级联积分球辐射源角度均匀性研究

为了设计和制造高角度均匀性的积分球辐射源,需要提供优化的设计参数。基于空腔的辐射传输理论,建立了基于级联积分球结构的发光单元光出射度分布的仿真模型,并获得了朗伯型发光单元安装位置和级联积分球辐射源角度均匀性之间的关系。仿真结果表明:理想情况下,采用2个朗伯型级联子球作为发光单元,对称安装在与级联积分球辐射源出光口法线方向成10°夹角位置时,通过球心与出光口法线方向成±20°夹角观测区域内的角度均匀性可以达到0.03%的水平。最后,通过实验测量级联子球在30°夹角位置时级联积分球辐射源的角度均匀性,发现实验结果与仿真结果接近一致。因此,通过优化发光单元的类型和安装位置,可以有效提升积分球辐射源的角度均匀性。     

提炼明线 抓住暗线 破解高考电路设计难题——以2017年高考全国理综卷Ⅰ、2021年高考湖南物理卷为例

电学实验是高考物理考查的重点,相对少见的电路设计问题开始更多地出现在新高考物理考卷上.这一现象表面上是对考生提出了更高的解题要求,背后反映的是新课程标准对物理学科核心素养特别是"科学探究"的进一步落实.传统的题海战术很难奏效,学生也容易在低效的练习中迷失方向,所以这对我们一线教师提出了更高的要求.本文梳理了电路设计问题的两条主线思路,明线是围绕核心物理量U和I的测量进行选材和设计;暗线是抓住题干中的关键细节进行快速切入.两线并重以期突破电路设计这一难点,进而提升"科学探究"素养.     

传递矩阵法分析约束悬臂裂纹管道失稳临界流速

研究了自由端受线性弹簧支承和扭转弹簧约束的悬臂输流管道在含有圆周非贯穿裂纹时的失稳临界流速;根据梁模型模态函数的一般表达式和裂纹处的关联式以及传递矩阵法推导出含裂纹梁的模态函数;根据特征方程具体分析了裂纹位置、裂纹深度、裂纹圆周角等参数对系统失稳临界流速的影响,并进行了数值仿真分析。结果表明:由于裂纹的存在,系统的失稳临界流速下降,动态失稳临界流速下降的速率和幅值均比静态失稳临界流速下的大;临界流速与裂纹位置、深度和裂纹圆周角等参数密切相关,特别是对颤振失稳临界流速的影响更明显,在裂纹位置、裂纹非贯穿圆周角、裂纹深度等参数影响下,管道的失稳形态将从屈曲失稳转变为颤振失稳。     

晶体硅太阳能电池绒面的反应离子刻蚀制备研究

以SF6和O2为反应气体,采用反应离子刻蚀(RIE)技术,在单晶硅衬底表面制备了锥型绒面结构,系统地研究了关键刻蚀条件对RIE晶硅表面制绒的影响.结果表明,随着反应气压增大,晶体硅表面锥型结构呈现分布均匀和高度增加的趋势,但过高气压下锥型微结构向脊型转变直至消失.在反应气体中掺入CH4,晶体硅表面锥型结构高度增加,表面平均反射率下降到5.63;.该结果可解释为:气压增大导致的F原子刻蚀的增强有利于锥体结构高度增加,小尺寸的SiOyFx聚合物掩模的完全刻蚀使锥型结构的尺寸逐渐均匀,而过高的气压下,掩模及晶体硅的过量刻蚀导致微结构只剩锥体底部的脊型凸起.CH4掺入导致CHx聚合物的掩模和粒子轰击效应均有增强,更有利于高纵横比锥型微结构的形成.     

热塑性淀粉耐水性的化学与物理作用机制

石油资源的短缺以及减轻石油基聚合物所产生的环境负担的必要性,推动了生物可降解材料的开发和生产。近几十年来天然聚合物由于无毒性、可生物降解性和生物相容性正在某些领域取代目前的合成聚合物。淀粉由于其可再生性、可生物降解性、低成本和易获得性已经被广泛研究用于制造可生物降解的复合材料,应用于农业、食品、医药和包装行业。但淀粉的多羟基结构赋予其很强的亲水性,这种湿度敏感性限制了它们的机械性能并影响到其应用。本文主要从提高热塑性淀粉耐水性的物理与化学作用机理的角度出发,总结和归纳了近年来国内外以提高热塑性淀粉材料的耐水性能和降低其对环境湿度敏感性为目的的研究工作,介绍了影响耐水性能的相关因素以及改善方法,并指出今后研究工作的发展方向。     

芳香磺酰肼与胺通过铜催化氧化偶联合成芳香磺酰胺（英文）

报道了在铜催化的条件下,芳香磺酰肼与各种胺氧化偶联合成芳香磺酰胺化合物.相比于传统的合成磺酰胺方法,该合成方法利用铜和氧气作为氧化体系,无需额外添加其他氧化剂,副产物只有氮气,是一个比较绿色的合成磺酰胺类化合物的方法.     

聚焦核心素养 展示生长课堂——以“多面体的外接球问题”的教学为例

多面体的外接球问题是高考数学中的热点问题,解决此类问题的关键是确定球心的位置.本文结合教学实践,着重介绍三种确定球心的方法(定义法、补形法、性质法),谈谈直观想象、数学抽象、数学运算等数学核心素养的培养.     

叠氮化钡的高压拉曼光谱研究

在室温条件下,利用金刚石对顶砧高压技术,对叠氮化钡进行了原位高压拉曼光谱研究,采用红宝石荧光压标测压,实验的最高压力为10 GPa。实验压力范围内拉曼光谱随压力增加发生了丰富的变化。由于多处拉曼峰的出现和消失并伴随频移有拐点,我们判断叠氮化钡在3 GPa左右时发生了第一次结构相变;随着压力继续增加,在3.5~6.5 GPa范围内拉曼光谱仍不断变化,我们判断可能是相变或者是N=N=N键角和两个键长的非对称压缩导致的;压力继续增加,在8 GPa左右,多处新峰出现和峰的劈裂表明又发生了一次结构相变,并且判断叠氮化钡向着更复杂的结构转变。通过实验可以确定,实验压力范围内N=N=N离子并未被破坏。其实验结果有待高压同步辐射实验的进一步确认。     

气液两相管流水力瞬变的数值计算及实验研究

由气液两相管流的基本方程出发,通过引入矢通量分裂,对传统的特征线差分做了较大的改进,形成了基于矢通量分裂的特征线差分解法。该法首先将控制方程组的特征值分解成正、负两部分,进而将控制方程中的矢通量雅可比矩阵分裂成两个亚矢量矩阵,对其按各自的迎风格式差分,从而建立了稳定的差分求解格式。该计算法适合于计算声速变化较大且计及液流速度的气液管流的瞬变。计算求解得到的各种不同初始空隙比的压力变化曲线、声速曲线、波速变化曲线、空隙比变化曲线及气体释放影响曲线,通过与不同初始空隙比时气液管流水力瞬变的实验结果对比分析,结果表明两者吻合较好,说明本文方法对于低空隙比的气液两相管流具有较普遍的适用性。