光压效应及其应用

 一、光压效应光的本质是电磁波,电磁波不仅具有能量,而且具有动量。设光子速度为c,频率为v,波长为λ,则光子的能量和动量分别为:E=hv.     

封底照片说明

莫斯科当地时间6月21日晚11时46分（北京时间22日凌晨3时46分），由在巴伦支海的俄罗斯潜艇发射的全球首艘太阳帆飞船“宇宙一号”．因火箭推进器出现故障．发射仅83秒即宣告此次计划失败。迄今为止．人类的航天飞行都是用化学火箭作为动力，这就需要携带大量化学推进剂。随着航天飞行距离越来越远．所需的推进剂就越多．     

电磁流体表面推进机理与效果分析

电磁流体表面推进是在推进单元周围的导电流体中(海水、等离子体等)激励出电磁体积力,并利用电磁体积力的反作用力达到推进的目的. 基于电磁场和流体力学的基本控制方程,采用有限体积法对电磁流体表面推进的效果进行了数值模拟研究,分析了在不同姿态(攻角)和不同电磁体积力的作用下,航行器周围流场结构的变化规律和推力的变化特点.研究结果表明:沿航行器表面分布的电磁体积力可以有效地改变流体边界层的结构,并能向流体边界层传输动量与能量,从而使航行器获得所需的推力.流体对航行器的黏性阻力和压差阻力的影响随作用参数的增大而减弱 关键词： 表面推进 航行器 推进单元 电磁体积力     

物理学与发展中的航天能源技术

 在人类开发太空、利用太空资源的航天活动中,航天能源是不可缺少的。无论是航天器的发射,在空间进行的姿态控制、轨道修正,还是航天器上各种电子设备的正常运行,都需要能源。由于航天器的特殊工作环境和工作性质,军事航天能源必须具有重量轻、无振动、寿命长、性能稳定等特点。物理学为航天能源的发展奠定了重要的理论基础。目前,人们正在不断地提高航天能源的利用效率,开发新的航天能源。一、火箭发动机火箭发动机是利用反作用推进原理产生推力的,是运载火箭的动力系统。可根据航天器在不同的运行过程需要的不同推力和工作环境,选取不同类型的火箭发动机。     

激光光解NO2产物--NO分子(XIT)与氧原子O(PJ")的REMPI的离子谱研究

利用激光光解NO2分子,通过共振增强多光子电离(REMPI resonance enhanced multiphoto ionization)及飞行时间(TOF time of flight)质谱技术,获得了振转态分辨的NO(X2Π,υ″,J″)与自旋-轨道分辨的氧原子O(2P3PJ″＝2,1,0)离子谱.NO分子与O原子的离子信号强度与UV电离激光能量之间的关系分别能用二次方和三次方曲线很好拟合,它表明:光解产物NO分子和氧原子是分别通过(1+1)和(2+1)多光子吸收过程而被电离的.由氧离子信号得到的氧原子基态三个自旋-轨道支能级布居比f1与f0分别为0.54±0.09和 0.20±0.04,这一比值与统计分布计算的值为0.6和0.2一致.     

雨滴的终极速度与沙里淘金

 2003年普通高等学校招生全国统一考试物理新课程卷第15题是求雨滴在无风情况下终极速度的计算题,该题不仅物理情景新颖,而且还给出了中学阶段没有学习的新公式(球形雨滴缓慢匀速平动时所受到的阻力f=krv),有利于考查考生提取、运用有用信息的分析综合能力和知识的迁移能力。本文就谈一谈雨滴的终极速度及其应用---沙里淘金。一、物体在粘滞流体中运动受到的阻力粘滞阻力物体在粘滞性流体中运动时,由于物体表面附着一层流体,这层流体被物体带走,从而造成物体表面附近的流体有一定的速度梯度,流层之间有内摩擦力,因而物体也受到内摩擦阻力的作用,这种由流体的粘滞性直接引起的阻力叫做粘滞阻力。     

激光光解NO_2产物—NO分子NO(X~2П)与氧原子O(~3PJ″)的REMPI离子谱研究

利用激光光解NO2 分子 ,通过共振增强多光子电离 (REMPIresonanceenhancedmultiphotoionization)及飞行时间 (TOFtimeofflight)质谱技术 ,获得了振转态分辨的NO(X2 Π ,υ″,J″)与自旋 轨道分辨的氧原子O(2P3PJ″ =2 ,1,0 )离子谱 NO分子与O原子的离子信号强度与UV电离激光能量之间的关系分别能用二次方和三次方曲线很好拟合 ,它表明 :光解产物NO分子和氧原子是分别通过 (1+1)和 (2 +1)多光子吸收过程而被电离的 由氧离子信号得到的氧原子基态三个自旋 轨道支能级布居比f1与f0 分别为 0 .5 4± 0 .0 9和 0 .2 0± 0 .0 4 ,这一比值与统计分布计算的值为 0 .6和 0 .2一致     

