日食月食形成原理及日月食相

1影光源发出的光照到不透明的物体上，在物体的后面形成一个光线照不到的黑暗区域，这就是影，若光源发光面较大，每个发光点都在物体的后方形成影区，这些影区重叠部分是先完全照射不到的黑暗区域叫做本影（见图1）．本影周围部分光源照射不到的半明半暗区域叫半影．而图中3区好像也是本影，其实那里也能得到一部分光的照射，并不是真本影叫做伪本影．太阳是一个很大的发光体，地球及地球的卫星--月球都是不发光体，在地球及月球的背后都有本影、半影及伪本影．由于地球绕太阳公转、月球绕地球旋转、地球本身还在自转．它们共同运动的结果…     

谈光对物体的投影

 光在传播过程中遇到不透明物体时,在物后方形成的暗区称影.它是光直线传播的结果.在影中,光不能到达的完全暗区称本影.只有部分光能到达的半暗区称半影.     

刚体微小横向位移的激光散斑干涉测量法

刚体微小横向位移的激光散斑干涉测量法①何小东（郴州广播电视大学湖南郴州４２３０００）１测量原理我们知道，大多数物体的表面与光波长（λ＝０．５μｍ）相比是极为粗糙的。当用激光照射这样不透明的物体表面时，经反射形成的散射光可看作是物体表面上有无数个相干点...     

X射线菲涅耳波带板成像和投影式相衬成像的数值模拟比较

通过解析分析和数值模拟,比较了钛K线（4.5 keV）与铜K线（8.0 keV）等X射线源背光透视物体情况下,菲涅耳波带板直接成像与投影式相衬成像对被透视物体的空间分辨能力。结果表明,波带板成像可实现优于1 m的高空间分辨能力,而且使用较大尺度背光源更有利于成像。对于高透射或弱吸收的透视物体,波带板难以成像,可采用投影式相衬成像实现m级空间分辨。计入了以前文献没有考虑到的更高阶影响后,解析给出了点光源照射下相衬像的强度分布与对比度。模拟了微焦点X射线源照射存在厚度起伏的薄膜靶以及密度空间调制靶的相衬成像,点光源情况下模拟结果和解析结果相符。讨论了光源大小、成像距离等参数对相衬成像对比度和空间分辨能力的影响,结果表明,通过减小光源尺度和调节物体到探测面的距离,空间分辨能力可优化到1～4 m。     

激光散斑技术与水工建筑物

散斑干涉计量术是七十年代发展起来的一门新兴技术．当用激光照射物体表面时,其漫反射光相互干涉形成了随机分布的斑点,该斑点称为“散斑”（ｓｐｅｃｋｌｅ）．散斑在六十年代初兴起的激光全息术中曾被作为相干噪声力求消除掉的．１９６８年。Ｂｕｒｃｈ和Ｔｏｋａｖｓｋｉ指出［１］。用全息底片将物体表面的随机分布的散斑与物象一起拍摄下来而得到的散斑图。可用来获得物体表面变形（位移）的信息．Ａｒｃｈｂｏｌｄ,Ｂ?...     

掠入射法测量液体折射率实验现象分析

掠入射法是基于全反射定律,采用几何光学原理来测量液体折射率的一种方法.文中对掠入射法测量透明液体折射率实验中出现的干涉条纹进行了定量分析,认为在分光计望远镜中观察到的干涉条纹是光线进入辅助透镜和直角棱镜间被测薄液膜干涉形成的,通过定义干涉条纹疏密度,对于薄膜引起的光程差与干涉明纹(或暗纹)间距两者间的关系进行讨论,其讨论的结果与实验结果一致.     

瞬态激光脉冲在吸收、发射性介质内引起的温度响应

本文导出了平行光入射辐射穿过半透明界面,在吸收、发射性介质内产生的辐射热源的表达式。数值模拟了瞬间激光脉冲入射下：（1）半透明介质与不透明介质在非人射面上的过余温度响应;（2）入的激光的波长对温度响应的影响;（3）界面光学特性（两侧均为不透明界面,两侧均为半透明界面,一侧为半透明、另一侧为不透明界面）对温度响应的影响;（4）采用Planck、Rosseland平均吸收系数处理非灰介质时,对辐射与导热瞬态耦合换热的影响。     

激光光电流效应

当气体放电管受到光的辐照时,如果光的频率和参与放电的粒子（原子、分子或离子）的某两个能级之间的跃迁频率一致,则放电管的宏观电参数（电压、阻抗或电流）就会发生变化,这一效应称为“光电流效应”（即缩写为ＯＧＥ）．当激光器作为光源使用时,这一效应就称为“激光感生的光电流效应”,简称“激光光电流效应”．光电流效应早在五十多年以前就已经被Ｐｅｎｎｉｎｇ发现了,他当时用一支氖放电管去照射另一支氖?...     

