He和类He离子基态能量与波函数的变分计算

在研究Pekeris模型的基础上,提出了一种包含坐标张弛系数的试探波函数,同时利用Matlab(或者Mathematica)语言,开发了一个运用变分法对三体问题进行计算的软件程序.在此基础上对He原子和类He离子的基态能量和解析波函数进行了变分计算,得到了比较理想的结果.这表明,采用Matlab或Mathematica设计的软件,在处理变分法问题时,在运算功能、数据的可靠性和准确度方面都是很具潜力的.     

基于Mathematica数学软件的玻尔共振实验综合研究

对单自由度线性机械振动的研究常采用玻尔共振仪进行测量与分析,但结合该仪器进行受迫振动过程模拟仿真的研究还较少.本论文采用Mathematica数学软件编写相关仿真程序,对玻尔共振仪受迫振动的幅频特性、相频特性进行数值模拟与解析模拟,并将模拟结果与实验结果进行精度分析,从而对数值模拟和解析模拟两种仿真算法进行优劣分析.此外还使用Mathematica数学软件突破玻尔共振仪的现有实验条件功能局限,通过建立整个振动动力学过程的相图、频谱曲线等,从而可以更为深入地研究机械振动规律,拓展Mathematica数学软件在实验分析中的应用范围.     

共轴载流正三角形线圈间的相互作用

从计算回路的磁通量出发,应用虚位移原理,通过Mathematica数学软件,数值计算得到了共轴正三角形载流线圈间的相互作用力和力矩与线圈距离以及交错角度的关系曲线.     

推导圆孔夫琅禾费衍射光强分布的一种简便方法

由一维单缝衍射的振幅分布公式简便推导求得了圆孔夫琅禾费衍射的振幅及光强分布,并利用Mathematica通用数学软件对光强分布进行亮度模拟,从而得到相应的计算机衍射模拟图像.     

用谱方法数值模拟槽道内的气固两相流动

在数值模拟领域内,谱方法具有收敛快、分辨率高和精度高的优点．谱方法处理边界方便,随着数值方法的改善和计算机的发展,它在数值模拟中的作用愈加重要．这里采用谱方法数值求解三维Ｎ—Ｓ方程,用这一方法计算了直槽道内流体的流动．计算得到的层流和湍流结果与理论结果符合地较好．在此基础之上进一步模拟了几种不同槽道内的三维粘性流体层流流动,特别在弯曲槽道内的流动计算中,发展了源项处理方法,正确地反映了弯曲固壁对流体流动的影响．通过对湍流计算获得的脉动速度场的统计可以得到湍流运动的许多统计量,正确地反映了湍流运动的特征,说明可以用模拟得到的流场来代替真实的流场．进行了气固两相流动的研究,由直接模拟得到的流体瞬时速度场对固体粒子的作用进行了粒子运动的模拟计算,得到了颗粒在真实流场中运动的浓度,轨道等有用信息和运动特性,得到了令人鼓舞的结果．     

基于Mathematica的牛顿环干涉图样可视化交互研究

基于Mathematica软件仿真模拟了入射光波长、透镜曲率半径及透镜与平面玻璃板间距等参数不同情况下的牛顿环干涉图样。利用动态交互功能,探究了牛顿环干涉现象及其变化规律,并研究了动态干涉图样在未安装Mathematica情况下的运行方法。其研究结果更加便于干涉图样的展现与实际教学的可视化,加深对牛顿环干涉的理解。     

浅谈Mathematica在波动光学教学中的应用

引入Mathematica软件,利用其可视化功能在课堂上仿真模拟干涉和衍射实验,可显著增强教学的生动性、形象性和互动性,提高学生学习兴趣和学习效果.     

用Mathematica求解线性3自由度系统微振动问题

借助数学软件Mathematica,用矩阵方法对线性3自由度系统微振动问题进行了计算和讨论,并模拟了此力学系统的运动.通过与在普通物理实验室中的实验结果进行对比,在忽略空气阻力和弹簧质量的情况下,其仿真结果更能展现线性3自由度系统的微振动情况.其动画很好地演示了线性3自由度系统的振动情况,使初学者对此模型有非常直观的认识,有助于加深对3自由度系统的认识.     

球形线圈磁场均匀性的研究

研究非密绕球形线圈内部的磁场均匀性质.从圆形电流线圈轴线上的磁场出发,利用叠加原理和Mathematica软件的计算和符号推导功能,得到一个关于线圈内部磁场均匀性与其匝数的定量关系式,在此基础上通过实例说明设计球形线圈磁场均匀区的方法.     

钠原子光谱数据处理方法的研究

本文提出了利用Mathematica 5．1软件进行钠原子光谱实验中量子缺计算的设想。并用里德堡表插值法和Mathematica 5．1软件对钠原子几组谱线分别进行了量子缺的计算。结果表明采用Mathematica 5．1进行数据处理工作具有精度高而且节省时间的优点。     

Nonuniform charge distribution effects on bremsstrahlung emission in drifting dusty plasmas

The effect of the nonuniform charge distribution due to the ion flow on the ion–dust grain bremsstrahlung process is investigated in dusty plasmas. The impact-parameter analysis is applied to the motion of the projectile ion in order to investigate the variation of the bremsstrahlung radiation cross section as a function of the impact parameter, Debye length, Mach number, radiation photon energy, and projectile energy. The result shows that the nonuniform charge distribution effect strongly enhances the bremsstrahlung cross section. It is also found that the bremsstrahlung radiation cross section decreases with increasing the Debye length.     

