现代数字物理教学连载⑥——关于势模型问题的教学

在大学物理教学内容中,势模型的教学是特别重要的.传统教材受到数学技术上的限制,使学生实际接触到的势模型寥寥无几,而数字化教学大大丰富了势模型问题的教学,在提高教学效益与质量上发挥了巨大的作用.     

用计算机编程扩充物理势模型教学

本文阐述了势模型教学的重要意义 ,指出引入计算机方法 ,扩充大学物理教材中的势模型教学 ,对推动整个物理教学的改革将起着一个不容忽视的重要作用 ,它是当前教学改革有效的突破口之一 .     

用计算机编程扩充物理热模型教学

本文阐述了势模型教学的重要意义，指出引入计算机方法，扩充大学物理教材中的势模型教学对推动整个物理教学的改革将起着一个不容忽视的重要作用，它是当前教学改革有效的突破口之一。     

相对论夸克模型和N—△能量劈裂

基于相对论夸克模型，在夸克层次上研究了N-△的质量和二者的能量劈裂，通过引入了赝标量π介子云效应，得到了π和核子宰的耦合常数gxNN，以及单胶子交换势和单π介子交换势分别对N-△能量劈裂的贡献，计算结果较好地与实验值得到了吻合。另外我们还比较了相对论与非对论夸克模型在处理上的不同。     

转动双星模型及演化

提出了转动双星的结构和演化模型,给出了主星的重力势,并模拟其加速度在等势面上的分布.结果表明在忽略自引力势高阶项的情况下,极地处重力加速度最大,赤道上长轴顶点处重力加速度最小.自转、公转和伴星潮汐作用力的联合效应降低了子星的有效温度,延长了子星在氢主序上的演化时间.     

变形对称双阱势

利用变形双曲函数,将对称双阱势推广为变形对称双阱势模型.证明了该势模型是五参量指数型势模型的特例.运用超对称WKB近似和五参量指数型势模型的能谱公式,获得了变形对称双阱势模型的能谱公式.     

半微观质子光学势

基于原子核壳模型单体密度矩阵的折叠模型计算光学势的实部,配以唯象光学势虚部,构造半微观光学势.通过拟合质子弹性散射实验数据,得到适用于质量数28~90,能量到200 MeV的半微观质子光学势.该光学势用于质子弹性散射计算分析,在参数大为减少的情况下,计算得到的角分布和分析本领与实验数据的符合程度,总体上好于Koning-Delaroche普适光学势的计算结果.     

相互作用势对激光辅助电子-氩原子散射的影响

在三种势模型下运用二级玻恩近似理论计算了电子与氩原子散射的微分散射截面. 结果显示这些势模型在激光辅助电子-氩原子散射系统中的运用非常成功. 另外,分析和讨论了静电势、交换势和极化势对散射截面的影响.     

114MeVπ~+、π~-与~(16)O原子核间的大角度散射

大角度散射行为对各种π-核散射模型提供一个严厉的检验.本文应用基于核α粒子结构建立起的光学势计算了114MeVπ介子在~(16)O核上的大角度散射.结果表明,比通常的以核子模型为基础建立的光学势有明显的改进.     

Mathematica辅助中学物理教学

对于两个点电荷的模型,高中物理课程标准要求学生能够用电场线、等势面去描述等量异种、同种电荷的电场强度、电势分布.基于Mathematica创建交互式程序,在课堂教学中动态地演示点电荷模型电场线、等势面的变化图景,对培养学生模型建构的科学思维和提高物理问题解决能力有积极的影响.     

原子势对阈上电离平台的影响

本文从理论上分别研究了长程和短程原子势对阈上电离光电子谱平台结构的影响. 发现在相当大的激光参数范围内, 长程势的阈上电离谱总是呈现出清晰的双平台结构; 对于短程势, 阈上电离谱双平台的界限不再清晰, 随着入射激光强度的减小, 逐渐从双平台过渡到单平台. 基于经典分析和量子力学数值模拟, 阐明了在不同模型势下, 电离速率的差别和再散射电子弹性碰撞截面的不同导致了上述平台结构的差异．此外, 还讨论了激光脉冲空间强度分布对这一现象的影响. 关键词： 阈上电离 离子势影响 中红外激光脉冲     

基于壳模型单体密度矩阵的折叠模型质子弹性散射分析

利用折叠模型计算得到折叠势实部并结合Koning和Delaroche光学势的虚部, 计算分析了质子与^30—40S的弹性散射数据. 通过引入Woods-Saxon势下核壳模型单体密度矩阵, 消除了折叠模型计算中常用的定域近似. 分析比较了定域近似对折叠势以及弹性散射截面计算的影响. 计算结果与折叠模型以及JLM模型计算结果进行了比较.     

