耗散结构

物理学是一门内容十分丰富的科学。它有很多引人入胜的分支或研究领域。如果要探索物质的微观结构,那末沿着原子、原子核、基本粒子这条线索,目前探讨的对象已经达到10-15cm数量级的空间尺度和10-23sec的时间尺度。如果关心宇宙的发展和演化,其空间距离会达到1028cm以上,时间的数量级是1010年。物理世界微观和宇宙二极一直是物理学研究的前沿,它为我们开拓着对物理基本规律的认识,在这方面目前仍有不少基本问题尚待解决。另一方面,在我们通常熟悉的不太大又不太小的尺度内,由于物质结构的多样性和复杂性。也形成了物理学研究的一个前沿,那就…     

阿秒光谱技术的探讨(综述)

<正> 1965年美国贝尔实验室首先用红宝石激光器获得ps超短光脉冲。从此高速光谱技术进入超高速领域,即ps光谱技术。不久又出现了ps扫描摄影机,使ps技术逐步应用到物理学、化学、生物学以及光电子学等各个方面,研究各种超快速过程。在1965年以前的100多年间,高速光谱技术只提高了两个数量级,即从10~(-7)s发展到10~(-9)s。然而,从六十年代初出现激光器算起,到现在才20多年,高速光谱技术却从10~(-9)s发展到了10~(-14)s,提高了五个数量级,接近了10~(-15)s,即fs的范畴。贝尔实验室在这个领域一直占领先地位。它在1981年得到90fs的     

物理学与诗词赋

 众所周知,物理学是自然科学的重要领域,是定量地研究自然规律的实验科学。从宇观、宏观到微观,从低速到高速领域(接近光速c),无不是物理学家的研究对象。因此,“求真”是物理学家的第一思维目标。而将“求美”视作自己灵魂的诗、词、赋,则分别对应于文学艺术作品“体裁的一种,一种韵文形式和我国古代的一种文体”(《现代汉语词典》,1983年版)。     

粒子物理和宇宙学

粒子物理学的研究对象是基本粒子,其尺度范围小于10-13cm,质量小于 10-23g,是所谓的微观物理学.宇宙学的最小研究对象是星系,其尺度范围大于 1019cm,质量大于1039g,是所谓的宇观物理学.热大爆炸宇宙模型使两者发生了密切的联系.近十几年来,这种联系日益深化,一方面使宇宙学臻于成熟,另一方面也推动着粒子物理学的发展. 以可靠的物理规律为基础的宇宙学研究,是在有了广义相对论之后才开始的.宇宙的膨胀则是在1929年Hubble发现了河外星系的退行规律后才逐渐被认识的.四十年代末,Gamow及其合作者以宇宙膨胀的观念为基础,首先成功地讨论了宇宙…     

激光单原子探测应用研究实验室

清华大学的“激光单原子探测应用研究实验室”是国家教委的开放实验室。该项研究涉及单个原子、分子层次上的观测,识别与控制技术,是应用基础性研究的前沿学科。 这项研究又称原子(测控)技术或量子工程基础。该技术能将单位体积物质中存在的一个目标原子(或分子)探测出来,追踪这个目标运动,探测灵敏度可达到10~(15)—10~(20)的理论极值,它既可以应用于基础科学领域(如:原子、分子物理,核物理,化学,微观反应动力学,生物学,凝聚态物理学,超导体物理等),又可以在应用科学领域里大显身手。     

反粒子·反物质·反物质武器

反粒子的发现是现代物理学的一项重大成就。在微观物理研究领域,每个粒子都存在着它的反粒子。据此,人们推测在宏观或宇观世界,应存在着由反质子、反中子和正电子构成的反物质。下面简要介绍反粒子、反物质与反物质武器的有关问题。一、反粒子1928年,英国理论物理学家狄拉克(Paul Adri-en Maurice Dirac,1902~1984)提出了一个关于电子运动的相对论性量子力学理论,建立了著名的狄拉克方程。该方程给出了氢原子能级的精细结构,还可以很好地说明高速运动电子的许多重要性质,如电子的自旋量子数为1/2、电子自旋磁矩与自旋角动量和轨道角动量的…     

