现,在质量m=1200MeV/c~2附近存在一个π~+ρ~0共振态A,其宽度Γ=350MeV/c~2。后来,更细致的实验指出,存在两个π~+ρ~0共振态,一个是A_1(1080MeV/c~2),另一个是A_2(1320MeV/c~2);二者的宽度分别为Γ_1=80±10MeV/c~2和Γ_2=100±10MeV/c~2。本文只考察A_1的分类问题。 由于A_1的宽度较大,而A_1→πρ的衰变动量不太大,因此,A_1→πρ衰变较大的可能是通过S波、P波或D波。这样,A_1的量子数(同位旋T、自旋J、宇称P和G宇称G)只可能是 当S波衰变时,     

基于腔QED系统的几何量子失谐及其传送（英文）

研究了基于腔量子电动力学(腔QED)系统的几何量子失谐及其传送.该系统包括两个独立的子系统,每个子系统由两个二能级原子与单模腔共振相互作用.结果表明,所有初始存储在原子A_1A_2中的几何量子失谐最终被转移到原子B_1B_2和腔C_1C_2.同时,原子A_1A_2,B_1B_2和腔C_1C_2的几何量子失谐在该量子系统中可以发生猝死(DSD)以及纠缠突然死亡(ESD).但是,在该量子系统中几何量子失谐不能完全由于原子的自发辐射和腔衰减而复活.此外,原子A_1A_2,B_1B_2和腔C_1C_2几何量子失谐的量,取决于其纯度p,并与其成比例,p的值越小,几何失谐越小.它也表明,在原子自发辐射和腔衰减的情况下,原子A_1A_2,B_1B_2和腔C_1C_2的几何量子失谐将经历振荡衰减并最终衰减到零.不过,在没有原子自发辐射和腔衰减的情况下,原子A_1A_2,B_1B_2和腔C_1C_2的几何量子失谐却没有衰减.     

不同角度包层光剥离的理论与实验研究

光纤激光器中存在传输角度不同的包层光,为研究腐蚀型包层光剥离器(CLS)对各角度包层光的剥离效果,实验测量了光纤腐蚀段的散射系数,仿真分析了不同传输角度下包层光的剥离度与腐蚀长度的关系。为提供角度分布不同的包层光,搭建两套剥离器测试系统,分别对双包层光纤和无芯光纤制作的包层光剥离器进行实验。在双包层光纤实验中,两系统包层光的最大传输角由10°和8°变为3°12'和3°1',接近芯中光的最大传输角度为2°27';在无芯光纤实验中,两系统包层光的最大传输角由11°和8°变为2°9'和2°12',且随剥离度的增加,最大传输角度趋近于0°,即腐蚀型包层光剥离器能够基本剥离包层光。最后在波长为1 018 nm的同带泵浦激光器上对双包层光纤制作的腐蚀型包层光剥离器进行测试,在输入功率为1 136 W情况下,其剥离度为18. 3 d B。     

简易静电复印机的制作和应用

静电复印机的使用已相当普遍,而静电复印的原理尚不为大家所熟悉。市售的复印机种类繁多、结构复杂,不便作为教学上应用。为了在静电教学中配合静电应用,适当的介绍这一先进的自动化工具,制作一套演示用的器件就很有必要。本文是在我校取得成功经验的基础上,介绍静电复印机的原理和制作及其实际应用,供参考。     

使验电器带电

1前言 验电器是静电实验的必备仪器,在对静电现象的研究以及对验电器的大量使用和研究中,常常需要给验电器带上一定量或一定种类的电荷.譬如,用验电器辨别电荷的种类时,要先使验电器带上某种已知电荷,金箔箔片的张角宜在40°～60°左右.再将待测带电体渐渐移近验电器的金属球,根据金箔张角的增减判断带电体电荷的性质[1],这也就是说要先使验电器带上一定量和一定种类的电荷.在做静电实验时,通常通过接触传导法和感应法给验电器带电.     

多光束叠加方法对Lyot改进型退偏器的偏振相关性研究

为深入研究Lyot改进型退偏器的性能,首次利用多光束叠加方法,分析其退偏性能的偏振相关性。理论分析发现:在楔角足够大的情况下,线偏振光振动方向与入射端晶体光轴夹角,即振动方位角为0°或90°时,退偏效果理想,夹角为45°时一般最差,但当退偏器对入射波长相当于1/4波片时,任意方位角的入射光都有同样好的退偏效果。实验较好验证了理论分析结果,并通过改变入射角使样品的总延迟量达到1/4波片效果,此时退偏度在99%以上。该研究为退偏器的理论分析和设计提供了新的参考依据。     

自激静电感应起电机

实验室常用的一种静电起电机是威姆斯姆静电起电机.由于它的构造和原理较为复杂,在天气潮湿的情况下起电难.我们仿照1861年开尔文发明的静电机制成了自激感应起电机,解决了上述问题.在此基础上,又试制成功了产生三相交流电压的新型静电起电机,制作容易,演示效果好, 开尔文静电起电机的构造如图一所示.水槽中的水通过阀门沿玻璃管在管口分成水滴落下,分别穿过铝环A1、A2落到金属杯B1,B2中.铝环A1与金属杯B2用导线连接,A2与B1相连. 首先设铝环A1带有少许负电荷,在铝环A1上方的玻璃管口处刚形成的水滴由于静电感应而显正电,脱离管口之水滴…     

周期排列的H-空气槽光学特性研究

利用电子束直写系统和反应离子束刻蚀的方法制作了周期性排列H-形空气槽.样品的参量:金膜的厚度为120nm,石英基底的厚度0.8mm(其中有5nm厚的铬层),样品是由30×30个单个H-形周期排列形成的,总体尺寸为40×40μm2.每个H-形之间的周期为1.1μm,H-形的臂长均为500nm,空气槽的宽度为120nm.然后用实验的方法测量了在近红外波段的透过曲线,在近红外波段1.6μm处的透过率约为16.3%,用传输矩阵的方法对H-形空气槽结构进行了理论模拟,实验与理论模拟结果吻合较好.随后研究了当入射光的偏振方向与H-形结构的长轴之间的夹角分别为0°、30°、45°、60°和90°时透过曲线的变化情况.通过实验和理论表明,表面等离子体在这种特殊的结构中仍然存在,并且在光的增强透过起着决定性的作用.     

