对一道多考查点习题的解析

带电粒子在电磁场中的运动问题是高考的重点和难点.对于此类问题,必须通过带电粒子所处的物理状态和经过的物理过程勾画出带电粒子在空间运动的情况,建立带电粒子的运动模型,然后根据有关物理规律解题.     

基于 MAT LA B的带电粒子在电磁场中的运动模拟

带电粒子在电磁场中的运动是高中物理的重要内容. 文章利用 MAT LA BGU I图形处理窗口, 基于高 中物理教学要求, 分别模拟带电粒子在匀强电场、 匀强磁场以及复合场中的运动图像. 结合高中学生所学知识, 利 用形象化的场图使学生对这部分内容有较深的了解, 以提高学生对电磁场问题分析的能力. 同时, 借此实例让学生 真切地感受科学技术在物理中的应用     

低温等离子体中材料表面性能的改变

在低温等离子体的特殊状态下,等离子体中的电子、离子、中性粒子和光子与材料表面相互作用,在材料表面发生复杂的物理过程和化学反应,使材料表面的结构、成分和性能发生变化,这就是等离子体中材料表面性能的改变或称改性.这种改性方法可适用于金属、半导体、天然高分子和人工合成高分子以及复合材料. 低温等离子体一般指的是电子温度在十个电子伏(或十万度)以下的等离子体.它由带电粒子、中性粒子和光子组成.带正电粒子与带负电粒子的总电荷量相等,因而总体上是电中性的.在等离子体中存在着电子碰撞激发和退激发,光激发和自发辐射衰变,电子…     

电子回旋共振放电的电离特性PIC/MCC模拟(Ⅱ)——数值模拟与结果讨论

采用粒子模拟与蒙特卡罗相结合(PIC/MCC)的方法，应用电磁模型，编写了准三维的电子回旋共振(ECR)放电电离过程的模拟程序，得到了ECR放电过程中电子与离子的相空间分布、电磁场分布.通过对这些分布随时间演化的分析，得出ECR加热发生在ω≈ω_c0且垂直于轴向的区域；ECR区域，微波能量几乎全部耦合给电子，获得能量的电子通过与中性粒子的电离碰撞产生了大量的带电粒子；随着放电的进行，大量带电粒子通过频繁的碰撞，分布由各向异性逐渐趋于各向同性. 关键词： 电子回旋共振放电 粒子模拟 蒙特卡罗 电离     

等离子体物理学的发展概况

等离子体物理是一门新兴学科.等离子体被列为物质的第四种状态,在地球上它是少见的,而在宇宙间却是普遍存在的一种状态,组成固、液、气态的原子或分子都是电中性的,它们之间只有近程的相互作用.等离子体却不然,它包含有游离的带电粒子——自由电子和离子.它们以远程的电磁力相互作用着,并与外界电磁场有着强烈的耦合,尤其在磁场中它表现出很多特异的运动规律,因此有的时候被称为磁流体. 当温度比较高时。热能就能使原子电离,所以高温物质应当处于等离子体状态.温度足够高时,原子的动能能够克服核间的库仑势垒发生所谓热核反应(氘、氚原子要…     

硅中磷、硼浓度的测量方法

在电子工业中,硅是重要的半导体材料,而磷、硼分别是它的施主杂质和受主杂质,因此,研究磷、硼等元素在硅片中的浓度分布,是电子工业生产中感兴趣的问题.本文介绍一种用带电粒子核反应分析这些元素的方法.这种分析方法对轻元素有较高的灵敏度,可测量杂质元素的浓度分布,并且有较高的深度分辨本领.此外,用核反应方法分析微量元素时,还不受被分析元素的物理或化学状态的影响,同时具有非破坏性、快速、直观等特点,所以在固体物理、冶金学、电化学和材料科学等方面得到了广泛的应用. 一、分析原理 我们知道,具有一定能量的带电粒子,如p,d,t,a等与…     

