气体分子平均相对运动速率的推导

从相对速度的定义和气体分子的速度分布律出发,分别得到了气体分子相对运动速度和速率的分布律,简洁的给出了平均相对运动速率和平均速率之间的关系.     

气体分子平均相对速率与平均速率

给出气体分子的平均相对速率与平均速率关系式的一种简单推导过程。     

近代物理中的分布函数与几率

自然界发生的许多现象，可以用统计方法作最佳描述。一个明显的例子是分子速率：热平衡下的理想气体样品中所含有的许多分子，其速率的数量级也可以不同，如果我们关心的是单个分子的速率，实际上也只能用这许多分子构成的系综的平均速率来处理。但是，让我们考虑一下这个平均速率。假如我们可能难以察觉地置身于气体容器中，而且测量飞过我们身旁的一千个分子的速率。     

基于蒙特卡罗方法的速率分布函数演化过程研究

本文利用蒙特卡罗方法和方均根速率数值修正方案,对分子速率分布函数、平均速率随时间的演化过程进行了研究。数值模拟结果表明:随着碰撞次数的增大,速率分布函数逐渐趋向于相应的麦克斯韦分布函数,分子的平均速率也逐渐趋向于相应的确定值。     

利用气体分子相对速度的各向同性导出平均相对速率

首先通过类比发现理想气体分子相对速度分布与速度分布具有相同的函数形式,但是困难在于确定前者的常数因子.我们发现一个常用的公式恰好可以帮助确定这个常数.最终通过类比平均速率的推导直接得到了平均相对速率公式.     

测量气体分子平均速率的一种简易方法

用一种简易的方法测量了常温下气体分子运动的平均速率.根据易挥发性液体的质量随时间逐渐减少的特点和盛放液体的容器加盖前后挥发的气体分子对容器作用力的变化,通过分析天平测量液体质量的改变得到挥发出来的气体分子对容器的作用力,利用变质量物体的动量守恒定理,测量得到了易挥发性气体分子的平均速率,实验结果较好地与理论值符合.     

强激光场中对称三原子分子多光子振动激发的动力学李代数计算

用分子的内坐标给出的动能加上用动力学代数方法给出的用内坐标表示的分子势能得出对称三原子分子的总的能量表达式,给出了时间演化算子并计算了对称三原子分子在强激光场中振动激发。作为例子,计算了H2O分子在频率 的激光场中的激发,通过讨论可以发现H2O在激光场中的跃迁几率随时间的变化是周期性的,水分子从激光场中吸收的能量由吸收的平均光子数确定,被吸收的平均光子数随时间的变化也是周期性的。     

用计算机绘图研究分子射线及蒸气源中分子的速率分布

推导出分子射线中分子的速度分布，速率分布，计算出分子射线中分子的最概率速率，平均速率，方均根速率，用计算机快速，精确地绘制出分子射线及蒸气源中分子的速率分布曲线，也绘出速度分量分布函数曲线及两个速度分量分布函数曲面，并讨论它们的极大值。     

能量按自由度均分定理浅析

运用统计物理定量分析了能量按自由度均分定理，论证了定理中的“能量”是指分子的平均动能。     

强激光场中对称三原子分子多光子振动激发的动力学李代数计算

用分子的内坐标给出的动能加上用动力学代数方法给出的用内坐标表示的分子势能得出对称三原子分子的总的能量表达式,给出了时间演化算子并计算了对称三原子分子在强激光场中振动激发.作为例子,计算了H2O分子在频率wF=3652 cm-1的激光场中的激发,通过讨论可以发现H2O在激光场中的跃迁几率随时间的变化是周期性的,水分子从激光场中吸收的能量由吸收的平均光子数确定,被吸收的平均光子数随时间的变化也是周期性的.     

速度与速率的定义在物理教学上所造成的迷思

速度（velocity）和速率（speed）在物理教学中是非常重要且基本的概念.物理教科书对这二者的定义是不同的.前者和位移有关,是向量,有方向;后者和路径长有关,是纯量（即标量—编者注）,没方向.为了让学生了解其差别,教科书及相关教材都举了很多的例题及考题来帮助学生学习.本文作者透过访谈,了解不同年龄层及知识背景的人,包括从小学生到成人,对速度和速率的概念及想法.探讨的问题包括：速度与速率的定义在教学上所造成的迷思、一般人对速度与速率的认知、英文里速度与速率的差别等等.     

平均键能Em的物理内涵探讨

在面心立方(fcc)、体心立方(bcc)和六角密堆积(hcp)3种不同结构晶体的自由电子能带模型中,发现4个最低能带与5个次低能带本征值的平均能量(称为平均键能,E_m)与费米能级(E_F)相当接近;并进一步在hcp结构的钛(Ti)、锆(Zr)和铪(Hf)以及bcc结构的铁(Fe)等金属中,采用从头赝势能带计算方法和平均键能计算方法,证实在这些金属的实际能带中,平均键能(E_m)值仍然非常接近于费米能级(E_F)值.该发现有助于进一步了解平均键能(E_m)的物理内涵. 关键词： 平均键能 费米能级 能带结构     

N维各向同性谐振子径向平均值的递推关系和解析表达式

推导出了用于N维各向同性谐振子径向平均值计算的二个递推关系,并在-3≤s≤3的条件下,给出了平均值〈n_rJ_N-2|r^2s|n_rJ_N-2〉的值.二维和三维各向同性谐振子的相关结果均作为特例包含在结论中.     

