串级磁镜电子抗磁性漂移气球模

本文利用气球模本征方程，研究了轴对称串级磁镜中电子的抗磁性漂移对离子有限拉莫尔半径致稳气球模的影响，得到了不同电子温度温度情况下的气球模增长率及产生边缘不稳定性的临界β值，并讨论了相应的物理机制。     

87Rb冷原子EIT介质中光学信号存储与释放的实验研究

在87Rb冷原子介质中,利用电磁感应透明(EIT)动力学过程,实现了光学信号的存储与释放.实验研究了Larmor进动导致的释放信号崩塌和复原现象,结果表明,当提供量子化轴的磁场超过100 mG时,实验测量得到的拉莫尔周期与理论计算结果较好的相符,这为下一步开展量子存储研究提供了实验基础.     

dμz／dt=0在电子自旋共振中的物理含义

具有净自旋磁矩物质中的电子在ｚ轴方向外磁 场的作用下，ｄμｚ／ｄｔ＝０从而导致μｚ＝Ｃ，Ｃ为正、负 常数和零，本文对此进行了理论分析和讨论．结果表明：Ｃ 取值的不同，标志着在ｚ轴所加的磁场不同，但只要满足 在垂直于ｚ轴方向上射频场（微波场）的旋转方向和频 率与自旋磁矩μ的拉莫尔进动的方向和频率相同的条 件，都可发生电子自旋共振．并给出了μｚ取不同常数 时μ绕磁场的拉莫尔进动轨迹．     

基于解析结果的拉格朗日陀螺运动特性分析

本文建立拉格朗日陀螺运动方程的解析方法.导出拉格朗日陀螺做规则进动的条件,用级数展开技术得到规则进动附近的小角度章动和进动的解析解.给出陀螺自转轴运动的简明图像,即重力引起绕竖直轴的规则进动和无重力的自由进动的叠加.利用解析结果对陀螺不倒之谜给出解释.     

物质抗磁性的经典统计解释

介绍一种解释物质抗磁性的经典统计方法.     

从量子力学层面上认识,到大学物理层面上理解顺磁性和抗磁性

大学物理教科书中对物质磁性——顺磁性和抗磁性的机理描述不自洽.顺磁性用原子磁矩沿磁场方向的"倾倒"来解释,抗磁性用电子磁矩的"旋进"来解释.同样都是磁矩,为什么却有不同的行为呢?显然不能令人信服.本文将从量子力学角度给出两种磁性的来源,从中可以看出,顺磁和抗磁在量子力学的哈密顿量中正好是磁相互作用的展开项中的两项,这两项可以同时存在,也可以只有抗磁性,这取决于原子壳层的电子分布.在保持与量子力学一致的情况下,如何在大学物理层面上理解顺磁性和抗磁性?     

提高激光抽运铯原子磁力仪灵敏度的研究

本文报道了一种基于激光抽运射频共振的铯原子磁力仪. 通过圆偏振光将铯原子抽运到暗态, 实现偏极化. 外磁场存在时, 原子磁矩将以拉莫尔频率绕外磁场进动. 在共振射频磁场的作用下, 原子被去极化而重新吸收光子. 通过探测出射光光谱可以测得拉莫尔频率进而得到外磁场的信息. 本文通过运用自制的894 nm 外腔半导体激光器, 建立了激光稳频装置和低噪声磁场测量环境, 实现了一种基于铯原子激光抽运射频共振的磁力仪. 通过磁力仪参数优化以及闭环测量, 磁力仪测量的外磁场达到了19 fT/Hz^1/2的极限灵敏度和1.8 pT/Hz^1/2的本征灵敏度, 空间分辨率小于2 cm. 关键词： 光抽运 塞曼效应 光探测磁共振 磁力仪     

GaAs中电子g因子的温度和能量依赖性的飞秒激光吸收量子拍研究

采用时间分辨椭圆偏振光抽运-探测光谱研究磁场作用下本征GaAs中电子自旋弛豫动力学，观察到吸收量子拍现象.这种吸收量子拍起源于电子自旋的拉莫尔进动，因而其拍频成为高精度测量电子g因子的一种新方法.利用这种新方法研究了本征GaAs中电子g因子的温度和能量依赖特性，发现g因子随电子的温度和能量增加而增加，但与k·p理论预测相差甚大.基于实验结果拟合，我们给出了一个g因子的温度和能量依赖的经验公式. 关键词： 椭圆偏振光抽运-探测光谱 自旋量子拍 g因子 GaAs     

水的抗磁性演示实验

利用磁铁作用于漂浮在水面的纸片和盛水气球,演示了水的抗磁性,并利用全反射研究了水的抗磁性与外磁场的关系.实验结果表明:当磁铁置于水面上方时,磁场作用区域的水面向下凹陷.磁场越强,水面的凹陷程度越大,水的抗磁现象越明显.     

抗磁和顺磁性材料在磁场中弱磁力实验测量

对抗磁性材料和顺磁性材料在强磁场中的弱磁力进行测量.利用设计的实验装置,成功测得抗磁性石墨片和顺磁性材料铝片在永磁铁阵列表面受到的弱磁力.研究证明弱磁力的大小与磁场及磁场梯度乘积成正比.     

抗磁性物质磁悬浮可行性分析及实现

从理论和实验上说明石墨、铜等抗磁性的"非磁"物质在磁场中也受到磁场的作用力.实验中尝试了各种不同类型的永磁体序列,并利用4块一组的永磁铁序列产生梯度场,使磁铁表面上方产生可供抗磁性物质悬浮的稳定区域,成功实现了石墨的悬浮.此外,还利用顺磁性溶液及电磁铁实现了氧化铝和硅的悬浮.     

