电解质溶液的高频导电现象及理论修正

现有的溶液导电理论认为溶液总阻抗为容性. 通过实验发现,高频时溶液阻抗会随频率增大而增大,而且溶液的电流滞后于电压. 这些都与现有理论不符. 本文修正了溶液导电模型,使之在低频端与原有理论一致,在高频范围与实验现象吻合.     

表面等离子共振效应中传统近似理论与薄膜光学理论

指出Kretschmann模型的传统表面等离子共振公式在求解金属薄膜的参量时存在近似性,采用更为严密的薄膜光学理论,通过薄膜膜系的特征矩阵,得出表面等离子体共振衰减曲线.结果表明,表面等离子体共振近似理论与薄膜光学理论得到的共振角及反射率幅度存在差别;采用等高线图,给出了共振角差随着金属介电常量的变化规律.进一步的实验表明,薄膜光学理论所得模拟结果较表面等离子体共振近似理论与实验值吻合地更好,证明薄膜光学理论应用在表面等离子体共振效应要优于常用的近似理论.最后,采用两种理论对表面等离子体共振传感器进行优化设计,结果表明,两种理论所获得的高灵敏度分布区域差异较大,必须采用薄膜光学理论提供更精确的薄膜参量,来优化设计高灵敏度表面等离子体共振传感器.     

时域耦合模理论引入“理论力学”教学中的可行性的探究

被广泛地用于力学、光学、电学等相关学科中的时域耦合模理论,在前沿科学研究中扮演着越来越重要的角色.在教学和科研相结合的本科教学理念下,将时域耦合模理论引入“理论力学”中已刻不容缓.本文结合拉格朗日方程和久期微扰理论,将振子耦合的二阶微分方程退化为一阶微分方程,即时域耦合模理论的主方程.该探究为本科生顺利接受时域耦合模理论提供了一种方案,并且在本科生素质培养方面有一定的意义.     

表面等离子共振效应中传统近似理论与薄膜光学理论

指出Kretschmann模型的传统表面等离子共振公式在求解金属薄膜的参量时存在近似性,采用更为严密的薄膜光学理论,通过薄膜膜系的特征矩阵,得出表面等离子体共振衰减曲线.结果表明,表面等离子体共振近似理论与薄膜光学理论得到的共振角及反射率幅度存在差别;采用等高线图,给出了共振角差随着金属介电常量的变化规律.进一步的实验表明,薄膜光学理论所得模拟结果较表面等离子体共振近似理论与实验值吻合地更好,证明薄膜光学理论应用在表面等离子体共振效应要优于常用的近似理论.最后,采用两种理论对表面等离子体共振传感器进行优化设计,结果表明,两种理论所获得的高灵敏度分布区域差异较大,必须采用薄膜光学理论提供更精确的薄膜参量,来优化设计高灵敏度表面等离子体共振传感器.     

漫射近似在测量生物组织光学性质中的适用范围

漫射近似理论经常被用来作为测量生物组织光学特性参数实验和方法的理论基础,但是漫射近似理论只是一种对辐射传输理论的近似结果,在一定条件下有其特定的适用范围.为了确定漫射近似理论在活体非侵入式无损测量要求下的适用范围,本文采用Monte Carlo模拟校验的方法,对漫射近似理论和Monte Carlo模拟计算的结果进行了比较,给出了基于单散射反照率a和各向异性因子g的漫射近似理论适用范围数值标准.这一标准为漫射理论的应用提供了参考依据.     

怀念胡宁先生

 胡宁先生是国际上著名的理论物理学家,长期从事粒子物理理论和广义相对论的研究.他是在我国开辟量子场论和粒子物理理论研究的先驱之一.     

液晶胆甾相中的分子短程关联

向列相液晶的二粒子集团理论被推广应用于研究胆甾相二维模型.手征性分子固定在三维简单立方晶格的格点上,而分子取向限制在二维.理论结果表明,平衡态螺旋波矢依赖于温度的变化,且存在胆甾相到向列相相变.通过考虑分子间短程关联,二粒子集团理论的数值结果较平均场理论更接近Monte Carlo模拟结果.     

常温核聚变研究进展评述

早在1989年芶清泉教授就以原子分子物理和晶体物理为基础提出了冷聚变机理的理论.按照此理论,在晶体中可以实现冷聚变,产生超热和聚变产物4He.在此理论提出后,我们在实验研究中观测到了以Pd或Tin为阴极电解重水过程中产生的明显的超热效应与聚变产物4He.这表明我们提出的理论预言是正确的,在过去的18年中我们进一步进行了反复深入的理论和实验研究,所得结果将在本文中进行系统总结和讨论.     

用于ICF的分频光栅的耦合波分析

用严格的耦合波理论分析用于分频的闪耀光栅验证标量理论结果的实用性.计算结果同标量理论结果进行比较表明,在提高光栅分辨力的现有指标情况下,闪耀光栅具有良好的分频效果.并同时给出了严格的耦合波理论中的截断误差对最终结果的影响.     

