大气电位梯度之连续记录

本篇所述,为在北平燕京大学用静电计及一连续记录器测量大气电位梯度之方法及结果测量方法,乃用一种均位器(eqalizer)将离地面约3至6米高之电位显示于静电计上再用照相纸将此电位制成连续记录。测量所得结果如下:晴天之电位梯度。一日之中,有二最高值及二最低值雨时梯度即降至零,且此值非至雨止不变。当闪电及雷飓时,梯度之方向与值,变易极速。且较晴天时为大。     

由光电效应测定普朗克常数实验的改进

由光电效应测定普朗克常数实验的重要意义,无需介绍。问题是给学生开出这个实验,误差很大,效果总不够好。我们在二十年前,开出过这个实验。但有时误差大到仅只数量级对。当时是采用水银灯与单色仪获得单色光,用静电计管制成直流放大器(能测至10~(-14)A的电流),来测量微弱的光电流。结果光电流对电压的关系曲线上拐点不明确,很难确定遏止电位的值。这是由于暗电流等相对於光电流     

“用静电计测量平行板电容器电容与哪些因素有关”的实验分析

静电计是高中物理静电实验中常用的且非常重要的仪器,它在教材"电容器电容"一节中出现,用静电计测量已经充电的平行板电容器两极板间的电势差U,研究影响平行板电容器电容大小的因素.但是在课堂教学中,上述实验的演示效果时好时坏,主要表现在静电计指针的偏转角θ变化时大时小.为什么演示效果不稳定?怎样才能达到让人满意的实验效果呢?我们试作讨论.     

基于灰度图差分梯度的雾化角测量方法北大核心CSCD

雾场边界及雾化角作为雾场的重要特性参数,主要通过图像法进行测量。在图像处理过程中,一般是将灰度图转化为二值化图像,然后依次针对二值化图像进行处理和计算。由于雾场的多相流特性,得到的二值化阈值和图像与实际雾场是否一致缺少评判依据。提出根据喷雾的灰度图像直接处理,得到掩模板并作用于灰度图像,采用图像形态学和迭代方法,计算灰度图像的梯度值。通过得到梯度值最大时的灰度图像,计算雾场边界和雾化角。实验表明,该方法提供了一种雾场边界的数值判断依据,通过梯度最大值判断并提取雾场边界,从而通过程序自动实现雾场边界提取与雾化角拟合测量。     

自动快速静电计

一、引言 在超高真空测量,质谱计、粒子加速器、辐射探测器、高空探测技术的应用,以及生物物理研究等工作中,经常需要进行弱电流检测。输入的电流常为10~(-6)—10~(-13)A(甚至更小),而且变化比较大,往往超越线性放大器本身的动态范围。因此,我们要求当输入电流较小时,静电计有比较大的放大倍数;若输入电流信号超过某一界限时,放大倍数能自动降低到某个适当值,使静电计的输出适宜(不大于满度值)。反之,如输入电流信号降低到某一界限时,放大倍数将自动增高到某个适当值,使静电计的输出幅度足够大,极易读数或推动负载。     

产生正弦光栅的二值化面积编码新方法

基于面积编码的二值化算法,提出了一定改进,即在对二值化模板进行填充时,用分散的、尽可能等间距的填充方法代替分块的、非等间隔的填充方法,并将此光栅制作出来用于三维形貌测量.利用二元编码光栅的频谱分布特征和光学系统固有的低通滤波特征,可以将二元分布的模板转化为测量区域的正弦分布,同时又滤去了量化噪声,得到质量较好的正弦光场...     

转筒黏度计测量液体黏度方法研究

用黏性流体力学理论求得测量装置中旋转液体径向速度梯度的理论公式,进而得到转筒法测量黏度的较精确公式.指出了国内的一些教材和文献在推导中使用近似公式的错误,用参数估计的方法求得测量装置的摩擦阻力力矩,使测量结果得到进一步校正.实验研究表明:按照近似公式与精确公式计算求得的径向速度梯度之差可达到13.1%,求得的液体黏度之差可达到28.6%;在蓖麻油的温度为25.5℃时测得测量装置的摩擦阻力力矩为9.482×10-5 N·m,相当于0.540克重物产生的力矩.     

