第六讲 物理与光纤通信

文章通过回顾光纤通信发展的历史,分析光纤通信研究的现状,展望光纤通信发展的未来,阐述了光纤通信发展与物理学发展的密切关系,显示出物理学作为自然科学基础,它在光纤通信技术发展中起核心作用.     

第六讲物理与光纤通信

文章通过回顾光纤通信发展的历史，分析光纤通信研究的现状，展望光纤通信发展的未来，阐述了光纤通信发展与物理学发展的密切关系，显示出物理学作为自然科学基础，它在光纤通信技术发展中起核心作用．     

表面物理讲座第五讲 半导体表面

在半导体器件发展的初期,人们就已经知道半导体器件的稳定性在很大程度上依赖于半导体表面的状况．由于在工艺过程中难以严格控制表面的条件,为了保证器件的稳定性,只得对表面尽量采取有效的钝化措施．近十余年来由于超高真空技术的发展,不仅可以制备清洁的表面,而且可以在超高真空中进行实验测量．如果将光子、电子和其它各种离子注入半导体表面,然后对经过相互作用之后所产生的粒子进行能谱分析,可以得到重复性极好的?...     

表面物理讲座第四讲 表面电子态

早在三十年代固体量子理论初兴之时,塔姆就曾提出,晶体表面,由于周期场终断,会在晶体电子的禁带中出现新的电子定域态,这就是塔姆表面能级．后来,肖克莱又提出共价晶体表面的未饱和悬挂键也会在禁带中产生表面能级,这就是肖克莱表面能级．这些表面能级的共同特征是,位于禁带之中在表面能级上的电子沿着表面方向可以自由运动,但在垂直表面方向,表面态电子的波函数是指数衰减的,所以它们是定域在表面的状态．最近十五?...     

表面物理讲座第三讲 表面振动

大家知道,晶体原子的振动形成格波,它对晶体的热学、电学和光学等方面性质有很大的影响．同样,在晶体表面的原子振动形成表面波．表面振动具有特殊的模式和性质,对表面物性有独特的影响．本文将介绍表面振动的一些基本知识．一、连续介质的表面波[1-3]把晶体看作是连续介质,这是最简单的模型．介质中原子振动形成在介质中传播的弹性波．每个许可的波矢ｑ有一个纵波和两个横波．１８８７年瑞利研究了有自由表面的各向同性的....     

表面物理讲座第七讲 表面缺陷和表面扩散

表面缺陷和表面扩散在真空镀膜、薄膜半导体器件工艺、粉末冶金、多孔载体上催化剂颗粒的稳定性等实际问题中有重要的作用,得到了广泛的重视．本讲主要介绍晶体表面的原子结构、表面缺陷、表面扩散和有关的一些实验研究方法．一、晶体表面的原子结构理想的具有平移对称性的晶体结构应该是无限的．从这个角度看,晶体表面也是一种面缺陷,在表面上原子的周期性排列突然中止,相当一部分原子键被断开．表面能的数量级约为１００?...     

微机在物理实验中的应用：第六讲 应用举例

例1.应用游戏接口逻辑电平输出端AN0～AN2控制步进电机的转动步进电机是一种将电脉冲信号变换为角位移的控制电动机。一般使用配套驱动电源,其中具有脉冲分配器,使得步进电机的角位移量与输入脉冲数成比例。当输入一个脉冲时,步进电机旋转一个θ角。如输入N个脉冲时,则旋转N×θ角度,且在时间上     

近代物理讲座 第六讲 加速器(Ⅱ)

４．直线加速器直线加速器是最早发明的一种谐振式加速器．人们为了克服高压加速器所遇到的困难,探索了使粒子连续多次通过一个电压不很高的加速电场来获得高能量的方法．１９２４年Ｉｓｉｎｇ首先提出了可行的方案．１９２８年Ｗｉｄｒｏｅ建成了第一个直线谐振加速器．图１０是早期直线加速器的工作原理图．沿着直线排列一些金属圆筒状电极（称为漂移管）,奇数电极和偶数电极分别连接到高频电源的两个输出端上．当离子经过?...     

近代物理讲座 第六讲 加速器(Ⅰ)

一、序言在近代物理学的发展过程中,加速器起了很重要的作用．随着加速器中粒子能量从１０５ｅＶ增加到１０１１ｅＶ,利用它进行研究的领域从核反应扩展到基本粒子反应．至今已发现的各种基本粒子有３００多种,其中大部分是靠加速器发现的．图１表示基本粒子被发现的历史和加速器建成的年代对照．图中方框中是粒子名称,上方的英文字母是各个加速器的简称．加速器在工农业生产、医疗卫生及国防等各方面的应用也越来越广泛．?...     

气体分子在石墨表面的吸附与扩散特性

采用分子动力学方法模拟研究气体分子在石墨表面上的吸附和扩散特性,结果表明气体分子在石墨表面上的吸附强度跟石墨中碳原子和气体分子之间的微观作用力密切相关,不同分子在石墨表面上的吸附强度不同。气体分子在石墨表面上的吸附特性符合Langmuir等温吸附模型,压力越高吸附层内分子的密度越高。通过分子的表面扩散系数随着压力的增加而降低的现象以及特定时间内分子运动距离的正常概率分布,发现石墨表面上分子的扩散主要由分子之间的碰撞控制,趋近于体相扩散。分子在石墨表面吸附层内的密度对表面扩散系数的影响非常显著,导致吸附性强的CO_2和H_2S分子扩散系数要明显低于吸附性弱的CH_4和N_2分子.     