用光镊技术研究硝酸铵气溶胶的挥发性（英文）

研究半挥发性气溶胶物质的气粒分配对于更准确地描述大气气溶胶的组成和尺寸分布是至关重要的。硝酸铵是亚微米颗粒物的主要组成部分,特别是在高污染事件中。为了更深入的了解硝酸铵气溶胶的气粒分配问题,利用激光悬浮技术捕获、悬浮半挥发性无机物硝酸铵液滴单颗粒(2～10μm),控制相对湿度条件、温度条件,并采集氢-氧振动带的受激拉曼峰位信息,利用非弹性米氏散射理论计算实时液滴半径尺寸、折射率和浓度,利用稳态传质模型Maxwell公式推算出了不同湿度下的蒸汽压。实验数据计算出的硝酸铵的饱和蒸汽压值的数量级与文献报道一致。当RH分别恒定在80%, 73%, 68%, 57.3%, 55.4%, 44.8%时,饱和蒸汽压值为(1.67±0.24)×10~(-3),(1.82±0.19)×10~(-3),(2.91±0.13)×10~(-3),(3.5±0.28)×10~(-3),(4.59±0.22)×10~(-3)和(6.64±0.3)×10~(-3) Pa,显然,随着相对湿度的降低,饱和蒸汽压值增大,即湿度降低促进硝酸铵的挥发。此外,还推算了不同湿度下硝酸铵气溶胶液滴的挥发通量,挥发通量值在(4.01±0.79)×10~(-7)～(3.32±0.77)×10~(-8) mol·(s·m~2)~(-1)之间。这对更好的了解气溶胶在挥发过程中的微观过程有重要意义。     

双波长输出He—Ne激光器测量氦等离子体中电子密度时空分布

用3.39μm和0.63μm同时振荡的双波长He-Ne激光器,首次测量了脉冲氦等离子体中电子密度(10~(14)～10~(15)cm~(-3)的时间和径向空间分布.     

消除激光接收中的荧光干扰

在固体激光器中,都是用闪光灯抽运法激励工作物质。一股,闪光灯的闪光时间在10~(-4)～10~(-3)数量级,在此期间,激光工作物质发出荧光,它在谐振腔来回反射,被激光工作物质放大,由前反射镜输出所需要的激光脉冲,激光脉冲的持续时间在10~(-8)数量级。激光测距机包括有发射光学系统和接收光学脉冲系统,一般这两个系统靠得很近,激光脉冲通过发     

爱因斯坦的科学人文观

爱因斯坦是20世纪伟大的物理学家、思想家和哲学家.他在自然科学特别是物理学方面做出了前无古人、举世无双的巨大贡献,他的量子理论以及相对论开辟了微观物理和宇观物理研究的新纪元,引领着现代科学研究和自然探索的方向.为此,联合国通过大会决议将2005年定为国际物理年,以纪念爱因斯坦在物理学方面为人类做出的贡献,并借此为物理学吸引人才,以及唤起社会对物理学的关注.除此之外,爱因斯坦在人类的和平事业上也做出了不朽的贡献.     

封面说明

<正>今年是路德维希·玻尔兹曼(Ludwig Boltzmann)发表划时代著作~([1])140周年.在此文中,玻尔兹曼明确提出了一个封闭热力学体系处于平衡状态的熵与其微观状态数的关系,用今天习惯的记号,即S=k lnΩ.这一公式揭示了自然界的一个重要规律,对于之后物理学,特别是统计物理学的发展起到了奠基的作用.有学者称其为仅次于爱因斯坦的质-能关系式E=m0c2的第二个物理学中最漂亮的公式~([2]),也是凿刻在玻尔兹曼本     

反粒子·反物质·反物质武器

 反粒子的发现是现代物理学的一项重大成就。在微观物理研究领域,每个粒子都存在着它的反粒子。据此,人们推测在宏观或宇观世界,应存在着由反质子、反中子和正电子构成的反物质。下面简要介绍反粒子、反物质与反物质武器的有关问题。一、反粒子1928年,英国理论物理学家狄拉克（PaulAdri-enMauriceDirac,1902～1984）提出了一个关于电子运动的相对论性量子力学理论,建立了著名的狄拉克方程。     

超临界水中硫酸钠结晶动力学的分子动力学模拟（英文）

在超临界水反应器中,硫酸钠是易造成堵塞的一种常见无机盐,研究其结晶动力学对于防盐沉积反应器的设计具有重要意义.本文采用LAMMPS分子动力学模拟软件研究硫酸钠在超临界水中的微观结晶过程,其中水分子采用SPC/E模型,离子-离子、离子-水分子相互作用采用Coulumb和Lennard-Jones联合势能函数.结果表明:水对离子的静电屏蔽作用随温度升高而增强、随密度减小而减弱;增大超临界水的温度和密度有利于离子扩散,进而促进离子相互碰撞、成核;在模拟的超临界水参数范围内,其成核速率的数量级为10~(29)cm~(-3)·s~(-1),生长速率为(19.8～25.8) m·s~(-1).     