进动的数值分析

介绍了大学物理及力学教材中对飞轮进动的描述及进动角速度计算公式的局限性,根据欧拉运动学方程对飞轮的定点转动进行了理论分析及数值计算,给出了飞轮的章动、进动及自旋的一般规律,有利于对进动的全面理解.     

Sen时空中的陀螺进动效应

采用Frenet-Serret形式研究了Sen时空中的陀螺进动效应,得出了沿圆轨迹以任意常数角速 度运动的轨道陀螺进动的一般公式,当陀螺在赤道平面上沿短程线运动时,由一般公式出发 可得到精确的轨道周期进动角公式.作为特例,研究了静态dilaton时空中的陀螺进动效应. 将所得结果分别与Kerr-Newman和Reissner-Nordstrm时空中的情形相比较,发现dilaton 耦合使陀螺进动速率减慢,轨道周期进动角减小. 关键词： Sen时空 Frenet-Serret标架 Fermi-Walker移动     

陀螺进动中的“角动量不守恒”问题

一些力学教科书中对回转效应的讲解就是直接利用重力力矩导致陀螺角动量变化得到均匀进动角速度,但是这会导致竖直方向出现进动角动量而无法解释的问题,即看似角动量不守恒。本文从基本的力学原理出发,分析了陀螺水平释放后从开始到稳定过程中的进动和章动,并对结果进行了数值模拟,证明忽略进动阻尼时稳定进动角动量与陀螺下倾导致的自转角动量竖直分量大小相等、方向相反,保证了系统竖直方向角动量恒为零。     

有限拉莫尔半径和剪切轴向流组合稳定瑞利-泰勒不稳定性

本文参照不可压缩粘滞磁流体动力学方程，考查粘滞对环形等离子体内爆瑞利一泰勒（RT）不稳定性的影响。这里，粘滞效应按文献是指有限拉莫尔半径，用有限拉莫尔半径代替通常的平均自由程。换言之，把有限拉莫尔半径项看成有效粘滞项。即，在等离子体动量方程中称为同旋粘滞项。由于引入了速度剪切，开耳芬．亥姆霍兹不稳定性也包含其中。结果表明，在Z箍缩内爆中，有限拉莫尔半径对磁瑞利-泰勒不稳定性起强稳定作用，而且剪切轴向流和有限拉莫尔半径的组合效应能够极大减小瑞利-泰勒不稳定性。     

《从零学相对论》连载21

正§8.4水星近日点进动按照牛顿力学,行星的轨道是以太阳为一个焦点的椭圆.然而观测结果与此略有歧离.以最靠近太阳的水星为例,虽然它在每一周期中的轨道很接近椭圆,但两个相邻周期的两个"椭圆"的长轴并不重合,表现在它的近日点(perihelion)的微小改变上(见图8-6).随着时间的推移,由于积累效应,"椭圆"的长轴(因而近日点)绕太阳的缓慢转动变得可以观测.这现象叫做近日点的进动(precession).从1697至1848年的天文观测表明水星近日点的进动率是每世纪5 600″(″代表角秒).如何解释?法国数学家勒威耶(Le Verrier)用牛顿力学对水星运动做过长期研究,并于1859年再次发表研究报告.根据     

Pr:YIG晶体抗磁性Faraday转动谱的研究

在单电子模型下，用量子理论研究了Pr:YIG晶体中Pr3+离子的抗磁性Faraday转动（FR）谱.分别在温度为77K和300K时，计算了Pr3+离子的λF-1/2θ-λ2的变化关系，计算结果与实验值符合较好.证实了晶场为单态的离子，其抗磁性FR比顺磁性FR对交换场（或外场）有更大的依赖性，且与温度有关.在强交换场环境中，两种转动对FR的贡献有相同的重要性. 关键词： Pr:YIG晶体 单离子模型 抗磁性Faraday转动     

有三个研究组观察到了氯化亚铜的磁性反常

国际上有三个研究小组报导,在几千巴的压力下,温度为150K左右,氯化亚铜(CuCl)呈现了较大的抗磁性.同时其电导率增加几个数量级.这种现象又使人们想起是否是高临界温度超导电性?(到目前为止,临界温度最高的超导体是A15结构的Nb3Ge,其Tc为23.2K)尽管在实验上并没有给出肯定的结论,但是也引起了很多固体物理学者的注意. 苏联的一个小组发现的抗磁性最大,大约为总量的90%,人们可以期望是否整个体积的样品变成超导的?苏联的小组推断[1],他们已经观察到了超导的迈斯纳效应,或者说是磁通被排除这一超导特性.但是没有看到理想的抗磁性和无限大的…     

“能量穿梭机”实验中的类星体运动

通过理论分析建立动力学方程,用四阶Runge-Kutta进行求解,研究了"能量穿梭机"实验仪中的类星体运动.不考虑阻力时,小球会进动并且进动角随圆锥面倾斜角的增大而减小,当倾斜角约为55.6°时,进动消失,小球做类似星体的椭圆运动.考虑阻力时,由于能量损失小球的运动不再有周期性,这与小球在圆锥面上的真实运动相符.     

二维带电自旋-1/2费米气体的磁性质

通过引入描述电荷-磁场和自旋-磁场相互作用竞争关系的自旋因子,研究了磁场和简谐势阱双重约束的二维带电自旋-1/2费米气体的磁性质.结果表明,当自旋因子很小时,系统显示出抗磁性,随着自旋因子的进一步增大,系统逐渐转变为顺磁性.自旋因子的临界值将磁化强度划分为抗磁性区和顺磁性区,临界值随磁场和温度的增大仅发生微小的改变.