浅谈普通物理教学中一些矢量符号的规范应用

提出了一些矢量符号的规范化问题，特别是矢量的微分与微元矢量有差别，应使用有差别的符号规范表示，以避免混乱。     

采用GPU加速复杂结构角系数计算的方法研究

采用离散传递法计算目标的红外辐射特征首先要计算角系数,对于复杂目标,角系数计算会耗费大量时间。针对角系数计算中遮挡判断问题,提出了一种不需要求解微元面中心点连线与遮挡面交点的矢量法。开发了基于矢量法的GPU并行程序,并使用一个有理论解的模型验证了程序的正确性,最后针对航空发动机排气系统复杂模型,在一台配置有448个核心的GPU处理器和主频为3.4GHz CPU处理器的工作站上,评估了基于矢量法的GPU程序相对单核CPU程序的加速效果。结果表明;在微元面数量为13670时,矢量法可获得约73倍的加速比,是采用线面求交法获得的加速比的1.4倍。使用离散传递法计算航空发动机排气系统的红外辐射特征时,仅将角系数模块使用GPU并行计算,可减少45%的计算时间。     

一种快速测量共聚焦X射线分析装置探测微元尺寸方法

共聚焦X射线荧光技术是一种无损的三维光谱分析技术,在材料,生物,矿物样品分析,考古,证物溯源等领域具有广泛应用。共聚焦X射线荧光谱仪的核心部件为两个多毛细管X光透镜。一个为多毛细管X光会聚透镜（PFXRL）,其存在一后焦点,作用是把X光管所发出的发散X射线会聚成几十微米大小的高增益焦斑。另一透镜为多毛细管X光平行束透镜（PPXRL）,其存在一几十微米大小前焦点,置于X射线能量探测器前端,其作用是接收特定区域的X射线荧光信号。在共聚焦Ｘ射线荧光谱仪中,PFXRL的后焦点与PPXRL的前焦点重合,所形成的区域称作探测微元。只有置于探测微元区域的样品能够被谱仪检测到,使样品与探测微元相对移动,逐点扫描,便能够对样品进行三维无损的X射线分析。探测微元的尺寸决定共聚焦X射线荧光谱仪的空间分辨率,因此精确测量谱仪的探测微元的尺寸是非常重要的。如图1所示,谱仪探测微元可以近似为椭球体,其尺寸可以用水平方向分辨率X, Y,和深度分辨率Z表示。目前,常采用金属细丝或金属薄膜通过刀口扫描的方法测量谱仪探测微元尺寸。为了精确的从三个维度测量探测微元尺寸,金属细丝直径要小于探测微元尺寸。金属细丝和探测微元都是数十微米级别的尺寸大小,很难把金属靠近探测微元。为了得到探测微元在不同X射线能量下尺寸变化曲线,要采用多种金属细丝测量。采用单个金属细丝依次测量比较耗费时间。采用金属薄膜可以很方便地测量探测微元的深度分辨率Z,但是当测量水平分辨率X, Y时,难以准确测量。为了解决以上谱仪探测微元测量中存在的问题,本文提出采用多种金属丝平行粘贴在硬纸片上作为样品用于快速测量探测微元尺寸。附有金属细丝的硬纸片靠近谱仪探测微元,可以将探测微元置于硬纸片所在平面。由于硬纸片与金属细丝在同一水平面,在谱仪摄像头的协助下,可以把金属细丝迅速的靠近探测微元。靠近探测微元后,在全自动三维样品台的协助下,金属细丝沿两个方向对探测微元分别进行一次二维扫描。通过对二维扫描数据的处理便可以获得探测微元尺寸随入射X射线能量变化曲线。采用此方法对实验室所搭建的共聚焦X射线荧光谱仪的探测微元进行了测量。     

射频S参数测试技术

S参数是网络分析仪的基本测量参数，它包括了反射系数（驻波系数）、传输系数（或衰减系数）、相位等参数。通过引进射频矢量网络分析仪，可完善和建立本单位射频S参数测试标准，实现S参数量值统一，开展仪器设备和元部件的射频S参数现场及实验室检定。     

金属橡胶热物理性能理论与试验研究

针对金属橡胶材料在高温环境下的热稳定性能和热传导性能, 基于金属橡胶的内部基本组分以及特殊的编织制作工艺, 构建了两种典型排列微元体结构, 并以此描述微元体在三种接触状态下的热膨胀特性, 提出了金属橡胶热膨胀Schapery分析模型, 从理论上解释了金属橡胶热膨胀的产生机理.根据金属橡胶基本组成单元的传热模式, 研究了金属橡胶的传热过程.利用热电比拟法和有限元法, 分析微元体的导热性能, 结合微元体的分布形式, 提出了金属橡胶的导热分析模型.试验测试了不同相对密度金属橡胶的热膨胀和热传导性能, 验证了金属橡胶热膨胀和导热特性分析理论模型的适用性.所得到的金属橡胶的热膨胀和热传导性能理论模型和试验结果, 为金属橡胶材料在高温环境下的热物理特性分析提供了理论基础和计算分析依据. 关键词： 金属橡胶 热膨胀 热传导 金属丝螺旋卷     

关于有心力的几点注记

分别讨论了三种类型的有心力：Ｆ＝Ｆ（ｒ）ｅｒ、Ｆ＝Ｆ（ｒ）ｅｒ及Ｆ＝（α／ｒ２）ｅｒ的对称性与守恒量；并指出偏心率矢量或Ｒｕｎｇｅ－Ｌｅｎｚ矢量ε＝［αｅｒ＋Ｖ×Ｌ］／｜α｜的重要性．     

