广义相对论中的等效原理与时空观

等效原理是广义相对论建立的基本思想实验原理, 它指出引力场和加速度的效应等价. 在等效原理中 有弱等效原理和强等效原理两个层次, 弱等效原理和强等效原理之间存在一定的联系. 以等效原理为基础将有助于 理解爱因斯坦的时空观     

事件空间中力学系统的微分变分原理

研究事件空间中力学系统的微分变分原理.基于D'Alembert原理，建立了事件空间中力学系统的D'Alembert-Lagrange原理、Jourdain原理、Gauss原理和万有D'Alembert原理，给出了这些原理的Euler-Lagrange参数形式、Nielsen参数形式和Appell参数形式，并导出了万有D'Alembert原理的Mangeron-Deleanu参数形式. 关键词： 分析力学 事件空间 微分变分原理     

不同积分变分原理的统一

依据定量因果原理的数学表示，统一地导出了Lagrange量中含坐标关于时间一阶、二阶导数 的积分型的Hamilton原理、Voss原理、Hlder原理和Maupertuis-Lagrange原理等，给出了 这些原理的本质联系和统一描述.得出f₀=0并不是通常的保持Euler-Lagrange方 程不 变的结果，而是满足定量因果原理的结果.还得出Lagrange量的所有的积分型变分原理等价 地对应于两类满足定量因果原理的不变形式.同时发现所有积分型变分原理的运动方程都是E uler-Lagrange 方程，但不同条件的变分原理所对应的不同群Ｇ作用下的守恒量是不同 的.从而可对过去众多零散的积分型变分原理有一个系统和深入的理解，并使这些变分原理 自然地成为定量因果原理的推论. 关键词： 变分原理 因果原理 运动方程 对称性     

物理学中的一个普遍原理——最小作用量原理

1 引言 在物理学的各个领域中,有一些原理能起到"几何公理"的作用,可由之导出该领域全部的物理定律,则这些原理(或假设)就被称为该领域的第一性原理或最高原理,显然牛顿运动定律就是经典力学的第一性原理,我们可以由之建立整个经典力学的理论体系.但是,每个理论体系的第一性原理未必是唯一的,比如达朗贝尔原理也可作为经典力学的第一性原理,海森伯不确定原理和薛定谔方程均可作为非相对论量子力学的第一性原理,下面我们将要讨论的最小作用量原理,可看作是整个物理学的第一性原理,为了给大家以直观的认识,我们先看几个具体的例子.     

等效原理的实验检验

等效原理是爱因斯坦广义相对论的基本假设之一.关于等效原理的研究及其实验证明,一直是人们关心和探索的热点问题.本文简要阐述等效原理的研究背景,通过对自由落体法和扭秤法检验等效原理的详细介绍来具体讨论等效原理的实验检验.     

关于Hamilton原理的讨论

推导了最一般形式的Ｈａｍｉｌｔｏｎ原理,讨论了它涉及的驻值问题,比较了不变分原理与变分原理的区别,从而得到表述变分原理的要点。     

相对论问答录之一

<正>问题一、狭义相对论建立在哪两条公理的基础之上?狭义相对论建立在"相对性原理"和"光速不变原理"这两条公理的基础之上。相对性原理是说,物理规律在所有惯性系中都相同。需要强调,这里所说的相对性原理已经是伽利略相对性原理的推广。伽利略相对性原理只针对     

浅谈物理原理对物理实验的指导作用

实验原理是物理实验的核心，本文通过对具体案例的分析指出：正确理解实验原理是实验科学性的基本保证，深刻理解实验原理是突破实验难点的关键，掌握实验原理是领会实验设计思想的前提，挖掘实验原理的内涵则是教学创新设计的出发点．     

等效原理空间实验检验

等效原理地面实验检验已经达到了10-13,为了进一步提高实验精度,寻找新的相互作用和检验引力理论,人们提出了一系列更高精度等效原理检验的卫星计划.文章主要概述了等效原理空间检验的原理、发展历史和发展现状,并对进一步空间等效原理检验进行了简要展望.     

再论光速不变原理和洛伦兹变换

根据相对性原理和光速不变原理不仅可以得到洛伦兹变换关系,而且可以证明运动的相对性条件,即爱因斯坦条件成立.同时表明在相对性原理假设下,光速不变原理、间隔不变性和洛伦兹变换关系这三者等价.     

磁性液体沉浮演示仪

根据磁性液体的悬浮特性,设计和制作了磁性液体沉浮演示仪,可清楚地观察到数倍于磁性液体自身密度的非磁性物体从液体底部浮起.本文具体介绍了演示仪的结构、原理及演示效果.     

