明胶水溶液的超声性质

用频率为11.4兆赫兹的超声波研究了明胶水溶液的超声性质。超声吸收的浓度曲线表明,一直到重量百分比浓度c=8.5％时超声吸收也没达到饱和值。当溶液浓度大于1.5％时,在室温下它们都可以转变成冻胶,而且在整个转化过程中超声吸收值不变。当溶液的温度下降到接近冻点时,溶液的粘滞系数随时间逐渐增大,从而使声吸收的经典理论值可能超过实验值几个数量级;但当溶液温度适当高于冻点时,经典声吸收理论值可能小于实验值而处于同一数量级。浓溶液(c=6.4％)超声速度的温度极大值与纯水中声速温度极大值没有什么明显的不同。文中对所有被观测到的这些现象进行了讨论。     

空气中声速自动测量系统

针对超声波测声速实验中存在的测量结果误差大的问题,基于虚拟仪器的设计原理,依托单片机设计了空气中声速测量电子装置,在该系统中温度/湿度传感器、气压传感器接收端进行信号采样,单片机依据声速和气压、温度、湿度、水的饱和蒸气压相关物理量间的关系进行数据运算后输出声速值,该装置所测得的声速值与理论声速值误差在1%以内.     

利用智能手机测量不同传播介质中声速的实验装置设计

利用智能手机自制简易实验装置，搭建了一套驻波法声速测量系统，实现了声波在空气和不同液体介质中的传播速度的准确测量。实验使用手机FreqCounter APP产生单频声波信号，采用DaTuner APP软件检测实时频率和声音强度，通过测得相邻波腹或波节间的距离，根据其与频率和声速间的关系即可求出所测声速值。所取得实验结果与理论值具有良好的一致性。     

用智能手机测开管中空气的声速

利用2部智能手机和1根两端开口的吸管等生活中易得的材料设计了简易声速测量装置.该实验利用吸管中的空气柱振动形成驻波,通过智能手机测量驻波的频率,再通过计算即可得出昆明当地的声速(v=337.26m/s),实验结果与理论值符合得较好.     

HgBa2Ca2Cu3O8+δ在Tc附近力学性质的研究

本文对Hg系高温超导样品(单相Hg-1223)在转变温度Tc附近的弹性性质进行了实验研究和理论分析.通过内耗测量、X射线衍射分析及电阻测试,研究该材料的相对杨氏模量声速和线性膨胀系数在Tc附近的变化规律;对实验结果进行热力学分析和理论计算,结果表明实验值与理论值基本吻合.     

应用时差法测量声速

共振干涉法和相位比较法是大学物理实验中常用的测量声速的方法,但工程应用很广泛的时差法测量声速却很少在大学物理实验内容中涉及。在文中实验用时差法测量声速的实验结果和理论值相符较好,并对实验结果进行讨论和分析。     

基于定量分析的气固两相流声速模型综述

声波法是多相流测量的一种有效方法,可靠的声速模型是其中时差法等测量的理论基础。该文系统总结了国内外不同学者所建立的气固两相声速模型。为直观地呈现其差异、发展与局限,该文以颗粒相浓度的影响为例,采用模拟计算和实验测量相结合的方法对其中不同典型声速模型进行了定量分析与比较。结果表明,传统的拟均相介质模型声速随颗粒浓度变化,与在其基础上考虑声波特性的改进模型,以及分别基于相间耦合和颗粒散射的声速模型差异均较大,且显著偏离实验测量值。其主要源于传统的拟均相介质模型未考虑两相间相对运动的影响;而考虑相间相互作用的声速模型间虽有不同差异,但均与实验测量值较为接近,根据稀相区实验研究,所得声速值均较实验值偏小。     

蒽分子晶体的喇曼散射

在室温和液氮温度下,用氩离子激光器的5145Å激光激发,测量了蒽单品的喇曼散射谱,其喇曼活性主模振动的实验值和理论值符合的较好。计算了旋转振动的均方振幅,并对低波数振动喇曼谱的温度效应进行了讨论。     

