物理奥林匹克竞赛实验专题

第 1 0期试题解答用直尺在坐标纸上画一直线 (用 A表示 ) ,放置棱镜使其长直角边所对的棱 C与该直线重合 .棱镜的横截面剖析图如图 1所示 (虚线三角形表示棱镜的初位置 ) .眼睛沿斜边注视该直线 ,并保持眼睛位置 (用 B表示 )不变 .然后 ,在纸面上沿箭头方向平移棱镜 ,至眼睛能看到棱镜的棱边 C为止 .这说明棱边 C发出的光线至D点折射后 ,进入眼睛 B.用笔划出这条棱边C、D及 E的位置 .设长直角边与空气界面的入射角为 β,AE=b,CE=c,DE=h.于是有图 1　三棱镜横截面剖析图hb=tan60°,　 hc=tanβ整理得tanβ=3 bc ( 1 )由折射定律有nsin…     

多媒体在二维动量实验中的应用

利用VisualBasic的多媒体功能和CCD摄像头以及气垫桌等组成的实验系统，演示了二维碰撞中的动量守恒．     

透镜初级球差的横向剪切干涉条纹研究

利用玻璃平行平板构成简单的横向剪切干涉仪可以观察到单薄透镜形成的准直光束的剪切干涉条纹,由干涉条纹分布求出对应的几何像差和离焦量.用焦距为190 mm的单薄透镜做实验,实验结果与计算机模拟结果符合,说明可以从剪切干涉条纹的分布求出透镜的轴向调整误差和初级球差.     

误差杆的概念及其应用

介绍了误差杆的概念及其在实验作图中的应用。     

超高效液相色谱-串联质谱法测定化妆品中全氟及多氟化合物北大核心CSCD

该文基于超高效液相色谱-串联质谱法(UHPLC-MS/MS),建立了多种类型化妆品中全氟及多氟化合物(PFASs)的分析方法。水剂、膏霜、乳液、凝胶和粉剂样品经过饱和乙酸铵-氯化钠溶液(含1%甲酸)分散后采用1%甲酸-乙腈溶液提取,油状和蜡基类化妆品经过正己烷分散后采用饱和乙酸铵-乙腈溶液(含0.001%氨水)提取,提取液以Agilent RRHD Eclipse Plus Zorbax C_(18)色谱柱(3.0 mm×100 mm,1.8μm)进行分离,在电喷雾离子源(ESI)下以多反应监测(MRM)模式检测,基质匹配外标法定量。通过考察不同前处理方式对30种PFASs回收率的影响,确定最优前处理方法。在优化条件下,30种PFASs在1~250μg/L范围内呈良好线性关系,相关系数(r^(2))为0.9903~0.9998;方法检出限为0.025~0.125μg/g,定量下限为0.050~0.250μg/g,30种PFASs的平均回收率为70.8%~112%,相对标准偏差(RSD,n=6)为0.50%~12%,24 h内各基质溶液中30种PFASs的峰面积相对标准偏差(RSD)均小于10%。采用该方法对采集的88个化妆品样品进行检测,发现1个阳性样品,检出全氟辛酸(PFOA)和全氟辛基磺酸(PFOS)含量分别为4.7μg/g和1.4μg/g。该方法简便、快速、准确、灵敏,可为化妆品的质量控制和日常监管提供技术支撑。     

核磁方法研究离子液体与丙酮的相互作用

运用核磁共振手段, 研究了室温离子液体1-辛基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([C8mim][BF4])在不同比例的离子液体／丙酮混合体系中1H和13C的化学位移及13C的自旋-晶格弛豫时间(T1). 结果表明, 离子液体[C8mim][BF4]的阳离子芳环上的氢原子, 以及与氮原子直接相连的甲基和亚甲基上的氢原子都与丙酮羰基上的氧原子有相互作用, 从而减弱了离子液体阴阳离子间的强相互作用, 使离子液体的运动加快, 黏度降低.     