磁性液体在磁场中产生光的双折射效应机理

磁性液体是一种特殊的高分子稳定胶体,在磁场中会产生光的双折射效应,对磁性液体在胶体学科方面展开研究,发现磁性液体在磁场中的弱絮凝行为表现异常明显,显示出特有的方向性,且又不至胶体系统失稳,证明了磁性液体中的磁性微粒在磁场中聚集成方向性的链状而又不失稳的临界状态存在。从而揭示了方向性弱絮凝是磁性液体在磁场中产生光的双折射效应的机理。     

Elasticity of a magnetic fluid in a strong magnetic field

Complex measurements of the following elastic-magnetic parameters of a magnetic fluid suspended by magnetic levitation within a horizontal tube in a strong magnetic field were performed: the oscillation frequency and decay coefficient; the static, ponderomotive, and dynamic elasticity coefficients; the fluid displacement under hydrostatic pressure; magnetization curve; and the magnetic field strength and gradient. Calculations based on a model of ponderomotive elasticity with correction for the resistance of a viscous fluid in motion and on the fluid column displacement for two magnetic fluid samples agree well with the experimental magnetization curve. The discussed technique holds promise for research into magnetophoresis and nanoparticle aggregation in magnetic colloids.     

Field dependent shape variation of magnetic fluid droplets on magnetic dots

The morphology of magnetic fluid droplets on magnetic thin film dots is studied experimentally, including the aspect ratio and the contact angle variation of the droplets. Under a uniform external magnetic field, the droplet's aspect ratio increases with the external field and with the diameter of the magnetic dot due to the concentrated magnetic flux inside the magnetic fluid droplet. Similar to the electrical wetting phenomenon, the induced magnetic dipoles in the magnetic film and in the magnetic fluid near the solid–liquid interface change the solid–liquid interfacial tension, and in consequence reduce the apparent contact angle of the magnetic fluid droplet.     

Free oscillations of magnetic fluid in strong magnetic field

The paper presents the esults of measuring the elastic parameters of an oscillatory system (coefficient of pondermotive elasticity, damping factor, and oscillation frequency) whose viscous inertial element is represented by a magnetic fluid confined in a tube by magnetic levitation in a strong magnetic field. The role of elasticity is played by the pondermotive force acting on thin layers at the upper and lower ends of the fluid column. It is shown that, by measuring the elastic oscillation frequencies of the magnetic fluid column, it is possible to develop a fundamentally new absolute method for determining the saturation magnetization of a magnetic colloid.     

两个非磁性颗粒在磁流体中的沉降现象研究

在磁场作用下,在磁流体里添加非磁性颗粒(non-magnetic particles,NPs),可以使得NPs形成不同的结构,操控NPs的运动从而影响磁流体的特性,这种应用逐渐受到了研究者的关注.为了更好地操控磁流体里NPs的运动,本文采用一种多物理模型研究在外加磁场作用下,磁流体中两个NPs沉降的运动过程.其中,用格子玻尔兹曼方法模拟磁流体的运动,外加磁场对磁流体的影响用一种自修正方法求解泊松方程,这个自修正方法可以使欧姆定律满足守恒定律.NPs之间的偶极干扰力采用偶极力模型,同时采用一种相对过渡平滑的共轭边界条件处理NPs与磁流体交界面的流固干扰以避免磁场密度过渡的突变.本文主要探究两个NPs在磁流体中的沉降,揭示磁场作用下NPs的相互干扰原理;同时,对控制NPs运动时的参数进行调节,得到NPs不同的运动轨迹,达到操控颗粒运动的目的.本研究可对NPs在磁流体中的应用提供定量的分析结果,对NPs在工业上的应用提供有力的理论支撑.     

Electrokinetic phenomena in a kerosene-based magnetic fluid

We propose the methods for studying electrokinetic phenomena in magnetic colloidal systems (magnetic fluids), which make it possible to use the magnetic properties of particles of the disperse phase. Electrophoresis and the sedimentation potential in a kerosene-based magnetic fluid are studied. It is shown that only a small part (approximately one-thousandth) of all disperse particles in the magnetic fluid under investigation are charged, the sign of the particle charge being negative.     

磁流体制备及性质研究

采用化学共沉淀法制备了纳米Fe3O4磁性颗粒,将其均匀分散在载液中获得磁流体.给出了表征所制备样品的宏观和微观特性图谱,探究了样品的磁热效应、法拉第效应和克尔效应,并制作了磁流体薄膜显示器.通过对磁流体样品的分析,获得其最佳的油酸钠包裹量为0.0216g/mL,样品颗粒小,稳定性高,磁热效应明显.研究发现磁流体薄膜的透射率随磁场变化明显,测量费尔德系数时必须考虑透射率的影响.磁流体样品存在异常克尔信号.     

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基于磁流体理论利用CIP方法数值对电阻磁流体中的磁岛演化动力学行为进行了长时间模拟。研究发现,磁岛饱和后流体演化并未结束,磁场重联将导致流体的宏观剪切流动。这一物理图象可用于解释托卡马克等离子体L-H模转换过程中观察到的磁流体行为。     

磁性液体表观密度随磁场变化测量仪的研制

利用自制的磁性液体研制出测量固、液两相胶体溶液磁性液体表现密度的测量装置并给出了测量方法和测量原理．该装置既能测量磁性液体中不同液层的表观密度，也能测量磁性液体中某点的表观密度随磁场变化的规律．