液体粘滞系数与温度关系实验及曲线拟合

本文介绍一种可以调节温度,且恒温较好的落球法测量液体粘滞系数的装置,用此装置可以较精确地测量不同温度时液体的粘滞系数值。由实验测量得出的粘滞系数与温度的关系,将通过三种基本函数回归分析,计算出衡量各回归曲线回归程度好坏的标准差,从而判定哪一函数最适合液体粘滞系数随温度变化的实际规律。本文还用离散的实验数据点代入N次多项式,用最小二乘法确定其系数,从而求得待测液体粘滞系数与温度关系的曲线方程.此例提供了一种如何用统计手段确定待测数据特性的方法。     

兰州地区光强分布及其起伏特性研究

在兰州地区夜间进行了链路长为610m的激光传输实验,研究了高斯激光在不同天气条件下的光强分布及其起伏特性.采用三维伪彩色变换方法,分析了光斑光强的空间分布规律,得到了光斑主瓣光强服从类高斯分布,并按照晴天、多云天、阴天的顺序,光斑几何中心位置附近光强分布的陡峭度依次减小,而其衰减则依次增大的结论.同时,利用实测光强值分析了大气闪烁指数,结果表明:晴天、雨后晴天和阴天下的闪烁指数分别为0.225 4、0.189 2、0.188 8,这说明晴天下的光强起伏大于雨后晴天和阴天的,且均为弱起伏.通过对归一化光强的频数分布进行非线性拟合得到了光强的概率密度分布,它们均服从对数正态分布,其中晴天下的概率密度曲线的拟合优度更是达到了0.997 50.     

点火靶用芯轴微球小批量测量

基于VMR显微镜系统,提出了一种小批量测量聚-甲基苯乙烯(PAMS)芯轴直径和球形度的方法,初选满足技术指标的微球。小批量测量1 mm标准球,测量结果95%出现在（998.21.2）m之间。测量值与标准值之间的偏差为标准值的0.06%,扩展不确定度偏差为测量值的0.24%,说明该批量测量结果准确度和稳定性较好。将此方法应用于PAMS芯轴初选,与手动测量结果相比,批量测量结果的偏差具有单向性,且最大偏差约10 m,满足初选测量要求。     

低多义性误差的条纹反射技术系统结构研究

条纹反射技术中的多义性误差将直接影响测量结果的精度，现有的多义性误差消除方法会大大增加系统复杂程度，且只能补偿部分的误差。推导了条纹反射系统不含多义性误差的准确相位-梯度解析模型，对该模型仿真分析得出:当系统设置满足进入相机的光线与参考平面和显示屏都成90°夹角条件时，系统多义性误差近乎为0的结论，基于此，提出一种基于同轴光路系统结构，实验证明了所提出的同轴光路系统结构在物体表面高度从0增加至3 mm时多义性误差始终近乎为0，普通系统结构的多义性误差随着物体表面高度从0增加到3 mm时，多义性相位误差从0增加至1.5 rad，实验证明使用提出的同轴系统可以大大抑制条纹反射技术中的多义性误差。     

在二元合金超格中,原子间相互作用之能量与其排列之关系

在二元合金超格之统计力学理论中,原子间互作用能量,因原子之排列不同而异,其所生之影响,吾人擬於此篇中讨论之。吾人认为有Bethe氏理论中之相互作用能量,实为一平均值,其值因合金之秩序程度及其成分而异。吾人作二简单假设:一设相互作用能量为秩序及成分之线性函数,另一设其与原子对偶之数成线性函数。将此等假设应用於AB类之合金,则必须在所设函数中之系数间,有适当关系,合金之临界温度,始在成分为1:1时,有极大值。在AB_3类之合金,吾人乃应用Bragg及Williams二氏之理论以求简便。於此可证明若所设函数中之系数,可任意调整则所计算出之临界温度之极大值可在任何成分发生。故关於此点理论与实验不合之处,可望解决。又合金之反常比热,亦经算出。在AB类之合金,Bethe氏原来之能量公式不復可用,故另用与Bragg及Williams理论比较而得之公式计算。又关於合金可分为二相或多相之问题,此篇亦大略论及。     

在二元合金超格中,原子间相互作用之能量与其排列之关系

在二元合金超格之统计力学理论中,原子间互作用能量,因原子之排列不同而异,其所生之影响,吾人擬於此篇中讨论之。吾人认为有Bethe氏理论中之相互作用能量,实为一平均值,其值因合金之秩序程度及其成分而异。吾人作二简单假设:一设相互作用能量为秩序及成分之线性函数,另一设其与原子对偶之数成线性函数。将此等假设应用於AB类之合金,则必须在所设函数中之系数间,有适当关系,合金之临界温度,始在成分为1:1时,有极大值。在AB_3类之合金,吾人乃应用Bragg及Williams二氏之理论以求简便。於此可证明若所设函数中之系数,可任意调整则所计算出之临界温度之极大值可在任何成分发生。故关於此点理论与实验不合之处,可望解决。又合金之反常比热,亦经算出。在AB类之合金,Bethe氏原来之能量公式不復可用,故另用与Bragg及Williams理论比较而得之公式计算。又关於合金可分为二相或多相之问题,此篇亦大略论及。     

