也谈电风吹蜡烛焰的演示

现行教材的描述是“在一个导体尖端附近放一根点燃的蜡烛。当我们不断地给导体充电时,火焰就好像被风吹动一样朝背离尖端的方向偏斜。……因为在尖端强电场作用下……会使空气分子电离,从而产生大量新的离子……。与尖端上电荷异号的离子受到吸引而趋向尖端,最后与尖端上的电荷中和。与尖端上电荷同号的离子受到排斥而飞向远方,蜡烛火焰的偏斜就是受到这种离子流形成的     

物理教学中尖端放电实验方法的研究

处于静电平衡的导体尖端电荷密度较大,从而使导体尖端附近的场强就特别强,这会导致尖端放电.对于尖端放电现象,在中学物理教学中,常常用蜡烛火焰在尖端附近的电场作用下被吹离原位置来演示,又称"电风".     

也谈“电风”机理

“电风”现象是普通物理学中尖端放电的一个例子．一般教科书认为电风产生的原因是空气中的残存离子在强电场的作用下被加速，碰撞空气分子使之电离，带电尖端的强电场排斥同性离子，形成“电风”，把蜡烛火焰吹歪［１］．不久前有人对此提出异议，其中有“电力说”、［２］“热力说”．以及烛焰气体“电离说”几种观点．笔者重复了以上几个人的实验，并且又设计了一些新的实验，实验结果表明以上三种观点都只有片面的真理，从总体上讲还是教科书上的解释较为准确．     

对一道练习题的质疑——蜡烛不能在失重的环境下燃烧

有这样一道题:在已进入轨道的航天实验室中空气的组成与地球上的完全一样,点燃的蜡烛,烛焰的形状为     

锥形导体尖端的电场特性

以圆锥形导体为例，从求拉普拉斯方程在边界条件下的解出发，给出锥形导体尖端附近的电场表达式，并对电场特性作出详细分析，从而揭示尖端放电现象的物理本质。     

导体及其周围电离气体电磁俘获的数值模拟

 介绍了圆柱导体周围稠密大气部分电离时导体对入射电磁场的散射特性的计算结果。采用了三维时域有限差分方法联合求解Maxwell方程组和空气离子方程组。结果表明,导体周围气体电离等离子体层的存在严重影响电磁场的散射特性,即电子等离子体与导体形成了谐振结构,在谐振频率上俘获了电磁场能量。     

谈谈尖端带负电荷时的烛焰偏向现象

实验发现： 当尖端带负电荷时， 烛焰的偏向丰富多彩， 有吸引， 有排斥， 有一会儿吸引后又排斥等现象． 本文就这些现象进行了讨论     

超离子导体

一、引 言 普通的离子晶体,例如岩盐,在窒温下的电导率为 10-15(Ω·c)-1.另一方面,存在一系列的所谓超离子导体(superionic conductor),或称快离子导体(fast ionic conductor)。其离子电导率。可达 1(Ω·cm)-1,与液体电解质相近.在这类超离子导体中,电子电导率只为离子电导率的10-5。 在图1所列出的材料中,除AgBr与ArCl为“正常”的离子导体外.其余在高温下都属于超离子导体.从图1可以看出下列几个特点:(1)与一般离子导体一样,;(2)与一般离子导体相反,在超离子导电相情况下,　随温度的变化较慢,激活能E大约为 0.1eV/粒子,是比较小的;(3…     

第六届全国固态离子学学术会议征文通知

中国硅酸盐学会固态离子学专业委员会订于1992年11月3-6日在福州大学召开第六届全国固态离子学学术讨论会.福州大学校长黄金陵教授为本届会议筹备委员会主任. 征文内容:1. 无机阳离子导体.2.无机阴离子导体.3混合导体.4.质子导体.5.高分子快离子导体.6.固体中离子的运动与离子缺陷.固态离子学中的基础研究.7.固态离子学中的测试技术.8.高Tc超导体.9.快离子导体的应用研究:(1)固体电解质电池;(2)电化学传感器;(3)电显色器件.11.其他. 注意事项:1.应征论文必须是未在国内、外刊物上公开发表过;2.请将论文摘要(16开一页,约700字) 一式三份于19…     

