基于条件熵长江三角洲温度的非线性动力学特征分析

通过粗粒化方法得到符号序列，如果两个符号序列的条件熵在相对位移为零时达到最小值，那么这两个时间序列可能属于同一个动力学系统.进一步可以判断两个时间序列之间的耦合强度并提取出两个动力学耦合信号之间的内在滞后关系.本文用条件熵算法分析了长江三角洲地区上海、南通、常州、南京和杭州的逐日气温资料，判断这些地区的温度是否属于同一个动力学系统以及它们之间的动力学耦合关系，并提取出它们之间的滞后信息. 关键词： 粗粒化 条件熵 动力学耦合 滞后时间     

网络中节点间距离对同步能力影响的分析

最近二十年来科学家深入研究了与复杂网络相关的各种问题,在网络结构与同步、博弈、传播等动力学的相互作用方面取得了巨大的研究进展。目前人们已经对网络上动力系统的同步问题有了深入的了解,但网络结构特别是网络的平均距离、度分布的异质性等对同步能力影响的定量关系还不清楚。本文以规则的Moore格子为网络模型,细致分析网络的平均距离和距离分布的异质性与网络同步能力之间的精确关系,研究结果表明网络的平均距离越小、距离分布的越均匀,网络的同步能力越强;进一步,发现网络的平均距离和网络的度分布异质性与描述网络同步能力的拉普拉斯矩阵特征值比和非零最小特征值之间基本满足幂率关系。我们还从数值上给出了这两个因素与网络的拉普拉斯矩阵特征值比之间的关系。我们的工作进一步明确了网络的距离与同步能力之间的精确关系,加深了人们对网络结构与同步能力之间关系的认识。     

基于非线性分析方法的多种代用资料的相似性研究

代用资料的重建与分析是古气候研究领域的一个重要课题，应用小波变换和功率谱研究了都兰树轮等8种温度代用资料的主要周期，并以此为基础进行滤波，结合动力学相关因子指数和相关系数从代用资料的动力学结构特征和外部特征两个角度研究其在不同尺度上的相似性. 研究结果表明，准100a尺度是这些代用资料的共同周期，并且8种温度代用资料的动力学结构特征和外部特征在准100a及以上的尺度层次上是相似的，即外部特征和动力学结构特征两个方面均符合可比性条件. 同时，随着尺度的降低，动力学结构特征和外部特征的可比性均降低. 60—70a尺度及其以下的尺度，各分量之间的动力学结构特征失去了可比性；在小于30a的尺度上，它们的外部特征也不再具有可比性. 关键词： 代用资料 动力学自相关因子指数 相似性 尺度     

象差原理

前言象差与光学系统性能的关系、象差与系统结构的关系以及象差之间的关系是研究象差的几个重要方面,一般也是从这个方面来描述象差的规律的。那末,象差总的规律应怎样描述呢? 总的规律之中必然存在一些基本的规律。对共轴系统而言,象差的基本变化规律概括起来有四个,我们叫做产生象差的四个基本原因。这些基本原因的相互作用的形成是产生象差的复合原因,其中又分为內因和外因。外因是光学系统的性能,内因是系统的结构参量,所     

X-pinch负载分流关系研究

研究了X-pinch和回流柱之间的分流关系,以及两个X-pinch之间的分流关系。在X-pinch和回流柱的分流实验中,X-pinch上的电流与回流柱上的电流大体相等,这表明电流分布不只与X-pinch或回流柱的特性有关,而且也与它们所在回路的其他部分有关。在两个X-pinch之间的分流实验中,X-pinch上的电流与X-pinch本身的材料和直径几乎无关,这确认了电流分布与回路中X-pinch之外的部分有关。离绝缘柱远的X-pinch上的电流总是比离绝缘柱近的X-pinch上的电流略大一些,这是并联回路之间的互感造成的。     

采用振幅耦合方法研究多旋转中心混沌振子的相同步

为了找到具有多个旋转中心的混沌系统的相同步与其动力学拓朴变化之间的对应关系，采用线性振幅线性耦合方法，研究了Lorenz系统和Duffing系统的相同步，首先对Lorenz系统和Duffing系统分别进行极坐标变换，在线性振幅耦合基础上计算了两个系统的平均旋转数和Lyapunov指数，发现，随耦合强度的增大，系统相同步与系统的Lyapunov指数跃变存在一一对应的关系，这表明具有多个旋转中心的混沌系统的相同步与系统动力学拓朴变化也存在着对应关系. 关键词： Lyapunov指数 振幅耦合 相同步     

同轴带电刚体转动惯量与磁矩的大小比较

本文给出并证明了电荷和质量分布相同的刚体绕相同轴转动时的转动惯量与磁矩的大小之间的特定比例关系;在此基础上,给出并证明了带电刚体磁矩的平行轴定理和垂直轴定理.这些结论将大大简化求解带电刚体转动时具有的磁矩问题.利用这一关系可以帮助教学.     

