第22届亚洲物理奥林匹克竞赛理论部分第2题试题与解答

第22届亚洲物理奥林匹克竞赛理论试题共三道，其中第二道题为相变的力学模型(A Mechanical Model for Phase Transitions)。该试题以朗道相变理论为背景，研究旋转的环上小球的运动，建立并分析相变的力学模型。本文介绍了该试题内容及解答，并对试题和选手作答情况进行了简要分析。     

光学系统的保护装置—光学限制器

本文介绍了不同种类的光学限制器及其相应的机理，着重地讨论了利用双光子吸收过程的半导体光学限制特性，并对不同光波段可能的候选材料进行了讨论．     

Coordinate Transformation for Fast Simulation of Z-Scan Measurements

We apply a new method consisting of a coordinate transformation and two-step scheme to simulate numerically Zscan characteristics of a nonlinear medium. A comparison of numerical results obtained by this new method with those by the conventional numerical method is made. The results show that the new scheme yields a large, orders-     

Theoretical and experimental study of the intensity distribution in biological tissues

Based on the diffusion approximate theory （DA）, a theoretical model about the distribution of the intensity of a narrow collimation beam illuminating on a semi-lnfinite biological tissue is developed. In order to verify the correctness of the model, a novel method of measuring the distributions of the intensity of light in Intralipid-10% suspension at 650 nm is presented and ts of the distributions of the distance-dependent intensity of scattering light in different directions are made. The investigations show that the results from our diffusion model are in good agreement with the experimental results beyond and in the areas around the light source, and the distance-dependent intensity in the incident direction attenuates approximately in the exponential form. Furthermore, our theoretic results indicate the anisotropic characteristics of the intensity in different directions of scattering light inside the biological tissue.     

利用改进的Z-scan方法确定热致非线性

给出了两种改进的Ｚ－ｓｃａｎ方法．它们较通常的Ｚ－ｓｃａｎ方法具有更高的灵敏度。利用这两种方法，对溶液的热致非线性进行了测量，实验与理论符合得较好。     

利用输出功率测量激光二极管端面抽运的固体激光器热透镜焦距

运用谐振腔变换圆理论,详细分析了激光二极管抽运的Nd:YVO4平行平面腔固体激光器振荡光在晶体内的基模光斑半径随抽运功率变化的U形曲线.提出在适当腔长情况下激光器的输出功率随抽运功率变化曲线上将出现凹陷或尖峰现象,利用曲线上的凹陷和尖峰可以测量激光晶体的热透镜焦距.同时在理论分析的基础上进行了实验,实验结果与理论分析相符合 关键词： Nd:YVO4 热透镜焦距 固体激光器 谐振腔变换圆     

人工光学微纳结构中的连续体束缚态:原理、发展及应用

人工微结构可以捕获特定频率的电磁波,其为增强光与物质相互作用以及调控光场的重要平台之一。连续体束缚态在能谱上位于辐射连续区域,其是开放波动系统中与辐射连续态完全正交的本征态。连续体束缚态源于波动的相干相消,可以极大地抑制微纳光子器件的辐射损耗,为解决人工微纳结构中的光束缚提供全新思路。本文回顾连续体束缚态的发展历程,着重阐述连续体束缚态的理论模型在不同人工光学微纳结构中的进展与应用。连续体束缚态有望促进光通信、集成光学及高效率光场调控等领域的发展。     

Tm:YVO4晶体的光谱参数计算

由测量的Tm :YVO4晶体的吸收光谱 ,考虑到单轴晶体在各个方向上的吸收不同和折射率随波长的变化 ,根据Judd Ofelt理论计算了Tm3 +在YVO4中的强度参数、各个能级的振子强度、自发辐射几率、荧光分支比、积分发射截面等参数。强度参数为Ω2 =1 9416× 10 - 2 0 (cm2 ) ,Ω4=0 15 6 8× 10 - 2 0 (cm2 ) ,Ω6=0 396 3× 10 - 2 0 (cm2 )。计算结果表明 ,1 D2 → 3 F4的跃迁几率远大于1 D2 向其他各个能级的跃迁几率     

新型卟啉衍生物反饱和吸收研究

利用纳秒脉冲激光下的z扫描方法对两种新型卟啉衍生物在450 nm—490 nm范围内的反饱和吸收进行了研究.通过与四苯基卟啉的比较发现，在Soret和Q吸收带之间，两种新型卟啉衍生物都具有大的反饱和吸收.采用五能级模型对实验结果进行了分析，比较了在不同波长范围内各个样品的优势.实验结果表明，在450 nm—490 nm范围内，两种新型的卟啉衍生物有着比四苯基卟啉更好的光限制应用前景. 关键词： 反饱和吸收 z扫描')" href="#">z扫描 卟啉衍生物     

基于多巴胺-氧化石墨烯复合物的搅拌棒吸附萃取/高效液相色谱法测定食用油中黄曲霉毒素

建立了一种基于贻贝仿生化学涂层的搅拌棒吸附萃取/高效液相色谱/荧光检测器(SBSE/HPLC-FLD)同时测定食用油中黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2的方法。基于贻贝仿生化学制备多巴胺-氧化石墨烯复合物固相萃取材料,利用搅拌棒吸附萃取技术对样品进行提取;以甲醇-乙腈-水(10%磷酸调至p H 3.5,体积比3∶3∶5)作为流动相,采用荧光检测器进行检测。结果显示,黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2在0.200~10.0μg/L范围内具有良好的线性关系(相关系数r~2≥0.998 9),加标回收率为81.5%~96.9%,日内相对标准偏差(RSD)为1.7%~3.4%,日间RSD为1.9%~3.5%,方法检出限为0.025~0.050μg/L。该方法高效、灵敏、可靠,能够满足食用油中黄曲霉毒素B1、B2、G1、G2的测定要求。