高中物理“氢原子光谱与玻尔模型”的教学尝试

利用分光计、三棱镜,将氢原子光谱呈现在高中物理课堂.利用光栅,准确测量谱线波长,并引导学生得到巴尔末公式,进行深入思考.将玻尔理论进行系统教学,用理论解释实验,得到了很好的教学效果.在本课中,弥补了学生对于氢原子光谱实验现象的缺失,也弥补了教材对于玻尔理论系统性的缺失.     

基于GUI的干涉衍射的实验教学研究

将Matlab用于光学教学,可以更好的解释光学现象的实质.实现了基本的干涉、衍射现象的干涉条纹及光强分布,并利用Matlab的GUI功能将这些干涉和衍射结合起来.在教学中,利用直观的图样,由图释义,在一个界面中可以比较各种光学现象.方便学生进行比较学习.     

用线性插值法求单摆运动周期的近似解

利用线性插值的方法,提出了一个任意摆角条件下的单摆运动周期的近似公式.并利用Mathematica软件将该公式与精确解进行了比较,还与其他近似公式进行了对比.结果表明,该公式的近似程度相当好.     

充分发展槽道湍流的小波数值分析

数值计算了高斯子波变换Navier Stokes(N-S)方程后得到的积分方程.在利用高斯子波得到的以弯曲度为基本量的无穷域中N-S方程的基础上,得到了有界区域内的以弯曲度为基本量的N-S方程.将此N-S方程看作一个特殊的扩散方程,将压力项与对流项看作是源项,得到一个积分方程.利用特征线法对该方程求解,得到通解.并将所得结果运用于对称槽道湍流和非对称槽道湍流的研究中.将计算与实验所得的平均量与实验结果进行了对比.     

频闪及Matlab技术验证机械能守恒实验装置

利用摄像头频闪技术及Matlab软件组装了一个利用单摆验证机械能守恒的实验装置,主要解决学生在缺乏打点计时器的情况下,利用简便设备进行探究的难题,并将验证推广到二维.利用数据采集量大的优点,解决了传统实验只能验证机械能相等而不能验证机械能守恒的问题.     

空气阻力对落体东偏的影响

利用Matlab软件,计算了空气阻力对落体东偏的影响并与无空气阻力时的结果进行比较.结果表明,空气阻力将使落体东偏的数值减小,从而纠正了空气阻力将使落体东偏增大的错误观点.     

基于伽辽金级数的空间电荷场计算模型

利用局部伽辽金矩量法,建立了电子注空间电荷场的2.5维计算模型. 将空间电荷场在径向展开为各个模式的叠加,利用伽辽金级数表示,通过求解其系数方程组, 最终求得空间电荷场.利用本文的模型,计算分析了电子注空间电荷场的特性, 并研究了模型中仿真参量对空间电荷场计算结果的影响.本文的空间电荷场计算模型利用粒子模拟基本方法, 可以应用到速调管注波互作用计算模型中.     

磁悬外置式真空不能传声实验装置

利用密闭注射器得到近似真空的环境,设计了简易真空不能传声实验装置.该装置利用同极磁铁相互排斥原理,使发声体悬浮,并将接收声音的装置放在发声系统外部,避免了容器本身传递声音.     

滤波法控制混沌的电路实验

以三维自治混沌系统为例,介绍了利用低通滤波器控制混沌的方法.利用低通滤波器在通带内具有相移特性,将电路中的某一变量经过低通滤波后再反馈到混沌系统中来实现混沌控制,通过改变电路元件的参量,可以将混沌控制到不同的周期轨道.     

光栅光调制器的表面弯曲度分析及实验

讨论了二维光栅光调制器阵列的表面弯曲度对衍射光学特性的影响.利用实测的表面结构数据建立了阵列模型,利用Matlab软件计算了不同弯曲度对频谱面上衍射光强的分布影响.得到了弯曲度与对比度之间的关系.结果表明暗态时光栅面的弯曲度对成像对比度的影响很大,如果将光栅面的中心弯曲度控制在0.1λ以内,在像面上将获得1000以上的对比度.并通过实验动态显示器件的明暗态调制,得出减少光栅面弯曲度的优化方案.     

论能源利用的评价基准

本文主要分析和论证建立能源利用评价基准的有关问题,目的在于为从总能系统的伞局定量分析节能减排的效果或潜力提供理论依据.本文分析了一般化能源利用系统的构成和特性,阐述了能源利卅的单耗分析方法和评价原则.分析了能源利用的三个层面以及它们作为评价基准所具有的特性,指出应以电网主力机组之供电燃料单耗为能源利用的评价基准,推导了热电联产总能系统的临界热电比和节能条件.证明能源利用存在统一的评价基准,不解决能源利用的评价基准问题,有关总能系统节能的问题将永远纠缠不清.     

