大学物理和工程力学在机构运动分析中的应用

大学物理和工程力学（理论力学）是工科学生必修的基础课和专业基础课.运动学又是这两门课程中的核心内容之一,其目的是学生通过对运动学的学习,掌握自然界中运动点（动点）和刚体运动的基本理论和分析方法.但对于一些机械机构的运动分析究竟是采用物理方法还是工程力学（理论力学）的方法经常会产生混淆,甚至出现缪误.本文结合一个具体的运动机构,探讨大学物理方法和工程力学（理论力学）的方法在机构运动分析中的区别以及不同坐标系下运动分析值得注意的问题.     

晶体双折射问题的教学探讨

光在晶体中传播产生双折射的现象是光学课程中的一个重要组成部分,考虑到学生数学基础的限制,一般课程教学中在讲授此部分内容时采用唯象的方法,从惠更斯关于单轴晶体中的波面假设出发,根据惠更斯作图法确定两束折射光在晶体中的传播方向,由此给出两束光在晶体中的传播性质,此方法虽简单易解但缺乏系统的理论支撑,学生感觉对这部分内容理解得不深不透.针对此问题我们对这部分内容作了精心梳理,在讲授过程中采用3个层次由浅入深,从现象描述到数学表达再到理论支撑,这种循序渐进从现象到本质的讲授方法学生易于接受,教学效果明显.     

用久期微扰理论将弹簧振子模型退化为耦合模理论

尽管耦合模理论在过去几十年内已经被广泛研究,但它的理论来源还是困扰着广大研究者.在这里,基于久期微扰理论,将经典弹簧振子模型退化为耦合模理论,并将该理论用于解释音叉耦合的实验现象.研究表明这种方法将耦合模理论中每一项的系数都与经典力学中的相关物理量建立关联,且理论和实验结果符合得很好.该研究为耦合模理论中每一项的来源提供了一种较严谨的推导方法,在线性耦合体系的理论研究方面有一定的指导意义.     

用Origin软件实现粗大误差的信息熵判别

在数据少或分布规律不明时,基于信息熵理论判别粗大误差的非统计方法能有效判断实验数据中的粗大误差。运用Origin软件进行核磁共振稳态吸收实验中磁场强度与励磁电流的线性拟合实例进行验证,说明信息熵判别方法在物理实验异常值剔除中的可行性和实用性。     

半导体量子阱中激子波函数及其 Fourier系数的计算和应用

利用准玻色子方法发展的激子动力学方程是研究半导体纳米结构中激子超快动力学的有效理论手段. 为了将这种方法应用于半导体量子阱, 需要知道量子阱中的激子波函数及其在动量空间的表示, 从而得到激子动力学方程中所必须的系数. 详细讨论了理想和实际量子阱中的激子波函数, 特别是其在动量空间的表示, 并进一步讨论了激子动力学方程中所必须系数的计算方法. 通过求解这些系数, 对量子阱中因激子密度变化而引起的太赫兹脉冲作用下激子能级间跃迁过程中的非线性效应进行了理论预测, 得到了与实验符合很好的结果.     

原子结构的几种处理方法及其比较

主要论述了处理原子结构问题中常见的几种处理方法,着重论述了全实加关联的理论方法,对这几种方法进行了比较,并总结出它们在处理原子结构问题中的优点和缺陷.     

引力场与静电场可视化类比教学

大学物理教学中,类比法是一种根据已知理论来认识未知理论的重要教学方法,而计算机数值仿真技术可以将物理理论以直观形象的方式展示。将两种方法结合运用到大学物理的教学过程中,可以提高教学质量并培养学生的创造能力。本文以大学物理学中引力场与静电场问题为例,探索了类比教学法与计算机仿真技术结合在大学物理教学中的应用。     

金属多层膜与超晶格中的自旋波及布里渊散射研究

评述了近年来迅速发展的金属多层膜与超晶格中的磁性激发理论和实验。着重于借助 布里渊散射在双层、多层膜中新发现的自旋波模式。首先介绍了磁性介质中自旋波模式的 一般理论,比较了观测自旋波的实验方法,然后,对单层、双层、多层膜中的理论结果作 一总结,并与实验进行了比较,最后讨论了一种新的磁性超晶格——反平行磁化超晶格中 的自旋波。     

金属多层膜与超晶格中的自旋波及布里渊散射研究

评述了近年来迅速发展的金属多层膜与超晶格中的磁性激发理论和实验。着重于借助 布里渊散射在双层、多层膜中新发现的自旋波模式。首先介绍了磁性介质中自旋波模式的 一般理论,比较了观测自旋波的实验方法,然后,对单层、双层、多层膜中的理论结果作 一总结,并与实验进行了比较,最后讨论了一种新的磁性超晶格——反平行磁化超晶格中 的自旋波。     

压缩系统喘振主动控制方式的数值分析

本文在压缩系统非定常流动理论基础上，用经典控制理论中的PID控制方法和非线性控制理论中的逆系统方法对多种喘振主动控制方式进行了数值分析，对比了不同控制方法、控制参数和结构参数对控制效果的影响，给出了喘振主动控制系统设计的参考准则。     

垂直电磁场中He原子的吸收谱和回归谱的理论计算

半经典闭合轨道理论已经成功地计算了在外加磁场和平行电磁场中的里德堡原子的回归谱.但对于垂直电磁场中的里德堡原子,理论和计算都变得更为复杂.本文把闭合轨道理论推广到三维情况,采用 B.Hüpper的模型势计算了ε=-0.03,主量子数n≈ 40,m=0下He原子在垂直电磁场中的光吸收谱和回归谱,并和H原子在垂直电磁场中的回归谱作比较,突出了实散射的贡献.计算中应用了离子实散射的分区自洽迭代方法,并考虑到轨道的多次重复和离子实的多次散射效应.这是对闭合轨道理论的验证和进一步推广.     

