单个量子态的操纵和测量:2012年诺贝尔物理学奖述评

塞尔日.阿罗什和大卫.维因兰德获得了2012年诺贝尔物理学奖.他们独立地发展了突破性的实验方法,成功地实现了对单个量子态的测量和控制,由此展示了量子世界的基本特性.同时促进了基于量子技术的量子信息和原子钟的发展.     

基于超材料角反射面的高增益高效率双圆极化Fabry-Perot天线设计

基于射线跟踪模型,提出了一种超材料角反射面结构,实现了Fabry-Perot天线增益和口径效率的提升.首先对基于超材料角反射面的Fabry-Perot天线进行了理论推导和分析.然后,设计并分析了双圆极化馈源、基于超材料角反射面的Fabry-Perot天线及其性能.最后,对所提出的Fabry-Perot天线模型进行了制造和测试.结果表明,该天线的左圆极化增益和右圆极化增益分别为21.4 d Bi和21.3 d Bi.相比馈源天线,增益分别提高了16.4 d B和16.3 d B.与传统Fabry-Perot天线相比,所提出超材料角反射面同时充当了反射面和相位校正面,实现了对Fabry-Perot天线边缘电磁波的有效调控.所设计Fabry-Perot天线工作在2.8 GHz频段,具有高增益、高口径效率和低旁瓣的优点,满足了太阳射电望远镜F107指数观测的需求.     

CdSxSe1-x纳米微晶的辐射跃迁过程

利用变温吸收光谱和光致发光光谱研究了CdS_xSe_1-x纳米微晶的辐射跃迁过程.由Varshni公式,拟合了微晶的吸收峰随温度的变化.根据变温发射光谱,研究了发光峰位置和温度的依赖关系,并分析了吸收峰和发光峰随温度变化的快慢.对发光的动力学过程.作了简单的分析.     

半导体激光器光谱的聚类分析

本文提出了分析半导体激光器光谱分布差异的聚类算法.首先,介绍了聚类分析的有关概念和原理,接着给出了分析光谱差异的算法.该算法具有较强的有效性和通用性.最后,给出了一个具体应用.     

一类四维多翼混沌系统及其电路实现

提出了一种产生多翼蝴蝶混沌吸引子的新方法.基于三维Lorenz系统,通过增加一个状态变量和一个分段线性函数,构造出一个四维多翼混沌系统.分析了系统的平衡点和Lyapunov指数谱.最后,设计出一个模拟电路,进行了电路实验.电路实验结果与数值仿真结果相一致,验证了该方法的可行性和有效性.     

基于分子内电荷转移的多枝状荧光探针光学性质与响应机理分析

本文采用含时密度泛函理论研究了用于检测生物硫醇的荧光探针分子的光学性质.通过计算探针分子Mol.1、Mol.2和Mol.3与半胱氨酸和同型半胱氨酸反应前后的单光子吸收和发射性质,研究了碳碳三键和苯环结构对荧光探针性质的影响.随着给电子体三苯胺结构的逐渐完善和碳碳三键的加入,探针分子的振子强度逐渐增大,展现出了更好的荧光探针性质.同时,研究了不同侧枝数目对探针分子性质的影响,结果表明,相较于单枝分子Z1和三枝分子Mol.3,两个侧枝的探针分子Z2振子强度更大,检测效果更佳.增加了碳碳三键和苯环后的单枝新型探针分子Mol.4,相较于具有三枝结构的探针分子Mol.3,具有良好的探针性质,且结构更为简单.     

模拟双星的液晶自适应校正分辨

研究了液晶自适应光学系统对模拟双星的校正.首先测定了LCOS液晶波前校正器的位相调制特性.结果表明其可以实现一个波长的调制量.同时,利用Gamma校正实现了位相和灰度级的线性调制关系.然后把液晶波前校正器和哈特曼波前传感器组成自适应光学系统,并和口径220 mm的望远镜对接,实现了对模拟双星的探测和校正分辨.     