多元高斯声束衍射修正下液体非线性系数检测方法

有效检测材料的非线性系数β是非线性超声评价材料力学性能及早期疲劳损伤等的前提和关键,针对当前的有限幅值法仅适用于有限孔径探头近场测量的现状,本论文研究了一种不受检测距离影响的测量方法。为抑制实际检测过程中声能的损失和声场扩散对测量结果的影响,对基波和二次谐波检测值进行衍射和衰减修正,其中利用多元高斯声束精确计算二次谐波衍射系数,在此基础上计算非线性系数β以消除其与理想的平面波推导结果间的差异,提高不同距离下测量值的精度。针对水的非线性系数β进行了仿真分析和实验验证,结果均显示本文方法相比于传统有限幅值法具有明显的精度优势,且表明该方法测量材料的β不受检测距离的影响,为放宽非线性超声检测的应用条件提供了理论依据。      

莫尔偏折法测透镜焦距中的条纹二值化方法

当用莫尔偏折法测量透镜焦距时,条纹区域随着被测透镜和系统光学参数的不同而变化。针对此情况提出了确定条纹有效区域和选择二值化阈值的方法。该方法根据条纹图像数据的行列极值确定条纹的有效区域。介绍了该方法的实现过程,并分析了在有效区域内根据图像数据的灰度直方图自动选择二值化阈值的原理。给出了依据该方法提取条纹的示意图,以及用莫尔偏折法测量透镜焦距的实验结果。     

湍流燃烧二阶矩模型的大涡模拟验证

对美国Sandia国家实验室测量的甲烷-空气湍流射流火焰进行了三维大涡模拟(LES),其统计的时均量以及脉动量符合实验测量值,且和RANS代数二阶矩湍流燃烧模型模拟结果大致符合。LES统计得到的化学反应率系数脉动和甲烷浓度脉动的互关联与对应的时均量梯度的乘积分布趋势相同,大小幅值的位置也相对应,与二阶矩湍流燃烧模型的封闭假设相符,验证了二阶矩代数燃烧模型的合理性。     

高温超导复合材料界面电阻对临界电流密度Jc测量的影响

以银套管Ｂｉ系高温超导带为例，讨论了界面电阻和派生的电流分流效应对Ｊｃ测量值可能产生的影响，着重指出，Ｊｃ测量值与失超判据的选择、电流、电位引线之间距离和分流长度的相对大小有关。为获得正确的测量结果，应将电位引线设置在非分流区内。     

基于非线性优化方法的离轴非球面轮廓测量面形恢复技术

轮廓测量是非球面光学镜面的重要测量手段,然而在测量过程中由于测量坐标系与理论坐标系间存在偏离,测量结果中存在误差。本文分析了离轴非球面的测量坐标系与理论坐标系间的平移和偏转误差在面形结果中引入的测量误差形式,根据最小二乘原理建立优化函数,依照函数特性通过数值差分法快速求解梯度并利用非线性优化方法优化偏差,从而将该误差从测量结果中剔除。仿真分析表明这种方法能在镜面面形残差和测量系统的随机误差的影响下有效恢复镜面面形信息。利用该方法实际指导直径为570mm的离轴椭球面的加工,经过四个周期的测量-研磨过程使该镜面面形误差的PV值从34.80μm收敛至13.83μm,RMS从3.28μm收敛至1.89μm。为了进一步比较,对一块220mm×96mm矩形离轴椭球面测量,验证了该方法测量异形离轴镜面的适用性和通用性。     

电子辐照条件下初始电位对介质材料表面电位衰减特性的影响

为了研究航天器介质材料表面不同电位初始值对表面电位衰减特性的影响。利用航天器带电地面模拟实验设备对聚酰亚胺和聚四氟乙烯介质材料充电到不同电位值,然后关闭电子枪,用电位计测量介质材料表面电位的衰减曲线,并从理论上对cross-over现象进行分析。介质材料初始电位值越大,则表面电位衰减速度越快,且在一定的时间段内电位衰减效率随初始电位值的增大而变大;在相同的真空度条件下,对于初始电位值之和相等的两组衰减曲线,初始电位值之间差值较小的一组衰减曲线更容易出现cross-over现象;出现cross-over现象的时间和电子的迁移率相关,对于相同的两个初始电位,迁移率越大的材料则出现cross-over现象的时间越短,电位衰减会更快。航天器介质材料表面充电电位越大则衰减速度越快,在一定时间的衰减效率越高。     

关于場强和电位的关系的一点体会

在高等工业学校物理学编写组编写的物理学二册(1956年2月新一版)p.36末与与p.37首,有这样几句关于(?)强和电位的话: “……(?)强仅和电位梯度有关,只有在电位不变的空间内,(?)强为零;电位为零处,(?)强不一定为零;(?)强为零处,电位也不一定为零”。