封面说明

Plasma一词目前译作“等离子体”，根据《物理学词典》（等离子体物理分册）（1985年，科学出版社）所述：“一般来说，等离子体概念可作如下定义：它是由大量的接近于自由运动的带电粒子所组成的体系，在整体上是准中性的，粒子的运动主要由粒子间电磁相互作用所决定，由于这是长程的相互作用。因而使它显示出集体行为（例如各种振荡与波、不稳定性等）”．对于这样一种物质状态，当时为什么要称为“等离子体”，笔者实在不明白．这种由大量带电粒子组成的体系，既含有大量离子。也含有大量电子，整体上是准中性的，为什么在汉译时要突出“离子”呢？     

对"等离子体"名称的质疑

Plasma一词目前译作“等离子体”，根据《物理学词典》（等离子体物理分册）（1985年，科学出版社）所述：“一般来说，等离子体概念可作如下定义：它是由大量的接近于自由运动的带电粒子所组成的体系，在整体上是准中性的，粒子的运动主要由粒子间电磁相互作用所决定，由于这是长程的相互作用。因而使它显示出集体行为（例如各种振荡与波、不稳定性等）”．对于这样一种物质状态，当时为什么要称为“等离子体”，笔者实在不明白．这种由大量带电粒子组成的体系，既含有大量离子。也含有大量电子，整体上是准中性的，为什么在汉译时要突出“离子”呢？     

一种校验带电粒子速度成像探测器的新方法

带电粒子(离子或者电子)速度成像技术可以精确测量带电粒子产物的速度分布和角分布,获得光谱级别分辨率的原子分子能级结构,广泛应用于光电离和光解离等分子反应动力学实验中.速度成像探测器的效率和信号相对强度对带电粒子速度分布信息的提取具有重要的影响.由于难以精确测量入射离子数,至今仍然没有直接校验速度成像探测器的方法报道.本文基于铷原子磁光阱搭建了一套离子速度成像实验装置,实现了入射离子数的精确测量及连续可调,并对冷原子的光电离过程、微通道板探测器采集的飞行时间信号、电荷耦合器件采集的荧光屏信号进行了校验,对可能影响速度成像信号相对强度的因素进行了检验.实验结果表明:当入射离子数低于1×105个/(100 ns)时,微通道板探测器的增益稳定,而荧光屏信号强度与入射其表面的电子数量的关系受荧光屏电压影响比较严重.同时,结果表明本方法可以有效校验带电粒子速度成像探测器的效率和信号的相对强度,对使用速度成像技术的实验具有一定的借鉴意义.     

一道物理题的“ 变形”

对一道带电粒子在电磁场中运动的综合题在轨迹图形方面进行拓展和变形, 让学生进一步掌握电磁场综 合问题的解题思路以及带电粒子在电磁场中运动的轨迹, 同时, 也培养了学生的发散性思维     

固体核径迹探测器

绝缘固体具有记录核粒子径迹的能力,这是在1959年前后发现的.1958年在氟化锂单晶体中,用光学显微镜观察到铀裂变碎片的化学蚀刻径迹.第二年在薄云母中,用电子显微镜直接观察到裂变碎片径迹.接着,相继在玻璃和有机聚合物中,发现带电粒子能产生径迹.此后又发现更多的绝缘物质能记录粒子径迹.就是这样,产生了固体径迹探测器和径迹蚀刻技术[1-3].十多年来,固体径迹探测器和径迹蚀刻技术的发展,已导致它可能和已经在很多方面的应用.这此应用场合包括宇宙射线物理、天体物理、核物理、地球物理、地质学、考古学、地球化学、中子剂量和反应堆物理等…     

低能加速器的应用

 加速器是利用电磁场来加速带电粒子的装置,如加速电子、质子、离子等。按能量区分,加速器分成高能加速器、中能加速器和低能加速器。其中能量低于100MeV的小型低能加速器在医学、工业辐照、离子注入及核分析技术等领域均有广泛的应用。一、加速器在医学上的应用1.疾病的诊断传统的XCT是透射型CT,测定的是通过肌体的X射线强度的衰减情况,医生从不同的衰减来分析病变情况。加速器介入医学后,促使了一代能测试脏器功能的新的发射型CT(简称ECT)的问世。     

