质量基本单位千克的定义演变及其意义

千克的定义从米制公约起发展到国际千克原器,到现今基于普朗克常量的新定义,经历了200多年.新定义的最大特点是改变依赖实物的定义方式,基于自然常数,这是由于以实物定义具有不稳定性和不可靠性以及量值传递的不便性,且千克的重新定义使SI体系协调统一,并潜移默化地更新质量测量观.千克定义的演变无论对质量测量相关领域还是对大众对科学精神的不断认识都有着重要的意义.     

外光电法测量普朗克常量的误差分析与修正

光电效应实验测量得到的普朗克常量与公认普朗克常量值之间存在较大误差,本文通过一系列实验和数据分析,证明了光电效应实验中截止电压对应的光波长并不是滤色片标称的波长,而是小于滤色片标称的波长,是与光电管灵敏度相关的某一起始波长,即起始波长标称不准是误差的主要因素,并设计了相应的改进方案.     

烟草可替代青蒿批量生产抗疟药

正德国马克斯普朗克分子植物生理学研究所专家发明了从烟草中提取青蒿素的方法,从而可以满足大批量廉价生产抗疟疾药物的需要。这项研究成果刊登在科学杂志《eL ife》上。全球对抗疟疾药物需求很高,但大批量廉价生产始终做不到,因为药物的主要成分青蒿素需要从天然植物青蒿中提取,而青蒿生长的地域和数量受限。德国马普分子植物生理学研究所专家发明了一种特殊的方法,从烟草中提取青蒿素,从而可以大批量廉价生产抗疟疾药物。     

黑体热辐射光谱的宽度与对称性研究及其应用

在获得归一化黑体热辐射光谱图的基础上,定义了黑体热辐射光谱的相对宽度RWη和对称性因子RSFη两个重要参数,并对这两个参数的理论结果予以实验验证,从而可以构成一种新的测温方法,并可望建立一种新的温度标准.     

运用Matlab软件求普朗克常量

通过Matlab软件对实验数据进行多次拟合,经过对比发现曲线的三次拟合方程的图形比较符合经验图形要求.所以采用三次拟合方程再利用Matlab软件来进行编程计算,阐明了利用拟合方程自动求截止电压的方法,最终求得普朗克常量.     

利用固体物理LED发光原理测量普朗克常数

普朗克常数是物理学中一个重要的常数,利用二极管的量子特性探讨运用发光二极管来测量普朗克常数。通过测量二极管的伏安曲线,确定其阈值电压,根据相关量子理论,间接得出普朗克常数,通过与光电效应法测量普朗克常数的测量结果相比较,结果表明此误差略大,但作为一种新型的实验方法探索,对于开拓学生的综合素养还是非常有益的。     

Quantum to Classical Transition by a Classically Small Interaction

We investigate the quantum-classical transition of a kicked rotor （KR） under perturbation by a second one. The influence of such a chaotic KR makes decoherence of the first one, resulting in the emergence of classical diffusion from its quantum dynamics. Such quantum-classical transition persists by decreasing the effective Planck＇s constant h, and at the same time, decreasing the mass of the second KR and the interaction strength proportionally. In the limit of h → 0, due to vanishing small mass and interaction, the second KR has almost no effect on the classieal dynamics of the first one. We demonstrate this via two different coupling potentials.     

基于地基观测的时序卫星红外光谱建模与分析

针对地基观测的卫星红外光谱受复杂因素的影响和外场试验对测量卫星物性信息的缺乏,无法解释卫星红外光谱反演出特征的有效性和具体物理意义的问题,提出了一种基于地基观测的卫星热红外光谱的建模和分析的方法.首先,考虑了太阳辐射、地球辐射、卫星各面对探测器的可见情况、地基探测器可探测卫星的范围、大气衰减等因素的影响,更加准确地建立卫星热红外光谱模型.然后,以风云三号卫星为例,利用该模型计算了在观测时序上卫星在地基探测器入瞳上的3—14μm红外光谱辐照度;分析了影响卫星红外光谱变化的主要因素.最后,利用普朗克函数拟合卫星红外光谱,提取出特征与卫星的物性比较,并对其进行分析.结果表明:在各种影响因素中,由卫星运动引起的对探测器可见情况的改变是影响卫星红外光谱数据的主要因素.等效温度和等效面积物理含义能被有效地解释,等效温度接近于太阳帆板的温度,温差仅在15 K左右,等效面积能表征卫星投影面积的变化;发现利用帆板和本体有较大的温差,能实现帆板和本体的分离,并实现新特征的提取.     

光源的非单色性对光电效应的影响

光电效应实验揭示了光的量子性,用光电效应法测普朗克常量是理工科大学普遍开设的实验内容.     

基于光谱发射率函数基形式不变的辐射测温技术

近年来,随着国防、工业、科技等领域飞速发展,无论是对于军用动力发射系统还是对于民用钢铁冶炼以及高科技新兴产业,辐射温度测量都具有重要意义。尤其在温度极高且伴随着瞬态测温(小于1 μs)需求的场合,多光谱辐射测温法被广泛运用。多光谱辐射测温法是通过选取被测目标多个特征波长,测量特征波长的辐射信息,再假设发射率与波长相关的数学模型,最终求解得到辐射温度。目前,利用该方法实际测温时,光谱发射率都采用固定的假设数学模型,而针对目标在不同温度状态下,该固定模型则无法进行自适应变化。同样,在不同温度下,如何解算最终的发射率和辐射温度也没有普适性的方法。基于普朗克黑体辐射定律,提出一种被测目标在不同温度下光谱发射率函数基形式不变的思想,简称发射率函数基形式不变法。通过该方法,发射率模型可以根据物体在不同温度状态下,函数系数动态改变来进行自适应变化。同时对于如何解算最终的发射率和辐射温度也相应提出了普适性的方法。通过大量仿真验证以及实际测量光谱辐射照度标准灯和溴钨灯温度实验,证明本文提出的方法比现有的光谱发射率处理方法更加简单实用并且能够有效地提高光谱发射率的计算精度,从而提高辐射温度测量精度。同时具有实用性好、应用广泛等特点。