爱因斯坦对光子的想象－－辐射与分子间能量动量转移的动平衡

介绍并赏析爱因斯坦对量子力学理论的发展起过重要推动作的文章一篇,他利用带有动量及能量的光子的想象,引入自发辐射,诱发辐射及吸收3种跃迁概率,验证了分子的麦克斯韦－玻尔兹曼分布与辐射的普朗克分布之间的动量能量转移的动平衡,结合这一工作前后的物理学背景和发展,本文也着重阐明学术思想的发生和发展过程。     

台风条件下一种新的浪流相互作用参数化方法在耦合模式中的应用

浪致辐射应力及浪致混合效应, 作为海洋上层两种重要的物理过程, 由于当前理论中关于其分层效应及计算公式中的误差还不是非常清楚, 目前还没有在浪流耦合模式中同时考虑. 本文将一种基于浪致辐射应力及浪致混合效应的参数化方案加入由浪(WAVEWATCH Ⅲ)和流模式(POM)组成的耦合模式中. 以台风"格美"(2006)为天气背景, 进行了四组数值试验. 结果表明: 浪致混合效应加强了混合层的湍流, 加大了动量及热量向下传递率, 但对表面流场的规律性改变不明显. 浪致辐射应力传递表面动量通量, 同时, 规律性地改变了水平流场. 当同时考虑两种物理过程时, 其效果叠加. 海流作为一种重要的动力因子, 对有效波高的高度和分布有显著影响, 使得动量转移, 有效波高增高. 模拟时次的第48 h, 流矢量差值的近惯性震荡以及顺时针旋转, 可能是台风靠近时浪流耦合效应加强的信号.     

小横动量半深度非弹性散射的量子色动力学因子化

论证了在小横动量区域内半深度非弹性散射量子色动力学因子化公式. 为完成因子化, 引进了依赖于横动量的部分子分布函数和碎裂函数, 并扣除了软胶子辐射. 在单圈图的情形下, 证明了因子化的成立, 同时论证了在微扰论的任意阶该因子化的正确性.     

光的力学效应实验

当光辐射到物体上,由于动量的传递,光对被辐射物体施加力.采用光纤将激光束投射到水中的聚苯乙烯球上,已知光源功率及功率分布、微粒的平衡位置,可直接计算出微粒在当前物理环境下受到的光辐射压力.     

无限深势阱中粒子动量概率分布的数值分析

一维无限深势阱中本征态粒子的动量呈现负无穷到正无穷且有无数个节点的对称连续分布.本征态粒子的无量纲动量概率密度分布一般由两个主峰和无数的次峰组成,经典动量和最概然动量都分布在主峰区域内.数值计算结果表明动量谱在两个主峰区域内的概率极限值约为0.902 8,测量所包含的次峰数量越多则粒子出现的概率越接近1.粒子经典动量分布是量子动量分布在高测量精度和大量子数条件下的极限.     

碘甲烷分子内层轨道的电子动量谱学研究

本文利用电子动量谱仪在1200 eV电子碰撞能量下测量了碘甲烷分子内层轨道电子束缚能谱和电子动量分布. 在能谱上观测到自旋-轨道耦合作用导致的两个分裂峰,得到了它们对应的电子动量分布. 采用相对论密度泛函理论方法计算了自旋-轨道分裂成分的电子动量分布,计算结果在电子动量大于1.0 a.u.区域内与实验测量符合很好,但在动量小于1.0 a.u.区域内严重低估了实验. 扭曲波理论计算很好地解释了低动量区的实验结果.     

基于电子动量谱学的正戊烷分子构象分析

本文对正戊烷(n-pentane)分子构象进行了理论研究,给出了不同构象分子价轨道的能级分布和电子动量分布,进而分析引入电子动量谱学(EMS)作为一种新的实验探测手段,把电子动量谱学推向有机分子构象研究领域.     

碘甲烷分子内层轨道的电子动量谱学研究（英文）

本文利用电子动量谱仪在1200 eV电子碰撞能量下测量了碘甲烷分子内层轨道电子束缚能谱和电子动量分布.在能谱上观测到自旋-轨道耦合作用导致的两个分裂峰,得到了它们对应的电子动量分布.采用相对论密度泛函理论方法计算了自旋-轨道分裂成分的电子动量分布,计算结果在电子动量大于1.0 a.u.区域内与实验测量符合很好,但在动量小于1.0 a.u.区域内严重低估了实验.扭曲波理论计算很好地解释了低动量区的实验结果.     

基于超快动力学模型的阿秒脉冲复原方法

构建了条纹光电子能谱的终态动能分布的动力学模型,提出了等值线复原(ELR)方法。该方法考虑了辐射脉冲对应的电子波包的真实动量-时间分布,与采用的中心动量近似的传统阿秒条纹测量方法 FROG-CRAB有着本质的区别。研究结果表明,与FROG-CRAB方法相比,ELR方法所得到的脉冲宽度和啁啾参数具有更高的准确度。     

异二氯乙烯价壳层轨道电子结构的电子动量谱研究

本文报道了异二氯乙烯分子价壳层轨道电子结构的电子动量谱研究.实验由一台(e,2e)电子动量谱仪在非共面对称的几何条件下开展,入射电子能量为1200 eV.实验获得了异二氯乙烯价壳层各个轨道的电离能谱和电子动量分布.采用Hartree-Fock方法和密度泛函方法结果与实验数据基本一致.研究发现,干涉效应会对2a_2和5b_2这两个Cl孤对电子轨道的电子动量分布产生显著影响.     