绝热搅拌槽内流体平均剪切速率的一种计算方法

基于流体流动的剪切速率与能量耗散率、以及能量散率与流体温升速率的关系,提出了根据搅拌过程中流体温升速率计算绝热搅拌槽内流体平均剪切速率的方法,并会对一个实验室用的小型高速搅拌系统,建立了流体平均剪切速率与流体黏度及搅拌转速关系的经验模型。本方法确定的是全槽流体的平均剪切速率,其应用不受叶轮类型的限制,可用于湍流搅拌,弥补了Metzner-Otto方法的若干不足。对于控温搅拌槽,可先在绝热条件下确定平均剪切速率与搅拌转速、流体流变性参数及体积的关系。     

Dynamical aspects of two-molecule collision process in a diatomic gasdynamic laser

A dynamical analysis on the basic collision process between two molecules is presented within the context of diatomic gasdynamic lasers. In particular, the kinetic energy of the colliding molecules resulting from the process above is considered for quite highly excited bound states from a quasi-classical point of view. In this analysis, the magnitude of molecule velocity is calculated and discussed in terms of the anharmonicity of a given molecule as a quantum anharmonic oscillator.     

介质阻挡放电系统复合气隙中三种放电丝的光谱研究

介质阻挡放电系统（DBD）作为一个典型的非平衡气体放电系统,不仅在工业生产如低温等离子体生产和发光等方面被广泛应用,而且该系统表现出的非线性现象、自组织现象也吸引人们的关注。DBD系统中放电丝的等离子体参量受诸多因素影响,为了探究DBD系统的放电条件对等离子体参量的影响,该实验重新设计放电单元以保证在其他实验条件相同的情况下,对放电气隙间距和气体组分与等离子体参数之间的关系展开研究。本实验的放电单元为一个平板型玻璃框架气隙,该气隙由三个厚度均为1.2 mm,放电区域边长分别为40,30和20 mm的正方形玻璃框架复合而成,因此该放电气隙有三个放电区域,将此复合气隙放置于可调节气体成分和压强的真空室内,可以同时产生三种放电气隙间距分别为1.2,2.4和3.6 mm的等离子体放电丝。高速录像机拍摄的瞬时照片表明三种放电丝均为随机放电丝,即其放电类型均为流光放电。在垂直于放电气隙平面的方向设置光路,使用聚焦透镜获得清晰的成像,移动光纤探头实现空间分辨并采集数据。实验用光谱仪采集三种等离子体的氮分子第二正带系(C3Π_u→B3Π_u) 谱线,根据谱线强度计算得到各类放电丝的分子振动温度;利用谱线中包含的氮分子离子N+₂第一负带系谱线(391.4 nm)和氮分子第二正带系394.1 nm谱线强度的比值反应放电丝中电子平均能量;改变气室内氩气的含量,得到了三种等离子体的分子振动温度和电子平均能量的变化趋势。实验结果表明：在氩气含量0%~60%区间内,随着氩气含量的增加,三种等离子体的分子振动温度均先升高后降低,整体趋势表现为相同氩气含量下放电气隙间距越小分子振动温度越高,即1.2 mm气隙厚度中的放电丝的分子振动温度最高,2.4 mm气隙厚度次之,3.6 mm气隙厚度的最低;随氩气含量的增加放电丝的平均电子能量先升高后降低,氩气含量相同时气隙厚度越小的放电丝的电子平均能量越高,即1.2 mm气隙厚度中放电丝的电子平均能量最高,2.4 mm气隙厚度的次之,3.6 mm气隙厚度中的最低。实验结果对于研究DBD系统中等离子体参量、工业生产等方面具有重要的参考意义。     

O2 diffusion in SiO2: triplet versus singlet

We address the diffusion of the oxygen molecule in SiO2, using first-principles spin-polarized total-energy calculations. We find that the potential energy surfaces for the singlet and triplet states are very different in certain regions, and that the O2 molecule preserves its spin-triplet ground state not only at its most stable interstitial position inside the solid but also throughout its diffusion pathway. Therefore, the singlet state is not a good approximation to describe the behavior of O2 inside SiO2, and spin-polarization effects are fundamental to understand the properties of this system.     

小型激光器驱动飞片的平均速度测量研究

 提出了一种小型激光器驱动飞片的平均速度测量方法,即利用石英晶体的压电效应可以最终得到飞片的平均速度。详细介绍了激光驱动飞片的过程,石英计的设计等,对系统的响应灵敏度和实验数据进行了分析,结果显示：这一方法具有简单可靠的特点,可以在一定程度上满足实验精度的要求。     

Study of Nonpolaritons in a Kerr Nonlinear Optical Resonator

We find that in a Kerr nonlinear optical resonator, the photon system possesses a new kind of quasiparticle, the nonpolariton. The existence of nonpolaritons should be testified by observing the energy density dependence of the velocity and squeezing of nonpolaritons. As we have investigated, the transition energy density of a Kerr nonlinear optical resonator is larger than that of a normal state.