μs级充电时水介质同轴电容击穿实验研究

 研制了水介质同轴电容的实验装置，在此装置上进行了大量的实验。测得μs级充电时，水介质同轴电容分别在正脉冲和负脉冲充电时的击穿电压，负击穿电压的理论值与测量值相差较大，正击穿电压的理论值大于测量值的18%左右，对此实验结果进行了分析。此外，当去离子水的电阻率从13MΩ·cm降到5 MΩ·cm时，水介质同轴电容器的击穿电压基本不变。     

高温高压下液态水声速的研究——不同状态方程的准确性验证

 研究水的热力学状态方程,对于理解地球及行星科学等起着重要作用,但由于高温高压区域的实验数据较少,该区域的状态方程主要依赖于由低压部分外延或分子动力学模拟计算得到。采用布里渊散射技术测量熔解曲线附近液态水的声速,低温区采用电加热系统,高温区采用激光加热布里渊散射系统,分析比较了由实验测量得到的声速值与用经验状态方程计算的结果之间的差别。结果表明,在温度不超过673 K、压力不超过6.0 GPa的范围内,Abramson方程的计算结果与实验测量结果在误差范围内一致,而Saul 和IAPWS-95的预言值比实验测量值偏高,并且温度越高偏差越大。在压力为21 GPa、温度为890~1 100 K时,实验测量出的水的声速比状态方程预言的结果偏高。     

像质检测用光学窗口的温度适应性设计与实验北大核心CSCD

为了在温度变化条件下对光电成像系统进行像质检测与评价,设计一种具有温度自适应功能的光学窗口。分析了温度变化对光学玻璃面形的影响,进行光学窗口的温度适应性光机结构设计,通过有限元分析与实测实验相结合的方法分析了温度变化对光学窗口面形的影响,验证了温度适应性设计的有效性。实验结果表明:常温20℃条件下,光学窗口波像差的PV值和RMS值分别为82.90 nm和6.96 nm;高温50℃条件下,波像差的PV值和RMS值分别为136.68 nm和14.55 nm;低温−40℃条件下,波像差的PV值和RMS值分别为183.51 nm和28.48 nm;高、低温环境下光学窗口的波像差与常温环境下结果对比的数值变化趋势与有限元分析结果具有较好的吻合性;在3种温度条件下光学窗口波像差的PV值均小于或接近(1/4)λ,且由于温度变化引起的光学窗口面形变化很小,设计的光学窗口具有较好的温度适应性。     

基于密集波分复用技术的Bragg光栅水听器

论述了用Bragg光栅制作水听器的原理和意义,利用光纤通信的密集波分技术,实现声压信号动态解调.采用压力增敏材料对Bragg光栅封装来增加其响应灵敏度,为避免温度变化引起光栅交叉敏感,在室温23±1℃条件下进行试验,给出实验结果.实验表明:基元水听器的频率响应平坦度好,信号输出稳定.同时采用密集波分技术动态解调声信号方案是可行的.     

太赫兹激励的红外热波检测技术

本文的目的在于探索一种新的适用于红外热波检测技术的热激励方式——太赫兹(THz)热激励. 文中介绍了THz波周期性热激励的热传导理论模型; 尝试利用返波振荡器(返波管backward wave oscillator, BWO)太赫兹源对一块碳纤维基底吸波涂层板进行周期性THz热激励, 红外热像仪连续观测和记录试件表面温场变化, Canny边缘算法处理热图像显示缺陷; 检测结果与闪光灯脉冲激励的结果进行比较, 讨论了太赫兹波激励红外热波检测技术可能的优势. 实现了THz技术与红外热波无损检测技术的结合.     

Variations of the elastic constants of InSb near the covalent-metallic transition

Abstract

The pulse-echo-overlap method was used to measure the longitudinal and transverse wave velocities in single-crystal (100) and (111) samples of InSb up to 3 GPa at room temperature. The peculiar variations of the elastic constants were observed near the covalent-metallic transition.     

