基于LabVIEW的电表改装与校准虚拟仿真实验的开发

虚拟仿真实验是现代实验教学的一个重要手段,它与真实实验可以紧密结合、相互补充.基于LabVIEW开发的电表改装与校准虚拟仿真实验由替代法测电流表的内阻、改装为大量程电流表、改装电压表、改装欧姆表4个实验组成,通过人机交互界面的设计、数值仿真程序设计,使学生获得与真实实验操作一致的学习体验,依据合理评价指标形成的算法规则还对学生的实验过程进行智能化的评价.该虚拟仿真实验突破了传统实验室的时空限制,极大地提高了学生物理实验的学习兴趣,促进学生动手实践.     

锂硼钒酸盐玻璃的~(11)B核磁共振研究

用~(11)B连续波核磁共振谱研究了锂硼钒酸盐玻璃的结构,测量了BO_4,BO_(3s)和BO_(3A)各结构单元的比例。实验表明,锂硼钒酸盐玻璃中N_4的最大值近似为一常数,与V_2O_5的含量无关。Li_2O被V_2O_5和B_2O_3分享。并推测V_2O_5与B_2O_3可能结合生成(BV_(4.5)基团。     

固体宽带组合脉冲的一种设计方法

用量子力学微扰方法结合相干平均理论提出了固体宽带组合脉冲的理论,并用该理论设计了固体宽带组合π脉冲P_x(90°)P_y(90°)P_x(90°),实验表明效果较好。 关键词：     

利用视频分析软件Tracker研究皮球的弹跳

利用视频分析软件Tracker分析皮球在下落弹跳过程中位移和速度的变化情况,并依据分析的实验数据测量重力加速度以及皮球与地面碰撞时的恢复系数.     

在CP MAS NMR中测量质子自旋扩散速率的方法

自旋扩散在固体核磁共振的许多现象中都起着非常重要的作用。现有几种理论方案以估算扩散系数。然而在实践中这种估算既不实际也不可靠。本文提出了确定自旋扩散速率的新方案,它利用的是CP MAS NMR中的稀核退极化规律。带质子的稀核磁化矢量在退极化中表现出两个阶段,慢衰减的第二阶段是单一指数过程,它提供了自旋扩散速率的直接度量。自旋扩散实质上是极化转移的一种宏观表现形式,这种转移通过一系列成对自旋的flip-flop进行,可以用一维随机走步模型描述。从退磁过程半对数曲线的斜率可以求得平均flip-flop时间。自旋扩散系数可以由此估算。在一些典型的刚性有机固体和结晶高分子聚合物中,求得平均flip-flop的时间是700微秒左右。它比偶极相关时间大一个数量级。这意味着,自旋扩散时间常数与自旋—自旋弛豫时间常数是很不相同的,虽然这两个相应过程虽密切相关的。由质子线宽估计自旋扩散系数是不可靠的。     

有限脉冲宽度强脉冲条件下的相干平均理论及其应用

本文用量子力学微扰方法结合相干平均理论提出了有限脉冲宽度强脉冲条件下的相干平均理论。这种方法在处理有限脉宽问题及无窗口(脉冲之间无间隔)脉冲序列时,计算简便,物理意义清楚,结果也较为精确。在设计多脉冲序列时,也有一定的指导意义。本文还讨论了这个方法在固体回波、固体宽带组合脉冲、WHH-4和MREV-8中的应用,并运用这个方法设计了无窗口固体回波脉冲序列P_Y(ω,τ)P_Y(ω,τ)P_X(90°)—τ′和固体宽带组合π脉冲P_X(90°)P_Y(90°)P_X(90°)。实验结果表明,这两个脉冲序列效果较好。     

未掺杂聚乙炔中质子的自旋晶格弛豫——局域化的孤子

测量了未掺杂的顺式聚乙炔(cis-polyacetylene)、反式聚乙炔(trans-polyacetylene)和部分氘代的反式聚乙炔样品的质子自旋晶格驰豫时间T₁,测量了反式聚乙炔的旋转座标系中的质子自旋晶格弛豫时间T_1ρ。结果表明,反式聚乙炔中确实存在大量被称为孤子(Soliton)的自旋中心,它们是质子弛豫的支配因素。孤子是可动的,但又是局域化的。用局域化的孤子模型,不仅说明了T_1ρ过程的多指数型衰减,也解释了它的衰减速率不随温度和自旋锁定场强度而变化的特点。     

固态交叉极化魔角旋转NMR中的极化转移

在普通有机固体中,直接键合的S和I自旋之间的偶极相互作用强于SI_n基团和其它质子之间的I-I耦合。因此,SI_n子系统中的相互作用支配了交叉极化过程中的自旋动力学,在这一新概念的指引下,样品魔角旋转时极化转移的理论和技术有了飞跃发展,特别是,各种新技术涌现出来,以提高高速魔角旋转时极化转移的效率。这些新技术的共同特点是仅调制射频辐射的位相或幅度,而保持高速度的魔角旋转不变。一系列谱编辑方法也已发展起来,它能依据相连质子的个数,产生碳的4个子谱,即C,CH,CH₂和CH₃子谱,这个技术已被用于一组煤样,在煤的CPMAS谱中,4种类型的碳谱是完全互相交迭在一起的,该技术的应用,已取得了令人鼓舞的成果。     

未掺杂反式聚乙炔(CH)x中核自旋晶格弛豫-孤子-维扩散模型

Nechtschein等人报道并分析了反式聚乙炔中质子自旋晶格弛豫时间对拉摩频率ω和温度T的依赖关系。观察到了质子自旋晶格弛豫速率T₁^-1和ω^-1/2的正比关系。但是在高频段,T₁^-1∝ω^-1/2关系发生偏离,且温度越低,发生偏离的频率也越低。 本文用另一种方法对这些实验结果作了分析。首先,论证了孤子一维扩散模型的合理性。排除了质子弛豫速率∝ω^-1/2的另一种解释,即仅仅是核自旋向着静止的顺磁中心扩散。孤子能处在运动状态或静止状态。当温度降低时,发生两个效应,即越来越少的孤子处于运动状态,且运动孤子的扩散系数减小。只有扩散的孤子对所观察到的质子弛豫有贡献,而固定孤子的贡献可以忽略。其次,描述了运动孤子的一维随机行走模型,计算了它的相关函数和谱密度函数。质子自旋晶格弛豫速率是: 其中C是运动孤子的浓度,τ是运动孤子沿链跳跃时,渡越相邻位置的跳跃时间,ω是质子的拉摩频率。 这个公式揭示了质子弛豫速率的频率和温度依赖关系的主要特征。它和Nechtschein的测量结果拟合得很好。从拟合中可以得到各个温度下运动孤子的跳跃时间和相对浓度。     

色散渐减光纤中自相似脉冲传输区域的研究

从非线性薛定谔(NLS)方程出发,用分步傅里叶方法结合对数值解的波形分析,确定了色散渐减光纤(DDF)中能实现自相似脉冲传输的区域,并研究了初始脉冲和光纤参数对自相似区域和演化速度的影响。结果表明,初始脉冲能量的减小有利于扩宽自相似区域,但会使自相似演化进程略为减慢;初始脉宽有一个最佳值,在最佳值上自相似区域最宽,演化较快且输出脉冲和啁啾较为稳定;高斯脉冲比双曲正割脉冲更快转化为自相似脉冲,传输区域也更广。选择具有较小非线性参量的DDF可以获得较广的自相似区域,同时非线性参量的增大可以加快自相似演化,而群速度色散参量和增益系数必须选择在最佳值附近,才能获得最大自相似区域和最快演化速度。