夫琅禾费衍射光强的反常分布和 Matlab模拟

讨论了夫琅禾费衍射实际实验中的反常现象,在一定条件下给出了计算机模拟的结果。实验表明,衍射图样的实验数据点分布结果与数值计算的模拟结果一致。由此可知,夫琅禾费衍射光强的反常分布是远场条件失效所致。     

夫琅和费衍射的计算机数值计算和研究实验

利用计算机数值计算模拟夫琅和费衍射实验，可任意改变障碍物的形状和线度。该方法有利于学生掌握物理知识，提高学生综合能力和科研能力。是研究性实验的一条新思路。     

单缝夫琅禾费衍射实验的计算机辅助教学

传统的衍射实验往往过多强调光波波动性的一面,而忽略其粒子性的一面,从而使学生对衍射现象的物理过程缺乏全面的认识。在进行光学实验的同时,借助于计算机辅助教学,可弥补这一缺点。应用蒙特卡罗方法对单缝夫琅禾费衍射现象进行了模拟,对模拟结果进行了分析和讨论。与传统方法相比,这种方法更为形象和直观,可以帮助学生理解光子等微观粒子的波粒二象性及随机性与确定性的统一。     

模拟法在物理实验中的应用

模拟法指的是以相似理论为基础，不直接研究自然现象或过程的本身，而用与这些自然现象或过程相似的模型来进行研究的一种方法．当前物理实验中的模拟基本上可分为以下二种类型：(1)物理模拟．物理模拟就是指两个不同本质的物理现象或过程，当可用同一个数学方程来描述，就可用其物理现象或过程来模拟另一物理现象或过程．例如，静电场的电位与电流场的电位具有相同的数学表达式，故常用稳恒电流场模拟静电场．(2)计算机模拟(数学模拟)．本质上是对某物理现象或过程建立数学模型，再借助计算机技术来模拟物理实验中所发生的物理过程的方法．     

基于双步菲涅尔衍射的曲面计算机全息图快速生成方法

曲面计算机全息图可以增加全息显示的视场.然而,繁重的计算量仍然是实时生成曲面计算机全息图的阻碍.提出了一种基于双步菲涅尔衍射的曲面计算机全息图快速生成方法.该方法包括两个步骤:第一步是使用双步菲涅耳衍射生成平面计算机全息图,第二步是根据光衍射传播定律将平面计算机全息图补偿为曲面计算机全息图.数值模拟结果表明,与使用点源...     

强流直线感应加速器束流智能调谐系统设计

 介绍了正在研究设计的调谐强流电子束束心轨迹的计算机智能系统。根据目前正在设计建造的 “神龙一号”加速器束流输运环境，为抑制束心螺旋运动，适应束输运磁场元件无散热装置，调谐过程中应尽量减少实验次数，智能调谐方法主要采用数值模拟和计算机克隆调谐和人工调谐相结合。以束心轨迹的数值模拟为基础，对束心位置调谐过程中的核心部分二极场调谐磁元件的调谐特性曲线进行了数值模拟，并与实验获得的调谐特性曲线进行了比较。获得了数值模拟和实验的初步结果。     

一种超高速发射实验装置的改进及其数值模拟

 以流体比容方法和三阶PPM方法为基础,给出了适用于三级气炮超高速发射过程数值模拟的多流计算方法和计算代码MFPPM。利用Sandia实验室一系列的实验装置及其结果对计算代码进行了验证和确认,获得了较好的数值模拟结果（其中最大相对误差为1.07%）,同时对冲击波物理与爆轰物理实验室设计的实验装置进行了数值模拟,计算结果与实验结果相差1.04%。为了更好地满足超高压下材料状态方程的测量,提出了一种带汇聚型的改进装置设计,并给出了相应的数值模拟结果。     

激光间接驱动惯性约束聚变二维总体程序——LARED集成程序

介绍了辐射流体力学程序LARED集成程序的物理背景、模型方程、数值方法和数值算例。该程序主要应用于激光间接驱动惯性约束聚变的二维整体模拟,兼顾激光直接驱动、辐射驱动靶丸内爆过程和流体不稳定性等物理过程的数值模拟。通过与实验数据、一维辐射流体力学程序进行比对,验证了程序的可靠性。该程序实现了多群输运建模下NIF点火靶的全过程数值模拟,并已应用于惯性约束聚变的物理研究。     

物理传感技术实验的数据处理方法探讨

用计算机软件（MS Excel、MatLab、Origin）对实验数据进行数值计算和绘图处理。教学实践表明,计算机辅助物理传感技术实验数据处理使得数据处理过程简便,大大提高实验数据处理效率,且结果直观正确,并使物理传感技术实验教学更丰富,更高效。     

基于Matlab对不同状态下的麦克斯韦速率分布模拟应用

随着计算机技术的兴起,大学物理课程教学中应用到计算机的频率也越来越高,计算机模拟已经成为除实验研究与理论研究的第三种重要研究手段。本文主要是运用Matlab数值模拟软件编写一个可视化的应用程序,将麦克斯韦速率分布函数图像化,通过设置调节不同参数,直观、动态地演示其变化规律,补充和完善了传统教学的不足,增强物理知识学习过程中的实效性和趣味性,以期提高学生学习的积极性。     

