类氩体系基态能量的相对论修正

以相对论修正哈密顿(包括质量修正、单体和双体达尔文修正、自旋-自旋接触相互作用)的张量形式为基础,借助不可约张量理论导出了类氩体系基态能量的相对论修正的解析表达式.在斯莱特表象中完成了所有的角向积分和自旋求和计算,能量的相对论修正式用径向矩阵元的线性组合来表示.对类氩体系基态能量的相对论修正值进行了具体计算,修正后基态能量与实验值的相对误差小于0.0459%.     

氩原子和类氩离子相对论修正

以相对论修正哈密顿(包括质量修正、单体和双体达尔文修正、自旋-自旋接触相互作用)的球张量形式为基础, 借助不可约张量理论导出了类氩体系基态能量的相对论修正的解析表达式. 在斯莱特表象中完成了所有的角向积分和自旋求和计算, 能量的相对论修正式用径向矩阵元的线性组合来表示.对类氩体系基态能量的相对论修正值进行了具体计算,相对误差均小于0.0459%     

原子-原子相互作用影响下Dicke模型的量子相变

原子与光腔相互作用的动力学特性的研究一直是量子光学研究的热点,本文利用自旋相干态变换和基态变分法从理论上求解光腔中冷原子系统的基态能量表达式,并且给出丰富的基态相图。在正常相时给出基态能量稳定值的解析解;而超辐射相时,我们可以利用迭代的方法近似得到原子布居数、平均光子数和基态能量随原子-场耦合强度的变化。本文主要呈现出原子-原子相互作用强度改变正常相到超辐射相的量子相变点,且是一阶相变,但未出现新的量子相和量子相变。     

氦原子基态能量的组态相互作用计算

将基态氦原子的波函数取作1s2和1s2s两个组态函数的叠加,利用组态相互作用方法解析计算了氦原子基态的非相对论能量.计算结果表明,考虑激发态1s2s与基态的相互作用,可以获得0.029 38Hartree的基态能量修正.本文的解析组态相互作用方法可作为量子力学教学的有益补充.     

基于测不准原理的氢原子基态能量分析

基于测不准原理的基本观点,研究了氢原子的基态能量.结果表明,在测不准原理下所得到的氢原子基态能量与氢原子的狄拉克理论精细结构基态能量符合得非常好,研究结果对人们进一步认识氢原子的内部结构具有重要的意义.     

电子束泵浦氩中高能电子分布的理论计算

 改进了文献中报导的Boltzmann基本方程。与Boltzmann基本方程相比，改进后的Boltzmann方程更全面地描述了电子与基态氩原子碰撞的物理过程，并能计算出整个能量区间的电子分布。利用Boltzmann基本方程和改进的Boltzmann方程，对电子束泵浦氩中能量大于氩原子第一激发态能量(11.56eV)的高能电子分布函数进行了理论计算。计算中，选取了电子碰撞氩的微分电离截面和激发截面的解析表达式。对计算所得的稳态电子分布函数以及达到稳态分布所需的特征时间进行了分析和讨论。     

氦原子基态能量的Hylleraas变分计算

本文给出了基于Hylleraas波函数变分计算氦原子基态非相对论能量的详细过程,得到了含参数的基态能量表达式,并编写了相应的Mathematica程序来完成变分,计算所得的基态能量的理论值和实验数据符合得很好,误差小于0.04‰.由于计算过程直观简单,在教学过程中亦可采用.     

四参数法计算氦原子基态能级研究

在求解氦原子径向Schr dinger方程时,设计了含有四参数的基态波函数,推导出含有四参数的氦原子基态能级表达式,分别采用Matlab 7.0最优化运算和Monte-Carlo法,计算了氦原子的基态能量,得到了相应的波函数.将计算结果与其它文献采用变分法所得计算值及实验值进行了比较,结果表明:这种方法不仅计算简便有效,准确性较高,而且所得氦原子基态空间波函数自动满足空间对称性的要求.     

库仑加线性位基态解析解

应用新发展的单一轨迹积分方法求解库仑加线性位的基态量子波函数,得到基态能量和波函数的一般解析表达式,并讨论了解的收敛性.应用此方法讨论了重夸克偶素系统.     

Nin(n=2～20)团簇的结构

使用经验势和遗传算法(Genetic Algorithm),得到了Nin(n=2～20)团簇的平衡结构和束缚能.对于小的团簇(Ni2～Ni6),所得到的结果与基于第一性原理密度泛函的计算相一致.结果表明,团簇的结构不同于块体且随尺度发生引人注日的变化.每原子平均束缚能Eb随尺度单调增长.根据过渡金属团簇表面原子配位数与电离势(IP)的一个解析表达式计算所得的电离势与实验结果基本一致.由基态能量对分裂途径(Fragmentation Channels)的分析表明,失去二聚体(Dimer)在能量上是优先的.同时将计算所得的结构与Nin团簇吸收N2的实验所推得的结构进行了比较.     