航天推进技术与动量定理

<正>新课程的课程理念要求,物理教学要"关心学科发展,关注科技前沿"。作为对中学物理教学具有"指挥棒"功能的高考,近年已经开始命制一些物理与STS相结合的试题。近三年的考试大纲也明确     

激光光解NO2产物—NO分子NO（X2П）与氧原子O(3PJ″)的REMPI离子谱研究

利用激光光解NO₂分子,通过共振增强多光子电离(REMPI resonance enhanced multiphoto ionization)及飞行时间（TOF time of flight）质谱技术,获得了振转态分辨的NO（Ｘ^２Π,υ″,Ｊ″）与自旋-轨道分辨的氧原子O（２Ｐ^３Ｐ_{Ｊ″＝２,１,０})离子谱.NO分子与O原子的离子信号强度与ＵＶ电离激光能量之间的关系分别能用二次方和三次方曲线很好拟合,它表明:光解产物NO分子和氧原子是分别通过（1+1）和（2+1）多光子吸收过程而被电离的.由氧离子信号得到的氧原子基态三个自旋-轨道支能级布居比f_１与f_０分别为0.54±0.09和 0.20±0.04,这一比值与统计分布计算的值为0.6和0.2一致.     

氨与甲醇混合团簇的多光子电离质谱及从头算研究

用多光子电离技术结合飞行时间质谱仪对氨与甲醇混合团簇进行了研究.在脉冲激光波长分别为266nm,355nm和532nm条件下,仅在355nm作用下观测到团簇离子.主要的电离产物为质子化的(CH3OH)n(NH3)mH (n=0~6,m=0~4)混合团簇离子,且各个序列的离子强度随m的增大而减小.经分析,氨与甲醇混合团簇电离后团簇离子发生内部质子化转移反应是形成质子化团簇离子的主要原因.不同尺寸团簇离子信号强度随电离激光光强变化的光强指数曲线显示,团簇均发生四光子电离过程.应用量化计算,构造了质量数较小的几个团簇离子的可能的空间几何构型,发现二元团簇离子(CH3OH)n(NH3)mH 是以NH4 作为内核离子,再通过氢键与其它分子组合而构成团簇离子.     

在超声分子束下气相四甲基硅分子的多光子解离与电离

采用超声分子束技术，以飞行时间质谱仪，在４１０～３７１ｎｍ内着重检测了不同波长、不同能量的激光对气相Ｓｉ（ＣＨ３）４分子多光子电离（ＭＰＩ）飞行时间（ＴＯＦ）质谱产物分布的影响。根据实验结果，对Ｓｉ（ＣＨ３）４分子多光子解离电离可能经历的通道和反应机理进行了讨论。     

基于回转体型艇身的电磁流体表面推进与矢量控制特性研究

电磁流体表面推进是在推进体周围的导电流体中(海水、等离子体等)激励出电磁体积力,并利用电磁体积力的反作用力达到推进的目的.本文基于电磁场和流体力学的基本控制方程,通过电磁场有限元方法探讨了电磁流体表面推进在回转体型艇身上的矢量控制效果,并分析了在两种不同的电磁力作用区域下航行器周围的场强的分布特征以及受力情况.结果表明:这种控制方式可以在不改变航行器攻角和推力方向的情况下通过调控电磁力的作用范围来实现航行器姿态调整,进而达到矢量推进与控制的目的;在航行器表面施加控制方式A的电磁力可以使航行器获得一个抬头力矩,而在控制方式B作用下航行器可以同时对俯仰力矩和偏航力矩进行调整.因此作为一种新兴的推进方式,电磁流体推进不仅具有高速高效、操作简单、高有效载荷等特点,而且矢量推进也成为电磁流体表面推进另外一个优势.     

太阳与地磁活动对超低轨重力卫星电推进系统工作的影响

面向当前第25太阳活动周,评估太阳与地磁活动对超低轨重力卫星电推进系统工作的影响。通过对超低轨道重力卫星进行轨道仿真和分析GOCE任务数据,得出大气阻力的变化规律,并获得了太阳活动极大年附近任务和极小年附近任务对携带工质量的影响、地磁暴对电推进系统保持“无拖曳”工作的影响。结果表明：其余情况相同下,卫星在太阳活动低年附近任务的工作轨道高度可较高年降低约20 km,有利于提高重力信号强度。强地磁暴通常引起超低轨道卫星阻力增加30%～90%,飞行控制需为克服地磁暴影响留足够的推力裕度。推力器设计应保证最大推力的10%～70%推力区间具有高比冲,且着重考虑此区间的寿命问题。     

《相对论、宇宙与时空》连载⑦——相对论预言的天体(黑洞)(上)

地球上真有一个叫"黑洞"的地方,在印度的加尔各答.那是一栋建筑内的一间石砌的囚室,英国殖民者用来关押犯人,通常可以关押3～4人.1757年围绕这栋建筑发生了一场可怕的战斗.武装的印度民众与英军进行了血战.战斗结束后,死伤惨重的胜利者愤怒地把146名战败者塞进了这间囚室,关押了10个小时.第二天早晨,只有23名俘虏从"黑洞"中活着出来[1,2].