高压情况下气体分子动力论某些结论的修正和补充

一、引言 气体分子动力论初等理论最主要的结论有:(1)扩散系数D=1/3vλ;(2)粘滞系数η=1/3ρυλ;(3)导热系数κ=1/3ρυλCv;(4)声速;后三者都与压强无关.式中v是气体分子平均速度,它和成正比;λ是分子平均自由程,它和成正比,n0是单位体积内的粒子数,d是分子有效直径;ρ是气体密度,它和n0成正比.在粘滞系数和导热系数中,ρ与λ是以乘积形式出现的,因此和n0无关,只和温度有关.这些结论在常压下是基本正确的.但在高压下,实验表明:声速、粘滞系数、导热系数均和压强有关.以声速为例,豆0大气压以上时,声速随压强增加的趋势开始表现出来,20大气…     

纵波示波器

一、原理:传播纵波的媒质中各点是在沿着波的传播方向做简谐振动,并且在传波方向,每隔一定的距离的各点,它们的相差是相同的。假设距离一固定位置O(例如振源的平衡位置)为x_0的某点A的质点以α为振幅沿与O点距离的方向做简谐振动,则它在任意时刻t对O 点的位移可用下式表示: x=x_0+α·cos((2π))/t[t-x_0/v], 此处T为质点振动的周期,v为波速。又因 v=λ/T,((2π))/T=ω, ∴x=x_0+α·cos[ωt-2πx_0/λ] 此处ω为角频率,λ为波长,振源自平衡位置开始作余弦式振动。由此可以看出:在x_0处的     

非晶态超导体转变温度T_c的经验公式

本文提出一个非晶态非过渡金属超导体的T_c经验公式,T_c=Aλ<ω>~(1/2)/(<ω>/ω_0+(1+λ)/20),式中A=(1/5)~(K~(1/2))。计算值和实验值,以及和Garland理论值的比较表明,T_c经验公式能很好地描述非晶态超导体的T_c值。     

话说静液压强计算公式

我们熟知的静液压强计算公式p=ρgh是一个片面的公式,或说是个“相对压强”公式,全面计算静液压强的公式是p=p.+ρgh.对于静止的液体来说更具基础性的是压强差公式p2-p1=pgh,也就是欧拉静液平衡方程,其在静流体中的地位就像伯努利方程在动流体中一样.它是静液平衡的标志性条件.阿基米德原理和帕斯卡定律都可以从这个方程导出.     

全国部分地区非物理类专业大学生物理竞赛题解第十六届非物理类专业大学生物理竞赛试题及解答

一、填空题 (共 54分 )1 . (4分 )由空中垂直下落的物体所受空气阻力 f与空气的密度ρ、物体的有效横截面积 S、下落的速率 v的平方成正比 ,阻力的大小可表示为 f=CρSv2 ,其中 C为阻力系数 ,一般在 0 .2～ 0 .5之间 ,ρ= 1 .2 kg/m3 ,物体下落经过一段时间将达匀速 ,这称为终极速率 .试估算质量为 80 kg、有效横截面为0 .6m2的某人从高空跳下 ,他下落的终极速率v终 = km/hr(千米 /小时 ) .解 :当 f =mg时 ,v终 =mgCρS=80× 9.80 .3× 1 .2× 0 .6= 60 .2 m/s=2 1 6km/hr式中 C取 0 .3.2 . (5分 )有一半球形光滑的碗 ,小球 I在碗的球心…     

利用磁致伸缩辐射体所作的超声波实验

为了研究超声波和演示它的特性及作用,可以利用杆形的磁致伸缩辐射体. 如大家所知道的,长度为l的杆,其纵振动的固有频率可以用公式f=1/(2l)(E/ρ)~(1/2)或f=c/(2l)来计算.式中E——弹性模量(达因/厘米~2);ρ——杆的密度(克/厘米~3);c——声在介貭中     

金属锡表面吸附氢同位素的量子力学计算

根据原子分子反应静力学与群论,确定了H2、D2和T2的基电子状态为1∑+g(D∞v),SnH、SnD和SnT的基电子状态为2∑+( C∞v).应用基函数SDD**和6-311G**,密度泛函B3P86方法,计算了氢同位素分子及其锡化物的结构、能量E、定容热容Cv和熵S.H2 (D2, T2) ,SnH(D , T)和SnH2(D2, T2)的基电子状态分别为1∑+g(D∞h ),2∑+(C∞v)和3B1(C2v).H2、D2和T2的离解能为4.591 8 eV,SnH(D, T)分子的离解能为2.714 7 eV,SnH2(D2, T2)分子的离解能为4.833 9 eV.用总能量中的电子和振动能量近似代表SnHn、SnDn和SnTn(n=1,2)分子处于固态时的能量,用总熵中的电子和振动熵近似代表SnH、 SnD和SnT分子处于固态时的熵,从而计算了锡与H2、D2和T2反应过程的△Hf°,△Sf°,△Gf°和平衡压力, 并导出他们与温度的函数关系.X     