径向动量的等效算符及其量子测量

提出了一种在正交曲线坐标系分解动量的新方法,进而给出了球坐标下径向动量算符的一种等效表示.尽管径向动量算符本身不能测量,这个等效算符却能测量,从而解决了径向动量的非自伴性但是具有不确定度之间的矛盾.以基态氢原子为例,给出了等效径向动量的值的分布.     

EMS效应对高能质子与核碰撞的影响

以微扰QCD方法计算了质子与C、Be、Al、Cu和Pb核散射截面的横动量分布、快度分布及末态介子产额.在800GeV高能区对原子核的EMC效应的影响进行了比较和讨论.其横动量分布截面的理论结果与目前的实验基本符合.     

异二氯乙烯价壳层轨道电子结构的电子动量谱研究（英文）

本文报道了异二氯乙烯分子价壳层轨道电子结构的电子动量谱研究.实验由一台(e,2e)电子动量谱仪在非共面对称的几何条件下开展,入射电子能量为1200 eV.实验获得了异二氯乙烯价壳层各个轨道的电离能谱和电子动量分布.采用Hartree-Fock方法和密度泛函方法结果与实验数据基本一致.研究发现,干涉效应会对2a_2和5b_2这两个Cl孤对电子轨道的电子动量分布产生显著影响.     

简谐势阱中理想任意子气体的空间分布与动量分布

应用分数不相容统计,求出了球对称简谐势阱中有限理想任意子气体的广义费米能和广义费米温度,揭示了广义费米能、广义费米温度的粒子数效应及其物理实质.导出了零温和有限温度时任意子气体的空间分布和动量分布,给出了广义费米球及其半径,研究了统计参数和粒子数效应以及非零温时温度对分布的影响,并与理想费米气体的空间分布及动量分布进行了比较.     

频域图像下的强场非序列电离过程

自20世纪60年代激光发明以来,激光与物质的相互作用就一直成为物理学领域的一个重要研究方向.通过最近几十年激光技术的发展,大大拓展了激光的频率、强度及脉宽范围,使得复杂体系在激光场中的激发、辐射及电离过程得到更精细而深入的研究.本文总结了处理单色和双色激光场中双电子原子非序列电离的频域理论;归纳了碰撞-电离和碰撞-激发-电离两种机理下原子非序列电离在单色和双色激光场中的动量谱分布,并对动量谱上的干涉条纹利用量子通道相干的理论进行了分析;归纳了前向碰撞和背向碰撞在不同激光场条件下对非序列电离的不同贡献,以及高频激光场在非序列电离中所起的作用.     

快速流化床内相分布现象的初步动力学分析

借助于双流体模型建立了快速流化床内充分发展状态颗粒相与气相平均湍流运动方程组.两相联合径向动量方程的形式揭示了床内径向空隙率分布对于当地湍流结构的依赖关系,并解释了两相流中相分布现象存在的一般性.两相联合动量方程的数值求解示范结果表明床内空隙率分布的变化趋势与实验基本吻合,为模型的合理性提供了一种佐证.     

讲授量子理论的一种方法(三)

三、在相互作用中能量和动量是怎样传递的 上面我们讨论了在时间和空间中辐射是如何传播的,现在来看另一个完全不同的问题──当辐射到达物质并与它相互作用时,会有什么样的行为呢? 1.宏观客体、原子核以及电子间的相互作用 诸如放置在气桌上的小球之类的宏观客体,我们就不必多说了.这些已经在第3、4单元中研究过.物体间的碰撞包含着迅速的能量和动量的交换,这种交换取决于能量和动量守恒定律.同样,原子核之间以及电子之间的碰撞也是如此.例如,在图14中,一个电子射入气泡室并撞击另一个属于液体原子的电子,后者受到十分猛烈的撞击,而被从其…     

乙醇分子的高分辨电子动量谱学研究:单个构象异构体的轨道电子动量分布

利用高分辨电子动量谱仪测量了乙醇分子外价轨道的电离能谱,通过对一系列角度关联的电离能谱进行解谱,获得了各个电离能峰对应的分子轨道电子动量分布.利用密度泛函理论方法计算了乙醇分子两种构象异构体的轨道电子动量分布,通过与实验结果进行比较,发现实验测量的电离能为14.5和15.2 eV能峰对应的电子动量分布分别与理论计算的单个构象异构体trans 8a''和gauche 9a轨道电子动量分布符合较好.     

用(e,2e)电子碰撞电离测量乙烯分子中的扭曲波效应

利用新一代高性能（e,2e）电子动量谱仪,在400-2400 eV的大范围入射电子能量条件下,测量了乙烯分子电子密度的动量分布.实验测量的乙烯1b3g轨道电子动量分布与平面波冲量近似的理论计算结果相比,在低动量区和高动量区出现明显的上翘（turn up）效应,并且此上翘效应随着入射电子能量的增加而逐渐减小.进一步的分析证实由于分子的扭曲波效应引起1b3g轨道动量分布在低动量区和高动量区的上翘.实验测量结果将对分子扭曲波理论计算的建立提供实验依据.     

粒子在锥形管中运动的晶格玻尔兹曼方法研究

运用晶格玻尔兹曼方法对单个悬浮粒子在锥形管中的运动进行了数值计算, 给出了锥形管流体的速度分布和压力分布等. 粒子所受的流体作用力分别用动量交换法、改进的动量交换法和压力张量积分法进行计算. 分析了在不同初始位置释放的粒子的运动轨迹和速度变化情况, 结果表明压力张量积分法和改进的动量交换法的计算结果一致, 而没有改进的动量交换法的计算结果和前两者略有不同. 关键词： 晶格玻尔兹曼方法 锥形管 悬浮粒子 改进的动量交换法