多层电介质中的静电场

研究了多层电介质中的电场和电荷分布。首先讨论了三层电介质问题,发现求解该问题的关键在于找到带电介质层中零电场面的位置,提出了两种方法:直接求解法和间接求解法,给出了两种方法的共同依据。由此可以将三层电介质问题推广到多层电介质问题,该类问题一般都可以统一到最外层为无限厚介质的情况之中。指出了带电层中零电场面的位置仅由两最外层电介质决定并解释了该特性的物理机理。     

基于多层电介质光栅光谱合成的光束质量

基于电介质光栅的光谱合成是实现高功率高光束质量激光的重要途径. 在电介质光栅的光谱合成系统中, 光栅色散效应是影响合成激光光束质量的重要因素. 本文推导了单光栅和双光栅光谱合成系统中由于光栅色散引起M²因子的变化公式; 详细讨论了这两种合成系统中单路激光线宽、单路激光光斑半径、相邻两路激光波长差、相邻两路激光间距以及光栅周期对光束质量的影响. 研究表明对于单光栅合成系统, 在合成过程中若保持光束质量M²因子的大小不变, 则单路激光带宽随光斑半径的增加而减小; 在双光栅光谱合成系统中, 在保持光束质量的前提下, 单路激光带宽可随光斑半径的增大而相应增加. 数值计算表明, 若要满足合成光束的光束质量M² ≤1.2的要求, 在单光栅系统中激光线宽需窄于亚纳米量级, 在双光栅系统中激光带宽可为亚纳米. 本文为高功率、高光束质量的光纤激光光谱合成系统的搭建提供了理论指导.     

三层电介质的镜像势

讨论了三层电介质结构中不同位置的点电荷产生的电势分布、镜像力和镜像势,并运用镜像法求得了相关物理量的解析表达式.     

相邻原子层间束缚很弱的电介质晶体低温热容量问题探讨

Kittle著“固体物理引论”,在美国和很多其它国家,广泛地采用作为大学物理系本科固体物理教材,我国已有其第五版的中译本,也普遍地采用为固体物理教学参考书.在新版本中,一维二维问题增加,一定程度上反映了目前固体物理研究从体内到表面,从三维到少维,从有序到无序的发展趋势[1].书中有一道习题,是关于一维点阵和展形点阵的热容量问题,它的内容是[2] (a)证明对于低温T《一维单原子点阵的德拜近似热容量正比于T/,其中是一维有效德拜温度,定义为=m/KB=/KBa,此处KB是玻尔兹曼常数,a是原子之间的间距.(b)考虑一个由原子层构成的电介质晶体,…     

金属-电介质多层膜结构亚波长成像特性分析(英文)

分析了由Ag和Si3N4多层纳米薄膜组成的特异材料的模式特性,使用本征模展开法(EME)结合完全匹配层(PML)边界条件模拟了该结构的亚波长成像行为,在法布里-珀罗(Fabry-Perot)条件(结构的长度是半波长的整数倍)条件下,研究发现邻近系统的点源会在另一侧成实像,这种成像基于自准直而并不是负折射.研究结果证实了金属-电介质多层膜结构可以在光波段实现近场成像.     

原子在两个平行镜面间两层电介质板中的自发辐射率

利用光子的闭合轨道理论,我们研究了原子在两个平行镜面间两层电介质板（折射率分别为n1,n2）中的自发辐射率. 自发辐射率呈现出多周期的振荡结构。自发辐射率的傅立叶变换中的每一个峰和光子从原子出发到返回原子的一条闭合轨道相对应。结果表明自发辐射率和两层电介质的宽度和折射率有关。和只有一层电介质的辐射率比较,当两层电介质的折射率n1 和 n2 差别很小时, 两层电介质之间分界面的反射效应可以忽略;但是当二者的差别很大时,发射效应变得非常重要且自发辐射率中的振荡减弱。本文的结果为原子在不同电介质间的自发辐射率的研究提供了新的理解。     

广义相对论的几个问题

介绍了爱因斯坦如何建立广义相对论,以及人们应该如何理解这一关于时间、空间和引力的理论.     

基于辅助电介质层的棱镜表面等离子体共振效应研究

研究了一种基于棱镜基底-辅助电介质层-金膜-待测介质四层结构的表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)效应激励模型.采用薄膜光学与波导理论,探索了由辅助电介质层与金膜复合而成共振薄膜对SPR效应的激励机理与调制特性.借助时域有限差分方法,数值模拟得到辅助电介质层属性与共振能量传输特性关系.在此基础上,构建了波长调制型棱镜辅助电介质层结构SPR激励系统.研究结果表明,当待测介质折射率相同时,相较基于棱镜基底-金膜-待测介质三层结构的Kretschmann激励模型,辅助电介质层激励模型共振光谱整体向长波方向偏移且半波宽度出现显著展宽效应.而当待测介质折射率增大时,辅助电介质层型激励模型的共振光谱不仅会向长波方向偏移,而且折射率响应灵敏度比棱镜Kretschmann三层激励模型高出75%.因此该模型能够为诸如高灵敏度检测、新型光学滤波与调制器件设计等领域的研究应用提供理论与实践储备.     