照相法研究抛射体运动

介绍了利用多次曝光法研究了小球的抛射体运动，设计了实验装置，通过用表差法处理实验数据，从而探索抛射体的运动规律并求得重力加速度值，通过对实验的误差分析，给出了结果的不确定度评定。     

E2》H2的均匀正交电磁场中带电粒子的相对论运动

通过求解带电粒子在均匀电场中与坐标系选取无关的三维矢量相对论运动方程,进而利用洛伦兹变换方法,求得了带电粒子在E2>H2的均匀正交电磁场中相对论运动轨迹的一般三维矢量式.并使用Mathematica软件在直角坐标系中描绘了相应的粒子相对论运动轨迹图.     

C60团簇与等离子体相互作用的分子动力学模拟

用分子动力学模拟方法研究了C60团簇与稠密等离子体的相互作用。在线性化的伏拉索夫-泊松理论框架下,借助于经典的等离子体介电函数,推导了团簇的阻止本领的一般表达式。用数值方法求解了团中离子的运动方程,研究了团簇的库仑爆炸过程,讨论了入射速度、等离子体密度和电子温度对阻止本领和库仑爆炸的影响。结果发现尾流效应降低了C60团簇离子的库仑爆炸速度,甚至压缩了团簇的结构,在高速、低密、高温的情况下库仑爆炸进行得更快。     

二级轻气炮弹丸速度过程测量实验技术研究

 针对二级轻气炮发射管的特性，设计了测量景深长达13 m的光纤探头，选择条纹常数为100 m/s的高灵敏度激光干涉测速仪，结合任意反射面激光干涉测速技术进行了实验，测量了发射口径Φ32 mm、长度12 m的二级轻气炮弹丸发射过程，测得弹丸运动距离11.3 m时的速度为3 960 m/s，与磁测速的结果一致，通过实验测得的速度历史，进而获得弹丸在发射管内的加速度过程，为炮内弹道研究提供了更直接的实验数据。     

组合KdV方程的显式精确解

借助计算机代数系统Mathematica，利用双曲函数法找到了组合KdV方程(Combined KdV Equation)的精确孤立波解，包括钟型孤立波解和扭结型孤立波解.在此基础上又对双曲函数法的思想进行了推广，从而获得了其更多的显式精确解，包括间断型激波解和指数函数型解.这种方法也适用于求解其他非线性发展方程(组). 关键词： 组合KdV方程 双曲函数法 孤立波解 精确解     

Electron captures by positrons from hydrogenic ions in nonideal classical plasmas

In nonideal classical plasmas, the electron captures by positrons from hydrogenic ions are investigated. An effective pseudopotential model taking into account the plasma screening effects and collective effects is applied to describe the interaction potential in nonideal plasmas. The classical Bohr-Lindhard model has been applied to obtain the electron capture radius and electron capture probability. The modified hyperbolic trajectory method is applied to the motion of the projectile positron in order to visualize the electron capture probability as a function of the impact parameter, nonideal plasma parameter, projectile velocity, and plasma parameters. The results show that the electron capture probability in nonideal plasmas is always greater than that in ideal plasmas descried by the Debye-Hückel potential, i.e., the collective effect increases the electron capture probability. It is also found that the collective effect is decreased with increasing the projectile velocity. Received 21 January 2000 and Received in final form 27 April 2000     

基于转镜跟踪目标的分析与计算

基于高速CCD相机主光轴的转镜弹道同步跟踪系统,研究了高速飞行弹丸飞行姿态和飞行速度的问题,利用转镜的反射原理和转镜运动规律,建立了转镜随弹丸运动的时空关系模型和转镜运动参数的数学模型,并推导转镜运动参数与弹丸飞行速度和弹道距转镜中心垂直高度之间的数学关系;在理论分析的基础上,用MATLAB分析了转镜视场内的弹道宽度随时间变化的规律以及转镜转角和角加速度随时间变化的规律,得到在某一时刻转镜视场的大小以及转镜参数的变化曲线;给出了转镜尺寸、扫描速率曲线和最大离散速度等主要参数的计算方法,分析了它们对整个跟踪系统的影响。针对系统设置参数为h=150 m, v=300 m/s时进行仿真,仿真结果表明本系统可实现对高速弹丸的同步跟踪。     

Gasdynamic analysis of a pneumatic line launcher

A solution to the problem of motion of a projectile in the bore of a pneumatic line launcher equipped with a fast-acting valve of large clear opening is obtained. The results are represented in the user-friendly graphical form and include a variety of the gasdynamic and design parameters of the launcher that influence the projectile velocity. The calculated data are in good agreement with data of multiparametric experiments.     

动态像面法测量水面落点位置及误差分析

为了测量弹丸水面落点的位置, 建立了基于CCD相机动态像面的测量模型。该模型通过CCD相机辅助采集相关点位的图像信息, 对水面落点的位置函数以及误差进行了研究。首先, 利用空间几何获得靶船上三定点相对于测量船的方位、俯仰信息。接着, 结合t时刻观测图像上定点的像面坐标, 运用底片常数模型建立像面坐标和角度信息两套参量之间的关系函数, 从而得到目标落点的方位、俯仰信息, 再利用异面交会法计算出目标落点位置。最后, 分析了目标落点位置的误差来源(质心误差, 位置误差)、误差以及各误差源与位置坐标之间的关系。实验结果表明:在测量船位置精度达到0.05 m, 图像质心定位精度达到0.5 pixel时, 在最小交会误差的情况下, 目标落点的位置测量误差分别为2.8, 4.9, 4.3 m。