超导转变温度T_c的测量

临界温度T_c,临界磁场H_c和临界电流密度J_c是表征超导体的三个主要参数,在探索高温超导体的途径中,测定T_c也是一项重要的工作。通常,用电阻法和电感法测量T_c。电阻法是根据试样中电阻减小为零来测量,而电感法是基于超导体的迈斯纳效应。本文着重介绍一套利用电感法测量超导体临界温度T_c的装置。采用数一模转换器由X-Y记录仪直接描绘超导转变曲线,观察超导转变过程。一套由DWT-702改装的恒温控温装置,可作4.2—20K的定点测量。整个装置操作简单、控制容易,精确度较高,为大量探索高温超导体提供了有利条件。     

减速电势法测量功函数变化的实验方法

功函数(work function) 定义为使电子脱离固体进入周围空间(真空)所必须给与电子的最低能量,有时也称为逸出功.它是表征固体表面宏观性质的重要物理量之一,一般随温度缓变,但随表面状况(如表面清洁度、晶向、结构、反应、化学组成、电荷转移等)变化灵敏,变化幅度一般从几十到几百毫电子伏(meV).对于 O/W(100)系统,变化可大于 1eV[1].因此获取功函数随时间变化的信息对于各种瞬态表面现象的研究往往比测量功函数本身更为重要.自动连续测量固体表面某区域内功函数　随时间t的变化曲线　(t)比在不同时刻测量　再连成中　(1)曲线更为精确有效.…     

偏置调幅波调制下的单模激光光强关联函数随时间的演化（英文）EI北大核心CSCD

采用线性近似法计算了单模激光损失模型在输入偏置信号的调幅波时的光强关联函数C(t).发现光强关联函数C(t)随时间t的演化存在多种变化形式(不规则周期递增、递减等多种振荡形式).结果表明:当a0=0.1时,出现平坦的不规则周期性振荡;低频调制信号频率Ω可调整不规则周期振荡的周期;量子噪音强度Q和高频载波信号频率ω能改变曲线C(t)的初始值和周期.     

偏置调幅波调制下的单模激光光强关联函数随时间的演化（英文）

采用线性近似法计算了单模激光损失模型在输入偏置信号的调幅波时的光强关联函数C(t).发现光强关联函数C(t)随时间t的演化存在多种变化形式(不规则周期递增、递减等多种振荡形式).结果表明:当a0=0.1时,出现平坦的不规则周期性振荡;低频调制信号频率Ω可调整不规则周期振荡的周期;量子噪音强度Q和高频载波信号频率ω能改变曲线C(t)的初始值和周期.     

输入受限的混沌系统同步控制

在混沌系统的同步控制中, 由于混沌系统对初始状态的敏感性, 一旦两个混沌系统的状态初值偏差大, 其状态同步往往需要高幅值的控制律来达到, 这给同步控制实现带来了困难, 并且在同步控制中, 两个混沌系统的初始值通常是未知的. 本文考虑控制输入受限情况下的混沌同步控制问题, 基于符号函数的近似表示式, 将受限的控制输入建模为连续可微的光滑函数, 在每一个采样点将同步控制误差系统近似为局部最优线性模型并设计连续型线性二次型调节器(LQR)最优控制律. 为降低混沌同步控制律的幅值和维持同步系统采样时刻之间的动态, 设计了等价的离散最优控制律, 并通过调整LQR性能加权矩阵值, 确保同步控制信号不会超出其受限的上界. 最后对统一混沌模型下的三种不同混沌系统同步控制进行了仿真研究. 仿真结果验证了方法的有效性. 关键词： 统一混沌模型 符号函数 输入受限 同步控制     