相对论微观光学势的自洽计算

本文以Walecka模型及非线性σ模型自洽计算了¹⁶O、⁴⁰Ca的相对论微观光学势.得到的标量势和矢量势符号相反,大小约为几百MeV,与核子的质量可以相比拟.为了与非相对论光学势比较,给出了Schrodinger等价势.这个等价势在很大的能量范围(E=200MeV以下)内适用,相对论计算自然地得到较强的能量相关的自旋-轨道耦合势,与唯象分析一致.本文用洽计算的实部势及最低级的虚部势计算了核子-核散射微分截面及极化率,得到与实验较好的符合.非线性σ模型给出合理的核的不可压缩系数,从而考虑了核的表面效应,改善了计算的光学势.     

相对论夸克模型和N–Δ能量劈裂

基于相对论夸克模型,在夸克层次上研究了N-Δ的质量和二者的能量劈裂,通过引入了赝标量π介子云效应,得到了π和核子之间的耦合常数g_πNN,以及单胶子交换势和单π介子交换势分别对N-Δ能量劈裂的贡献,计算结果较好地与实验值得到了吻合.另外我们还比较了相对论与非相对论夸克模型在处理上的不同.     

包含键环境修正的硅氢紧束缚势模型

在已有的硅势模型基础上,引进氢原子,计及Si-H键环境的影响,构造出新的硅氢紧束缚势模型.通过测试计算,这一新的硅氢势模型显示出较好的传递性,可适宜于研究复杂的硅氢体系. 关键词： 紧束缚势模型 半导体 缺陷     

114MeV π+、π－与16O原子核间的大角度散射

大角度散射行为对各种π^－核散射模型提供一个严厉的检验.本文应用基于核α粒子结构建立起的光学势计算了114MeV π介子在¹⁶O核上的大角度散射.结果表明,比通常的以核子模型为基础建立的光学势有明显的改进.     

电子在中性原子势场中的自由—自由跃迁吸收截面的理论计算

本文采用等效势模型,并基于Hartree——Fock解析波函数和X_α数值波函数计算自由电子与中性Ar和Si原子的相互作用势。用直接计算矩阵元方法和通过计算碰撞相移方法计算了电子在中性Ar原子势场中的自由—自由跃迁吸收截面,所得结果与Ashkin理论计算值符合较好,对中性Si原子亦进行了计算。通过计算说明了等效势模型对计算中性原子的自由—自由跃迁吸收截面是成功的。     

二维耦合定向输运模型研究

建立了外部驱动力及噪声作用下的二维耦合定向输运模型, 其中的一个维度上为周期性分段棘齿势, 另一垂直维度上为周期性对称非棘齿势, 外部驱动力及噪声加在周期对称非棘齿势方向上, 而棘齿势方向不加任何驱动, 采用非平衡统计及非线性动力学理论研究了过阻尼情况下耦合系统在两个维度上的输运性质. 结果显示, 棘齿势与非棘齿势方向均可产生定向输运, 其中棘齿势方向的系统平均速度对耦合强度、噪声强度、驱动力强度及粒子数目均有明显的依赖性, 合适的耦合强度、噪声强度、驱动力强度或粒子数目下均可产生最大输运速度. 而非棘齿势方向的系统平均速度受非棘齿势势垒高度影响显著, 但随耦合强度、驱动力强度、驱动力初相位差及粒子数目的变化均出现波动现象, 表现出平均速度对这些参量的依赖性较弱.     

Bi2Sr2—xLaxCaCu2Oy体系正常态热电势的研究

测量了掺Ｌａ的Ｂｉ２２１２系统的随温度变化（８０￣３００Ｋ）的热电势。结果表明，热电势随掺杂浓度的增加（载流子浓度减少）而增大。定性解释了绝样样品的热电势的宽峰移动，并且用Ｎ－Ｌ模型及双带模型对热电势的结果进行了定量分析。     

原子掺杂对单元材料结晶能力的影响

2009年我们建立了一个凝结势模型用以预测材料形成单晶体的能力,表明单元体材料(Ni,Al,Cu,Ar,Mg)的结晶能力随凝结势的增大而单调增强.本文将凝结势模型应用于二元材料体系,并结合分子动力学模拟研究了6% Al原子掺杂对于Ni单晶材料结晶能力的影响.模拟结果发现,Al元素的掺杂会大大减弱Ni单晶的结晶能力,在此基础上提出了二元材料体系凝结势的定义,表明凝结势模型可广泛应用于预测二元体材料的结晶能力.