数值求解对流扩散方程的特征有限分析方法

本文在详细分析了对流扩散过程物理特性的基础上,按对流扩散过程的物理要求应用特征方法处理对流项、以能充分描述扩散效应的有限分析方法处理扩散项,建立了一种合乎对流扩散物理要求的、无条件L_∞稳定的、数值模拟对流扩散物理现象的特征有限分析方法;并就非线性情况证明了特征有限分析方法的收敛性、给出了解的误差估计。最后的数值实验表明它能很好地模拟对流扩散过程,数值粘性小,精度高,稳定性好,并且没有伪振荡现象发生。     

计算机代数与物理学

一、计算机代数 随着计算机性能价格比的日益提高,它在物理学各部门中的应用也日渐增多.来自不同领域的物理学工作者,从不同的角度使用计算机,逐步积累了大量的知识.这就形成了计算物理学.现在公认,计算物理是独立于理论物理与实验物理之外的第三物理学.它对物理学发展的重要性,逐渐为人们所认识.虽然如此,但目前对计算物理迄今尚无一个公认的定义.在欧洲物理学会计算物理分会的一篇工作总结中,D.Biskamp[1]定义计算物理为:“涉及在物理学中应用计算机的一切方面”. 通常,计算机在物理学中主要用于:进行数值计算和数值分析Z物理过程的计算…     

相对论冷阴极二极管的数值模拟分析

本文用数值模拟与物理实验相结合的方法分析研究了一种相对论冷阴极二极管。研究了管内场致发射、爆炸发射、等离子体运动等特殊物理过程和二极管结构对二极管工作状态的影响，加深了对管内物理过程的认识，得到了一些有益的结论与启示。     

夫琅和费衍射结果的计算机数值计算和显示

研究了夫琅和费衍射 ,利用计算机数值模拟方法 ,达到可任意改变入射光的波长 ,障碍物的形状和线度 ,反映相应物理规律和图形化的效果。     

高功率微波数值仿真通用数据格式及其I／O接口实现

高功率微波数值仿真平台研制是在多个单位协同攻关、复杂物理过程耦合数值模拟和高性能计算的背景下开展的，模拟不同物理过程的软件子系统将产生数量众多的、大规模复杂结构的二维和三维时变数据场。但是，由于各研制单位编程语言、计算机及其操作系统等环境参差不齐，根据后处理（数据分析、可视化等）需求而各自选择了不同的数据格式，使得在各个软件子系统之间、应用程序与可视化系统之间的数据共享与交换、各物理子过程之间的耦合连接极其繁琐和复杂，难以有效地从全系统、全物理过程的高度综合分析这些数据场。     

基于LabVIEW的光学现象模拟

以牛顿环干涉和夫琅禾费矩孔衍射实验为例介绍了在LabVIEW环境下实现光学现象模拟的具体方法和过程.表明基于LabVIEW软件可以方便的实现牛顿环干涉和矩孔衍射等光学现象的计算机模拟.     

衍射和干涉理论对Bessel光传输的描述

 采用衍射积分理论和干涉理论分别对轴棱锥产生的Bessel光的传输特性进行描述,并讨论了其适用条件和优缺点。数值模拟了光传输的3维强度分布,同时进行相关参数的实验测定。数值模拟和实验结果表明：在最大无衍射距离内,衍射理论能很好地描述Bessel光的轴上光强分布,当接近或超出最大无衍射距离时,干涉理论也能较好地描述Bessel 光的强度分布,实验结果和理论分析基本吻合。     

夫琅禾费圆孔衍射斑动态叠加过程的计算机模拟

本文介绍了利用面向对象的程序设计方法实现计算机模拟夫琅禾费圆孔衍射的具体过程，给出了用计算机模拟两个夫琅禾费圆孔衍射斑动态叠加过程的具体方法。     

快点火中相对论电子束能量沉积的动理学研究

针对相对论快电子束在高密度压缩芯区等离子体中的能量沉积过程开展物理建模、程序研制和数值模拟研究。从等离子体粒子碰撞的基本物理出发,综合考虑了高能电子与背景等离子体之间的短程两体碰撞过程和长程集体效应,建立了相对论Fokker-Planck动理学模型,通过采用球谐展开的方法,推导得到了适于数值求解的方程形式并根据方程特点开展相应的数值算法研究及程序研制并完成了物理考核,对快点火能量沉积的典型物理算例进行了模拟研究,并针对即将在神光Ⅱ升级装置上开展的快点火物理实验进行了初步的物理分析。     

冷藏展示柜蒸发器优化布置的数值模拟及实验研究

以冷藏展示柜为对象,建立了物理数学模型,用SIMPLE方法计算了3种蒸发器布置型式下柜内空气流动换热的温度场,并对柜内的温度变化过程进行了实验研究,实验结果与模拟计算结果吻合较好,验证了数值模拟的可靠性.通过数值模拟和实验研究得到冷藏展示柜蒸发器最优布置型式.