数字微镜器件在光学矢量矩阵乘法器中的特性及应用分析

为了分析数字微镜器件在矢量矩阵乘法器中作为空间光调制器的可行性,根据数字微镜器件（DMD）以及光学矢量矩阵乘法器的基本结构原理,设计了应用2块DMD的光学矢量矩阵乘法器,此系统中由两片数字微镜器件分别完成光学矢量和矩阵的输入。从理论分析及实验两方面对DMD的光学特性表现以及它对乘法器的计算性能影响进行了研究,得到的结果与预期相符合。实验结果表明通过矩阵编码、选择级次等方法可有效降低干涉衍射对矢量矩阵乘法器影响。这对光学矢量矩阵乘法器的结构优化设计、编码规则研究具有一定的参考价值,有利于促进光学乘法器的关键应用技术研究,对光学矢量矩阵乘法器的设计具有一定的指导意义。     

用微元法讨论旋转均匀带电球的磁矩

以旋转均匀带电球为例,利用微元分析法讨论磁矩的计算,从而凸显微元选择的重要性和灵活性.     

力的正交分解法──从两道高考题看正交分解法的运用

力的正交分解法──从两道高考题看正交分解法的运用朱雨雪（广东三水西南二中）正交分解法是研究矢量问题的一个重要方法。虽说它是平行四边形法则的应用，然而由于它对矢量的特殊分解（分成两个互相垂直的分量），用于多个矢量的合成尤为简便。下面我们从两道高考题看看...     

思考题（三）参考答案

思考题（三）参考答案（原题见本刊１９９３年第４期）一、磁铁磁场和电流磁场的本质是相同的，都是由于电荷运动而产生的。只不过前者是由于电荷的微观运动产生，后者是由于电荷宏观运动而产生。从对磁场的描述上，两者都可用磁感应强度矢量Ｂ来描述，Ｂ是基本物理量，磁...     

The electromagnetic fields of a vertical and a horizontal electric dipole located above a single-layer half-space

In the article we consider the secondary electromagnetic fields of elementary electric sources above a single-layer half-space. The results of calculations from approximate formulas obtained in the article are compared with the strict solution. The calculations by the strict formulas were carried out on a computer.     

A commutation theorem and duality for free Bose fields

We first present an elementary commutation theorem for operator algebras on Hilbert space. This theorem is then applied to give an elementary proof of duality for free Bose fields.     

On local functions of fields

Properties of local functions of fields are discussed. A condition, called the Borchers condition, is introduced which is weaker than duality but allows the construction of a maximal local extension of a system of local algebras. This extension will satisfy duality. The local structure of the generalized free field is studied, and it is shown that duality does not hold for the local algebras associated with certain generalized free fields, whereas the Borchers condition is satisfied for all generalized free fields. The appendix contains an elementary proof of duality for the free field.     

采用振速测量的改进统计最优近场声全息方法

针对常规统计最优近场声全息在空间多源声场重建过程中所需波函数项数多、重建精度不理想的问题,本文提出了一种基于振速测量的改进统计最优近场声全息算法。与常规算法不同,改进算法主要根据声源特点选取合适的波函数组合来计算声场传递矩阵。通过数值仿真初步验证了该方法的准确性和有效性,并与常规算法进行了详细的对比分析。仿真结果表明,改进算法重建精度高,随频率的变化相对误差波动较小,且随着频率的增大相对误差有逐渐减小的趋势;此外,不同的波函数组合,重建效果差异很大,当选取的波函数与声源共形且数量一致时重建效果最好。     

On the propagation of random electromagnetic fields with position-independent stochastic behavior

A certain kind of vectorial fields with position-independent stochastic behavior is introduced, for which several main features are preserved upon free propagation. For this set of random electromagnetic fields, it is shown that the uniform degree of polarization, the maximum attainable visibility in a Young experiment, and the expansion of the cross-spectral density tensor as the sum of totally-polarized and unpolarized terms are properties that apply for any propagation distance. An elementary example is also shown.     

A new type of optical fields

New fields possessing the peculiar property of propagating in the form of thin blades of light are introduced. They are shown to be generated by suitable anisotropic gaussian Schell-model sources. A simple explanation of the behavior of these fields is given by representing them as a superposition of mutually uncorrelated, spatially displayed coherent fields.     

Transformation of the probability structures of the random fields of sources in the nonlinearly parametric mapping process

The formation of the functional operator procedure for solving the problem of the propagation of random fields generated by extraneous sources in a statistically inhomogeneous continuous medium is considered. The solution is represented in the form of a probability density functional or a characteristic functional as the basis for analyzing the likelihood ratio. The structure of operators introduced in the calculations correlates with the statistical properties of both the fields of random sources and the parameters of the propagation medium. In the framework of Gaussian models of sources and propagation parameters, the solution is constructed in a closed form. Representations for the mean fields and their correlation functions are derived.     

Near fields and far fields generated by sources in the presence of dielectric structures with cylindrical symmetry

A full-vectorial integral equation method is presented for calculating near fields and far fields generated by sources in the presence of general finite-sized dielectric structures with cylindrical symmetry. The method is relevant for modeling of a class of antenna designs and some optical components with cylindrical symmetry, e.g., vertical-cavity surface-emitting lasers, microdisk lasers, and light-emitting diodes.     

Einstein-maxwell null fields and extended massless particles with helicity

The concept of extended elementary particles proposed by the author in previous papers is briefly outlined in a slightly modified form. In this framework special Einstein-Maxwell null fields are interpreted as extended massless particles with helicity. A model of extended photons is proposed.