几个含糊不清的问题

在多年的物理教学中，笔者觉得学生在学习以下几个知识点时常会含糊不清，易出现错误．在此对这几个问题作一些分析．     

三层电介质中电势和镜像势的求解

将两种电介质界面附近点电荷产生的电势和镜像势的方法做了推广,分情况进一步讨论了三层电介质结构中的电势分布、镜像力和镜像势,并运用镜像法求得了相关物理量的解析表达式。     

均匀极化电介质内的球形空腔问题

运用拉普拉斯方程对均匀极化电介质被挖出一个球形空腔的内、外电场强度进行了新的运算，得到了与一些教材不同的结论．同时指出了绝缘材料中的气泡对材料绝垆性能的影响与危害．     

惯性定律的几个问题初探

惯性定律的几个问题初探苏孙庆（福建三明林业学校３６５００１）惯性定律（即牛顿第一定律）在经典力学中起着奠基的作用．但是，牛顿自己以及现行的许多教材中，对惯性定律的表述，存在着逻辑矛盾．了解这一矛盾，有助于我们正确地掌握惯性定律，并正确地进行教学，而不...     

关于颜色的几个问题

关于颜色的几个问题许国基（广西师范学院物理系南宁５３０００１）大自然的景色是绚丽多彩的，万紫千红的花朵、金色的朝霞、蔚蓝色的天空……万物为什么会有不同的色彩呢？这些色彩为什么又会随着照射的光线而变化呢？下面分几个问题来讨论。１人的色觉可见光是电磁波...     

大学物理教学改革的几个问题

 一、与时俱进论教育时代的特征当代是一个充满机遇和挑战的重要时期,世界各国都十分重视教育发展的基础和优先地位的确立。德国在1987年制定的《高等学校建设总规划》中指出,“能否保持创造领先和具有国际的竞争能力”,关键是高校政策能否及时适应当前新形势发展的需要”。美国在1988年提出,“教育是美国最强大的经济计划,最主要的商业计划和最有效的反贫穷计划”。我国也适时地制定了“科教兴国”的整体方针。当代科学技术发展日新月异,知识、信息呈爆炸式膨胀。知识劳动将成为人们谋生的主要手段,知识劳动者将成为社会劳动的主体。发展的社会必然给他们更多的机遇。据估计,到1980年人类社会的科     

关于温度计的几个问题

 温度计是测量温度的仪器,测量温度是通过观察随着温度变化的某种客观物理量来实现的。所选取的物理量可以是各种各样的,如固体的线度、液体的饱和气压、半导体的电阻率、被测对象的热辐射。中学物理教学中常用的温度计是玻璃液体温度计,它利用液体(测温工质)的体膨胀测量温度。但是贮存液体的玻璃泡也会膨胀,因而测温工质与玻璃的体胀系数β差别越大,温度计就越灵敏。比如水银温度计,体胀系数β=0.182×10^-3℃^-1。玻璃的体胀系数β的范围是(8～10)×10^-6℃^-1>。可见,我们使用水银温度计时,系统误差很小,测量就精确。     

关于光电效应的几个问题

1 金属中的自由电子能否吸收光子而成为光电子 有些教材认为,在光电效应中是金属中的自由电子吸收光子后从金属表面飞出成为光电子的。笔者认为这种看法值得商榷。实际上,当光子与原子相互作用发生光电效应时,除入射光子和出射的光电子外,还必须有原子参与作用(并获得一定动量),才能使该过程在保持能量守恒的同时保持动量守恒。对此我们用反证法给以简要证明。     

几个问题的物理解法

数学法和物理法，是研究物理问题的两种基本方法．杰出的物理学家劳厄说：“数学是物理学家的思想工具．”因此，在物理教学中必须注意培养学生运用数学知识解决物理问题的能力．但同时要防止学生把物理问题数学化的倾向．在习题课的教学中，应强调应用物理概念、物理规律...     

电介质的镜象法

本文叙述电介质的镜象法，区域分界面为无限大平面及圆柱面，着重讨论线电荷源的形式；沿用同样的方法亦可求解相应的线电流磁场问题．     

关于电阻的几个问题

电阻是电路中一个重要的物理概念,本文就谈谈学习电阻时必须把握好的几个问题:1 电阻的形成因素 从微观上来讲,形成电阻的因素有两个:一是自由电荷定向移动时与导体中的原子及其它粒子的碰撞;另一是自由电荷本身的热运动,导体越长自由电荷定向移动时碰撞的机率就越大,横截面积越大定向移动越畅通,