原子动量的量子测量

我们讨论了一个二能级原子与光场相互作用系统，在远离共振的情况下，当光子与原子之间的发生了动量交换时，通过对光场与原子之间纠缠态测量，得知原子的动量信息。     

电子动量谱仪的研制和He原子的电子动量谱学实验

此文概要描述了国内首台电子动量谱仪的研制，以及利用这台谱仪对Ｈｅ原子进行电子动量谱学实验所得的结果。     

径向动量的等效算符及其量子测量

提出了一种在正交曲线坐标系分解动量的新方法,进而给出了球坐标下径向动量算符的一种等效表示.尽管径向动量算符本身不能测量,这个等效算符却能测量,从而解决了径向动量的非自伴性但是具有不确定度之间的矛盾.以基态氢原子为例,给出了等效径向动量的值的分布.     

激光等离子体动量转换效率的实验研究

强激光与固体靶相互作用时，产生的高速喷射的等离子体对靶具有强烈的反冲作用，因此，激光等离子体可以作为一种新型的推进动力源.与传统的化学燃料推动相比，激光等离子体具有较高的比冲和有效载荷比等特点.对纳秒激光脉冲与铝、石墨、铅和碳氢靶相互作用时，等离子体对靶的冲量进行了实验测量，研究了大气与真空环境下的靶动量与激光聚焦面积的关系，并对部分实验结果与理论计算的数值进行了比较.实验结果显示，大气与真空环境下的靶动量有很大的差异，并且真空下的靶动量受材料性质的影响较大，与以往长脉冲激光的实验结果有很大的不同. 关键词： 激光等离子体 动量 动量耦合系数     

动量守恒定律的教学探究

动量守恒定律的应用是力学知识的一个大综合,多年来一直是高考的热点、重点和难点.不同的老师对动量守恒的理解不尽相同,教学生的方法也不尽相同,包括对教材的处理也不同.怎样处理教材,怎样呈现知识能够让学生更加掌握动量守恒.笔者在教学过程中进行了多种尝试.     

浅谈动量守恒定律的导出方式

动量守恒定律是自然界中最普遍的定律并有着广泛的应用领域, 不仅适用于宏观物体的运动, 同样适 用于微观领域. 不过, 在目前的大多数教材中, 都是由牛顿第二定律和牛顿第三定律导出动量守恒定律的, 那么就会 让人们忽略动量守恒定律的其他导出方式. 试图阐述动量守恒的几种不同导出方式, 强化对动量守恒定律的认识和 应用     

正则动量算符之争

本文对量子力学教学界长期存在的“正则动量算符之争”给出了明确结论，剖析了表式ｐｉ＝ｉｈＤｉ的错误并扼要介绍了最简单系统的量子化理论。最后对算符的自伴性问题做了简短评述。     

动量与动能的讨论

动量和动能是从不同角度描述物体机械运动的两个物理量，它们的发展和形成经历了坎坷的过程．长期以来，许多教师在教学中往往只重视学生对动量和动能这两个概念在形式上的理解和解题方面的单独应用，很少深一步讨论它们之间的联系与区别．笔者认为，对它们进行更深层次的研究和讨论，既有助于学生对动量和动能加深理解，也有助于拓宽他们的知识视野     

也谈正则动量的量子化

《大学物理》 １９８９年第８期刊载了吴汉舟同志《广义坐标正则动量的量子化》一文．本文提出了与该文不同的论点和结果．本文认为，广义坐标中正则动量的量子化形式应该是协变微分算符乘以普适常数－ｉｈ．     

电子动量谱学研究的新进展

简要地说明了电子动量谱学的特色、意义和发展情况．概要地描述了本实验室最近研制成功的一台第二代电子动量谱仪的结构和达到的性能指标，以及利用该谱仪所取得的一些物理和化学研究成果．扼要地说明电子动量谱学的发展趋势．     

150 eV电子入射电离He原子三重微分截面的动量转移依赖

用BBK模型和DS3C模型在入射能150 eV对氦原子截面依赖动量转移几何条件下的三重微分散射截面(TDCS)进行了理论计算, 把计算结果与实验测量结果进行了比较, 对截面的结构进行了分析, 并对该几何条件下的交换效应进行了系统的研究.     

同位旋和动量依赖的相互作用在重离子碰撞中的同位旋效应

引入同位旋自由度将同位旋无关的动量相关作用改造成同位旋和动量依赖的相互作用. 利用同位旋依赖的量子分子动力学理论研究了同位旋和动量依赖的相互作用对中能重离子碰撞中动量耗散和同位旋分馏的作用. 计算结果表明动量相关作用具有重要的同位旋效应，尽管它没有明显的改变原子核阻止(动量耗散)对于两体碰撞截面和同位旋分馏强度对于对称势的灵敏依赖性，但它对于以上两种灵敏性产生了明显的减弱作用. 故动量相关作用中同位旋效应研究对于定量的研究和确定同位旋非对称核物质状态方程是重要的.     

利用干涉光场的相位涡旋测量拉盖尔-高斯光束的轨道角动量

对拉盖尔-高斯光束经多圆孔衍射屏在远场平面上形成的干涉光场的相位和零值线进行了计算模拟.当入射光束的轨道角动量量子数为零时,实部零值线与虚部零值线在干涉光场中心点不相交,因而在该点上不能形成相位涡旋.当入射光束的轨道角动量量子数为+1和-1时,实部零值线与虚部零值线在干涉光场中心垂直并相交,干涉光场相应位置处的相位涡旋的符号相反.当入射光束的轨道角动量量子数为±2和±3时,有四条零值线相交于干涉光场的中心点上,并且实部零值线和虚部零值线交替分布,该交点处形成的相位涡旋的拓扑荷的值恰好与拉盖尔-高斯光束的轨道角动量量子数相等.这种结果可以用来测量涡旋光束的轨道角动量.     

