Kerr非线性介质中聚焦像散高斯光束的传输特性

当高功率激光通过Kerr非线性介质传输时,Kerr效应会严重影响激光的传输特性.实际应用中常遇到像散光束.迄今为止,像散光束传输特性的研究大都局限于在线性介质中的传输,而在非线性介质中传输的研究较少,且还未涉及像散激光束通过含光学系统的Kerr非线性介质传输变换的研究.本文主要研究Kerr效应对聚焦光束像散特性和焦移特性的影响,以及聚焦像散高斯光束的自聚焦焦距和光束焦点调控.在光束扩展情况下,推导出了聚焦像散高斯光束在Kerr非线性介质中传输的束宽、束腰位置和焦移的解析公式,研究表明:在自聚焦介质中,随着自聚焦作用增强(如光束功率增强),光束像散越强,但焦移越小;在自散焦介质中,随着自散焦作用增强(如光束功率增强),光束像散越弱,但焦移越大.另一方面,在光束自聚焦情况下,推导出了自聚焦焦距的解析公式,研究表明利用光束像散可以调控光束焦点个数.     

R11离心式冷水机组替代冷媒的选择

根据蒸气压相似原理,通过理论计算,筛选出了一种比较理想的离心式冷水机组新型制冷剂(XJ-3),该制冷剂由R245ca和R245fa组成.并且分析了该制冷剂的变工况和泄漏工况下的性能变化.     

速度滑冰如何减小空气阻力

本文主要介绍了速度滑冰运动员在比赛中如何减少空气阻力。首先介绍了速度滑冰运动员受到的空气阻力,包括摩擦阻力和压差阻力;然后通过风洞实验和计算机模拟说明了速度滑冰运动员如何通过服装、姿势和队列实现减阻。通过研究速度滑冰中的减阻问题能为冬奥健儿提供所需的科技支持,并帮助提高比赛成绩。     

漫谈冰球大力击射中的力学原理

冰球作为冬奥会唯一的集体球类项目,展现了技术、力量和速度的完美结合,诠释了“更高、更快、更强、更团结”的奥林匹克精神。本文主要从力学的视角,分析和讨论了冰球大力击射过程中的影响因素,揭示了其中的力学原理。通过设计冰球大力击射的模拟实验,发现直杆的旋转角速度和直杆的长度对冰球速度有重要的影响。从角动量守恒和能量守恒的角度可知,冰球最终速度与运动员击球前的旋转角速度成正比,且冰球距离转轴的距离越大,击打出的冰球速度也越大。     

钢架雪车如何实现贴壁飞行

针对冬季奥运会的钢架雪车比赛项目,通过运用达朗贝尔原理,本文阐述了钢架雪车运动员在比赛过弯阶段实现贴壁“飞行”的力学原理,设计制作了实验道具并开展了演示实验,阐明了适当的滑行速度和低重心是钢架雪车运动员安全顺利过弯的重要因素。本文还讨论了本演示实验在理论力学教学中的应用前景。     

身体倾斜与雪板变形——高山滑雪刻滑回转中的力学

高山滑雪是传统的冬季奥运会比赛项目,其中的刻滑回转动作蕴含了丰富的力学知识,非常适合作为实际案例用于力学专业教育及科普介绍中。本文分别应用达朗贝尔原理和梁的弯曲理论研究了高山滑雪运动员在刻滑回转动作中的身体倾斜和雪板变形这两个关键特征,结果表明了刻滑回转动作与人体姿态倾斜和滑雪板力学性能间的密切关系。本文所构建的力学模型简单易懂,所含知识点清晰明确,可作为力学相关课程的教学案例来培养学生解决实际问题的实践能力,也可作为科普案例来展示力学在人们日常生活中的应用实例。     

利用"万有引力场的高斯定理"计算 地球表面某处的重力加速度

通过量子理论推导及类比电场来建立引力场高斯定理的概念,并根据布伦地球密度分布模型及受力情况分析得出地球表面某处的重力加速度计算公式,为重力加速度的理论计算提供了一种全新的思路和方法,对误差可能产生的来源也做了相关分析和探讨。     

非均匀大气中准稳态自聚焦效应对靶面光束质量的影响

围绕减小碎片靶面上光斑尺寸从而提高靶面光强的问题，采用解析方法研究了部分相干脉冲光（PCLP）在非均匀大气中的准稳态自聚焦效应对空间靶面光束质量的影响。推导出了PCLP从地面上行大气传输至空间轨道的束宽、曲率半径和实际焦距的解析表达式。研究表明，准稳态自聚焦效应会导致焦移，从而导致靶面光斑尺寸增大。指出采用准稳态和稳态修正焦距方法可以有效抑制准稳态自聚焦效应，从而减小碎片靶面光斑尺寸。推导出了PCLP的准稳态和稳态修正焦距的解析表达式，并给出了其适用条件。研究发现，采用准稳态修正方法能获得比稳态修正方法更小的靶面光斑尺寸，但稳态修正方法更易实现。