微通道板及其应用(Ⅰ)

一、微通道板的工作原理和发展历史 微通道板是从光电借增管、通道电子倍增器发展而来的.什么是光电倍增管(Photomul-tiplier简称为 PM)、通道电子倍增器(channeldectron multiplier 简称为 CEM) 和微通道板(microchannel　plate简称为MCP) 的工作原理呢?这必须从1905年爱因斯坦[1]提出的光电效应讲起,著名的爱因斯坦光电方程是:式中hv是光子能量,P是电子的逸出功, 是电子离开金属表面后所具有的能量.也就是说,入射光子的能量大于电子逸出功时,就有一个具有能量为的1/2mv2光电子从金属表面跑出来.爱因斯坦的光电效应理论曾被著名的物理…     

利用“类维格纳分布函数”方法研究阈上电离

提出了一种类维格纳分布函数并用该分布函数计算了氢原子在少周期、不同偏振方向和不同激光频率的激光脉冲中电离后光电子的各种分布:线偏振下的时间-能量分布、时间电离率分布和椭圆偏振下的时间-出射角分布、角度分布和时间电离率分布.结果显示:随着激光频率降低,所有分布清楚直观地展现出电子从多光子区域到隧穿区域的转变过程.对线偏振情况,伴随着这种转变,电离时间与最终动量之间的半经典关系与时间-能量分布越来越一致.同时,时间-能量分布清楚地展现了隧穿区域中的干涉结构,并给出了干涉原因是由不同时刻电离出的具有相同能量的电子干涉形成的.对椭圆偏振,通过量子计算与半经典结果的比较,分别得到了角度分布的角度偏移和时间分布的时间偏移.计算发现时间偏移远小于角度偏移,两者之间并不对应.因此,基于两种偏移相对应原理的"阿秒测量技术"是不准确的.而且计算表明时间偏移的数值有正有负,因此该偏移也不能解释为隧穿时间.     

光电效应中金属与光电子的分析

用费米-狄拉克统计方法分析计算光电效应现象中光电子的热运动能量,并与经典物理方法进行了比较,根据光学和固体物理学的方法,对光子进入金属表面内深度的问题进行了分析,得出光电效应中多数金属中的光电子只能从靠近金属表面内的浅层(小于微米)逸出,不能从金属内深层逸出的结论.提出光电子逸出金属表面的初动能只与它吸收的光子能量和逸出功有关,逸出时它们的动能相等.本文还对光电效应现象中的一些物理问题提出了新的观点.     

《近代物理学中重大发现的再探索》连载⑦——光真的是波吗

以再探索的方式介绍了人们提出光量子的过程,特别是爱因斯坦光电效应公式的发现,为大学生创新能力的培养提供了典型的案例.     

相干高斯光束的符合成像和干涉

理论上研究分析了相干高斯光束的符合成像和干涉.导出了相干高斯光束的符合成像公式和符合干涉条纹公式,从这些公式可以看出符合成像和干涉是由于两条光路相应的汇聚投射引起的.符合成像和干涉条纹的质量及能见度可以同时很好.我们的结果表明纠缠光子对和相干高斯光束的符合成像及干涉的物理本质是不同的,相干高斯光束的符合成像和干涉的物理本质是光强的点对点投射,而纠缠光子对的符合成像和干涉的物理本质是双光子的振幅关联.     

氢负离子在少周期激光场中解离时的干涉效应

本文利用强场近似理论研究了氢负离子在少周期激光场中的解离过程. 在计算中采用了数值积分和鞍点近似两种计算方法并得到了一致的结果. 更为重要的是, 利用鞍点法对激光脉冲中不同时刻解离产生的电子波包之间的干涉效应进行了研究, 发现光电子动量谱的主要结构是电子波包间的周期间干涉和周期内干涉共同作用的结果, 并分析了周期内和周期间干涉效应对光电子能量谱的影响. 最后, 讨论了激光脉宽对周期内和周期间干涉效应的影响. 本文的工作对进一步了解负离子光解离过程中的量子干涉效应和利用光场对其进行调控方面的研究具有意义.     

光电效应和康普顿效应的矛盾辨析

高中物理(人教版)教材第三册先后出现了光电效应和康普顿效应这两个内容,作为光具有粒子性的重要证据来学习.为了解释光电效应中的极限频率和瞬时性问题,爱因斯坦假设了这样一个情景:一个电子只能吸收一个光子的能量,而且必须是整份吸收,即是说,     

长脉冲激光场中H原子的阈上电离的理论研究

利用基于密度泛函理论下的窗算符技术求解含时薛定谔方程方法计算了H原子在长脉冲强激光场中能量谱,并与文献[8]中的动量空间的投影技术方法的计算结果进行了比较.在文献[8]给出的最大光电子能量范围内,我们的计算结果与文献[8]中的计算结果符合得很好,但是我们的计算结果能够给出比文献[8]中能量更高的光电子能谱,光电子能量谱的变化趋势也与实际的物理过程相符.同时我们也给出了最大光电子能量与激光强度关系的经验公式,利用我们的经验公式计算的最大光电子能量与经典计算预测的最大光电子能量符合得很好,这表明们的计算方法可靠,能够给出高精度的计算结果 .因此利用基于密度泛函理论下的窗算符方法能很好地用来研究H原子在长脉冲强激光场中的阈上电离的性质.     

双色双光子阿秒干涉光谱的程函近似模型

利用双色双光子阿秒干涉光谱可以在阿秒量级上精确测量光电子从原子、分子以及固体中的电离时间,为人们理解激光辅助单光子电离中的光电子超快发射过程提供了前所未有的推动作用.理解光电子发射时间依赖于物理模型,而目前的模型在预测光电子发射时间上有很大的偏差.于是,本文对之前的程函近似模型进行了改进.与之前的程函近似模型相比,本文模型使用了更准确的末态波函数,并且在计算光电子传播过程中累积的相位时,更准确地计算了光电子轨迹,因而可以更准确地预测光电子发射时间.对比得到的数值模拟结果表明,改进后的程函近似模型比以前的理论模型更加接近含时薛定谔方程的结果,加深了我们对光电子发射超快过程的理解.     

一维含时Gross-Pitaevskii方程下三个玻色-爱因斯坦凝聚体间的干涉

从理论上应用辛算法数值求解一维含时GP方程,研究存在陷浮势和陷浮势为零时三个玻色-爱因斯坦凝聚体间的干涉.当陷浮势存在时,玻色-爱因斯坦凝聚体间发生弹性碰撞;如果在t=0时陷浮势为零,三个凝聚体间发生干涉现象,并且发现几率密度随着时间的演化是振荡的.