一个美丽的错误引发的思考和探索

本文从网上流传的2017年高考全国Ⅱ卷理科数学21题的错误版本入手,挖掘了错误版本的潜在价值,对高考试题进行了推广和改编,探索了该题的不等式背景,并由类似的不等式引申提出一个新的问题,旨在提升多种数学核心素养.     

Developments in laser wakefield accelerators:From single-stage to two-stage

Laser wakefield accelerators(LWFAs)are compact accelerators which can produce femtosecond high-energy electron beams on a much smaller scale than the conventional radiofrequency accelerators.It is attributed to their high acceleration gradient which is about 3 orders of magnitude larger than the traditional ones.The past decade has witnessed the major breakthroughs and progress in developing the laser wakfield accelerators.To achieve the LWFAs suitable for applications,more and more attention has been paid to optimize the LWFAs for high-quality electron beams.A single-staged LWFA does not favor generating controllable electron beams beyond 1 Ge V since electron injection and acceleration are coupled and cannot be independently controlled.Staged LWFAs provide a promising route to overcome this disadvantage by decoupling injection from acceleration and thus the electron-beam quality as well as the stability can be greatly improved.This paper provides an overview of the physical conceptions of the LWFA,as well as the major breakthroughs and progress in developing LWFAs from single-stage to two-stage LWFAs.     

一道高考题带来的思考——一种带电粒子在复合场中轨迹的处理方法

带电粒子在复合场中的轨迹一般比较复杂,高中阶段可以定量处理的,一般是直线运动类型的问题,如粒子选择器中的匀速直线运动,如果是非直线类一般很难处理.但是,一道高考题的研究给了我们新的思路.     

Investigations of ionization-induced injection of laser wake field acceleration using phenomenological model

We develop a phenomenological model to investigate dynamics of ionization-induced injection. In the ＂bubble＂ regime of laser wakefield acceleration （LWFA）, it is found that there is an upper limit for laser intensity of ionization-induced injection. In the plane perpendicular to the laser polarization, when the laser pulse is linearly polarized, ionization-induced injected electrons exhibit a filamented structure and semi-coherent betatron oscillation.     

乒乓球的“反常”运动

我们知道,由于惯性,物体运动状态发生变化时,看起来好像呈"相反"的运动状态;比如刹车时乘客向前倾倒,车启动时乘客向后倾倒.在教学中还有这样一个惯性"反常"的问题引起了学生的兴趣:在一个密闭、充满水的长方体容器的顶部和底部分别系一个铁球和一个乒乓球,如图1(a)所示.刚开     

一类微分代数系统的受控不变分布及其不变性

针对一类非线性微分代数系统,利用M导数方法,给出了受控不变分布的概念,并讨论了此类微分代数系统受控不变分布的一些性质.给出了一个计算包含在系统输出核(kerE(h))内的最大受控不变分布的算法,同时讨论了该算法的一些性质.最后,给出一个例子说明如何利用给出的算法计算微分代数系统的包含在系统输出核内的最大受控不变分布.     

基于磁响应光子晶体与量子点的多重变色防伪研究

结合Fe₃O₄@SiO₂ (M)超顺磁胶体粒子动态连续的磁致变色和碲化镉量子点(CdTe QDs)瞬时发射的光致发光特性, 采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)弹性体封装含有M胶体粒子和CdTe QDs的乙二醇(EG)微液滴, 制得了具有多重变色功能的M/QDs/EG/PDMS复合薄膜. 利用光学显微镜、光纤光谱仪、荧光光谱仪、数码相机、拉力试验机对复合薄膜的内部结构、光学性质及力学性能进行表征. 结果表明, 在外界磁场的诱导下, 复合薄膜瞬时呈现明亮的结构色, 且随着磁场强度的降低, 复合薄膜的衍射波长发生连续红移, 移动范围可达145 nm. 此外, 在紫外光的激发下, 复合薄膜可呈现特定波长的荧光发射, 具备良好的光致发光特性. 同时, 复合薄膜断裂伸长率可达132%, 表现出良好的弹性, 这为其附着在不同材料表面实现防伪应用提供了基础. 进一步地, 通过图案化设计, 可制得响应变色迅速、图案隐现可逆、颜色变化多样的防伪薄膜, 这有利于其在信息加密和高级别防伪领域中的应用.     

高品质激光尾波场电子加速器

激光尾波场电子加速的加速梯度相比于传统直线加速器高了3—4个量级,对于小型化粒子加速器与辐射源的研制具有重要的意义,成为当今国内外的研究热点.台式化辐射源应用需求的提高,特别是自由电子激光装置的快速发展,对电子束流品质提出了更高的要求,激光尾波场电子加速的束流品质和稳定性是目前实现新型辐射源的首要障碍.本文归纳整理了中国科学院上海光学精密机械研究所电子加速研究团队十年来在研制台式化激光尾波场电子加速器过程中采取的方案和取得的进展.例如率先提出了注入级和加速级分离的级联加速方案,通过实验获得了GeV量级的电子束能量;基于级联加速方式利用能量啁啾控制,实验获得世界最高品质的电子束流;通过优化激光系统稳定性和特殊的气体喷流结构,获得稳定的高品质电子束流输出等.这一系列实验结果有利于进一步推进激光尾波场电子加速器的应用.     

对水面波教学中常见谬误的澄清

从直观来看,水面波非常类似于典型的横波。在一些教材中经常选用水面波来演示机械波,但在表述中也未加说明。这样在学生头脑中形成的“前概念”,水面波是横波,更有人认为水面波是正弦波。本文从水面波产生的机理出发澄清这些不正确的认识。     

高斯曲率估计与常数平均曲率超曲面的稳定性

本文利用活动标架法及Ｌａｐｌａｃｉａｎ特征值方法研究了常数平均曲率超曲面的稳定性．给出了三维拟常曲率流形中具有常数平均曲率超曲面的共形度量的高斯曲率之上界估计．证明了三维拟常曲率流形中具有常数平均曲率超曲面上一个单连通有界区域为稳定的充分条件．