光栅衍射实验中测量光栅常数的两种辅助方法

衍射光栅可以将不同波长的光在空间上分离开,在光谱分析领域中有广泛应用.利用光栅的衍射来测量光栅常数是大学物理实验中的一个典型实验,而本文介绍的正是光栅衍射实验中的两个有趣现象:一是旋转光栅时,谱线的偏转角存在一个最小值;二是光栅旋转到一定角度时,衍射光斑会逐渐消失在视野中.论文从理论上分析解释这两种现象,并设计出两种测量光栅常数的方法,在实验上进行验证.与传统的用最小偏转角测光栅常数的方法相比,本文重点分析了由判定最小偏转角位置偏差所带来的影响,并提出了对称旋转测量的方法来进一步减小误差.     

DTP平台在大学物理教学中的应用——以驻波为例

驻波是波的干涉的一种特殊情况,也是教学中的一个难点.本文借助大学物理DTP平台设计了一个一维反射驻波,通过平台演示教学,先由波的图像入手建立模型,再借助平台的数值计算和图像处理功能模拟了驻波的形成过程,并对模拟结果进行了讨论.     

基于陀螺原理的组织与外部环境关系的数学模型与仿真

从系统科学的角度看,企业与外部环境之间是相互作用的.利用陀螺模型和仿真方法,分析了自由陀螺的定轴性、进动性和章动性,研究了在外力作用下组织系统的渐进稳定、Lagrange稳定和失稳,揭示了外力作用下单支点系统的动态稳定性和类周期行为.     

水面舰船的数学船型

利用近似理论,提出船型曲线的带有形状因子的指数函数近似,进而利用设计要求中的排水量和浮心纵坐标,构造超越方程组.通过求解形状因子,得到船体型线的数学表达,获得满足静水性条件的初始船型,从而实现舰船的全参数化设计.技术利用舰船主尺度获得舰船初始船型,有助于舰船的概要设计和利用多学科设计优化技术.实例验证了方法的有效性.     

流感模型的数据模拟和动力学分析

利用常微分方程定性和稳定性理论、计算机工具建立并研究了没有疫苗和带有疫苗的流感模型.根据中国疾控中心的数据,利用MATLAB进行参数模拟,得到了流感基本再生数的取值范围,并对疫苗的年生产量做出了估计;同时,求出了模型的无病平衡点和地方病平衡点,证明了无病平衡点当基本再生数小于1时是全局渐进稳定的、地方病平衡点存在时是局部稳定的.     

基于小波变换和改进萤火虫算法优化极限学习机的短期负荷预测

提出了一种基于小波变换和改进萤火虫优化极限学习机的短期负荷预测方法.通过小波分解和重构,对原始负荷序列进行降噪;在模型训练阶段利用改进的萤火虫算法优化极限学习机参数,获得各序列的最优模型;针对各子序列分别预测叠加得到最终预测值.通过在两种时间尺度的数据序列上进行数值计算,与传统的ARMA、BP神经网络、支持向量机及LSSVM等多种经典预测模型相比,模型预测效果更优.     

成对比较阵中权重计算的马氏链方法

成对比较阵广泛应用于综合评判中的权重计算.由于客观事物的复杂性和决策者认识的多样性,常常造成了成对比较阵的不一致性、非互反性和残缺.将成对比较阵反复调整的动态行为对应于马氏链,证明了过程是正则链,并利用正则链的稳定分布作为权向量.方法对满足一致性条件的成对比较阵所得结果与原方法一致,同时可以方便地用于具有不一致性、非互反性或者残缺的情况,从而为权重计算提供了新的简单方法.     

物理学技术革命之第二次量子技术革命

 1665年，一场可怕的瘟疫在英国伦敦流行，剑桥大学被迫停课，学生们都回家躲避。当时只有23岁的艾萨克·牛顿（Issac Newton）也在其中，回到了位于伍尔索普村的一个庄园里，在这里待了18个月。这段时期被晚年的牛顿称为"是我发明创造时期的顶峰"，正是在这段时期里，牛顿潜心自由的钻研开普勒、笛卡尔、阿基米德、伽利略等前辈科学家的主要论著，并发明了微积分，发现了牛顿运动的定律、万有引力定律以及光色散定律等一生中最伟大的几个成就。牛顿将力学体系化后，当时处于萌芽阶段的机械制造有了理论基础，快速发展起来。后来蒸汽机被发明，且不断的被改进提升效率，由蒸汽机带来的"动力革命"引起了从手工劳动向动力机器生产转变的重大飞跃，促使了纺织、船舶、铁路等产业飞速发展，这场"动力革命"也被称之为第一次工业革命。1873年，英国物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwel）出版了《论电和磁》，建立了完整的电磁场理论，将电学、磁学、光学统一起来，并预言了电磁波。对于麦克斯韦来说，他是站在法拉和W.汤姆逊这两位巨人的肩上。他面对众说纷纭的电磁理论，以深邃的洞察力完成了电、磁、光的统一。有了电磁理论的支撑，发电机和电动机相继问世，电器开始用于代替机器，进入人们的生活和生产中。强电能够提供绝大部分生产和生活的能源，而弱电能够提供主要的通信手段（电报、电话等），从此电力开始成为补充和取代以蒸汽机为动力的新能源。另一方面，在1862年，法国人德罗夏提出了四冲程理论，成为内燃机发明的科学基础。19世纪70~80年代，以煤气、汽油为燃料的内燃机相继问世，此后不久，以柴油为燃料的内燃机也研制成功。内燃机的工作效率远远高于蒸汽机，大大提高了工业部门的生产力，特别是迅速推动了交通运输领域的革新。如果使用蒸汽机来发动汽车的话，恐怕需要数十平方米的空间才能容纳动力部分。而如果利用油气为原料的内燃机，动力部分可以缩小放置于仅四平米的汽车当中。这场"电气革命"也被称之为第二次工业革命。19世纪末期，经典力学与电动力学的理论框架已建立完善，并完成了机械革命和电气革命。当时的物理学家普遍很自满的认为，所有的物理系统都可以被经典力学与电动力学的基本方程描述，尽管还存在"两朵乌云"，其中一朵便是黑体辐射中的紫外发散问题。然而正是这一朵乌云，逐渐发酵导     

考虑气象因素的短期负荷预测模型研究

短期负荷预测是针对未来一天到数天各时段的负荷预测的研究,是电力系统负荷预测工作的一项重要内容.针对传统神经网络预测模型应用于短期负荷预测的缺陷,改进了多角度数据分析和组织策略,选择不同年份相近历史日作为相似日,通过最小二乘支持向量机填补确实数据,利用聚类算法预测相似日的短期负荷;同时通过灰度关联算法,考虑气象因素作用下的短期负荷预测模型.实例证明:通过建立与负荷数据相适应的数学模型,对负荷数据进行分析与预测,通过气象因素修正预测模型,可以获得更精确的负荷数据预测.