氩气折射率的理论计算

本文在考虑了电子间交换相互作用以及内外壳层电子的不同屏蔽效应的基础上,根据变分原理确定了氩原子基态各电子的波函数,并利用电子云导体模型,计算了基态氩气的电子云等效体积和折射率,计算结果与实验值符合的很好.     

经式8-羟基喹啉铝的光谱与激发性质密度泛函

经式8-羟基喹啉铝(mer-Alq3)是一种光电性能优良的小分子有机半导体发光材料.本文采用密度泛函理论(DFT)B3LYP/6-31G*方法和基组对其进行结构优化,计算并研究了该分子的红外光谱、拉曼光谱和前线轨道.计算得到的红外光谱、拉曼光谱均与实验相符.前线轨道表明基态最高占据轨道(HOMO)的电子云主要集中在苯酚环,最低未占据轨道(LUMO)的电子云主要集中在吡啶环.用含时密度泛函理论(TDDFT)计算得到紫外-可见吸收光谱,采用空穴-电子分析法研究了电子激发特征.结果表明:电子从基态到激发态的跃迁,主要是8-羟基喹啉环内或环间的电荷转移,以π-π*跃迁为主,包括局域激发和电荷转移激发两种类型.本工作对mer-Alq3分子发光机理提出更深入的认识,能为进一步提高该分子发光效率和调控分子的发光范围提供一定的理论指导.     

居民出行分布中的电子云现象

研究发现，居民出行分布的概率密度曲线与氢原子基态电子在核外出现的概率密度曲线极为相似，运用量子力学中的电子云分布模型可以很好地解释居民出行分布特性，根据氢原子中电子的径向概率密度函数建立了模拟电子云居民出行分布模型.利用长春市和旧金山地区的抽样调查数据对模型进行了验证.在此基础上，进一步建立了实用模型，并结合实例给出了模型标定方法和过程.该模型可在城市规划和城市交通规划中定量描述居民出行分布状态. 关键词： 科学与社会 自组织系统 电子云 出行分布     

质子束团传输过程中的二次电子多级倍增

电子云不稳定性是强流质子加速器稳定运行的一个重大障碍。在电子云积累的过程中,二次电子多级倍增是电子云的主要来源。二次电子多级倍增机制可以用电子的运动和能量增益来分析。为了得到电子云的密度及分布,编写了一个模拟程序用来跟踪电子云的发展演化过程。分析了在质子束团作用下电子的运动,分析二次电子多级倍增的原因,并用模拟程序进行了计算,结果发现电子云与束团的纵向分布密切相关。     

自持磁约束电子云的流体理论 Ⅱ.电子云中各物理量的分布和数值计算方法

本文研究了轴对称自持磁约束电子云中电子密度、电子温度和漂移角速度的分布,讨论了由电离产生的离子对电子云的影响,介绍了电子云和电磁场各物理量之间的比例关系和数值计算方法.     

自持磁约束电子云的流体理论Ⅱ.电子云中各物理量的分布和数值计算方法

本文研究了轴对称自持磁约束电子云密度、电子温度和漂移角速度的分布,讨论了自由电离产生的离子对电子云的影响,介绍了电子云和电磁场各物理量之间的比例关系和数值计算方法.     

光在介质中的折射

研究了光的磁场在光与介质相互作用中的行为,建立了电子云导体模型,即介质中一个电子的电子云可以看作是一个微小导体,光变化的磁场与电子云导体间的电磁感应作用导致光与电子云导体之间的能量交换。光在介质中速度减慢起因于这种能量交换。应用电子云导体模型和能量守恒原理,导出了介质折射率表达式,并利用这个表达式计算了几种介质的折射率,计算结果与实测值符合得很好。解释了折射率的各向异性,以及静电场或静磁场对介质折射率的影响。     

