各向异性海洋湍流下三种涡旋光束的信道容量

海洋湍流和光源参数对涡旋光束的信道容量有十分重要的影响。本文根据Rytov近似理论,利用有限外尺度且不稳定分层的各向异性海洋湍流功率谱,并引入xy平面上的两个各向异性因子来研究完美涡旋（PV）光束、拉盖尔高斯（LG）光束和贝塞尔高斯（BG）光束在海洋湍流下的信道容量,数值模拟了束腰半径、接收孔径直径和海洋湍流参数等对三种光束信道容量的影响。数值结果表明：当传输距离在30～70 m时,较小束腰半径（小于4 mm）的PV或者LG光束可获得比BG光束更大的信道容量;但较大束腰半径（大于12 mm）的PV或者LG光束的信道容量却大于BG光束。此外,当束腰半径小于2 mm时,PV光束的信道容量要大于LG和BG光束,表明采用窄束腰半径（小于2 mm）的PV光束相比LG和BG光束可以增大光通信系统的信道容量。本文的研究结果对海洋环境中光通信光源参数的选择具有重要意义。     

二维阻尼谐振子在非对易空间中的能级

非对易空间效应是出现在弦的尺度下的一种物理效应.文章介绍了非对易空间中量子力学的代数关系,在所考虑的空间变量的对易关系中包含了坐标-坐标的非对易性,并且把Moyal-Weyl乘法在非对易空间中通过Bopp's变换转变成普通的乘法.然后给出了二维阻尼谐振子在非对易空间的能级分裂情况.     

成像深度对光声层析成像的影响

为了研究不同成像深度对光声层析成像质量的影响,利用多元线性阵列探测器在有限方位进行探测成像。由仿真和实验结果表明,吸收体离探测器越近,其成像效果较好,当多元线性阵列探测器的尺寸与成像深度比小于1时,重建图像畸变明显。在这种情况下,采用旋转扫描探测,其成像效果明显提高。该研究结果对光声层析成像扫描轨迹的设计、成像效果评估具有较好的参考价值。     

关于量子力学中波函数有限性问题的思考

在量子力学中,波函数必须具备单值、连续和有限性这三个标准化条件,对于波函数加上这样的条件后就会自然的给出能量量子化.对于无穷级数收敛和发散的判定在量子力学中具有非常重要的意义.现行的教科书基本上都是采用同级级数发散来说明该级数也发散.本文在发散级数的比较方面,采用了一个更容易使学生理解的方法,那就先找出一个比该级数小的发散级数,然后证明小级数发散,再由此说明大的级数一定发散,这样讲解不仅使学生能够很快接受,更重要的是在逻辑上更完备.     

TPACK理论在高中物理教学中的应用研究——以自由落体运动为例

信息技术与课程整合是信息时代下教育教学发展和进步的必然要求,在这一背景下TPACK理论(整合技术的学科教学法知识)恰好为广大基础教育工作者进行信息技术化教学提供了坚实的理论基础.由于高中物理课程的有关特点,该理论对于物理学科的教学具有更加深刻的指导意义,因此本文从3个方面探讨了TPACK理论在高中物理教学中应用的必要性,研究了TPACK理论的应用策略,并以"自由落体运动"为例进行了TPACK体系分析,希望为TPACK理论在高中物理教学中的应用提供一些参考.     

非对易相空间中阻尼系统的Wigner函数

用量子力学来处理经典的阻尼系统,考虑到空间变量对易关系中包含的坐标-坐标和动量-动量的非对易性,利用Wigner函数在非对易相空间的基本性质,得到了阻尼谐振子在非对易相空间中的Wigner函数与对易空间及非对易空间的形式一致.     

基于小波变换和奇异值分解的图像水印算法研究

利用小波变换频谱特性和图像奇异值分解特征,提出了一种结合人眼对比感知特性的图像水印算法。并通过结合人眼视觉特性,将置乱的水印以一定的强度嵌入到图像的奇异值矩阵中,采用其逆过程提取水印,通过仿真进行了验证。对其实施了压缩、剪切、高斯噪声和中值滤波攻击测试,与前人提出的8种水印算法的抗攻击性能进行对比分析。结果表明,在质量因子为20%的较强压缩攻击下,提取水印的NC值仍能达到0.8359,含水印图的PSNR和SSIM达到25.0908dB和0.8451,且比8种水印算法具有更好的鲁棒性。综合表明,提出的算法有效地解决了水印嵌入过程中鲁棒性、视觉透明性与水印嵌入量之间的平衡问题。     

声波扰动对大气湍流内外尺度与折射率功率谱函数的影响分析

声波是一种机械波,作为能量的载体,在大气湍流环境下传输会“扰动”湍流耗散率的变化,从而会影响湍流物理结构演化.本文基于声波能量和湍流能量平衡方程,结合湍流内外尺度和大气折射率功率谱函数,研究了在不同声波扰动下大气湍流的内外尺度和折射率功率谱函数的变化特征.结果表明:不同声波的传播会使得湍流的内外尺度发生变化,声源功率越大,对湍流尺度的影响越大,然而声源频率越大,对湍流尺度的影响并不是特别明显;不同声波的传播会使大气折射率功率谱函数发生改变,在惯性区内,考虑到声波对湍流内外尺度的影响,不同声源对大气折射率功率谱的影响程度不同,在耗散区内,大气折射率功率谱都出现随声波传输距离波动的情况.本文探索声波扰动对大气湍流折射率功率谱函数特征参数的变化规律,为激光在声波扰动大气湍流中传输特性以及声光耦合研究提供理论依据.