关于B.W.Lee的公式Г*Г=0的推广

本文将B.W.Lee的公式Г*Г=0推广为Г~(AF)＊Г~(AF)=0,只要命B.W.Lee公式中的dλ=ζ_1ζ_2ζ_0即可,而不需要B.W.Lee式的二次变化等于零的限制。从而,该公式不仅包含了B.W.Lee的公式,而且能直接解决其他一些问题。     

斜流通风机的准三元设计法

一、子午面流线的确定 由沿准正交线q(见图1)的平衡条件式 dC_m~2/dq+A(q)=B(q) (1)来计算子午面流线。 A(q)=2(1/(r_mcosε)+(sinφsinε)/r+(dφ)/(dq)tgε) (2)式中: B(q)=2[d/(dq)(P_0/ρ-(C_θ)/r (d(rC_θ)/dq] (3) P_0/ρ=(P_(01)/ρ)+(uC_θ-u_1C_(θ1))-ξ_PW_1~2/2 (4) 全压损失系数ξ_p和当量扩散系数D_(cq)分别表示     

非晶态超导体转变温度Tc的经验公式

本文提出一个非晶态非过渡金属超导体的T_c经验公式,T_c=Aλ<ω>^1/2/(<ω>/ω₀+(1+λ)/20),式中A=(1/5)^(K1/2)。计算值和实验值,以及和Garland理论值的比较表明,T_c经验公式能很好地描述非晶态超导体的T_c值。 关键词：     

垂直载荷下颗粒物质的声波探测和非线性响应

对于玻璃珠组成的颗粒介质样品,本文测量了横波和纵波声速,同时分析了剪切模量(G)与体积模量(B)的比值(G/B)随压强的变化规律.结果表明,在低压强下,颗粒体系的纵波声速(C_L)明显大于横波声速(c_T),且体系的CL,CT及G/B均随压强p变化呈幂律标度,即CL∝p~(0.3817),CT∝p~(0.2809)G/B∝p~(-0.4539),幂指数与文献[1]中预言的-1/2非常接近,暗示在我们实验压强范围内的颗粒样品处于L玻璃状态.此外,本文还利用快速傅里叶变换法测量了玻璃珠样品中的声学衰减特性及二阶谐波随压强的变化,发现:纵波声衰减系数(α)、接收端二倍频振幅(μ_(2ω))与基频振幅(μ_(1ω))平方的比值(μ_(2ω)/μ_(1ω)~2)均随压强的增大而幂率减小,分别为α∝p~-(-0.1879),和μ_(2ω)/μ_(1ω)~2∝p~(-0.866).     

Al2O3X(X=H,D,T)的电子振动近似理论方法研究

用密度泛函理论(DFT)方法在6-311 G(d,p)水平上对Al2O3X(X=H,D,T)分子较低能量的几何构型进行了优化.计算结果表明该分子有两个可能基态,即Al2O3X(X=H,D,T)(2A′)Cs和Al2O3X(X=H,D,T)(2B2)C2v.全电子计算了氢同位素分子及Al2O3X(X=H,D,T)的能量E、定容热容CV和熵S.应用电子振动近似理论,即用单个分子Al2O3X(X=H,D,T)中的电子和振动能量和熵近似代表它们处于固态时的能量和熵,计算得到固体Al2O3的氢化热力学函数ΔH0,ΔS0,ΔG0以及平衡压力与温度的关系.当Al2O3吸附氢(氘,氚)形成C2v对称性气态Al2O3X(X=H,D,T)对应的固体时,氢气可以排代氘气,氘气可以排代氚气.这种排代效应非常不明显;形成Cs对称性气态Al2O3X(X=H,D,T)对应的固体时,反应的氢氘氚排代效应的顺序为氚排代氘,氘排代氢,与钛等的氢氘氚排代效应的顺序相反.总体而言,这种排代效应都非常弱.随着温度的增加,这一系列反应的氢氘氚排代效应趋于消失.     