微波加热制备含稀土(La2O3)矿渣微晶玻璃研究

利用矿渣制备微晶玻璃是提高矿产资源利用率的主要形式之一。本文以白云鄂博尾矿为原料,采用微波一步法制备了CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂(CMAS)系辉石相矿渣微晶玻璃。选择835 ℃作为晶化温度,研究了微波加热对微晶玻璃析晶行为和微观组织的影响。以La₂O₃作为研究变量探讨了La₂O₃添加对矿渣微晶玻璃析晶行为的作用。与传统的热处理制度相比,微波加热可以在较短的时间内达到较高的析晶效果。同时La₂O₃的添加促进了晶粒细化。由拉曼光谱分析,La离子添加会导致玻璃网络中桥氧的增多,促进了辉石相析晶。在La的添加量为4%(质量分数)时硬度最高,达到了829.22 MPa。     

Galilean炮在刚性壁上的回弹1)

研究了Galilean炮——即若干个直径递增的弹性球组成的球链---撞击刚性壁回弹的问题。采用三种力学模型：分离刚体的多次"弹性"碰撞、多刚体的接触碰撞、以及有限元模拟,对球链撞击问题进行了分析,旨在给出碰撞结束后末端小球的飞离速度与入射速度的比值。研究表明：球链碰撞反弹后将会散开,末端小球的飞离速度明显大于球链入射速度;当入射球链间存在间隙时,末端小球的速度增幅更加明显。通过实验展现了这种末端小球回弹速度增加的现象。     

基于硼酸酯的19F磁共振分子探针的设计合成及活体深组织活性氧物种的激活响应成像

活性氧簇(ROS), 如过氧化氢, 在生物体内的各种生理和病理过程中发挥着重要作用. 生物体内活性氧簇水平的异常与多种疾病(炎症、 肿瘤和器官损伤等)密切相关, 使ROS监测成为研究和诊断这些疾病的重要工具. 目前, 实现活体内深组织中的活性氧簇成像仍然面临挑战. 本文设计并合成了一种响应型的¹⁹F磁共振成像(MRI)探针(Gd-DPBF), 并将其用于实现对活体内通用活性氧簇的检测和成像. 该探针由钆螯合物通过活性氧簇响应的芳香硼酸酯键与含氟砌块相连接构成. 体外和体内成像实验结果证实, 该探针可以实现在活体荷瘤小鼠中针对肿瘤中高表达的活性氧进行检测和成像, 展示了其在生物体内对活性氧簇相关生理过程进行深组织、 零生物背景成像方面的潜力.     

N和F共掺杂C3N4的制备及其可见光催化性能

针对氮化碳（C₃N₄）光生电荷易复合、光催化性能有限的不足,我们制备N和F共掺杂C₃N₄（NF-C₃N₄）,以提升其光催化性能。利用NH₄F在高温下原位分解产生的HF和NH₃,对C₃N₄刻蚀的同时实现N和F双元素共掺杂。以氯化铵（NH₄Cl）为对照,制备N掺杂C₃N₄（N-C₃N₄）。利用扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、比表面积测试和电化学表征手段研究N、F共掺杂对C₃N₄形貌、成分、结构和物化性质等的影响规律。相比于C₃N₄和N-C₃N₄,NF-C₃N₄呈多孔状,比表面积增大,光生电荷的生成、分离和转移均被促进,NF-C₃N₄光催化还原Cr （Ⅵ）的速率是C₃N₄的2.6倍、N-C₃N₄的1.7倍。进一步考察了不同前驱体（尿素、双氰胺和三聚氰胺）对制备C₃N₄的影响,发现以尿素为前驱体的C₃N₄与NH₄F的质量比为3∶2时,NF-C₃N₄呈现最佳的光催化性能。催化剂用量、光照强度、空穴捕获剂浓度的增加和pH的降低均能提高Cr （Ⅵ）还原速率。在NF-C₃N₄浓度为0.1 g·L^-1、pH=3、c_EDTA-2Na=2 mmol·L^-1、40 min可见光照射后,Cr （Ⅵ）去除率达到90%。5次循环实验表明,优化制备的NF-C₃N₄光催化还原Cr （Ⅵ）的性能保持良好,具有较高的稳定性。