快离子导体的物理研究

快离子导体(也称为超离子导体或固体电解质)是指那些离子电导率接近或超过熔盐(或电解质溶液)的一类固体材料。 近十几年来,人们对快离子导体进行了相当广泛的研究。日前这种研究的兴趣正在进一步增长。快离子导体物理学或固体离子学将成为凝聚态物理学的一个重要分支。 本文概述了快离子导体物理的研究现状。全文包括基本概念、实验测量和理论研究三部分。 基本概念部分的主要内容有:快离子导体的分类,结构条件,亚晶格熔化,动态特征,热力学讨论和模型哈密顿量。 实验测量部分的主要内容有:结构研究,电导率测量,非弹性光散射,核磁共振研究和其它物理性质的临界行为(如比热和声学性质)。 理论研究部分的主要内容有:晶格气体模型,连续随机模型和快离子导体中的相变。     

快离子导体的物理研究

快离子导体(也称为超离子导体或固体电解质)是指那些离子电导率接近或超过熔盐(或电解质溶液)的一类固体材料。 近十几年来,人们对快离子导体进行了相当广泛的研究。日前这种研究的兴趣正在进一步增长。快离子导体物理学或固体离子学将成为凝聚态物理学的一个重要分支。 本文概述了快离子导体物理的研究现状。全文包括基本概念、实验测量和理论研究三部分。 基本概念部分的主要内容有:快离子导体的分类,结构条件,亚晶格熔化,动态特征,热力学讨论和模型哈密顿量。 实验测量部分的主要内容有:结构研究,电导率测量,非弹性光散射,核磁共振研究和其它物理性质的临界行为(如比热和声学性质)。 理论研究部分的主要内容有:晶格气体模型,连续随机模型和快离子导体中的相变。     

中国硅酸盐学会快离子导体专业委员会正式成立

经中国硅酸盐学会第三届理事会研究和中国科协学会工作部审定批准,快离子导体专业委员会已经正式成立.该委员会由中国科学院上海硅酸盐研究所、中国科学院物理研究所、北京钢铁学院等单位的11人组成,挂靠在中国科学院上海硅酸盐研究所. 快离子导体专业委员会于1987年2月25日至26日在中国科学院上海硅酸盐研究所举行了弟一次会议.会议由快离子导体专业委员会主任委员林祖教授主持. 会议回顾了1980年第一届中国快离子导体学术讨论会以来,国内快离子导体的研究、教学、应用开发与国际交往等方面的情况.会议讨论决定:(1)中国第四届快离子导体学…     

离子导体薄膜

最近十几年来,发现了一些离子电导率很高的固体材料即超离子导体或快离子导体.然而与液体电解质相比,其离子电导率仍然很低.为了克服这个缺点,在探索电导率更高的离子导体新材料的同时,也开展了离子导体薄膜的研究.本文综述了离子导体薄膜的研究情况. 一、薄膜生长和物理性质1.衬底 通常将薄膜制备在衬底上,以获得适当的机械强度.因而衬底材料的选择和处理就是离子导体薄膜研究中的重要问题. 在离子导体薄膜器件中通常有几个薄膜叠在一起,除了原始衬底外,每一层薄膜又成为下一层的衬底,这样就涉及到膜与衬底和膜与膜之间的相互作用.薄膜与衬…     

定向倾斜枝晶生长规律及竞争行为的相场法研究

采用多相场模型对定向凝固过程中倾斜枝晶生长进行了研究, 模拟了单一取向枝晶列的演化规律及不同取向枝晶列汇聚生长竞争淘汰行为. 结果表明, 枝晶尖端过冷度随倾斜角度的增大而增大, 即相同条件下倾斜枝晶尖端位置总是低于非倾斜枝晶; 汇聚生长时择优取向枝晶总是阻挡非择优取向枝晶, 但在抽拉速度较低时, 由于溶质扩散场的相互重叠, 晶界处择优取向枝晶的生长受到相邻非择优枝晶的影响而延缓, 这可能导致非择优取向枝晶淘汰择优取向枝晶.     