快速电子辐照F-40残存自由基热衰减的ESR研究

空气中辐照F-40样品中残存的链侧过氧自由基没有链端过氧自由基稳定.这些自由基的热衰减呈明显二级反应特征.反应表观活化能与指前因子这两个对反应速率常数起着相反影响的动力学参数之间存在着动力学补偿效应,表明自由基热衰减是同时在不同活性中心上进行的复杂反应.     

DNA损伤致p53-Mdm2相互作用的动力学模型

最新实验结果表明，在受到各种辐射而引起DNA损伤后，在单体细胞和群体细胞情况下，细胞中的p53蛋白浓度表现为非衰减振荡和衰减振荡两种不同的动力学行为.通过研究p53-Mdm2负反馈回路的非线性动力学行为，分析了各种(特别是DNA损伤、p53和 Mdm2蛋白浓度三者之间)动力学关系，提出了一个能同时描述这两种不同动力学行为的非线性模型. 关键词： p53-Mdm2负反馈回路 非衰减振荡和衰减振荡 非线性动力学模型     

《运动和力》单元学习辅导

本章主要介绍运动学和动力学的初步知识,定性讨论力和物体运动状态改变之间的关系,简述摩擦概念及其应用,这些都是力学的基础。这章概念比较多,下面着重学习几个重要的问题。1 机械运动1.1 机械运动的概念     

重核融合反应动力学位垒的微观研究

在简要评述重核融合过程中几种主要理论模型的基础上,提出了微观输运动力学模型,即改进的量子分子动力学模型.在这个模型的框架内,我们研究了重核融合位垒的动力学行为.我们发现,随入射能量的减少,可以得到最低的动力学位垒,它趋近于绝热静态位垒.而随入射能量的增加,动力学位垒增加,最后趋近于非绝热静态位垒,这给出了位垒分布的两个边缘.在微观输运动力学模型基础上,我们还研究了在融合路径上,动力学位垒与融合体系微观构型的关系.考虑到融合过程不同时刻的单粒子位势与双中心壳模型位势的相似性,我们可以很好的研究融合过程中,在构型空间里单粒子态及相关量的时间演化行为.     

气候代用资料动力学结构的区域与全球特征

介绍一种非线性时间序列分析方法——动力学相关因子指数Q(简称Q指数)，是基于相空间重 构技术的动力学指标，它能有效识别时间序列之间动力结构的异同性.利用该方法分析了几 种典型代用资料的动力学结构，发现它们的演变特征基本相似，区域和全球范围的气候同步 变化，区域气候受到全球气候系统制约.近2000年来的区域到全球气候系统有两个明显动力 结构突变期：700—900a和1300—1700a，它们所对应的环境变化可能是中世纪暖期和现代小 冰期事件. 关键词： 气候代用资料 动力学相关因子指数 动力学结构 小冰期 中世纪暖期     

等效原理和互易性定理在两个相邻球形目标电磁散射中的应用

基于等效原理和互易性定理研究了两个相邻目标的电磁散射问题，给出了这一复合电磁散射模型的二阶散射结果. 通常平面入射波的一阶散射结果容易求解，但由于耦合效应的复杂性，很难给出二阶散射结果的解析形式. 应用互易性定理给出了求解任意相邻导体/介质目标二阶电磁散射场的公式，并利用等效原理将求解散射场公式中的体积分简化为面积分的形式，从而降低了求解难度. 同时还推导了两个目标的二次散射场之间的关系. 最后应用给出的公式，求解了两相邻球形目标的复合散射场，对双站散射结果进行了讨论，同时与应用时域积分方程法求得的结果进行了比较. 关键词： 等效原理 互易性定理 电磁散射 相邻圆球     

基于Pancharatnam-Berry相位和动力学相位调控纵向光子自旋霍尔效应

提出了一种基于Pancharatnam-Berry相位和动力学相位操控纵向光子自旋霍尔效应的方法.理论分析表明:当光场通过一个由Pancharatnam-Berry相位透镜和动力学相位透镜构成的透镜组时,透镜组会存在两个自旋相关的焦点.首先,当左旋和右旋圆偏振光通过微结构相位延迟为π的Pancharatnam-Berry相位透镜时,由于Pancharatnam-Berry相位的自旋相关性,两个圆偏振分量会获得符号相反的Pancharatnam-Berry相位而导致其中一个被聚焦而另一个发散.然后,在Pancharatnam-Berry相位透镜后再插入普通透镜引入动力学相位调制,由于动力学相位是自旋无关,使得这一透镜组,可以在合适的条件下使不同自旋态的光子分别聚焦于纵向上不同焦点处.纵向自旋分裂由两透镜焦距及间距共同决定,因此可以通过改变两个透镜的焦距及其间距获得任意的纵向自旋分裂值.最后,搭建了一套实验装置,所得实验结果与理论结果一致.     

