空腔导体内、外两个点电荷之间的相互作用力为零吗?

有如图所示的闭合金属壳(即空腔导体)。q1和q2是位于该金属壳内、外的两个点电荷,有人根据空腔导体有屏蔽作用这一性质,认为q1和q2之间的相互作用力为零.这当然是错误的.实际上我们可以证明q2和壳外表面(即S2面)上的所有电荷在空腔内所产生的合场强为零,因而q1所受的这合场强的作用力为零.但这并不是单独一个q2对q1的作用力为零.至于q1对q2的作用力同样也不为零,只是可以证明q1和壳内表面(即S1面)上所有电行在壳外任一点的合场强为零.单独的q1在q2所在处激发的电场场强并不为零,对q2的作用力也不为零.一般所说的静电屏蔽作用,是指壳外电行q…     

库仑定律和在静电场中的金属导体内部的带电关系

一般高等学校的普通物理教科书上都提到,如果在庫仑定律中,电荷間作用力的大小不和距离平方成反比,而和其它任何非2的方次成反比,則电場中的导体內部就可能带电?嘉唇o予証明,本文将給予証明以供参考。大家知道,庫仑于1785年由实驗总結出电荷间相互作用定律:真空中两个点电荷q_1与q_2間相互作用力的大小(f)是和其二电荷的乘积(q_1q_2)成正比,而与其距离平方(r~2)成反比。可写为:     

均匀外电场中无限长介质圆柱壳的场分布的计算和讨论

用圆柱坐标系中的分离变量法计算了位于均匀外电场中的无限长介质圆柱壳各区域的电势和电场,由计算结果分析了无限长介质圆柱壳对外电场的屏蔽效果,并指出均匀外电场中的无限长导体圆柱壳、无限长介质圆柱体、无限长导体圆柱及无限大均匀电介质中开有一无限长的圆柱形空腔的电势和电场都可以由均匀电场中的无限长介质圆柱壳电势及电场给出.     

关于静电屏蔽上限的讨论

将导体壳放入外电场中,导体会在表面产生感应电荷,并达到静电平衡状态,导体壳腔内的电场处处为零,这就是静电屏蔽效应.然而,如果外电场极强,或者导体内部的自由电荷太少,以至于感应电场不能完全抵消外电场,则静电屏蔽效应将失效,这就是静电屏蔽的上限问题.本文从静电屏蔽的原理出发,将导体壳简化为一对平行金属平板的模型,定量的讨论了这一问题.通过计算我们发现,由于金属内存在大量的自由电子,在非极端问题中,宏观的导体装置都远远不会遇到静电屏蔽的上限问题.     

“电磁学”教学问题两则

1.不接地导体壳内的电荷改变位置不影响壳外电场分布的问题。 在电磁学讨论静电屏蔽时,常出现这样的问题:如图1所示,点电荷q在导体壳内移动位置时,壳外的电场分布是否改变见了这问题采用唯一性定理是易于解决的.但在普通物理范围内,如何解决呢;我们以球形导体壳为例加以说明.如图2所示,设导体壳为球形壳,在球心放置一点电荷q,此时球壳上的电势为当q从球心移到a点(离球心为r)时,设球壳上的电势为U’.由于导体是等势体以及球对称性,q在以r为半径的球面上任一处,导体壳上的电势均为U’。设 电荷Q均匀地分布在半径为r的球面上,则带电为Q 的球…     

有机超导体

有机化合物这类分子晶体能否具有超导电性,是多年来一直有所争论的问题.1980年世界上第一个有机超导体(TMTSF)2·PF。的发现终于揭开了这个谜,引起了科学家们极大的兴趣. 有机超导体的问世与七十年代发展起来的有机导体密切相关.在有机导体中,相同的平面型有机分子沿着某个方向相互平行堆砌成柱,柱中的π电子云强烈交叠,而相邻的柱间只有微弱的相互作用.这样的结构使它们与普通金属导体有着不同的导电性能,主要表现在(i)导电的强烈各向异性2(ii)低温出现Peierls-Frohlich型相变,金属态转化成绝缘体[1,2].因此,有机导体是一维金属电子理…     

圆柱形导体壳的霍尔效应

提出了一种同轴电缆结构的霍尔效应装置.若中心导体通电流,则在通电的导体壳内外表面之间产生霍尔电势差.讨论了导体壳电势差与中心导体的电流强度、导体壳的电流强度以及导体壳结构之间的关系,发现导体壳很薄时霍尔电势差最大.     

带电细圆环与导体球壳系统的场分布

先依电象法,推导均匀带电圆环在金属导体球壳内的"象电荷";再在球坐标系下,根据电场强度的计算公式与Tay-lor展开式,计算出均匀带电细圆环在全空间的电场分布的级数形式解;进而结合唯一性定理和电场的叠加原理,获得带电细圆环与导体球壳系统的空间场分布.     

巧算均匀带电半球壳之间的静电力

利用静电平衡导体的特点和叠加原理探讨了均匀带电球壳任意两部分对其内部带电体的静电力的性 质; 利用马德堡半球两部分相互作用力的结论和类比法解答两道有关均匀带电半球壳相互作用力的竞赛题     

导体与点电荷之间的相互作用能的一点讨论

不带电荷的导体移到点电荷的静电场中时,导体表面会产生感应电荷.我们证明对任意形状的导体,导体和点电荷之间的相互作用能是点电荷与其镜象电荷之间库仑作用能的1/2,并且对此结果给出一个非常简单的解释.     

