用硬X射线自由电子激光解析复杂生物大分子的结构

2010年,美国斯坦福直线加速器中心(SLAC)的研究人员在Nature Photonics杂志上发文[1],宣布世界上第一个硬X射线波段的自由电子激光装置正式投入使用.X射线激光给整个"X光科技"带来的影响,将不亚于上世纪可见光激光给光学带来的影响.上世纪初诞生的X光科技使大量科学实验深入到原子层次,为物理、化学、材料科学以及生命科学等领域的许多重大突破提供了实验基础.以X射线激光为基础的21世纪的X光科技,将在更广的范围、更深的层次、以更高的效率对相关学科的发展起更大     

水热法合成ZnO纳米棒图案及其场增强效应

利用水热合成方法在图案化的Au岛上合成了ZnO纳米棒图案,采用的溶液体系为六次甲基四胺和硝酸锌溶液,ZnO纳米棒的基底是ITO导电玻璃上的有序Au岛. 由于ZnO的异相成核速度在Au和ITO基底上具有不同的成核速度,因此ZnO优先生长在成核速度快的Au岛上,同时由于受到了溶液中前驱物种扩散的限制,纳米棒继续生长也被受到了约束. 通过调控六次甲基四胺和硝酸锌的浓度,可以调整不同的图案. 此外,利用X射线衍射、光致发光谱和场发射特性性能对水热合成的ZnO纳米棒图案进行了研究. ZnO纳米棒表现出良好的场增强性     

Rhythmic precipitate patterns and fractal structure

Liesegang patterns of parallel precipitate bands are obtained when solutions containing co-precipitate ions interdiffuse in a 1D gel matrix.The sparingly soluble salt formed,displays a beautiful stratification of discs of precipitate perpendicular to the 1D tube axis.The Liesegang structures are analyzed from the viewpoint of their fractal nature.Geometric Liesegang patterns are constructed in conformity with the well-known empirical laws such as the time,band spacing and band width laws.The dependence of the band spacing on the initial concentrations of diffusing(outer)and immobile(inner)electrolytes(A0 and B0,respectively)is taken to follow the Matalon-Packter law.Both mathematical fractal dimensions and box-count dimensions are calculated.The fractal dimension is found to increase with increasing A0 and decreasing B0.We also analyze mosaic patterns with random distribution of crystallites,grown under different conditions than the classical Liesegang gel method,and report on their fractal properties.Finally,complex Liesegang patterns wherein the bands are grouped in multiplets are studied,and it is shown that the fractal nature increases with the multiplicity.     

美不胜收的中考对称试题

初中学段所学习的对称,不仅仅是数学的知识,更重要的是一种的思想观念和方法,而且对称形成一种普遍存在的对称文化,渗透到我们的日常生活的每一个角落;对称又是一种重要的美的元素,是人们在设计图案时重要的思维素材,在很多美丽的图案中渗透着对称美,因此,对称是流淌在大众文化产品中的最为活跃的因素.揭示这些图案对称的特性可以激发学生学习数学的兴趣与热情.     

数学项目活动"平面图形镶嵌"的设计与实施

1 数学项目活动简介 数学项目活动,是教师指导学生对真实世界中有意义的、有价值的、有挑战性的主题进行深入探究的课程活动,学习者围绕具体的数学项目活动主题,以达成一种或多种学习目标,充分选择和利用最优化的学习资源,在探索、体验、操作、制作等实践活动中,获得较为完整而具体的知识,形成专门的技能并促进各项能力的发展.这与我国新基础教育改革的目标"形成积极主动的学习态度"、"倡导学生主动参与、乐于探究、勤于思考"、"培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流合作的能力"是一致的,也与国内提倡的"数学探究、数学建模"的学习方式相对应.     

神奇读心术并不神奇

"吉普赛人祖传的神奇读心术.它能测算出你的内心感应"真的那么神奇吗?规则:任意选择一个两位数(或者说,从10～99之间任意选择一个数),把这个数的十位与个位相加,再把任意选择的数减去这个和.例如:你选的数是56,然后5+6=11,然后     

科学把握数学教学情境指向性与开放性的关系

教学情境是为教学服务的,必须有指向性.但过于清晰和明确的指向性会窄化学生思维空间,限制学生个性化、多样性的学习活动.因此,数学教学情境必须处理好指向性和开放性的关系,做到教学预设具有目标指向性、课堂生成具有思维开放性、学习过程具有任务驱动性等,促使学生既经历数学知识发生、发展的主要过程和关键步骤,又能够发挥想象力和创造力进行有意义的自主探究学习,建构数学知识,提高数学核心素养.     

基于规则学习的传统纹样统一生成模式研究

传统纹样的生成是图案生成领域最具代表性的研究方向之一，从传统纹样的构图规则出发生成纹样是最常用的方法之一。以传统纹样为研究对象，针对现有传统纹样生成方法泛化能力差的问题，通过对不同传统纹样进行特征分析，找出其生成规则的异同，提出了一种传统纹样统一生成模式：寓意嵌入的层次迭代生成模式。选取几何纹、动物纹、植物纹中的典型纹样，利用统一生成模式进行重构，验证了模式的有效性。实验结果表明，统一生成模式适合多种传统纹样的重构，一定程度上是对传统纹样重构的创新应用。     

二维均匀耦合映象格子中的时空周期图案

目的——构造二维均匀耦合映象格子中的时空周期图案;方法——通过一维耦合映象格子模型的相空间中已知低空间周期轨道,直接构造二维均匀耦合映象格子模型中一系列空间周期轨道,而不必求解其模型方程,并对构造轨道的稳定性进行分析;结果——L²×L²雅可比矩阵可化简为几个2×2矩阵组成的对角矩阵;结论——所构造轨道的稳定性不可能比原来轨道的稳定性高. 关键词： 耦合映象格子 时空周期图案 雅可比矩阵     

光绘:自由开源的数字散斑图像生成和评价软件

生成数字散斑图像以及对应的变形图像是数字图像相关研究的基础,然而至今仍然缺乏功能齐全、操作简单、界面友好的专业散斑生成和分析软件;研究者需要自行实现相关算法,不仅费时耗力,也增加了出错的可能性。本文发布了一款自由开源的数字散斑图像生成和评价软件:《光绘》。该软件具有散斑图生成、变形图生成、散斑质量评价和散斑图案推荐等功能:可以生成椭圆、多边形和高斯散斑;可以渲染平移、拉伸/压缩、旋转、正弦、高斯和剪切带等变形模式的变形图;可以计算散斑占空比、散斑尺寸、系统误差和随机误差等关键散斑质量评价参数;可以根据工况生成矢量格式的推荐散斑图案。本文提出向后映射初值快速估计算法和散斑图预渲染技术实现了变形图的实时渲染显示,并使用积分图像技术大幅提升了灰度梯度平方和的计算效率。该软件不仅可用于数字图像相关的学术研究和工程应用,也可服务于实验力学的教学工作,具有广阔的应用前景。