为何验电器带电而箔片却不张开

验电器箔片的张开是检验物体是否带电的依据,这是因为箔片带上了同种电荷而相互排斥的缘故.然而常在学生的分组实验中,却因为验电器结构的问题而出现了一些验电器带电而箔片却不张开的现象,现例举说明.     

四臂星型聚电解质刷在外加三价盐离子和电场下的塌缩

本文采用Langevin动力学模拟的方法,研究存在三价盐离子时,接枝在带相反电荷的极板上的部分带电的四个臂星型链呈现出的塌缩现象. 结果表明,在电场作用下,接枝星型链的平均带电分数和盐浓度在带电单体和三价盐离子的竞争性吸附中起关键作用. 对于接枝在带相反电荷的极板上的带电分数较高的星型链,刷子会塌缩到接枝极板上,并会产生极板表面电荷的过度补偿现象. 当带电分数较低时,如果星型链所带电荷数与三价盐离子电荷数相同,即使在很低的盐浓度下,极板对三价盐离子的吸引能力也高于对星型链中的带电单体的吸引. 结果表明,星型链在带电分数较低的情况下,三价盐离子的加入不会导致接枝电极表面电荷的过度补偿. 此外,本文还研究了三价盐离子对电场作用下星型刷的拉伸的影响.     

四臂星型聚电解质刷在外加三价盐离子和电场下的塌缩（英文）

本文采用Langevin动力学模拟的方法,研究存在三价盐离子时,接枝在带相反电荷的极板上的部分带电的四个臂星型链呈现出的塌缩现象.结果表明,在电场作用下,接枝星型链的平均带电分数和盐浓度在带电单体和三价盐离子的竞争性吸附中起关键作用.对于接枝在带相反电荷的极板上的带电分数较高的星型链,刷子会塌缩到接枝极板上,并会产生极板表面电荷的过度补偿现象.当带电分数较低时,如果星型链所带电荷数与三价盐离子电荷数相同,即使在很低的盐浓度下,极板对三价盐离子的吸引能力也高于对星型链中的带电单体的吸引.结果表明,星型链在带电分数较低的情况下,三价盐离子的加入不会导致接枝电极表面电荷的过度补偿.此外,本文还研究了三价盐离子对电场作用下星型刷的拉伸的影响.     

内禀无序蛋白构象与带电氨基酸残基排布关系——以精氨酸和天冬氨酸组成的随机多肽为例

内禀无序蛋白的结构特征与其氨基酸序列有着密切的联系.其中一个核心问题是正负带电氨基酸残基的排列如何影响无序蛋白或者多肽的构象?为了回答这一问题,本研究以天冬氨酸和精氨酸两种带电残基组成的随机多肽为研究对象,利用全原子蒙特卡罗模拟和温度副本交换采样方法,研究了随机多肽的电荷排布与结构之间的定性关系.结果表明:正负带电残基在序列上混合均匀时,由于肽链内部的静电吸引和排斥相互抵消,肽链倾向于形成无规卷曲的构象;正负带电残基分离时,由于长程静电相互吸引,多肽倾向于形成类β-发卡的形状.     

单电荷带电态对分子线输运特性的影响

利用Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型及平衡格林函数方法研究了一维分子线基态与带电态下的电子输运特性.研究发现,分子线基态对应较高的阻态,而带电态对应较低的阻态.分子线在带电态(低阻态)与基态(高阻态)之间转换,可使体系具有导电开关的功能,这与近来实验上观察到的一些现象相符.进一步讨论了链长对分子线输运特性的影响.     

电解液中带电平板与带电胶体球之间的有效相互作用

用Poisson-Boltzmann方程，计算了在具有单价离子的电解质溶液中均匀地带同号电荷的两无限大平行平板间的有效相互作用，以及用Derjaguin近似研究了边界对带电胶体球的影响.不考虑微离子相互作用时，两带电平板只有排斥作用，而且边界条件(面电荷密度)的改变对它们之间的有效相互作用影响不大.带电平板与带电胶体球之间的相互作用也有类似规律. 关键词： Poisson-Boltzmann方程 Derjaguin近似 双电层 渗透压     

多重镜像法求解三带电金属球的电场

镜像法是求解静电场的一种基本方法.本文通过电容法和电荷法两种方法来求解三金属球体系的多重镜像电荷,进而将带电金属球在空间的电场替代为各个等效电荷和镜像电荷产生的电场.通过对比电场的分布,验证了两种方法的正确性和一致性.进一步的研究结果表明,调节第三个金属球的位置和带电量可以实现两金属球之间的相互作用力由吸引向排斥的转变.结合Matlab软件,我们直接给出了双球和三球体系时电势在空间的分布.     

二维情况下两组分带电囊泡形变耦合相分离的理论模拟研究

结合离散空间变分方法和耗散动力学研究了二维两组分带电囊泡的形变耦合相分离,系统地考察了囊泡带电量组分含量、带电组分的电荷密度、两组分间的相容性和温度等因素对形变耦合相分离动力学的影响.模拟结果表明电荷引入可增加不同组分间的表观相溶性.当温度较高时,静电相互作用可直接抑制囊泡相分离,避免了同种组分的团聚;当温度较低时,静电相互作用则可明显增加分相相区数目,使其呈微观相分离,从而避免了同种组分大范围的团聚.     

线型离子阱中空间电荷效应的理论分析

线型离子阱中的离子在射频场作用下做宏观的久期运动,久期运动频率与实验参数有关.但当离子阱中囚禁大量同种电荷的离子时,空间电荷效应会导致离子间存在相互排斥的库仑力,使离子的运动频率发生漂移.本文通过求解泊松方程计算了空间电荷产生的附加电场的解析表达式,在小振动近似下理论计算了该附加电场对久期运动频率的影响,模拟了不同离子云中心密度下久期频率的漂移,讨论了离子云的数目、温度与实验参数之间的关系.对用离子阱进行的频标实验、碰撞实验和其他方面的研究都具有重要的指导意义.     

静电乒乓

一个接地的金属球稍远离范德格拉夫起电机的带电球壳(如图示)。以防止电弧放电.当起电机带电时,其电场将迫使电子离开接地的金属球,使得接地金属球带正电.用一个乒乓球或一个灯草球,在其外表面蒙上一层金属箔,并用一细绳将其吊在起电机的带电球壳与接地金属球之间,在电感应作用下,小球则被吸引向最靠近的金属球.一旦与一金属球接触,它即获得同种电荷,则又互相排斥,而奔向另一金属球.这样,此小球将来回跳跃运动,直到起电机放电完毕为止.静电乒乓@Robert J.Krohl @杨鸿鸣$河南新乡师范学院物理系