HT-6装置中中性氢及轻杂质的时间-空间分布

本文给出了HT-6装置等离子体中H_α,CⅢ4647,OV5114(1=10~(-10)m)时间-空间分布的测量结果。     

穆斯堡尔谱学在磁性材料、非晶态合金和铁电材料研究中应用的进展

穆斯堡尔效应,即原子核无反冲的γ射线共振吸收或散射现象,具有极高的能量分辨率(对~(57)Fe,为10~(-12),刘~(67)Zn,为10~(-15)),因而被广泛应用于物理学、化学、冶金学、材料科学、表面科学、生物学、医学、地质学、矿物学,考古学等领域。本文扼要地介绍穆斯堡尔谱学在具有重大经济价值的磁性材料、非晶态合金和铁电材料研究中应用的进展。     

纪念尼尔斯·玻尔诞生一百周年

1985年是国际著名的丹麦物理学家尼尔斯·玻尔诞生一百周年。尼尔斯·玻尔是物理学一个新时代的开创者之一,他对物理学的贡献连绵不断、经久不息,他还带动许多人的科学研究。培育了许多后起人才.他真是科学巨人,一代大师.值此他诞生一百周年,我们应热忱纪念.1911年英国物理学家卢瑟福通过α粒子的散射实验断定原子中带正电部分的半径只有 10-13厘米的数量级,而从其它实验事实可知原子整体的半径是10-8厘米的数量级.在这些实验结论的基础上,尼尔斯·玻尔结合光谱观察到的事实,进一步发展了原子结构的理论,提出了电子在核外空间运动能量是量子…     

使用基团理论计算KB_5O_8·4H_2O晶体的倍频系数

本文使用基团理论计算KB_5O_8·4HO_2O(简称KB5)晶体的倍频系数,得到d_(31)=2.61×10~(-10)esu,d_(32)=007×10~(-10)esu,d_(33)=3.26×10~(-10)esu,与实验值符合较好。计算结果表明:氢键对KB5晶体的倍频系数有影响。本文还分析了KB5晶体倍频系数小的起因,除去[B_5O_6(OH)_4]~(-1)基团的微观倍频系数小外,还在于基团的空间排列方式不利,导至最大的微观倍频系数X_(123)相互抵消。最后,本文提出了在含四配位硼原子的硼氧化合物中寻找倍频新材料的结构判据。     

定量探究安培力的演示平台

通过强力磁铁把磁感应强度提升到10~(-1)T数量级,基于Arduino单片机,运用拉力传感器来精确测量通电导体杆受到的微小安培力,精确度可达到10~(-5)N数量级。在探究安培力与导体杆长度、磁感应强度、电流大小定量关系时,实验误差分别为0.7%、1.9%和4%,并且安培力与各因素间具有良好的线性关系。同时,该装置还能探究安培力的方向,定性分析电流方向与磁感应方向之间的夹角对安培力的影响。该方法在物理教学、学术研究平台、科普展等方面有潜在的应用前景。     

单脉冲激光烧蚀青铜砂轮等离子体物理模型研究

采用光栅光谱仪测量了单脉冲激光烧蚀青铜金刚石砂轮的等离子体空间分辨发射光谱,计算得到单脉冲激光烧蚀下等离子体电子温度约为5220K,距离砂轮表面0~0.35 mm范围内等离子体电子密度值为0.5×10~(16)~1.8×10~(16) cm~(-3)。建立了单脉冲激光烧蚀青铜金刚石砂轮的等离子体浓度空间分布模型以及等温膨胀动力学方程,仿真结果表明,在一个脉冲时间内,等离子体等温膨胀速度最大值出现在25ns左右,等离子体浓度最大值(1.8943×10~(16) cm~(-3))出现在距离砂轮表面0.05mm处,且等离子体屏蔽作用小,实际烧蚀中可以不予考虑。试验结果与数值仿真结果数量级基本一致,验证了等离子体物理模型的正确性。研究结果对优化脉冲激光烧蚀工艺具有指导作用。     

一种新型的基于四孔单元光子晶体光纤的设计与分析

设计了一种基于四孔单元的光子晶体光纤,它可以满足光通信系统中高双折射率、负色散和低限制损耗的要求,比起通常的三角结构光纤有着更高的双折射率,并且结构制作也较简单。采用全矢量有限元法和各项异性完美匹配层法对所设计的光纤进行了仿真研究。仿真结果表明:该光纤在1.55μm波长处可获得10~(-2)数量级的双折射率,在较宽广的波段范围具有大的负色散,限制损耗低于10~(-9)dB/m;该光纤在保偏光纤、单极化单模光纤、色散补偿光纤等方面具有重要的应用。