全光汤姆孙散射

随着激光和加速器技术的发展,激光场强度和粒子能量也有所提升,在高场强和高电子能量的条件下,电子与光子的汤姆孙散射过程将达到高度非线性状态,在这种状态下会发生多光子效应,即单个电子同时与多个光子相互作用并辐射一个高能光子,此过程通常称为多光子汤姆孙散射.当场强和粒子能量变得更高时,需要引入量子电动力学理论来解决极端光场物理中的动理学过程.近期,全球多台数拍瓦激光装置逐渐投入使用,激光等离子体相互作用中的此类效应会变得极其显著.而全光汤姆孙散射成为目前研究极端光场物理最佳的实验方案,因此,系统地研究全光多光子汤姆孙散射是本领域未来十年极其重要的方向.本文对近年来全光汤姆孙散射实验从单光子、低阶多光子到高阶多光子的研究进展进行了综述,并对其未来的发展方向进行了展望.另外,伴随着散射过程产生的准直高亮X/伽马射线,有望发展成为具有重要应用价值的紧凑型超亮高能光源.     

Optimization of highly efficient terahertz generation in lithium niobate driven by Ti:sapphire laser pulses with 30 fs pulse duration

We systematically study the optimization of highly efficient terahertz(THz) generation in lithium niobate(LN)crystal pumped by 800 nm laser pulses with 30 fs pulse duration. At room temperature, we obtain a record optical-to-THz energy conversion efficiency of 0.43% by chirping the pump laser pulses. Our method provides a new technique for producing millijoule THz radiation in LN via optical rectification driven by joule-level Ti:sapphire laser systems, which deliver sub-50-fs pulse durations.     

“烟囱会飞”现象的动力学研究

"烟囱会飞"是指轻纸卷成圆筒被点燃上端之后能起飞的现象.根据空气热动力学原理和预实验,首先确定了纸筒上升的动力学参数,再通过引入牛顿内摩擦定律和流体流动特性参数的微分关系式建立了物理模型,在此基础上进行实验定量研究了"迎面阻力"这个主要的动力学参数,发展了一种计算其大小的新方法,并且讨论了它对纸筒上升的影响.实验简单易行,不仅能够作为设计性实验用于大学物理实验教学,而且可以由此解释生活中常见的热力学现象.     

亥姆霍兹旋转木马演示仪的实验设计

介绍了亥姆霍兹旋转木马在制作过程中的技术路线以及设计技巧.该装置利用亥姆霍兹共鸣器原理,把共鸣球颈口声压巧妙地转化为旋转的动力,可以通过演示旋转快慢来研究共鸣器共振强度与外界声源频率、强度以及自身物理参数的关系,经过演示实验证明教学效果良好.