第4届欧洲物理奥林匹克竞赛实验试题1的介绍与解答

第4届欧洲物理奥林匹克竞赛实验试题1为隐藏的电荷,本文详细介绍了试题1的命题、虚拟实验考试流程和解答,结合物理背景知识和实际应用介绍了命题目的,并分析了参赛学生的答题情况.试题1通过测量电子的初动能和入射、出射位置,计算出待测电荷的位置和电量,可用于理论力学、原子物理等教学内容.     

热声热机

热声热机(Thermoacoustic Engine)是一种把热能转换成声能或者说声波等形式的机械功的装置。像其他许多热机一样,它可以逆向运行而作为制冷机,即利用声能将热量从低温热库输向高温热库。热声热机的高运行频率减少了热传导并且无需任何气室。与许多其他热机不同,除了工作流体本身,热声热机没有任何活动部件。     

真空中两个点电荷间电势为零的点及其产生的场强

以真空中的两个点电荷为研究对象,讨论了空间坐标系下电势为零的点所形成的轨迹,以及电势为零的点的场强大小及方向;并通过MATLAB进行数值模拟,验证了结论的正确.总结了空间场强求解的一般方法和要点,明确了场强的空间分布性.     

Removing paint from a metal substrate using a flattened top laser

In this paper,we investigate laser cleaning using a flattened top laser to remove paint coating from a metal substrate.Under the irradiation of a flattened top laser,the coating paint of the metal substrate can be removed efficiently by laser induced ablation,stress,and displacement force.The temperature distribution,stress,and displacement are calculated in the coating layer and substrate using finite element analysis.The effects of a Gaussian laser and a flattened top laser and the results of different diameters of laser spot are compared.The investigation shows that the flattened top laser can reduce the substrate damage and enhance the cleaning efficiency.This method meets the need of large area industrial cleaning applications by optimizing the flattened top laser parameters.     

玄参汤剂的荧光光谱分析

测量了相应的激发光谱以及溶液的pH值,发现同种玄参汤剂中的荧光峰值波长随着激发波长的增加而增加;冷浸玄参汤剂的荧光峰为441 nm,而沸煮玄参汤剂的为532 nm;相应激发光谱由双峰结构向单峰结构转变,并且激发峰值也有明显的红移;同时其pH值由5.5变化到4.1。结合有机物混合体系中的荧光产生机理,解释了上述现象的产生原因：玄参汤剂中的不同荧光分子之间的相互作用以及相同荧光分子内部的能量转移;加热所导致的荧光大分子含量的增加和荧光分子间氢键二聚体的形成。文章对中药玄参的药理学研究具有一定的参考价值,为玄参汤剂质量鉴定提供了一种有效的测量方法。     

Experimental Study of Effect of Medium Boundary on Light Distribution in Tissue Phantoms

An experimental method for investigating the effect of medium boundary on distributions of light in the biological tissue phantom intralipid is presented. Measurements of distributions of light in intralipid-10% suspensions at 633 nm are described, in which a narrow collimated beam is incident on the surface of the phantoms and into the different depths inside of the phantoms. The experimental results show that the effect of the boundary of the medium on the curves geometry of light distributions is trivial, but the effect on intensity of scattering light is obvious, the maximal relative change of the energy fluence reaches 53.8% and the position of the peak of the energy fluence curve has a shift of 1.1 mm in the reverse direction of incident light for the phantom with albedo a=0.998, and the effect of the boundary is decreased with the increase of the absorption coefficients of tissue phantoms. The experimental results were analysed by the diffusion theory. These studies will be helpful for further understandings of the relation between the boundary of biological tissue and the distribution of light in tissue.     

高浓度镱铒共掺磷酸盐光纤放大器增益特性

在忽略高能级的自发辐射和光纤损耗的情况下，利用速率方程和传输方程理论研究了高浓度Er³⁺/Yb³⁺共掺磷酸盐玻璃光纤放大器的增益特性，讨论了Er³⁺浓度、Yb³⁺浓度、抽运光功率、信号光功率、光纤长度对放大器增益的影响，并与单掺铒光纤放大器进行了比较.由于Yb³⁺的敏化作用降低了铒离子的团簇效应，减少了离子间相互作用，共掺光纤的增益和效率明显高于单掺光纤.数值计算表明，3.2cm长Er³⁺/Yb³⁺共掺光纤在980nm的20dBm(100mW)抽运功率下，1532nm处的增益可达10dB. 关键词： 镱铒共掺光纤放大器 速率方程 传输方程 高浓度     

1.54μmEr3+,Yb3+共掺玻璃激光器的速率方程及数值分析

LD抽运共掺Er,Yb玻璃激光器中的跃迁过程较复杂,针对双掺离子之间的能量传递和Er3+的多种跃迁过程,给出了详细的准三能级系统的速率方程,在合理简化后进行了数值分析,分析了Er3+掺杂浓度和介质长度、抽运光斑、输出镜透过率、谐振腔长、抽运光的椭圆度等因素对激光阈值及斜率效率的影响. 关键词： 1.54μm激光 Er3+玻璃 速率方程 数值分析     

脉冲钛宝石激光器的双波长运转

报道了脉冲钛宝石激光器的双波长可调谐运转，双汉总能量达到４１．８ｍＪ，调谐范围大于１００ｎｍ并且研究了双波长运转时的竞争效应，增益损耗的影响，时域特性等。     

第14届亚洲物理奥林匹克竞赛实验试题与中国队学生实验能力分析

介绍了第14届亚洲物理奥林匹克竞赛实验试题,并针对参赛学生在竞赛中的失分情况分析了竞赛评分规则,指出了实验数据处理方法中的重点和存在的问题。