双色激光偏振夹角对产生太赫兹辐射的影响

基于改进的二维光电流模型,研究了双色激光偏振夹角对太赫兹辐射产生的影响.通过改变基频光以及其对应的倍频光的偏振夹角发现,在激光等离子体中辐射的太赫兹波的强度与双色激光的偏振夹角呈周期性变化,并且最佳偏振夹角和不同激光强度也有关系.在相对较低的激光强度下(≤2×1014 W/cm2),当两束激光具备相同的偏振方向,即偏振夹角为0°时,太赫兹幅值达到最大;然而,当激光强度足够高(＞2×1014 W/cm2)时,最佳的偏振夹角会随着激光强度的增加而变大.从电子密度的角度来分析产生这种现象的原因,并用剩余漂移电流来揭示其潜在的物理机制.研究表明,剩余漂移电流是激光诱导等离子体产生太赫兹波的本质根源,对太赫兹波的产量起着决定性作用.     

双色激光偏振夹角对产生太赫兹辐射的影响（英文）

基于改进的二维光电流模型,研究了双色激光偏振夹角对太赫兹辐射产生的影响.通过改变基频光以及其对应的倍频光的偏振夹角发现,在激光等离子体中辐射的太赫兹波的强度与双色激光的偏振夹角呈周期性变化,并且最佳偏振夹角和不同激光强度也有关系.在相对较低的激光强度下(≤2×1014 W/cm2),当两束激光具备相同的偏振方向,即偏振夹角为0°时,太赫兹幅值达到最大;然而,当激光强度足够高(2×1014 W/cm2)时,最佳的偏振夹角会随着激光强度的增加而变大.从电子密度的角度来分析产生这种现象的原因,并用剩余漂移电流来揭示其潜在的物理机制.研究表明,剩余漂移电流是激光诱导等离子体产生太赫兹波的本质根源,对太赫兹波的产量起着决定性作用.     

光全息制作的变形面心立方结构光子晶体的带隙

四束激光从空气直接入射到平面结构的感光树脂所制备的面心立方结构实际上是一种不但晶格沿[111]方向拉伸,而且其格点也在[111]方向被拉长的变形面心立方结构。在对这种变形面心立方结构的光子晶体的晶格形状及能带分布的研究中,通过利用麻省理工学院的光子晶体能带计算程序计算了各种参量对此变形面心立方结构的蛋白石和反蛋白石的能带分布的影响,发现在一定条件下该结构的蛋白石会出现完全光子带隙。用激光全息聚合法在正胶的环氧树脂中可制作反蛋白石模板,若用此模板制作硅蛋白石,当晶格沿[111]方向拉伸2.1倍和硅的占空比为13.7%时出现最大的带隙宽度。此最大带隙宽度的结构的制作光路是三角锥形光路,对称地环绕中央光束的三束外围激光束之间夹角为54.0°,三束外围激光束与中央激光束夹角为31.6°。     

也来谈谈“怎样说明互成角度的两个匀速直线运动的合成问题”

在“物理通报”1957年第9期肖展同志写的“怎样说明互成角度的两个匀速直线运动的合成问题”一文中,谈到高中物理学第一册上提出的A_1C_1‖A_2C_2很突然,而且不易理解;因此产生了一连串的疑问。肖展同志为了解决这个问题,采用了两种情况来说明。在第一种情况里,他先假定乘客沿OB走的路线垂直于轮船进行的OA方向。他所提出的B_1C_1‖OA_1(见图1)与教课书里提出的A_1C_1‖A_2C_2,在我看来,基本上没有什么差别,都是由于轮船在前进时乘客欲走的路线OB在作连续的平行移动所产生。不过,前者着眼于OB上的点B_1的移动,而后者则从路线OB的平移出发。所以我认为教课书上A_1C_1‖A_2C_2的提出,并不是     

论文“长椭圆旋转介质球中的半波振子天线”的正误

在作者上述论文(物理学报,17卷,第1期,1961,23—30页)中所求得的三个系数A_(il),A_(rl)和A_(tl)是有条件的。这个条件是k_2f1.文中未说明这个条件,本文一方面更正这个问题,同时也示出消除这个限制条件的方法。     

L型石墨纳米结的热输运

利用非平衡格林函数方法研究了由半无限长扶手椅型和锯齿型边界石墨纳米带连接而成的L型石墨纳米结的热输运性质.结果表明,L型石墨纳米结的热导依赖于L型石墨纳米结的夹角和石墨纳米带的宽度.在L型石墨纳米结的夹角从30°增加到90°再增加到150°过程中,其热导显著增大.夹角为90°的L型石墨纳米结的热导随着扶手椅型纳米带宽度增加时,在低温区热导随着宽度的增大而降低,在高温区热导随宽度的增大而升高.对于夹角为150°的L型石墨纳米结,其热导无论是在低温区还是在高温区都随着锯齿型纳米带宽度的增加而降低.利用声子透射谱对这些热输运现象进行了合理的解释.研究结果阐明了不同L型石墨纳米结中的热输运机理,为设计基于石墨纳米结的热输运器件提供了重要的物理模型和理论依据. 关键词： 石墨纳米结 热输运 热导