壳模型对13N Gamow-Teller跃迁的研究

最近的研究表明¹³N的beta衰变对于Ia型超新星爆炸前的电子丰度有着重要的影响.本文在壳模型的基础上,首先计算¹³N基态到基态以及基态到不同激发态的Gamow-Teller(GT)跃迁强度,并将其与实验数据进行了比较.在理论计算的GT强度基础上,对不同温度和密度天体环境下¹³N的电子俘获率进行了细致的计算,并重点讨论基态到激发态的GT跃迁对电子俘获率变化的影响.结果表明,考虑基态到激发态的跃迁后,超新星的电子丰度下降,中微子能量损失增大.基态到激发态跃迁对电子俘获率的影响主要由低激发能级贡献. 关键词： Gamow-Teller跃迁 壳模型 电子俘获 激发态     

四苯基卟啉类化合物电子光谱和三阶非线性光学性质的理论研究

在B3LYP/6-31+G~*水平计算四个5,10,15,20-四苯基卟啉类化合物的电子光谱和三阶非线性光学性质.结果表明,电子的最大吸收波长在580nm左右,属于可见光区,源于卟啉内HOMO到LUMO的π→π*的电子跃迁.供电子基团的引入将增加电子云密度,致使三阶非线性光学性质增大.吸电子基的引入使卟啉环上的电子云密度减小,导致三阶非线性光学性质减小.含双键或三键的吸电子基团使电子云密度增大,致使三阶非线性光学性质增大.     

~7Li_2~(0,±1)分子体系基态振-转能级的全电子计算

采用单参考与多参考耦合簇理论结合相关一致高斯基组计算研究了7~7Li_2~((0,±1))分子体系的电子基态的势能曲线,计算考虑了体系所有电子的关联效应与相对论效应,拟合得到了体系的光谱常数,并获得了电子基态的振动-转动能级信息.计算得到的中性与阳离子体系的光谱常数与实验值符合得很好;对于阴离子体系,平衡核间距的计算仍需进一步改进,其他光谱常数符合较好.计算结果表明,中性和阳离子体系基态波函数具有明显的单参考组态特点,而阴离子分子基态应采用多参考组态波函数描述.对于基态的振动-转动能级,与现有实验值符合得很好;尽管各种计算方法对阴离子基态的平衡核间距计算结果仍有差异,但振动能级间隔的结果相互符合得很好.本文的研究可为Li_2分子体系基态,尤其是光谱学信息很少的阴离子体系的电子结构与光谱的精确研究提供了有用的光谱信息.     

Refraction of light in media

The roles of the magnetic field and electric field of the light are investigated when the light is refracted in the medium. The model of the electron cloud conductor is presented. Electron cloud in a molecule is treated as a conductor and the Faraday’s Law is applied to this conductor that is in the alternating magnetic field of the light. dB _M/dt of the light gives rise to an alternating induced current on the electron cloud conductor, and the light exchanges energy, i.e. the refractive energy, with the electron cloud conductor. Formulas of refractive index, which is the ratio of light speed in vacuum to that in the medium, are derived with this model. These formulas are tested with several mediums and Langevin’s diamagnetic susceptibility of helium gas, and the results are in good agreement with the measured data. The anisotropy and the nonlinearity of the refractive index are explained with the theory described in this work. Supported by Beijing Science and Technology New Star Program (Grant No. 952870400), the Beijing Municipal Commission of Education and the Excellent Young Teachers Program of Ministry of Education of China     

关于静电屏蔽上限的讨论

将导体壳放入外电场中,导体会在表面产生感应电荷,并达到静电平衡状态,导体壳腔内的电场处处为零,这就是静电屏蔽效应.然而,如果外电场极强,或者导体内部的自由电荷太少,以至于感应电场不能完全抵消外电场,则静电屏蔽效应将失效,这就是静电屏蔽的上限问题.本文从静电屏蔽的原理出发,将导体壳简化为一对平行金属平板的模型,定量的讨论了这一问题.通过计算我们发现,由于金属内存在大量的自由电子,在非极端问题中,宏观的导体装置都远远不会遇到静电屏蔽的上限问题.     