托卡马克无碰撞捕获电子模在时空表象中的群速度

按照章等[Zhang Y Z, Liu Z Y, Mahajan S M, Xie T, Liu J 2017 Phys. Plasmas 24 122304]发展的漂移波-带状流理论,将多重尺度导数展开法应用到电子漂移动理学方程,零级为描述微观尺度捕获电子模的线性本征模方程,一级为介观尺度受带状流调制的捕获电子模的包络方程.其中线性本征模方程已经在谢等[Xie T, Zhang Y Z, Mahajan S M, Wu F, He Hongda, Liu Z Y 2019 Phys. Plasmas 26 022503]的研究中被求解,利用该文得到的捕获电子模的本征值和二维模式结构计算包络方程中的群速度.径向群速度由托卡马克磁场的测地曲率贡献,极向群速度来自逆磁漂移速度和法向曲率,它们仅是极向角的函数,后者给出极向角到时间的映射.径向群速度作为时间的函数,其周期在毫秒量级,具有快速过零的特征.这为研究捕获电子模驱动带状流提供了充实的理论基础.     

在物理实验中关于函数的算术平均值的讨论

物理实验中间接测量值的算术平均值的计算,实验讲义中均按(?)=F((?),…,(?),…(?))计,这计算方法有一定的局限性,本文对该问题加以讨论。一、间接测量值的算术平均值若函数为线性数时,y=F(x_1,…,x_j,…x_m)=a_0 (?)a_jx_j则它的数学期望值即算术平均值为     

时间无卷积广义主方程中核函数的精确解和高阶微扰展开:在自旋-玻色模型和激发态能量转移中的应用（英文）

时间无卷积量子主方程是量子系统与热库耦合的约化动力学模拟的重要工具.时间无卷积主方程的核心是核函数(或产生函数),它描述了热库自由度的作用.由于时间无卷积主方程中核函数的精确值通常很难解析求解,实际应用时间无卷积主方程时多采用二阶或四阶微扰法对其进行求解.本文利用级联方程及其拓展方程,提出了一种计算时间无卷积主方程核函数精确值和高阶微扰展开的新方法,并将该方法应用到不同参数下的自旋-玻色模型中,测试了核函数高阶展开的收敛性.此外,本文还讨论了在自旋-玻色模型中以及FennaMatthews-Olson复合物激发态能量转移中核函数的精确解出现奇异性的情况.     

场频率变化时多光子J-C模型中原子的动力学特性

利用多光子J-C模型,在旋波近似下,研究了场频率随时间变化时二能级原子通过多光子跃迁与单模辐射场相互作用系统中原子的动力学特性,分析了光场频率随时间以正弦函数形式作小量变化的典型情况,利用数值计算方法给出原子算符S3(t)平均值随时间的演化曲线.研究结果表明:原子算符S3(t)平均值随时间的演化受场频率随时间正弦函数形式变化的调制,场频率振荡的幅值u越大调制作用越强.     

基于半峰宽的发光二极管结温测量方法

设计了一种采用普通光谱仪,基于光谱半峰宽(FWHM)方法测量LED结温测试系统。首先采用普通光谱仪测量在不同环境温度和正常工作的驱动电流下各色LED的相对光谱分布,由于光谱仪采集到光谱数据均是离散的,为了得到较为精确的半峰宽,需要在最强峰值I_(max)一半即0.5I_(max)处附近将离散的光谱峰形数据拟合成连续的峰形函数,便可计算出在不同温度下较为精确的FWHM,再经过一定的函数拟合,得到结温T_j与FWHM的函数关系。实验发现白光和蓝光LEDT_j-FWHM函数线性关系均高于其他颜色的LED,并且其线性指数R~2均非常接近1,表明各色LED其结温T_j和半峰宽FWHM两参量具有较强的线性函数关系;利用T_j与FWHM的函数关系,便可计算出任意测量值FWHM所对应的LED结温。由于该方法采用正常的驱动电流,自加热效应不可忽略,为了减少光谱仪在固定反应时间内由自加热效应而引起的LED器件结温的升高和温控系统引入的温度偏差而带来的测量误差,选定某状态下的T_j与FWHM为基准状态,并采用逐点作差法得到相应的ΔT_j和ΔFWHM,再将ΔT_j和ΔFWHM拟合成相应的线性函数,得到定标函数,这样极大地减少由自加热效应和温控系统而引入的偏差。最后将本方法得出的测量结果与采用Mentor Graphics公司的T3Ster仪器测出的结果进行了比较,发现偏离2.5%,在完全可接受的误差范围内。结果表明所提出的采用半峰宽法测量LED结温测试方法的可行性。该方法克服了光谱法的峰值波长漂移过小,对测试结果带来较大误差的缺点,并且具有不破坏原有封装结构和不需要昂贵仪器的优点。     