一维有机导体的Peierls相变研究

根据建立在电子-声子相互作用基础上的Peierls 相变理论，利用形变势模型和半经验晶体轨道方法计算的能带结构数据，对一维有机导体tetrathiafulvalene-tetracyanoquinodimethane的Peierls相变温度进行了计算.并对其金属-绝缘体相变机制进行了讨论. 关键词： 电子-声子相互作用 Peierls相变温度 一维有机导体     

中专物理教材中的介电常数的讨论

国家教委中等专业学校规划教材—工科各类专业通用《物理》下册(以下简称教材)第八章给出了介质中的库仑定律和电容公式:F=k((q_1q_2)/εr~2);C=(εS)/(4πkd) 笔者认为,上述公式中的ε实际上应是物质的相对介电常数ε_r,而非介电常数ε. 下面进行论征: 1785年,库仑从实验结果总结出点电荷之间的相互作用的基本规律,即库仑定律     

β-环糊精手性识别D/L-樟脑磺酸的NMR研究

利用高分辨液体NMR技术考察了D_2O中β-环糊精与手性药物D/L-樟脑磺酸对映体之间的相互作用, 结果表明樟脑磺酸对映体能够进入β-环糊精的疏水空腔并与之发生手性相互作用. β-环糊精能够手性识别樟脑磺酸对映体. 化学计量关系实验和2D ROESY实验结果表明, 樟脑磺酸对映体的疏水结构只能从β-环糊精疏水空腔的宽口端进入, 并形成化学计量比为1∶1的非对映体络合物.     

两带电半椭球壳之间的相互作用

结合教学实际 ,计算并讨论了两个密合的带电半旋转椭球导体壳之间的静电相互作用     

两带电半椭球壳之间的互相作用

结合数学实际,计算并讨论了两个密合的带电半旋转椭导体壳之间的静电相互作用。     

β-环糊精和3-羧基四氢异喹啉包合物的核磁共振研究

利用高分辨液体核磁共振技术,研究β-环糊精(β-CD) 能否与3-羧基四氢异喹啉 (THIQA) 相互作用形成包合物从而改善后者溶解度. 通过高分辨率利用¹H NMR及2D ROESY技术观察β-CD和THIQA作用前后的谱图. 结果从高分辨核磁的¹H NMR及2D ROESY可以清晰地看出THIQA和β-CD可以形成包合物;THIQA能够进入β-CD的疏水空腔并发生相互作用,并且主要与β-CD空腔内部的质子H5以及窄口端H6相互作用.     

β-环糊精手性识别D/L-樟脑磺酸的NMR研究

利用高分辨液体NMR技术考察了D₂O中β-环糊精与手性药物D/L-樟脑磺酸对映体之间的相互作用,结果表明樟脑磺酸对映体能够进入β-环糊精的疏水空腔并与之发生手性相互作用. β-环糊精能够手性识别樟脑磺酸对映体. 化学计量关系实验和2D ROESY实验结果表明,樟脑磺酸对映体的疏水结构只能从β-环糊精疏水空腔的宽口端进入,并形成化学计量比为1∶1的非对映体络合物.     

光纤及其传输理论

TN25 2004064296 色散缓变光纤中孤子的相互作用=Interaction between solitons in dispersion-decreasing fiber[刊,中]/杨爱玲(中国海洋大学物理系光学光电子实验室.山东,青岛(266071)),秦宇…∥光电子·激光.—2004,15(4).—495-498 以非线性薛定谔方程为理论依据,应用对称傅里叶变换,采用MATLAB编程。对色散缓变光纤(DDF)中孤子间相互作用进行了理论模拟,并与普通光纤进行了比较。研究发现,当孤子间初始间距q_0=3时,DDF中孤子间无相互作用,而普通光纤中存在强相互作用;DDF中直到q_0=2时孤子间才出现明显的相互作用。结果表明,     

核壳型量子点(ME)4@(ME)28(M=Cd/Zn，E=Se/S)核壳间相互作用研究

采用密度泛函理论和自然键轨道理论结合的方法对核壳型量子点团簇(ME)4@(ME)28(M=Cd/Zn,E=Se/S)的几何结构、范德华体积、分子轨道和核层与壳层间的轨道占据进行模拟,分析不同核壳团簇结构中核与壳之间的相互作用。结果显示,核层金属原子与壳层非金属间距离大于核层非金属原子与壳层金属原子间距离,相同壳层时,Zn-Se/S键长小于Cd/Zn-Se键长,孤立的核和壳体积之和大于相应核壳构型的体积;核壳间的相互作用主要源于壳层非金属原子Se的sp杂化轨道和核层金属原子Cd/Zn的s、p及少量的d轨道相互作用。研究表明,一方面,核内原子和壳上的原子之间存在很强的化学键的作用;另一方面,在核与壳之间存在着显著的边界,表明核、壳构型有差异,核壳构型中的核与壳之间存在相互作用且二者相互影响。     

外包壳对具有氧化孔径层的圆柱形VCSEL阈值增益的影响

采用矢量场模型,对具有诱人应用前景的圆柱形垂直腔面发射半导体激光器（VCSEL）的模式阈值增益进行了数值模拟;为减弱金属圆柱的反射以使理论计算更接近实际,采用两种方案,将外加金属包壳视为非理想导体,或在此基础上,将金属包壳与激光器主体结构隔开. 从模式的阈值增益与顶Bragg反射镜层周期数的关系方面,与理想金属外包壳情况进行了比较. 结果表明,高阶贝塞耳函数模式的阈值增益变化规律基本相同,而0阶贝塞耳函数模式的阈值增益变化规律相差较大.