微量离子控制富含芳香环材料表面的“咖啡环”效应

一滴咖啡蒸发后,会在液滴边缘形成一个比中间区域颜色深得多的暗环,这种不均匀沉积现象就是“咖啡环”效应。无论是液滴中分散的颗粒胶体,还是分子或离子,在液体蒸发后都可能在固体表面形成类似于“咖啡环”的图案。     

矫顽力新理论与低温下的特大内禀磁硬度

二卷长度一样的声像带,录放节目相差几倍;二台功率相同的发电机,体积和重量相差几十倍;二块大小相当的磁铁,吸引的物体相差几百倍．原因是什么？它们的矫顽力不同是重要原因之一．矫顽力不但是标志磁性材料品质、进行分类的主要依据［譬如矫顽力大于１０ｋＡ／ｍ（１２６Ｏｅ）的为永磁材料,小于１ｋＡ／ｍ（１２．６Ｏｅ）的为软磁材料,介于两者之间的称为半永磁材料］,而且是为材料创新和改善指引方向的物理量（如分?...     

平面分步透镜的原理和它在太阳能利用中的应用

一、概述平面分步透镜又叫“菲涅尔透镜”,是按菲涅尔原理用普通玻璃或透明塑料浇铸或压延而成．与旋转抛物面聚光镜等常用的太阳能设备比较,它加工容易,成本较低,是太阳能利用中一种有潜力的集光装置．二、平面分步透镜的光学原理光线通过三棱镜,两次透过分界面ＰＡ、ＰＢ（见图１）,α１、α２分别表示入射角,Υ１、Υ２分别表示折射角,表示棱镜顶角,　表示光线偏向角,由几何光学原理知：顶角　很小的棱镜叫薄棱镜?...     

RT二维CT扫描的精确重建

基于多个旋转中心的旋转/平移扫描方法(RT扫描)可利用近轴X射线对大型回转试件进行二维CT检测。同传统的二代CT平移/旋转扫描(TR)相比,RT二维CT扫描的扫描时间是TR二维CT扫描时间的1/3。但由RT二维CT扫描插值全局重建的图像,在物体内部,其特征边缘有明显的伪影。采用一种精确的分区域重建方法可消除这种伪影。计算机仿真验证了这种重建算法的可行性。     

封面故事

这是一幅为了研究大气压等离子体射流而拍摄的照片,氦气流的纹影（绿色部分）与等离子体射流被同时摄入照片．纹影术（Schlieren photography）常被用于流体动力学的研究．流体介质由于某种原因（例如热膨胀）产生的折射率分布会使通过其间的平行光线发生偏折,这为获得流体运动状态的影像提供了可能．氦大气压等离子体射流是在通过介电材料微管射人大气的氦气流中产生的冷等离子体“类子弹”流,可广泛地用于材料、生物样品以及人类活体表面的处理．为了研究这种等离子体射流的气流与放电行为之间的关系,我们自己设计搭建一套纹影摄影装置,将氦气流的纹影像和等离子体羽流同时摄人一张照片．这是国际上第一张关于大气压等离子体射流的纹影照片．     

物理学咬文嚼字之六"半"里乾坤大

将某个物事，比如天上掉下来的一块馅饼，一分为二，则得到两半．中文“半”字，从八，从牛，是把牛分解的意思．这里的“半”，比如用在圆的半径、半斤八两等语境中，等于数学上的1／2．牛以及其他的高等动物外观上容易分成较严格意义上相等的两半，是因为它们的结构都具有镜面对称性，这是动物生存在三维空间中（物理学第零定律）因受重力约束（对称性破缺，动物的自由发育空间变为二维）从而只能在二维球面上运动（运动又将自由发育的空间降下一维）的必然结果．然而，更多的时候，“半”并不等于1／2，而只表明是某个整体被分成两份中的一份，是部分的、不完全的意思，比如，半壁江山，半月，半明半暗，半吊子，半瓶子醋等．有时“半”仅用来表示少，比如一星半点（点如何半分？）．     

基于激光吸收光谱技术的燃烧场气体温度和浓度二维分布重建研究

基于可调谐半导体激光吸收光谱技术和代数迭代算法（ART）实现燃烧场温度和浓度二维分布重建．采用时分复用技术,在1kHz扫描频率下分别扫描H2O的两条吸收谱线,7205．25和7416．05cm^-1,对温度分布在300-1100K范围内的气体温度场进行了重建．研究了投影角度和投影光线数目对温度场和浓度场重建结果的影响,并将温度场重建结果与热电偶测量结果进行比较,结果表明,采用四个投影方向时,温度场重建结果与热电偶测量结果除中心低温区域外基本符合．当光线数目减少时,通过在两条光线间增加虚拟光线,代入到迭代算法中,增加光线数目,提高了温度场和浓度场的重建效果．但此方法受到燃烧场温度梯度大小的影响,即在两条光线之间气体温度梯度较大,增加虚拟光线提高温度场重建效果不明显．     