均匀外电场中无限长介质圆柱壳的场分布的计算和讨论

用圆柱坐标系中的分离变量法计算了位于均匀外电场中的无限长介质圆柱壳各区域的电势和电场,由计算结果分析了无限长介质圆柱壳对外电场的屏蔽效果,并指出均匀外电场中的无限长导体圆柱壳、无限长介质圆柱体、无限长导体圆柱及无限大均匀电介质中开有一无限长的圆柱形空腔的电势和电场都可以由均匀电场中的无限长介质圆柱壳电势及电场给出.     

Calculation of electron wave functions and refractive index of Ne

The radial wave functions of inner electron shell and outer electron shell of a Ne atom were obtained by the approximate analytical method and tested by calculating the ground state energy of the Ne atom. The equivalent volume of electron cloud and the refractive index of Ne were calculated. The calculated refractive index agrees well with the experimental result. Relationship between the refractive index and the wave function of Ne was discovered. Supported by the New Star Program of Beijing Science and Technology, China (Grant No. 952870400), the Beijing Municipal Commission of Education, and the Excellent Young Teachers Program of Ministry of Education, China     

Shell thickness determination of polymer-shelled microbubbles using transmission electron microscopy

Intravenously injected microbubbles (MBs) can be utilized as ultrasound contrast agent (CA) resulting in enhanced image quality. A novel CA, consisting of air filled MBs stabilized with a shell of polyvinyl alcohol (PVA) has been developed. These spherical MBs have been decorated with superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs) in order to serve as both ultrasound and magnetic resonance imaging (MRI) CA. In this study, a mathematical model was introduced that determined the shell thickness of two types of SPIONs decorated MBs (Type A and Type B). The shell thickness of MBs is important to determine, as it affects the acoustical properties. In order to investigate the shell thickness, thin sections of plastic embedded MBs were prepared and imaged using transmission electron microscopy (TEM). However, the sections were cut at random distances from the MB center, which affected the observed shell thickness. Hence, the model determined the average shell thickness of the MBs from corrected mean values of the outer and inner radii observed in the TEM sections. The model was validated using simulated slices of MBs with known shell thickness and radius. The average shell thickness of Type A and Type B MBs were 651 nm and 637 nm, respectively.     

导体壳内外的电场彼此独立的简易证明

本文提供了一种证明导体壳的内外电场彼此独立的简易方法.     

FAE装置参数对燃料抛撒与爆炸威力影响的实验研究

 采用高速运动分析系统对FAE实验装置爆炸抛撒过程进行观测,描述了燃料抛撒过程的不同阶段,实验研究了比药量、长径比、壳体材质等装置参数对燃料抛撒与爆炸威力的影响。结果表明,燃料抛撒过程可分为射流形成与扩散运动阶段、燃料两向膨胀运动阶段和气液融合运动阶段。不同阶段对应不同的流体动力学特征,对云团形成的贡献不同。在实验装置总体优化条件下,适当增大比药量可提高云团覆盖面积与体积;在实验范围内长径比不是影响云团状态的显著因素,但长径比较大时可使燃料抛撒均匀性更好;采用钢质壳体时云雾抛撒状态明显优于铝质壳体。实验证明,采用碳钢壳体、比药量3%左右、长径比为3~5且装置参数良好匹配时,可获得理想的云团状态和高威力爆炸波毁伤效应。     

超高速发射实验模型的数值计算

 采用三阶精度PPM（Parabolic Piecewise Method）方法和VOF（Volume of Fluid）相结合,运用Lagrange-Remapping算法,编制了多介质流体高精度欧拉计算程序MFPPM,可以对多介质复杂流场进行数值计算。对程序计算精度进行了测试,并应用于超高速发射实验模型数值计算,对Sandia实验室不带会聚作用的实验模型进行了一维计算以及带会聚作用的实验模型进行二维计算并与其实验结果和CTH计算结果进行对比,其中一维计算最大相对误差1%,二维计算相对误差4.7%,在此基础上对超高速发射设计模型进行了初步计算。