Characteristics of millimeter wave detection in a Fabry-Perot resonator using a YBCO-BiO composite superconductor

A quasioptical technique with a hemispherical-type Fabry-Perot resonator for measuring characteristics of millimeter wave detection using a YBCO-BiO composite superconductor has been successfully developed. This Fabry-Perot resonator consists of a spherical mirror and a plane mirror mounted on the cold head of the refrigerator, under a controlled temperature of 40 to 300 K. The method offers the advantages of estimating irradiation power, easily controlling the sample temperature, analyzing the mode of the irradiated millimeter waves and easily extending to higher frequencies. The superconducting millimeter wave detector has been measured with this technique, with measured sensitivities of 46.5 V/W (70 K) to 160 V/W (35 K) at 50 GHz. These results are close to the theoretical values calculated numerically from the characteristics of the detector. It was confirmed that the millimeter wave detection system using the Fabry-Perot resonator is suitable for estimating the sensitivity of the high-Tc superconducting millimeter wave detector.     

A New Theoretical Modeling of Surface Resistance in Normal Metals at Terahertz Frequencies

A number of researchers have reported discrepancies between surface resistance measurements and classical theoretical predictions for simple mm-wave and sub-mm-wave structures. We have developed a rigorous phenomenological model for analyzing surface resistance of normal metals. The model is based on quantum mechanical analysis for spatial dispersion within the metal. We have used the model to predict the surface resistance in normal metals at terahertz frequencies. Our analysis shows that the conductivity is not only frequency but also wave vector dependent. Moreover, we have compared the results of this model with the results of the classical skin-effect model and classical relaxation- effect model. We demonstrate that our model has good quantitative agreement with the published experimental data for the room temperature surface resistance of normal metals at terahertz frequencies range from the literature.     

Gamma-ray spectra in the positron-annihilation process of molecules at room temperature

In this study, a fully self-consistent method was developed to obtain the wave functions of the positron and electrons in molecules simultaneously. The wave function of a positron at room temperature, with a characteristic energy of approximately 0.04 eV [1], was used to analyse the experimental results of its annihilation in helium, neon, hydrogen, and methane molecules. The interactions between the positron and molecule provide a significant correction in the gamma-ray spectra of the annihilating electron–positron pairs. It was also observed that high-order correlations offered almost no correction in the spectra, as the interaction between the low-energy positron and electrons cannot drive the electrons into excited electronic states. More accurate studies, which consider the coupling of the positron–electron pair states and vibration states of nuclei, must be undertaken.     

时空非均匀等离子体鞘套中太赫兹波的传播特性

高超声速飞行器再入地面的过程中,其周围等离子体的电子密度是非均匀且随时间变化的.对于不同的再入高度,飞行器周围的温度和压强也会发生改变.因此,研究电磁波在时空非均匀等离子体鞘套中的传播特性意义重大.首先建立了时变非均匀的等离子体鞘套模型,然后通过经验公式得到温度、压强与碰撞频率三者的关系.采用时域有限差分方法计算了太赫兹波段中不同电子密度弛豫时间、温度、压强时的反射系数、透射系数和吸收率.研究结果表明:在太赫兹波段中,电子密度的弛豫时间越长,温度越高,压强越大,电磁波越容易穿透等离子体;弛豫时间越短,温度越低,压强越小,等离子体对电磁波吸收率的变化越明显.这些结果为解决"黑障"问题提供了理论依据.     

高压下碳化钨压砧走时的测量

 在常温、实验压力为0～3 GPa条件下,利用脉冲反射法测量了纵波在碳化钨压钻中的走时,结果发现,随实验压力升高,碳化钨压砧的走时线性减少。碳化钨压砧被压缩是引起碳化钨压砧的走时减少的主要原因。实验压力（p/GPa）与碳化钨压砧走时减少量（Δt/μs）之间的关系为：Δt=(0.022 33±0.000 81)p。运用这个关系式可以对所测量的岩石弹性波速度进行校正,以获得更为精确的岩石弹性波速度。     

NiSO4·6H2O晶体的结构、光学和磁学性质的理论研究

采用半自洽场(semi-SCF)3d波函数、Ballhausen的自洽场(SCF)O2-波函数和点电荷模型,通过能量完全对角化方法(CDP),对NiSO4·6H2O晶体在常温下的局部对称结构、吸收光谱,电子顺磁共振谱(EPR)以及磁化率x作出了统一解释.将计算结果与实验值进行了比较.讨论了微扰方法、分子轨道方法(LCAO-MO)、参量拟合方法、Clementi单Zeta波函数等问题.