建构主义视角下学生对物理知识的理解障碍

建构主义作为新的学习理论被视为对传统的学习理论的一场革命,是当代教育心理学研究的新进展.建构主义学习理论也是当代中国课程和教学改革所依据的理论基础.笔者试图用建构主义的学习理论去诠释学生在学习物理知识时出现的理解困难或障碍,从而希望能对物理有效教学有所启示.     

London 两个方程等价性与临界态形成动力学

C. P. Bean基于K. Mendelssohn海绵模型建立了非理想Ⅱ类超导体临界态理论, 从而形成了硬超导体电磁理论的重要基础之一.然而近年来基于涡旋动力学理论的发展,逐步形成了临界态动力学研究课题.涡旋运动导致宏观波函数的相滑移,和局域的Joule热等强烈非线性效应是形成自组织临界态物理基础.根据实验观测,磁通进入样品的前锋为线性分布,但其解析理论还在发展中.本文论述了在超导体的零电阻和完全抗磁性的实验基础上建立起来的London第一和第二方程本质上的等价性,并结合London理论与Anderson磁通热激活理论讨论了临界态形成动力学,给出了Slab样品中的电场、电流和磁通密度分布,定量解释了实验观察到的现象.     

Miller型超高速摄影系统经典设计理论的研究

对Miller型超高速摄影系统的经典设计理论进行了系统研究.这些设计理论,即离焦设计理论、共轴设计理论和等速设计理论,都有原理误差,只能做到误差的最小化,而且任何两种设计理论都不能同时在同一个系统中实现,但是可以根据系统的具体要求给出最佳设计.     

著名物理学家谈超弦

 爱德华·威特恩(Edward Witten)是普林斯顿高等研究所教授.他对粒子物理理论和量子场论,特别是量子色动力学和高维理论,做过很多重要贡献,后来转而研究超弦.他是超弦理论最直言不讳的鼓吹者.问:超弦理论所讨论的最本质问题是什么?答:二十世纪物理学有二大柱石.第一个是广义相对论,即爱因斯坦的引力理论.第二个是量子力学,它是关于微观领域一切现象的理论,也就是说,是关于原子、分子和基本粒子的理论.现代物理学的基本问题是这两大柱石互不相容.如果你企图把引力和量子力学结合在一起,你就会发现,你得到的是从数学观点来看毫无意义的东西.     

不确定度在高职物理实验中的应用例析

结合实验示例说明了误差理论和不确定度理论在处理实验结果中的应用,给出了具体操作流程.提倡在高职物理教学中采用不确定度理论来处理实验数据,以提高学生分析处理问题的能力.     

Bean临界态模型动力学基础讨论

C. P. Bean基于K. Mendelssohn海绵模型建立了非理想Ⅱ类超导体临界态理论, 从而形成了硬超导体电磁理论的重要基础之一.然而近年来基于涡旋动力学理论的发展,逐步形成了临界态动力学研究课题.涡旋运动导致宏观波函数的相滑移,和局域的Joule热等强烈非线性效应是形成自组织临界态物理基础.根据实验观测,磁通进入样品的前锋为线性分布,但其解析理论还在发展中.本文根据London超导理论,并结合Anderson磁通热激话理论讨论了该课题,给出了Slab样品中的电场、电流和磁通密度分布,定量解释了实验观察到的现象.     

理论力学中混沌内容的讲授

介绍一种在理论力学教学中讲授非线性混沌的方法.这个方法的特点是混沌内容与理论力学内容不脱节,只占用6～8学时,但可以把混沌动力学的最基本概念在理论力学框架内讲清楚.     

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.     

高中物理“氢原子光谱与玻尔模型”的教学尝试

利用分光计、三棱镜,将氢原子光谱呈现在高中物理课堂.利用光栅,准确测量谱线波长,并引导学生得到巴尔末公式,进行深入思考.将玻尔理论进行系统教学,用理论解释实验,得到了很好的教学效果.在本课中,弥补了学生对于氢原子光谱实验现象的缺失,也弥补了教材对于玻尔理论系统性的缺失.     

高能物理学发展的回顾与展望(下)

 标准模型理论显然还需要提高.但今后一段时期的发展不会像50年代、60年代、70年代那样快.因为没有出现和理论相矛盾的实验结果来指引理论发展的方向,只能根据现有理论研究的长远目标和理论本身所包含的内部矛盾来进行探索.回想在本世纪20年代,中子还没有被发现,认识到的基本粒子只有两种:电子和质子.当时已经发现的基本相互作用只有两种:万有引力相互作用和电磁相互作用.     

Pearcey光束簇的实验产生和光学结构研究

基于微分几何理论和衍射光学理论, 给出了决定Pearcey光束光学结构的因素. 通过数值模拟和实验, 理论构造并实际产生了一簇光学拓扑结构不同的Pearcey光束. 随后, 它们的基本光学性质被研究. 研究结果表明, Pearcey光束的结构灵活可控, 因而有望在科学实验中发挥新的作用.