Study of complex huygens' principle

Complex Huygens' principle provides an exact base for the simulation of wave propagation through a complex medium by complex ray. In this article, presented is the general formula of complex Huygens' principle, i. e. the complex point source representation of three-dimensional wave propagation, and the analytic formula of the strength of complex point source is derived here for the special case that wave sources are enclosed in a sphere.     

Modulated phases and the mean-field theory of magnetism with competing interactions

The mean-field theory of an Ising magnet with infinitely weak, infinitely long-range potentials of arbitrary sign is presented in terms of a variational principle for the magnetization. Previous studies of the theory have revealed paramagnetic, ferromagnetic, and modulated phases. For a particular choice of potential, which is an obvious continuous version of the between-plane ANNNI model interaction, exact solutions of the stationary condition implied by the variational principle are obtained. This leads us to formulate a trial magnetization to well describe the modulated phase in general. To illustrate the utility of the trial magnetization, both analytic and numerical calculations are performed, which determine the wavenumber in certain portions of the modulated phase for the above-mentioned potential.     

一类扰动洛伦兹系统的解法

研究了一个大气物理中洛伦兹系统的求解问题.首先利用广义变分原理构造一组变分迭代,其次决定系统的初始近似,最后通过变分迭代方法得到了对应模型的各次近似解.广义变分迭代方法是一个解析方法,得到的解还能够继续进行解析运算. 关键词： 洛伦兹方程 变分原理 近似解     

样条混合元法解板壳问题

应用三次B样条插值函数与二类变量广义变分原理建立一种样条混合元法来求解板壳结构的弯曲问题。应用样条函数来构造壳体的二类场函数:一类为位移场函数,另一类为广义力场函数,由二类变量广义变分原理导出样条混合元法的系统方程组。给出若干数值算例,其计算结果与其它方法作了比较。     

柱形分布的电荷产生的电势

将无限长线电荷看成二维平面上的一个“源”,利用电势叠加原理计算了无限长柱形均匀分布的电荷产生的电势.这些柱体的截面电荷分布包括可解析表示和不可求解表示两种,后者可以通过数值计算给出结果.因此这种方法实际上可以计算任意截面柱形电荷分布的电势.通过计算,展示了各种电荷分布所产生电场的特性和共同特征.     

一般n阶特征量泛函的Euler-Lagrange方程及与定量因果原理、相对性原理和广义牛顿三定律的统一

本文获得了有各种相互作用的一般n阶特征量泛函,其耦合系数反映了不同特征量泛函之间的耦合强度.依据定量因果原理,导出了一般n阶特征量泛函的变分原理,获得了一般n阶特征量泛函的Euler-Lagrange方程,它的不同系数可拟合不同的物理现实,如从线性到任意n阶非线性物理系统,使复杂难解的任意n阶非线性物理系统变得具体可解.并获得了该对称变换下不变的m个的守恒量,以及它们之间的关系和统一描述.依据定量因果原理导出了相对性原理,证明了绝对加速参考系、牵连参考系和相对参考系的力都有来自加速度和质量变化的贡献.利用定量因果原理自然导出了广义牛顿第一定律和广义牛顿第二定律,而且还导出了一个新定律,即广义牛顿第三定律,亦即平移不变性系统合力为零定理.进而将研究结论应用于对银河系的修正引力势、分子势、夸克禁闭势等,且其结果与物理实验一致.     

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     

有限长通电螺线管空间的磁场分布

本文计算了有限长通电螺线管空间的磁感应强度分布，给出了解析表达式，并绘出了它们的空间分布图。     

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     

Fully nonlinear (2+1)-dimensional displacement shallow water wave equation

Recently, a new(2+1)-dimensional displacement shallow water wave equation(2DDSWWE) was constructed by applying the variational principle of analytic mechanics in the Lagrange coordinates. However, the simplification of the nonlinear term related to the incompressibility of the shallow water in the 2DDSWWE is a disadvantage of this approach.Applying the theory of nonlinear continuum mechanics, we add some new nonlinear terms to the 2DDSWWE and construct a new fully nonlinear(2+1)-dimensional displacement shallow water wave equation(FN2DDSWWE). The presented FN2DDSWWE contains all nonlinear terms related to the incompressibility of shallow water. The exact travelling-wave solution of the proposed FN2DDSWWE is also obtained, and the solitary-wave solution can be deduced from the presented travelling-wave solution under a special selection of integral constants.