基于分子内电荷转移的多枝状荧光探针光学性质与响应机理分析（英文）

本文采用含时密度泛函理论研究了用于检测生物硫醇的荧光探针分子的光学性质.通过计算探针分子Mol.1、Mol.2和Mol.3与半胱氨酸和同型半胱氨酸反应前后的单光子吸收和发射性质,研究了碳碳三键和苯环结构对荧光探针性质的影响.随着给电子体三苯胺结构的逐渐完善和碳碳三键的加入,探针分子的振子强度逐渐增大,展现出了更好的荧光探针性质.同时,研究了不同侧枝数目对探针分子性质的影响,结果表明,相较于单枝分子Z1和三枝分子Mol.3,两个侧枝的探针分子Z2振子强度更大,检测效果更佳.增加了碳碳三键和苯环后的单枝新型探针分子Mol.4,相较于具有三枝结构的探针分子Mol.3,具有良好的探针性质,且结构更为简单.     

LaNi5氚老化效应的实验研究

测定了老化LaNi5料的解吸等温线及去氘化热力学参数.评价了氚老化对LaNi5贮氢性能的影响.结果表明,氚老化使LaNi5解吸等温线形貌发生重大改变.与新鲜材料相比,老化2140天后,在373 K下,坪台压力降低了约50%,坪斜由0.033到0.130,可逆吸氢容量减少了约1.3 mmol.g-1.老化LaNi5料去氘化反应热力学焓变ΔH和熵变ΔS分别由30.1 kJ.mol-1和105 J.mol-1.K-1增加到44.5 kJ.mol-1和128 J.mol-1.K-1.     

X光编码孔径成像和处理技术

本文论述了编码孔径成像的基本原理.讨论了孔径编码的方法和相机的制作,侧重于均匀冗余阵列(URA)的编码技术.介绍了编码孔径图像的光学处理和数字处理的研究成果.给出了实验和实际应用的结果.     

我们是怎样加强初中物理实验教学的

我校从1962年秋开始使用新编的初中物理课本.在几年来的实践中,力求贯彻新课本的精神.在实验方面,定出了逐步培养学生实验技能的详细计划,改进了实验课的组织和安排,并且增加了实验的复习和考查.结果,教学质量有了明显的提高,学生学习的主动性有所加强.这里简要谈谈我们在这方面的一些做法和体会.     

第14届国际非晶半导体科学和技术会议简介

第14届国际非晶半导体科学和技术会议,于1991年8月 19至23 日在德国最南部Garmisch-Partenkirchen市举行.来自中国、德国、美国、日本、原苏联、英国、法国等30多个国家和地区的516名学者出席了本届年会,著名英国科学家、诺贝尔奖金获得者英特教授(N.F.Mott)出席了本届会议,并作了重要学术报告.大会接受了428篇论文,大会报告分口头报告和张贴两类,其中有18个邀请报告.已出版了一本会议文摘集,而正式文稿将在J.Non-Cryst.Solids刊物上发表.中国有10名代表出席了本届大会,提供论文11篇.另外,中国在国外的访问学者和留学人员约17人也出席了…     

傅里叶思想的精髓及其伟大之处

介绍了傅里叶级数和傅里叶变换的基本思想,从哲学、物理学和数学的角度阐述了其深刻涵义和伟大之处.指出了傅里叶的思想和牛顿-莱布尼茨的思想的不同之处.导出了四维协变的傅里叶变换公式.简要介绍了傅里叶级数和变换在物理学中的应用.     