动量相关作用对两体耗散同位旋效应的重要性

利用同位旋相关的量子分子动力学,研究了中能重离子碰撞中动量相关的状态方程对原子核阻止基于两体耗散的同位旋效应的影响.计算结果表明原子核阻止对同位旋相关和同位旋无关的核子–核子碰撞截面(两体耗散)的差值强烈地依赖于动量相关势,即在有动量相关势的情况下原子核阻止对同位旋相关和同位旋无关的核子–核子碰撞截面的差值大于没有动量相关势的情况.这就意味着动量相关作用明显地提高了原子核阻止对于核子–核子碰撞截面的灵敏性.因此,在考虑动量相关势的情况下,原子核阻止可以更准确地作为提取同位旋相关的核子–核子碰撞截面的一个探针.     

Momentum Distribution of a Fragment and Nucleon Removal Cross Section in the Reaction of Halo Nuclei

Recently the research on the halo structure of drip-line nuclei has shown some interesting properties of the existence of one or more halo nucleons. In the framework of few-body Glauber model, the momentum distribution of a fragment and nucleon removal cross section in the reaction of halo nuclei is presented and extended to nuclei having more than one halo nucleons. The reaction mechanism is treated with and without taking account of the final-state interaction. The wave function of removal halo nucleons in the continuum state is modified by imposing an orthogonal condition to the bound state. An analytical expression of the longitudinal momentum distribution of the fragment is derived when the bound state wave function of halo nucleons is taken as a Gaussian-type function. This is useful in the further investigation on the structure of halo nuclei.     

Momentum Distribution of a Fragment and Nucleon Removal Cross Section in the Reaction of Halo Nuclei

Recently the research on the halo structure of drip-line nuclei has shown some interesting properties of the existence of one or more halo nucleons. In the framework of few-body Glauber model, the momentum distribution of a fragment and nucleon removal cross section in the reaction of halo nuclei is presented and extended to nuclei having more than one halo nucleons. The reaction mechanism is treated with and without taking account of the final-state interaction. The wave function of removal halo nucleons in the continuum state is modified by imposing an orthogonal condition to the bound state. An analytical expression of the longitudinal momentum distribution of the fragment is derived when the bound state wave function of halo nucleons is taken as a Gaussian-type function. This is useful in the further investigation on the structure of halo nuclei.     

具有轨道角动量光束入射下的单球粒子散射研究

根据广义Mie理论,研究了具有轨道角动量拉盖尔-高斯光束（LGB）的空间传输特性以及单粒子散射特性.在单体球粒子对高斯光束散射研究的基础上,分析了在自由空间不同传输距离LGB光束的光强分布情况,在不考虑散射和波束相移关系的情况下,将LGB作为入射高斯光束,通过对波束入射时的散射衰减截面求解得到波束因子,利用矢量球谐函数对入射高斯波束进行展开,从而研究了单球粒子在在轴条件下对具轨道角动量高斯波束入射的散射问题.通过数值计算,讨论了散射强度及角分布在不同波束宽度情况下对其散射特性的影响,并与平面波的情况做了对比.结果表明,当波束束腰半径较小时,束腰半径对衰减率的影响较大,而当束腰半径远大于粒子半径时,接近于平面波的情况. 关键词： 广义Mie理论 轨道角动量 Laguerre-Gauss光束 单球粒子     

圆柱型光纤螺线圈轨道角动量模式

传统的沿z轴光纤传输光线的轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)光束的制备方法共同之处都是从内部结构着想,光束的主光线基本上不变,只是波面在变.但要获得携带高mh的光有一定的难度.针对上述问题,本文建立以波面不变,光束主光线变化为基础的理论框架,利用微分几何理论验证不沿z轴圆柱型光纤螺线圈传输的光线可以携带高mh OAM的理论设想.研究发现:利用流动坐标(α,β,γ)计算光线在绕圆柱体的光纤中传输时光纤截面的衍射分布图呈现涡旋特征,有高阶OAM模式.当θ=θ0时,圆柱形轨道光纤过渡到直线轨道光纤.计算光线沿直线传输时光纤截面的衍射分布图是Airy斑,即圆孔衍射斑,无高阶OAM模式.     

High-Rate Continuous-Variable Quantum Key Distribution with Orbital Angular Momentum Multiplexing

The secret key rate is one of the main obstacles to the practical application of continuous-variable quantum key distribution (CVQKD). In this paper, we propose a multiplexing scheme to increase the secret key rate of the CVQKD system with orbital angular momentum (OAM). The propagation characteristics of a typical vortex beam, involving the Laguerre–Gaussian (LG) beam, are analyzed in an atmospheric channel for the Kolmogorov turbulence model. Discrete modulation is utilized to extend the maximal transmission distance. We show the effect of the transmittance of the beam over the turbulent channel on the secret key rate and the transmission distance. Numerical simulations indicate that the OAM multiplexing scheme can improve the performance of the CVQKD system and hence has potential use for practical high-rate quantum communications.