基于径向基函数神经网络的线性衰减系数的重建算法

层析γ扫描(TGS)技术是非破坏性分析(NDA)中的一项重要技术.在TGS透射测量中,线性衰减系数值的图像重建问题是TGS的难点和核心问题.在文[1]的基础上,提出了将神经网络方法应用于TGS重建线性衰减系数图像的算法.计算机上的仿真模拟结果表明,在一定范围内,径向基函数(RBF)神经网络方法重建的线性衰减系数值与实际值的相对误差小于4%,且具有快速、高精度等优点,表明了此方法的有效性.     

傅里叶变换光学基本原理讲座第三讲 正弦光栅的衍射

一、空间频率概念 衍射屏可以是各式各样的,其屏函数的具体形式也各不相同.最基本的屏函数是具有空间周期性的函数.描述空间周期函数的重要概念是“空间频率”,鉴于它在变换光学中的重要性,我们在此作些说明. 读者对时间周期性函数,如简谐交流电,是较为熟悉的.同样,对空间周期性函数也应不难理解.下面我们对二者各举一例,且将对应的概念并列在一起(图3.1).简谐交流电压两光束干涉的强度分布 时间周期T　　空间周期d 时间频率　　　　　空间频率f—1/d,时间圆频率　　　　　　空间圆频率p=2πf. 对干涉场来说,空间周期d就是千涉条纹的间隔,…     

用雅可俾函数行列式指导热力学关系

一 、引言1.在本文提出的方法中要用到: 1.雅可俾函数行列式的三个主要性质[1]。设 x=x(u,v) y=y(u,v) u=u(s, t)v=v(s, t)雅可俾函数行列式定义为J的性质如下:令 2.对化学性质没有变化的均匀系,有下面四个麦克斯韦关系[2] 二、方法和例证 1、在热力学关系中只含有体系状态参量T、p、V、S时,首先将偏微分关系写成雅可俾函数行列式的形式,然后乘以D(x,y)/D(x,y),而其中变量(x,y)对绝热过程是o,V)或…。p)对共他过程是(T,D戍iT,P｝。最后利用雅可饶函数行列式的性质和麦克斯韦莱系,即可得到所需要的热力学关系。、_、;_-。。 例如,我们要…     

基于快速全线性预测控制的混沌系统控制与同步

针对连续时间混沌(超混沌)系统的控制问题, 提出了一种基于扩张状态观测器的快速全线性广义预测控制算法. 利用线性扩张状态观测器估计和补偿混沌(超混沌)系统的非线性动力学和存在的不确定性, 将原始对象近似转化为积分器形式, 随后针对单积分器设计广义预测控制, 解决了预测控制计算量大的问题. 阶跃系数矩阵可以直接得到解析解, 而对于未来输出的预测则可以根据最近两个时刻的输出采样值直接计算得到, 避免了使用自校正算法和在线求解丢番图方程. 该线性算法可以直接应用于非线性对象的控制系统设计. 将该算法应用于典型Lorenz混沌系统的控制中, 数学仿真结果验证了有效性.     