交指电容加载的周期性对称负磁导率人工材料研究

利用二端口网络理论和弗洛奎定理, 详细分析了周期性对称磁谐振人工材料的相对布洛赫磁导率与散射矩阵参数的关系, 利用这个关系提取了四种形式的开口谐振环布洛赫磁导率. 全波仿真和磁导率数值提取结果表明, 在开口谐振环的开口处加载交指电容, 磁谐振频率将显著降低. 这些成果将为提取周期性人工材料的布洛赫磁导率提供理论依据, 同时为小型化磁谐振特异人工材料提供新的设计思路.     

亥姆霍兹线圈测量系统的测量原理及程序设计

叙述了利用磁通法建立亥姆霍兹线圈测量系统的测量原理,并将其应用于永磁体磁性能参数(Br,Hc,易磁化轴方向等)的测量.在利用现有高性能积分器的基础上,还给出了测量程序的设计方法,并利用此测量系统对BEPC永久四极磁铁模型所用磁块进行了测量.最后,就由于亥姆霍兹线圈机械偏差所带来的测量误差进行了讨论.     

基于CompactDAQ的多通道温度测量实验及COMSOL模拟

本文设计了一个适用于本科教学的虚实结合物理实验.将四个不同阻值的金属膜电阻串联,包裹海绵保温材料.将电阻通电加热,利用NI CompactDAQ机箱和NI C系列热电偶模块设计多通道温度数据采集系统,测量四个电阻侧表面的温度随时间的变化关系.构建电阻加热的物理模型,利用COMSOL多物理场耦合软件的固体传热模块进行定量...     

X射线衍射增强成像中的信息分离和信息处理

人们已经利用X射线的高穿透性,发展了较为成熟的X射线成像理论和技术. X射线成像已经广泛应用于众多领域.传统X射线成像受生物样品中组织间吸收系数差别较小和散射噪声较大两个因素的限制,不易利用这种方法获得生物组织的信息. 衍射增强成像方法不但能将有害的散射噪声滤除,而且能利用样品的折射信息, 是一种具有发展潜力的新成像方法. 本文利用衍射增强成像, 通过在摇摆曲线不同部位成像, 然后对信息处理, 得到了清晰的吸收像、消光(小角散射滤除)像、小角散射(角)宽度像和折射像,最后通过一定的算法将各种成分的像合成, 形成细节部位清晰的合成伪彩色像.     

非平行板电容器电容的边缘效应研究

本文利用保角变换将非平行板电容器变换为平行板电容器;再利用施瓦兹-克利斯多菲变换计算考虑边缘效应时电容器的电容.讨论了平板倾斜角和边缘效应对平板电容器电容的影响.     

小波在求解黑体辐射反问题中的应用

针对黑体辐射反问题,提出将其离散为线性不适定问题,利用小波变换方法进行数值求解.将小波变换和正则化方法相结合,利用小波函数的紧支撑性,将原不适定问题转化为粗子空间上的适定问题.数值模拟结果表明方法可行,重构区域温度分布有效.     

对称分类在非线性偏微分方程组边值问题中的应用

研究了微分方程对称分类在非线性偏微分方程组边值问题中的应用.首先,利用偏微分方程(组)完全对称分类微分特征列集算法确定了给定非线性偏微分方程组边值问题的完全对称分类;其次,利用一个扩充对称将非线性偏微分方程组边值问题约化为常微分方程组初值问题;最后,利用龙格-库塔法求解了常微分方程组初值问题的数值解.     

电子束曝光技术

近十几年以来,国内外广泛地进行了电子束技术在工业中的应用研究.其中,一部分已经成功地用于实际生产中,例如:电子束蒸发、电子束焊接以及利用扫描电子显微镜观察材料及器件特性等. 随着科学技术的发展,国内外对于电子束技术在微电子器件制造中的应用也相当重视.一些技术比较先进的国家大都已开展了电子束曝光技术的研究试制工作,并已取得成果.下面我们就讨论电子束曝光技术中的一些问题. 所谓电子束曝光就是利用电子加速系统将电子加速,并通过电磁透镜将其聚焦成细束,然后利用电磁场控制该束在工件上扫描以制出所需要的图案.这里我们所指的…     

弦振动实验的改进

分析了弦音计实验在精确度及操作性上存在的不足,对实验做了以下改进:将水平仪的水准器直接安装在弦音计的杠杆中,将接收线圈放在适当位置,利用单片机直接读取共振频率.通过改进实验精确度更高,操作更快捷.