光的非单色性对干涉仪测量相干长度的影响

本文指出,在定义光的相干长度时应对光场的谱线结构作明确的说明.用迈克尔逊干涉仪测量钠双线的波长差△λ和相干长度 L_ 时,采用公式 L_ =(λ_0~2)/(△λ)是不对的,正确公式应为 L_ =(λ_0~2)/(2△λ)。     

振动弦的“色散”实验研究

研究了有界弦横向强迫振动时弦上波速的色散现象.实验测量结果表明:由弦的张力和线密度决定的弦上的波速(T/ρ)~1/2不一定是常量,在一定的条件下,弦的波速会随着弦驻波的波长长度(弦长)改变而变化.     

分层介质的正交波函数

一、问题的提出 讨论声波在浅海中传播时,常采用下列介质模型:海面被看成为绝对软边界,海水为分层不均匀介质,其中密度为常数ρ_1,声速是深度的函数c_1(z),海底被看为均匀液体半空间,其密度与声速分别为ρ_2与c_2(见图1)。本文采用物理量Ψ来描述声场,它与声压P及质点振动速度V的关系为: P=ρ~(1/2)Ψ,V=1/(iωρ~(1/2))gradΨ,此处ω是声波的圆频率,ρ是介质的密度。对于图1所示的分层介质,Ψ应满足波动方程     

McMillan T_c公式的解析推导(Ⅰ)μ~*=0情形

作者在μ~*=0情形,从Eliashberg方程解析地导出如下的T_c公式: T_c=αω_(10g)exp{-b(1 cλ/λ)}式中α=2γ/π,b=c=1;Inγ=C=0.5772是Euler常数。 这个T_c公式只有在T_c=0.36/α(k)以下才是正确的,α是个大于1并随材料而异的常数。我们推测,当T_c超过上述范围后,T_c公式的函数结构很可能不同于McMillanT_c公式,至少α,b和c等参量不再是些不依赖于材料的常数了。     

该测哪些牛顿环

由牛顿环测透镜曲率半径R的公式是 R=(D_m~2-D_n~2)/(4(m-n)λ) (1) 式中m、n是环的表观序数,m>n,D_m、D_n是环径,λ是光源的波长。测牛顿环时该测哪些环呢?国内教材的一些说法是:有人研究过从哪一级环开始测量比较合理的问题,得出的结论是“要根据仪器条件决定”。一般认为,牛顿环中心附近的环宽度变化很大,不易测准。现在从误差分析来解决这个问题,以便使结论更科学、更合理。由(1)式 |ΔR|≤(D_m|ΔD_m|+D_n|ΔD_n|)/(2(m-n)λ)≤2r_m|△r_m|+2r_n|△r_n|/(m-n)λ即 |ΔR|≤(2(r_m|Δr_m|+r_n|Δr_n|))/((m-n)λ) (2) 牛顿环的光强度分布为 I=4I_0sin~2((πr~2)/(Rλ)) (3) 式中I_0为入射光的强度,r为牛顿环半径。I=0的r为暗环半径。取(3)中的I=0可得 r_k=(kRλ)~(1/2) k=0,1,2,3,…(4)     

对“弹簧动态倔强系数”的异议

《物理实验》1991年第1期31页上结论(1)说“弹簧的静态倔强系数要比动态倔强系数大”,并指出按波速公式v=l (K/M)~(1/2)算出的v偏大,是由于只能取静态测得的K值。由于没有“动态倔强系数”的定义,我认为容易产生误解。     

Gd掺杂对Bi2Sr2Ca1-xGdxCu2Oy单晶载流子浓度和各向异性电阻率的影响

系统地研究了Gd掺杂对Bi2Sr2Ca1-xGdxCu2Oy单晶超导电性及各向异性电阻率的影响.Tc满足Tc/Tc,max=1-82.6(ax+b)2,并随Gd含量的增加而下降,这是由于Gd掺杂引起载流子浓度减小所导致.在x≥0.19时,ρab(T)在Tc附近有类半导体行为,dρab/dT随Gd含量增大而增大.ρc(T)呈半导体行为,并可用唯象公式ρc(T)=(a/T)exp(Δ/T)+bT+c加以描述.电阻率各向异性ρc/ρab随掺杂浓度增大而增大.     

金属氢高温超导电性

本文利用晶体的平均电子半径r_s、离子质量M和声速v_j等较少参量表示Z价金属的有效声子谱α²F(ω)、电声子耦合常数λ和谱面积λ/2〈ω〉,并用Dynes的T_c公式,求得了金属氢、铅和铌的超导临界温度。计算表明,在零压下金属氢的λ=2.55,T_c=162K。 关键词：