带电粒子在地磁场中的运动及Mathematica数值模拟

基于单粒子轨道模型和地磁场偶极子模型,考虑相对论效应,对近地球区域磁场中运动的带电粒子轨迹使用Mathematica软件中六阶龙格—库塔算法进行数值计算和模拟,并对极光现象的产生进行了解释,同时讨论了带电粒子在地磁场中运动的引导中心近似.结果表明：1)从地球北极方向观察,被地球磁场捕获的质子沿顺时针方向漂移,电子沿逆时针方向漂移;2)粒子各个分运动的运动周期数值模拟结果与文献中理论值非常吻合;3)从(4R_e,0,0)入射的粒子投掷角小于7.38°时,带电粒子将会与地球表面大气层碰撞而沉降,存在产生极光现象的可能.大于7.38°时,粒子将会被束缚在地磁场中,形成辐射带;4)其他条件相同时,带电粒子投掷点距离地球越远,其漂移速度越大;投掷角越大,其漂移速度也越大;5)对于能量较低的粒子,一阶近似下引导中心轨迹能很好地代表粒子实际运动轨迹.     

数学金字塔之谜(续)

(上接2010年11期) 3表演杂技各有高招 九头鸟主持人第二个问题,金字塔各行、各斜列之间的数与数,隐藏着哪些秘密关系? 小学生乙金字塔各行数的和,从上到下的关系为"依次乘2":     

A new photopolymerizable holographic recording material based on acrylamide and N-hydroxymethyl acrylamide

new polyvinylalcohol-based photopolymeric holographic recording material has been developed. The recording is obtained by the copolymerization of acrylamide and N-hydroxymethyl acrylamide. Diffraction efficiencies near 50% are obtained with energetic exposure of 80mJ/cm². N-hydroxymethyl acrylamide can improve the optical quality of the film. With the increase of the concentration of N-hydroxymethyl acrylamide, the flatness of the film increases, scattering reduces and the straight image is clearer with a small distortion. The postexposure effect on the grating is also studied. The diffraction efficiency of grating increases further during postexposure, gradient of monomer exists after exposure.     

光致聚合物中单体及粘结剂对全息性能的影响

研究了单体及粘结剂等成份对全息光致聚合物薄膜光存储性能的影响。在相同引发条件下．以丙烯酰胺作为单体时，光聚物的衍射效率明显高于以丙烯酸和N羟甲基丙烯酰胺作为单体时光聚物的衍射效率。向丙烯酰胺中加入少量N-羟甲基丙烯酰胺，可以改善膜表面的光学质量．降低散射光强度，并提高膜的保存时间。在聚乙烯醇膜中单体聚合程度明显优于在聚乙烯吡咯烷酮中的程度，在大分子量的聚乙烯醇中的衍射效率及感光灵敏度高于在小分子量中的衍射效率和感光灵敏度，而且大分子量的聚乙烯醇能够制备厚膜，这是实现全息海量存储的一个重要因素。     

水介质中5-氧代-4-芳基-1,4,5,6,7,8-六氢喹啉-3-羧酸甲酯的合成

在水介质中有三乙基苄基氯化铵(TEBA)存在下, 以芳醛、β-氨基巴豆酸甲酯、5,5-二甲基-1,3-环己二酮(或1,3-环己二酮)三组分混合反应, 一步合成了5-氧代-4-芳基-1,4,5,6,7,8-六氢喹啉-3-羧酸甲酯. 该反应具有操作简单、产率高、环境友好的优点.     

微波辐射下2,7,7-三甲基-3-乙氧羰基-4-(3-硝基苯基) -5-氧代-1,4,5,6,7,8-六氢喹啉的合成和晶体结构

标题化合物C21H24N2O5是由间硝基苯甲醛、达咪酮、乙酰乙酸乙酯、醋酸铵在微波辐射下干反应而得。结构通过单晶X-射线衍射法确定,其晶体属斜方晶系,空间群 Pbcn, a =17.953(3), b =15.206(4), c =14.299(3), V =3904.(2)3, Mr =384.42, Z =8, Dc =1.308g/cm3 , m(MoKa) =0.094mm-1, F(000)=1632。晶体结构用直接法解出,经全矩阵最小二乘法对原子参数进行修正,最终的偏离因子为R=0.0493, wR=0.1078。X-射线分析结果表明,吡啶环为船式构象,与之稠合的六元环为信封式构象。     

北京奥运前期典型天气拉曼激光雷达观测研究

以自行研制的双波长三通道拉曼激光雷达、振荡天平（PM10、PM2.5）、碳黑（BC）气溶胶分析仪及能见度仪相结合对“好运北京”2008年奥运会前期典型天气状况进行了测量与分析,给出了北京奥运主场馆上空气溶胶消光系数的垂直分布及其时空变化关系,计算了气溶胶的消光散射比,并分析了灰霾天气条件下大气能见度、气溶胶颗粒物PM10、PM2.5、BC及气溶胶消光系数垂直分布之间的相互关系。研究结果表明,灰霾天气条件下,大气能见度、颗粒物质量浓度与气溶胶颗粒物消光系数之间具有直接的相关性。     

变系数非线性发展方程的G＇/G展开解

用近年来提出的（G＇/G）展开法首次尝试了对变系数非线性发展方程的求解,并以两类变系数非线性KdV方程为例,且成功得到了新的精确解.实践证明：（G＇/G）展开法不仅适用于常系数非线性发展方程,而且还很好地适用于变系数非线性方程,具有广泛的应用前景.     

CH3CH2O及CH3CHOH与HO2反应机理的理论研究

采用CCSD(T)/cc-pVTZ//B3LYP/6-311++G(2df,2p)水平上对CH3CHOH + HO2和CH3CH2O + HO2反应体系的单、三重态反应机理进行了详细的理论研究.计算结果表明,CH3CHOH + HO2反应主要发生在单重态势能面上,其中四条通道均为快速自发过程;CH3CH2O + HO2反应在三重态势能面上的通道CH3CH2O + HO2 → 3IM11 → 3TS11 → P11 (CH3CH2OH + 3O2)为动力学和热力学的优势路径. 大气中CH3CHOH比CH3CH2O更容易稳定存在.     

基于空间光调制器的非相干数字全息单次曝光研究

菲涅耳非相干相关全息术(Fresnel incoherent correlation holography,FINCH)利用在空间光调制器(spatial light modulator,SLM)上加载双透镜模式对同一物点光分束自相干,并通过改变加载的相位因子得到不同的相移全息图.本系统利用SLM可分区编码调制特性,将FINCH成像中SLM上分三次加载的0°,120°,240°相位双透镜掩模各提取1/3组成一幅复合相移模式加载,并研究了三种相位分布方式对FINCH成像质量的影响.结果表明:三个相位在SLM上分布间隔越大,再现像越清晰.在此基础上,提出了一种新的掩模加载方式,在SLM加载透镜阵列,每一个相位因子对应一个双透镜,具有一个光轴.实验表明,通过这种加载方式,通过SLM后形成的三个相移图能够一次在电荷耦合器上记录,并且三个相移图不重叠,然后通过MATLAB编程计算将不同相移角度的全息图分别提取出来,通过三步相移计算合成一幅包含有物光波的复值全息图,最后通过数值再现算法重建待测样品.此系统可用于对光源相干性较低的实时成像系统,也为微小形变测量、动态物体的观测提供了新方法,为非相干数字全息术的发展提供了新思路.