H2O在LiH固体表面的吸附与成键

用基于密度泛函理论的局域密度近似平面波超软赝势方法,计算了H2O分子在LiH表面的最佳吸附方式,得到了倾斜吸附的构型,其偏转角为37.85°.由吸附前后的态密度(DOS)图可知,成键主要由LiH的s、p轨道和H2O的sp3轨道杂化而成,成键峰重叠性较强,且峰增宽,有明显的共价成分.其吸附能为-43.2 kJ/mol,为化学吸附.结果显示,H2O分子在LiH表面吸附的吸附性质和构型与实验结果一致,并有形成LiOH的趋势.     

甲烷在多孔硅表面物理吸附特征研究

在密度泛函理论耦合超软贋势第一性原理的平台上,研究了甲烷在Si(111)表面的物理吸附特性。通过建立硅晶胞的不同吸附位置（top、bridge、fcc）模型,对比分析了甲烷在相应位置吸附界面变化的键结构、吸附能和态密度,获得了相应吸附点的吸附特征。对比分析的结果表明,甲烷只有在top位置物理吸附状态较为理想。分析态密度、键长及键角等数据揭示top位甲烷吸附对体系硅晶胞有很大的影响,其体系的键能最低,即此时体系结构最稳定。本文所得研究成果可用于Si表面对甲烷气体的敏感性分析及气体传感器领域。     

气体分子在Co-BN表面吸附的第一性原理研究

采用包含色散力校正的密度泛函理论(DFT-D)方法系统地研究了气体分子(O_2,H_2,NO,CO,CO_2,SO_2,H_2S,H_2O)在Co掺杂单层BN(Co-BN)表面的吸附,分析了吸附小分子的几何结构,吸附能,电荷转移等情况.结果表明:1)CO等气体分子主要吸附在Co及其近邻六元环的顶位,吸附结构的电荷转移表明掺杂原子Co对BN衬底的气敏特性有较好的调制作用;2)在Co-BN表面吸附的O_2和CO较易被活化,表明Co-BN可能是一种对CO氧化有较好催化活性的新型催化材料.     

气体分子在Co-BN表面吸附的第一性原理研究

采用包含色散力校正的密度泛函理论(DFT-D)方法系统地研究了气体分子(O2, H2, NO, CO, CO2, SO2, H2S, H2O)在Co掺杂单层BN(Co-BN)表面的吸附, 分析了吸附小分子的几何结构, 吸附能, 电荷转移等情况. 结果表明: 1) CO等气体分子主要吸附在Co及其近邻六元环的顶位, 吸附结构的电荷转移表明掺杂原子Co对BN衬底的气敏特性有较好的调制作用; 2) 在Co-BN表面吸附的O2和CO较易被活化, 表明Co-BN可能是一种对CO氧化有较好催化活性的新型催化材料.     

表面物理讲座第二讲 晶体表面的几何结构

所谓表面是指整个晶体三维周期性结构和真空之间的过渡层,可以看作一种特殊的相——表面相．由于最小能量原理、表面原子相互作用以及表面原子与外来原子相互作用的结果,其原子排列和化学组分与体内不尽相同,发生如下一些现象：表面重构——表面原子排列情况和体内原子不同;表面弛豫——表面原子层间距偏离体内原子层间距,发生压缩或膨胀;台阶表面——表面不是真正平坦的,而如楼梯一般形成有规则无限的延伸;表面吸附—?...     

半导体量子器件物理讲座 第六讲 半导体量子阱激光器

量子阱结构是半导体光电子器件的核心组成部分,它是半导体光电子集成的重要基础,文章在描述了量子结构的态密度,量子尺寸效应,粒子数反转的基础上,介绍了量子阱导质结构激光器的工作原理,器件结构,器件性能,并对其在可见光激光器和大功率激光器件中显现出来的优越性作了进一步的说明。     

半导体表面气体分子吸附机理的光伏研究

通过对p型和n型的同一硅单晶样品分别置于大气、氧气、氮气的不同氛围中所进行的各有关表面参量的光伏测算,分析了同一样品处于不同氛围中,以及不同导电类型的样品处于同一氛围中的测算结果的变化规律,探讨了出现这一规律的内在机理,解释了各有关的物理现象.关键词：半导体表面气体分子吸附机理光伏方法     

玻璃着色技术讲座 第六讲

<正> 九、影响玻璃着色的因素1.原子价的平衡玻璃中的某些着色离子具有可变化合价,在玻璃中往往存在两种或两种以上的价态,它们间总是保持一定的平衡状态。如:     

第六讲 光电信息技术在战争中的应用

一、光电侦察技术 中国历史就有“耳听是虚，眼见为实”的说法。目视侦察曾是获取战场信息最主要的方法，现在依然是重要的方法之一。现代光电技术延展了目视侦察的距离，拓展了信息的内容和含量，它是以可见光和红外光作为载体的信息获取手段，其主要的技术有光学技术、激光技术、红外技术、微光技术、紫外技术、照相技术、电视摄像技术等。     

利用SERS技术探测固体表面吸附分子的新方法

表面增强Raman散射(简称SERS)的研究越来越受到人们的重视。这是因为这种新技术很有潜力成为一种实时、实地研究某些界面效应(如吸附、催化、腐蚀、光电器件等)的有力工具。现在的各种表面和界面分析仪器(如XPS、AES、LEED等)大都利用电子束、离子束作为探针,因此它们需要在超高真空条件进行工作。这样就难以用它们实地研究很多界面过程和界面问题。而对于