随机过程研究方法的逻辑错误及纠正

随机过程明确定义样本函数x(t)和随机变量X(t)是两个定义域与值域完全不同的函数,并将随机运动的质点在t时刻的位移x(t)抽象为随机过程X(ω,t)固定ω时的一个样本函数。但是,随机过程理论在推导证明样本函数x(t)的性质时,却用随机变量X(t)替换了样本函数x(t),导致物理研究对象从单个质点改变为质点集合,因而只能用刻画质点集体行为的统计规律来描述单个质点的个体行为。本文分析了随机过程研究方法混淆样本函数和随机变量基本概念、违反同一律的逻辑错误,以及由此产生的理论与经验事实不符和逻辑上不能自洽等反常问题。     

热辐射基尔霍夫定律的一种教学方案

本文希望在论述基尔霍夫定律时有比较严密的形式. 设想用一根不导热的线将一个球形物体悬挂于真空腔中(图1),使腔壁保持恒定温度T,球体与腔壁只能通过辐射和吸收交换能量.该系统最终将达到热平衡,于是球体温度与腔壁温度相同.考虑球体表面上某面元,它受到的来自腔壁的光谱照度为e(λ,T),球体材料的吸收本领为a(λ,T),于是它对所有波长的总吸收通量密度为 再考虑到球体的光谱辐射度为r(λ,T),于是它对于所有波长的辐射度为于是得热平衡方程不失一般性,作等波长间隔划分,式(1)变为这是关于变元e(λn,T)的一个N元线性方程. 将上述球体A1依次…     

柔性关节机器人全局渐近稳定PID算法控制

"小误差放大,大误差饱和"函数能够提高柔性关节机器人位置的控制品质。利用这一函数,提出了比例-非线性微分加实时重力补偿(P-ND+)位置控制算法。应用Lyapunov稳定性理论和La Salles不变性原理证明了闭环系统的全局渐近稳定性。通过仿真,采用P-ND+算法能使机械臂和关节的稳定时间从1s减小到0.2s左右,结果表明该算法比传统算法响应速度更快,验证了提出的非线性控制(P-ND+)相对于传统的线性(PD+)控制具有更好的控制品质。     

使用动量定理应該注意的一个問题

将牛顿第二定律的数学表达式对时间积分,我们就得到动量定理(也称动量原理): (?)fdt=mv—mv_0.(1)它表示了力对时间的累积效应。式中mV_0及mV分别为t_0及t时刻物体的动量。而f为物体所受外力的矢量和(以后简称合外力)。并把(?)fdt称为力f在Δt=t—t_0时间内的冲量。若在△t=t—t_0时间内物体所受的合外力为恒力,则(1)式可写为 f△t=mv—mV_0 (2) 若在Δt=t—t_0时间内物体所受的合外力为变力,我们也可用中值定理将(1)式写为     

用CCSD(T)方法计算基态SH和SD的光谱常数(英文)

利用CCSD(T)方法和系列相关一致基cc-pVXZ及aug-cc-pVXZ(X=D,T,Q,5)对SH和SD分子的基态平衡几何,谐振频率和离解能进行了优化计算.利用优选出的CCSD(T)/aug-cc-pV5Z方法对SH和SD的基态进行单点能计算,并将计算结果拟合成了Murrell-Sorbie函数.利用得到的解析势能函数,计算了SH和SD的其余3个光谱常数(ω_ex_e,α_e和B_c),结果表明:除SD的ω_ex_e值外,其余结果均与实验值符合得相当好,但计算得出的ω_ex_e值与推导出的值25.134 cm~(-1)符合得很好.     

Flash MX制作物理课件中的加减速问题研究

自然界中的大部分运动都是某种形式的加减速, 如果能把加减速的过程表现出来, 画面就会更加自然和流畅. 用FlashMX制作动画时,我发现小于 100%的ease值并不是很有用. 如果画出加速变形中位置随时间的变化图形, 就会得到类似于下图p(t) =tn的方程曲线. 曲线中的斜率对应于速度, 变形曲线开始水平———斜率为 0. t= 0速度为0———静止. 此后曲线越来越陡, 表明速度越来越快. n的值越大, 曲线越弯曲. 下面就以n=3为例写出加减速函数:　Math.easeInOutCubic=function(t,b,c,d) {if( (t/=d/2) <1)returnc/2*t*t*t+b;returnc/2* ( (t- =2)*t*…