半导体压阻传感器

早在本世纪三十年代初期Bridgman 和Alien等人就对晶体的压阻效应做了很多工作.1954年C.S.Smith 发现了锗和硅的压阻效应.不久,Herring和Vogt等人对半导体的压阻效应进行了理论研究,提出了半导体能带结构的多谷模型,为半导体压阻传感器的出现奠定了理论基础. 一、半导体压阻效应1.半导体压阻效应的描述 和一切物体一样,当半导体受到外力作用时,其内部就伴随产生了与外力大小相等方向相反的内力.通常,把单位面积上的内力叫做应力. 半导体的电阻率随其内部应力的变化而发生的变化叫做半导体压阻效应. (1)压阻系数π 在一维情况下,压阻系数…     

浅谈新核素铂-202

 原子和原子核是物质构成的两个不同层次,它们以不同的方式决定着物质的特性.原子由三种成份组成:质子、中子和电子.质子带正电荷,中子不带电荷,而电子带负电荷,电子的数目和质子的数目相等,这样原子就成了中性的物质单元.质子和中子位于原子的中心构成了原子核,电子则围绕原子核运动.这些核外电子决定了原子(元素)的化学性质.著名的门捷列夫元素周期表就是根据元素的电子组态建立的,它科学地反映了元素化学性质的周期变化.元素周期表的形成和不断的完善对科学技术的发展及人类社会生活起了重大作用.     

在线同位素分离器激光离子源的元素选择性和激光技术

分析了目前在线同位素分离器改进的必要性和可能性.介绍了激光多步共振电离原理和激光离子源原理.具体分析了热毛细管式激光离子源元素选择性的产生及其影响的因素.描述了所使用的激光器和激光技术.对热毛细管式的激光离子源作了元素选择性实验,结果表明该离子源的元素选择性达到了50─10000.     

双程掺镱光纤放大器的增益特征及优化

比较了掺钕光纤和掺镱光纤对1064 nm光放大的特点.基于速率方程和传输方程,数值分析了在915 nm泵浦下双程掺镱光纤放大器的增益特征,并且和传统的单程放大进行了比较.分析了信号光和泵浦光,以及粒子数沿着光纤方向的分布特点.最后对双程掺镱光纤放大器进行了优化.     

被动锁模光纤激光器光谱边带

基于非线性偏振旋转锁模原理、非线性薛定谔方程和色散波干涉理论,建立了被动锁模光纤激光器的光谱分析模型.采用此模型进行数值仿真,研究了腔体长度、增益光纤长度和耦合输出比对光谱边带的影响.并分别采用13 m、16 m和26 m的腔长,0.5 m.1.5 m和3 m的掺铒光纤以及不同的耦合输出比进行了实验,对比了上述情况下激光器的输出光谱.实验与仿真结果表明.要抑制光谱边带,应尽最缩短腔长,适当增加增益光纤的长度和采用较低的耦合输出比.并保证激光器处在基阶锁模状态.理论模型的仿真结果与实验现象吻合较好.取3 m增益光纤、13 m腔长和10%的输出比,获得了光谱边带抑制较好、谱宽20.4 nm的锁模脉冲激光.重复频率为15.87 MHz.单脉冲能最约0.52 nJ,脉冲幅值和光谱谱宽分别存在约4%和2%的波动.     

切换系统的异步镇定: 相邻模型依赖平均驻留时间

本文研究一类切换线性系统在异步切换下的镇定问题. 由于控制器的切换信号中存在时滞使得控制器的切换和系统的切换出现了异步的情况. 首先, 提出了相邻模型依赖平均驻留时间的定义. 然后, 通过合并切换信号的方法和多Lyapunov函数方法, 给出了相邻模型依赖平均驻留时间切换下整个切换系统稳定的充分条件和控制器设计. 这些条件反映了系统的连续动态、切换时滞和平均驻留时间之间的关系. 最后, 通过例子验证了本文方法的有效性.     

建设以知识、能力和素质为教学目标的大学物理精品课程

介绍了同济大学基础物理教学在精品课程建设中的成功经验.为贯彻"以学生为本"的基本教学指导思想,教研室的老师们提出了"环境浸润"的教学理念,建立了物理探索实验室和物理教学辅助网.以课堂教学为主渠道,开展多种形式的教学活动,形成了"课内与课外结合"、"理论与实践结合"、"教学与育人结合"的教学模式.通过多年的教学实践,取得了良好的教学效果.学生对物理学产生了兴趣,涌现出了一批具有较高水平的学生论文和作品.学生的综合能力和素质得到了培养.