激光导致等离子体空泡及高速离子产生的粒子模拟研究

 用二维半粒子模拟程序PLASIM模拟研究了超强的S极化激光束与过稠密等离子体的相互作用过程，发现等离子体在其表面形成了波纹状结构（等离子体空泡），该现象也称为类瑞利-泰勒不稳定性；发现离子得到很大加速，其相对论动能可以达到72 MeV，并研究了高速离子的分布特点及其产生原因。     

基于高光谱成像技术的山楂损伤和虫害缺陷识别研究

采用高光谱成像技术（420～1 000 nm）对山楂的缺陷（表面的损伤以及虫害区域）进行识别研究。共采摘了134个样品,包含损伤果46个、虫害果30个、损伤及虫害果10个和完好果48个。考虑到山楂的花萼、果梗与损伤、虫害的RGB图像有相似的外观特征,容易造成误判,利用高光谱成像系统采集了损伤、虫害、完好、花萼和果梗五个区域一共230个山楂样本的高光谱图像,并提取相应的感兴趣区域（region of interest, ROI）,得到了样本的光谱数据。使用标准归一化（standard normalized variate, SNV）,卷积平滑（savitzky golay, SG）,中值滤波（median filter, MF）,多元散射校正（multiplicative scatter correction, MSC）方法进行光谱预处理,建立偏最小二乘（partial least squares method, PLS）判别分析模型,结果表明经过SNV预处理后的预测结果较好。最后选取SNV作为预处理方法。应用回归系数法（regression coefficients, RCs）从全波段中提取10条特征波段（483,563,645,671,686,722,777,819,837和942 nm）,利用Kennard-Stone算法将各类样本按照3:1的比例随机分成训练集（173个）和测试集（57个）,并对其建立最小二乘支持向量机（least squares-support vector machine, LS-SVM）判别模型,山楂缺陷的正确识别率为91.23%。然后,运用主成分分析（principal componentanalysis, PCA）进行10条敏感波段下单波段图像的数据压缩,分别采用“sobel”算子和区域生长算法“Regiongrow”识别出86个缺陷山楂样本的边缘与缺陷特征区域,得出单损伤、单虫害和损伤及虫害样本的识别率分别为95.65%,86.67%和100%。研究结果表明：采用高光谱成像技术可以对山楂的损伤、虫害、花萼和果梗进行定性分析和特征识别,该研究为山楂的缺陷无损检测提供了理论参考。     

暗怪波的相互作用

以耦合非线性薛定谔方程为理论模型,数值研究了两个一阶暗怪波在正常色散单模光纤中的相互作用.基于一阶暗怪波精确解,采用分步傅里叶数值模拟法,从间距、相位差和振幅系数比方面讨论相邻两个一阶暗怪波之间的相互作用.基于二阶暗怪波精确解,讨论了两个一阶暗怪波的非线性相互作用.研究结果表明:同相位情况下,间距参数T1为0、5、20时,相邻两个一阶暗怪波相互作用激发产生“扭结型”暗怪波.相比较于单个暗怪波发生能量的弥散,“扭结型”暗怪波分裂形成多个次暗怪波.反相位情况下,间距参数T1为2、7、12时,相邻两个一阶暗怪波相互作用也可以激发产生“扭结型”暗怪波.并且“扭结型”暗怪波初始激发的空间位置偏离原始单个暗怪波的位置5.振幅系数比越大,该空间位置越接近5.二阶暗怪波可以看作是两个一阶暗怪波的非线性叠加,复合型和三组分型二阶暗怪波与相邻两个一阶暗怪波的相互作用略有相似.     

单幅彩色条纹投影的不连续物体表面三维形貌测量

提出了基于单幅彩色条纹投影的不连续物体及动态三维形貌的测量方法。该方法利用计算机产生一幅正弦条纹图和两幅单一强度图分别通过红蓝绿三个通道合成为一幅彩色条纹图,由液晶投影仪投影到被测物体表面,彩色CCD采集变形条纹图并保存在计算机中。通过三色分离,同时获得正弦条纹图和反映表面反射率分布及背景信息图,通过图像除法运算及亚像素精度归一化处理实现物体三维形貌的恢复。对于表面形貌不连续的物体,利用蓝色分量的灰度图像进行二值化处理定位阴影或暗背景,从而引导正确的相位求解。实验验证了该方法对不连续物体动态测量方面的可行性。     

“整体法”解题中速度和加速度的矢量性问题

“整体法”解题中速度和加速度的矢量性问题王小宁（鞍山钢铁学校１１４００２）许多同学在看了一些参考书后提出把两个连接的物体看成一个整体，用“水平伸展法”求解即“整体法”，比“隔离法’懈题简单．其实“整体法”运用的不正确，可能会出现一些问题，下面用一个例...