关于霍耳效应

本文用载流子（电子或离子）在电磁场中的漂移运 动详细说明霍耳效应产生的物理原因，并由阻止震耳 电流的极化电场推导出霍耳效应的公式．给出霍耳系数新的物理意义．     

利用虚光子散射对回旋脉塞自发辐射的分析

利用电磁场变换分析了带电粒子在磁场中的螺旋运动,基于康普顿散射理论和多普勒公式分析了虚光子与带电粒子的康普顿散射,并推导了在磁场中做螺旋运动的带电粒子的自发辐射波长公式.结果表明,当带电粒子在回旋脉塞的磁场中作螺旋运动时,在粒子静止系中可以观察到运动的周期性变化电场和磁场,即运动的虚光子.通过与带电粒子发生康普顿散射,虚光子能够转化为实光子辐射出去.     

圆柱形阳极层霍尔等离子体加速器的质点网格方法模拟

对圆柱形阳极层霍尔加速器内的放电等离子体运用二维质点网格方法（particle in cell）进行数值模拟,用蒙特卡罗碰撞方法处理带电粒子与中性粒子之间的碰撞. 得到了放电通道内离子与电子的分布以及离子流的运动,并且对出口外侧的能量分布进行了统计. 结果发现圆柱形阳极层等离子体加速器的磁场对电子有明显的约束作用,电子集中于阳极附近很小的区域内. 由于电磁场的特殊分布,离子流呈现出双峰式的分布. 离子能量范围从放电电压的20%到接近放电电压,平均能量在放电电压的40%—50%之间. 关键词： 质点网格方法 蒙特卡罗碰撞 数值模拟 阳极层霍尔等离子体加速器     

带电粒子在正交电磁场中运动分析及运动轨迹的计算机描绘

本文运用力和运动的分离与合成方法,分析带电粒子在正交电磁场中运动的轨迹、速度和加速度,简化了解题方法,并采用CAI课件描绘其运动轨迹,使学生在强化物理概念的同时得到综合能力的培养。     

带电粒子辐照下石英玻璃和镀铝膜反射镜光学性能研究

提出低能带电粒子辐照下石英玻璃非弹性电离损伤的物理模型和速率方程，给出了电离效应产生带电离子、电子浓度的解析表达式.讨论了光密度与吸收剂量之间的变化关系，并与实验结果进行了比较.还给出光学反射镜反射率表达式及数学模拟结果.利用所建立的模型，可以定量描述低能带电粒子辐照特别是综合辐照时石英玻璃和镀金属膜反射镜光学性能随辐照剂量的变化情况.     

运用Maple研究带电粒子在正交匀强电磁场中的运动

摘 要:通过对带电粒子在正交匀强电磁场中运动轨迹的求解,介绍了Maple在中学物理教学中的运用.并且利用Maple软件绘制了带电粒子在此正交场中的运动轨迹.     

巧用运动合成分解化解带电粒子在电磁场中的运动问题

通过近几年江苏高考试题的研究发现,3道计算题的基本格式没有太大的调整,即力学综合问题、带电粒子在电磁场中的运动问题和电磁感应问题.2008年江苏一道计算题和一道原创题是复杂的带电粒子在电磁场中的运动问题,笔者通过分析,运用运动的合成与分解的思想较好地解决此问题.现简述如下.     

一种自动微分技术：微分代数及其在带电粒子光学中的应用

微分代数是带电粒子光学中新近出现的一种很有前途的数学工具。作为一种自动微分技术,,它结合了非标准分析、简正级数理论的思考。微分代数提供了一种可达到机器精度的研究非线性系统任意阶性质的极为简便的方法,故应用领域非常广泛,对带电粒子光学中的轨迹追踪、高阶像差分析与校正、灵敏工分析与结构优化设计等都是一个很有效的工具。综述了微分代数的基本原理和独特性,分析了它在事电粒子光学中的应用,以及在不同计算机语言