非一致通信时滞动力学网络上的接连滞后同步

在动力学网络中,节点与节点之间的通信通常存在时滞,并且不同节点之间的通信时滞往往是不同的(即非一致通信时滞),研究非一致通信时滞动力学网络上的接连滞后同步,更具现实意义.为此,本文首先构建含有非一致通信时滞的动力学网络模型.其次分别设计线性反馈控制和自适应反馈控制,利用Lyapunov函数方法,重点分析了该网络的接连滞后同步的稳定性,得到了同步稳定的充分条件.最后,选取蔡氏电路作为局部动力学,又分别选取了链式网络和星型网络这两种拓扑结构来验证理论结果的正确性和有效性.     

旋转带电体磁矩的推广的平行轴定理

首先推导出二阶标量电矩在任意两个平行轴之间的移轴定理(平行轴定理)的最一般的表达形式;再通过旋转带电体的定轴磁矩与其二阶标量电矩的简单比例关系,推导出定轴旋转带电体的磁矩在任意两个平行轴之间的移轴定理的推广形式;再具体讨论了过电荷中心的轴与其平行轴之间的移轴定理,并特别给出了旋转带电体的磁矩的平行轴定理在如下三种特定情形的具体形式:1)总电荷为零,2)电偶极矩为零,3)总电荷与电偶极矩均为零.最后澄清了若干文献中有关平行轴定理的含糊不清之处,并更正其错讹之处.     

基于中子散射、氘化技术和分子模拟探究蛋白质及及其表面水分子的动力学行为（英文）

生物体内绝大多数的生物功能均由蛋白质这一生命引擎来实现,而这些功能的实现依赖于蛋白质结构在空间和时间上的涨落。因此,探究蛋白质分子内部的动力学及其和蛋白质功能之间的关系是生物物理中的一个核心话题。本文主要综述了我们课题组近年来的一些成果,通过将中子散射、氘化技术以及分子动力学模拟相结合的方法研究蛋白质及其表面水分子的动力学行为。     

动力学阿尔文波的实验研究

动力学阿尔文波是垂直波长接近离子回旋半径或电子惯性长度的短波长色散阿尔文波,由于能在磁等离子体的丝化精细结构和带电粒子能化现象中起重要作用,一直是空间和实验室等离子体物理领域里具有广泛兴趣的研究课题.特别是1990年代后,由于空间卫星探测技术和地面等离子体实验技术的不断发展,特别是一些高分辨空间等离子体探测仪器和地面大型等离子体实验设备投入工作以来,在动力学阿尔文波的实验研究上取得了一系列突破性的重要进展.这不仅在实验上进一步证实了动力学阿尔文波一系列重要的理论特性,也导致了对动力学阿尔文波在磁等离子体动力学现象中重要作用的重新认识,并在从地面实验室等离子体到空间和天体等离子体的广泛领域里再次激发了对动力学阿尔文波的研究兴趣.在这篇综述性报告里,我们将着重介绍自上世纪90年代以来有关动力学阿尔文波实验研究的主要进展,包括在地面实验室大型等离子体装置上进行的实验研究、由科学卫星在空间等离子体中进行的实地测量证认、以及对太阳大气中动力学阿尔文波相关信号的遥测分析.这些实验研究覆盖了动力学阿尔文波物理的各个方面,涉及的内容从动力学阿尔文波的基本色散关系、电磁偏振状态、激发与耗散机制,到非线性相互作用和不同等离子体环境下湍动谱的特性等.这将有助于读者更加全面、完整地理解动力学阿尔文波的物理本质及其相关现象.     

多通式飞秒激光放大系统的理论研究

建立了多通式飞秒激光放大系统动力学过程的物理模型,该模型对其动力学过程中能量积累和能量抽取两个阶段的物理过程进行了理论描述,并结合具体的实验进行了数值模拟,获得了多通式飞秒激光放大过程中飞秒光脉冲能量、波形与各个参数之间的关系.与实验结果进行了比较,取得了较为一致的结果. 关键词：     

高斯激光场中穿进轨道电子横向动量的阈值

采用数值模拟计算的方法,分析了强激光场中电子的动力学特性,发现穿进轨道电子的入射动量存在一定的阈值.通过研究穿进轨道电子的动力学特征,探讨了电子入射动量的阈值条件,发现与阈值相关的两个因素:激光强度和光束腰宽,推导了阈值的定标关系,结果显示:定标式与数值计算结果基本相符合.