考虑空间电荷层效应的氧离子导体电解质内载流子传输特性

晶界或异质界面诱发的空间电荷层(space charge layer,SCL)效应,被认为是氧离子导体电解质内界面附近区域载流子传输特性显著区别于体相区域的关键原因之一.现有研究多采用Poisson-Boltzmann(PB)方程预测SCL效应的影响规律,但其基于载流子电化学平衡假设,无法用于载流子存在宏观运动的工况,极大限制了相关传输机理研究.本文耦合Poisson方程和载流子质量守恒方程,建立了适用于载流子具有宏观运动时氧离子导体内载流子传输过程的模型,推导了控制SCL效应的关键无量纲参数.聚焦固体氧化物燃料电池中常用的AO2-M2O3氧离子导体电解质,对比研究了传统PB方程和本文建立的Poisson-载流子质量守恒耦合方程的预测结果可靠性.进一步采用耦合模型深入分析了考虑SCL效应时氧离子导体内部氧空位传输机理,发现导体界面电流密度增大导致SCL电阻先减小后增大.增大无量纲Debye长度(表征空间电荷层厚度与导体厚度的比值)可显著增大SCL电阻.当驱动氧空位移动的过电势与热势数量级相当时,增大无量纲电势(表征过电势与热势的比值)导致SCL电阻增大;当过电势远小于热势时,改变无量纲电势对氧空位传输过程几乎无影响.本文研究结论可为通过合理设计晶界或异质界面以改善氧离子导体内载流子传输能力及最终提高相关电化学器件性能提供理论依据.     

快离子导体玻璃滞弹性弛豫的红外发散响应

本文依据Ngai(倪嘉陵)的低频激发、弛豫、耗散理论和非晶态快离子导体的特点,提出了非晶态快离子导体的滞弹性弛豫理论。认为快离子导体玻璃中的超声吸收主要来源于与玻璃网络呈微弱联系的快离子的热激活弛豫及伴之而来的低能激发的损耗。理论成功地描述了超声吸收的频率、温度依赖关系,解释了弛豫时间分布理论所不能解释的快离子导体玻璃的实验特征。     

氧离子导体La_(1.95)K_(0.05)Mo_(2-x)Mn_xO_(9-δ)的内耗研究

本文用低频内耗的方法研究了氧离子导体材料La1.95K0.05Mo2-xMnxO9中氧离子的微观扩散机制。当测量频率为0.5 Hz时,在130℃和520℃附近分别观察到一弛豫内耗峰,而在280℃~300℃范围内有一相变峰存在。讨论了各个内耗峰的机理。     

基于准连续介质方法模拟纳米多晶体Ni中裂纹的扩展

通过准连续介质方法模拟了纳米多晶体Ni中裂纹的扩展过程.模拟结果显示:裂纹尖端的应力场可以导致晶界分解、层错和变形孪晶的形成等塑性形变,在距离裂纹尖端越远的位置,变形孪晶越少,在裂纹尖端附近相同距离处,层错要远多于变形孪晶.这反映了局部应力的变化以及广义平面层错能对变形孪晶的影响.计算了裂纹尖端附近区域原子级局部静水应力的分布.计算结果表明:裂纹前端晶界处容易产生细微空洞,这些空洞附近为张应力集中区,并可能促使裂纹沿着晶界扩展.模拟结果定性地反映了纳米多晶体Ni中的裂纹扩展过程,并与相关实验结果符合得很好     

室温快离子导体Rb_4Cu_(16)I_7Cl_(13)的电导率和热容研究

在-170-100℃的温度范围内,研究了室温快离子导体Rb_4Cu_(16)I_7Cl_(13)的电导率和热容随温度的变化,结果表明该材料在-50℃和-107℃附近各有一个二级相变存在。     

快离子导体的核磁共振研究

近几年来,快离子导体的基础和应用研究都发展很快.这主要有两方面的原因:一方面因为快离子导体是一种具有液一固二象性的异常物态,通过对它的研究,有可能揭示出一些新的物理现象,所以凝聚态物理学家对它很感兴趣;另一方面,快离子导体可以作为各种电池的固体电解质,它是解决能源问题的一个重要途径.同时还可以用它做成一些离子器件或电化学器件,这引起其它领域的科学家对它的注意.随着研究工作的进展,可望形成凝聚态物理的一个重要分支──快离子导体物理学. 目前,研究快离子导体的方法很多,如电导率测量、核磁共振、X光衍射和中子散射、光…