烟尘中电磁波传输特性的Monte Carlo模拟

根据等效颗粒模型和分形理论,运用Mie理论和离散偶极子近似方法分别计算了烟尘簇团粒子在波长为06328?μm的电磁波入射情况下的单次散射特性.根据辐射输运理论,利用Monte Carlo方法对电磁波在烟尘中的传输特性进行数值计算,给出烟尘中反射率和透射率随入射角和烟尘厚度变化的数值结果,并分析了入射角、烟尘粒子的密度和厚度对反射率和透射率的影响.这为研究电磁波在密集分布介质中的传输特性提供了一种方法. 关键词： 烟尘粒子 离散偶极子近似 传输特性 Monte Carlo模拟     

基于压缩感知理论的逆合成孔径雷达抗欺骗干扰方法

针对逆合成孔径雷达(ISAR)成像对抗中的基于数字图像合成(DIS)技术欺骗干扰方法,在分析现有基于频率调制率微调的抗DIS欺骗干扰方法工程实现方面缺陷的基础上,通过将基于压缩感知理论的随机抽取采样和稀疏重构方法融入到信号接收和处理部分中,提出了基于压缩感知理论的改进抗DIS欺骗干扰方法,进一步提高基于频率调制率微调抗DIS欺骗干扰方法的工程实用性。仿真实验结果显示了基于压缩感知理论的改进抗DIS欺骗干扰方法的有效性。     

X射线吸收近边结构理论

在X射线吸收谱中,阈值之上60eV以内的低能区的谱出现强的吸收特性,称之为近边吸收结构(XANES)。它是由于激发光电子经受周围原子的多重散射造成的。它不仅反映吸收原子周围环境中原子几何配置,而且反映凝聚态物质费米能级附近低能位的电子态的结构。因此成为研究凝聚态物质的有用工具。本文较详细地介绍了XANES理论中的多重散射模型与计算方法。同时,也揭示多重散射理论与广延系统中通常采用的能带结构理论以及有限系统中的单电子的分子轨道方法之间的关系。并给出若干实例以说明XANES的多重散射理论的应用。     

X射线吸收近边结构理论

在X射线吸收谱中,阈值之上60eV以内的低能区的谱出现强的吸收特性,称之为近边吸收结构(XANES)。它是由于激发光电子经受周围原子的多重散射造成的。它不仅反映吸收原子周围环境中原子几何配置,而且反映凝聚态物质费米能级附近低能位的电子态的结构。因此成为研究凝聚态物质的有用工具。本文较详细地介绍了XANES理论中的多重散射模型与计算方法。同时,也揭示多重散射理论与广延系统中通常采用的能带结构理论以及有限系统中的单电子的分子轨道方法之间的关系。并给出若干实例以说明XANES的多重散射理论的应用。     

量纲分析在引力波物理中的应用

流体力学是许多量纲分析书中讲解最多的物理问题.但实际上,量纲分析是物理学中功能强大、普适性强的一种分析方法.本文以量纲分析在引力波物理中的应用为例子,让读者深入体会量纲分析方法的普适性.特别地,在双黑洞并合系统的引力波理论模板建立过程中,双黑洞总质量被当作是无关紧要的物理参数.其原因在通常文献中只是若明若暗的被提及.本文用量纲分析的方法展示,上述结论即使是对于超越广义相对论的一般引力理论也是成立的.所以本文不仅清楚地论述了上述结论在广义相对论框架下成立的理由,还为以后基于超越广义相对论的一般引力理论建立引力波理论模板提供一些帮助.     

里德堡NO分子在强磁场中的回归谱

利用分子轨道理论,结合一个新的模型势,我们给出了里德堡NO分子中激发态电子所受到的作用势的解析表达式.利用分子的闭合轨道理论和分区自洽的迭代方法,首次从理论上计算了NO分子在强磁场中的回归谱.通过和A.Matzkin等人给出的NO分子在强磁场中的实验谱的比较,表明我们的计算是正确的.     

元素周期表中元素单晶基于局域密度理论的正电子寿命计算

在局域密度近似理论（LDA）的基础上用中性原子叠加模型和有限插分方法（SNA-FD）计算了元素周期表中各种元素单晶的正电子体寿命和单空位寿命.分析了不同结构的单晶中自由正电子的分布信息和湮没信息.元素单晶的正电子寿命计算值与文献中的实验测量值相符合,表明LDA基础上的SNA-FD方法可以作为单晶中正电子湮没理论计算的有效研究手段. 关键词： 局域密度近似理论 正电子寿命     

大学物理实验课融入TRIZ创新原理的探索

TRIZ理论是一个由解决技术问题和实现创新开发的各种方法、算法组成的综合理论体系,我们在大学物理实验课程教学中融入TRIZ理论中的40条创新原理,进行了一系列试验和实践,有效地推进了课程改革,形成了与时俱进、特色鲜明的大学物理实验创新教学模式.     

对多组态微扰理论的一些改进

在GVB-MP2的原型理论中,GVB-MP2不能正确退化回相应的单参考态微扰(SR-MP2)极限.通过在0中恰当引入有限数目的单双激发之间的耦合项,使在趋于极限情况下,保证了GVB-MP2具有正确的收敛行为,改正了原有的理论框架中存在的缺陷.改进后的GVB-MP2方法在单点能量的数值计算中的修正很小.