J2135—1型碰撞实验器

从1984年开始使用的高中物理课本里,《研究弹性碰撞》或《验证动量守恒定律》的学生实验,均采用不等质量正碰的方式来进行。原来的J2135型碰撞实验器需要改造,为此我们设计了能进行不等质量正碰的J2135—1型碰撞实验器,它仍可兼做《研究平抛物体的运动》的学生实验,使用方便,精度也有提高。兹将J2135—1型碰撞实验器简介于下,供参考。     

碰撞后总动量为何会增大

用J2135-1型(或J2135型)碰撞实验器研究碰撞中的动量守恒规律,是中学物理课本中的一个基本实验.有人认为,将被碰小球放在水平槽末端时,也可保证两小球在水平方向上实现对心碰撞,这样做可使实验操作更为简便,还可减少误差.实验发现,碰撞后两球的总动量总是增大.发生这一似乎反常的现象原因是什么呢?     

关于碰撞实验的改进

高中物理甲乙两种本,都有研究碰撞中动量守恒的学生实验,我们在指导学生做这一实验时,经常不易成功。经过仔细研究,我们觉得这一实验的设计有缺陷,需要加以改进。本实验沿用了旧教材中所采用的J2135型碰撞实验器。图1为其装置示意图,入射     

对碰撞实验“改进意见”的探究

采用J2135型碰撞实验器,进行高中物理研究弹性正碰中动量守恒的实验,存在原理上的缺陷。所以,最近一些刊物中提出了改进意见。本文通过分析,指出两种较为普遍的改进意见所存在的问题;同时提出两种     

关于弹性碰撞实验的改进

部编教材高中物理上册学生实验“研究弹性碰撞”是一个设计巧妙,方法简单,富有启发性的重要实验。实验的目的是为了让学生通过动手做实验验证弹性碰撞遵从动量守恒,动能守恒。实验的手段是使用J2135型弹性碰撞器来完成。实验的研究方法是采用矢量合成法(见后图)。用以OM和ON’为邻接边所作平行四边形的对角线OP’与OP是否重合且等长     

平抛运动实验的改进

针对高中平抛运动实验中所用器材分散、描点效果不理想的缺点,对实验装置进行了改进. 改进的装置由J2135型碰撞实验器、绘图板和底板组成,并增加了活动托板和"L"型定位器等装置. 改进后的装置操作简便,运动轨迹描绘准确.     

关于研究弹性碰撞的实验

在现行高中物理上册,安排了“研究弹性碰撞”的学生实验。规定是采用J2135型碰撞实验器来进行,这对中学来说是适宜的。下面就这个实验的原理、实验方法以及注意事项等介绍于下,供参考。一、实验原理如果一个质量为m_1速度为V_1的球与另一个质量为m_2速度为V_2的球相碰撞,碰撞后两球的速度分别为V_1~'及V_2~',根据动量守恒定律则:     

钢球弹性碰撞实验的误差

J2135型碰撞实验器作完全弹性碰撞实验其误差主要表现在三个方面:落点离散、角度误差δ_a、合成动量误差。下面结合实际实验进行一些分析。正确的作验证图的方法如图1所示。靶球静止时在水平板面上的投影 O_2到落点 N的矢径 (?)代表靶球碰撞后的动量。以入射球落点 M 作一射线,距 (?)为 d,则从 O_2的垂足 O_1到 M 的矢径(?)代表入射球碰撞     

用冲击摆测弹丸速度的实验

在现行高中物理教材中,安排了用冲击摆测弹丸的速度的分组实验,规定是用J2136型冲击摆实验器来进行。兹将这一实验的有关问题介绍如下,供参考。一、实验装置J2136型冲击摆实验器如图1所示。     

J—C型正碰实验器

我设计了一个J—C型正碰实验器,可以较好地完成1984年开始使用的高中物理课本里《研究弹性碰撞》或验证《动量守恒定律》的实验。它原理简明易懂,操作测量十分方便,具有满足中学实验要求的精度,器材简便,易于普及。     

用Monte Carlo产生器GCP模拟J/ψ的产生和吸收

基于Monte Carlo产生器GCP,模拟了SPS能量下p-A和A-A碰撞中J/ψ粒子的产生和吸收过程.对J/ψ的吸收主要考虑了两种机制:强子环境下的核吸收和同行粒子对J/ψ的吸收.把Monto-Carlo模拟的结果和p-A和A-A碰撞中J/ψ产生的实验数据进行了对比,除了Pb-Pb碰撞外,结果和实验数据符合得很好.     

J/ψ核吸收新截面难以改变吸收机制的局

将新发表的J/ψ核吸收截面输入强子和弦级联模型JPCIAE,计算了200AGeV/c的P-A,O-U,S-U和Pb-Pb最小偏畸碰撞中J/ψ压低因子并与实验作比较.结果表明增大的新截面难以改变核吸收机制不易解释Pb-Pb碰撞J/ψ反常压低局面.     

J/ψ核吸收新截面难以改变吸收机制的局面

将新发表的J/ψ核吸收截面输入强子和弦级联模型JPCIAE,计算了200AGeV/c的P-A,O-U,S-U和Pb-Pb最小偏畸碰撞中J/ψ压低因子并与实验作比较.结果表明:增大的新截面难以改变核吸收机制不易解释Pb-Pb碰撞J/ψ反常压低局面.     

对电磁打点计时器的改进

J0203型电磁打点计时器是力学实验的重要器材之一．学生分组实验时多次使用它，使用频率较高．学生反复使用打点器时，难免会经常出现机械故障、打点不清、双点、拖尾巴等现象，既耗时间、费纸带，又影响实验效果．笔者在教学中对打点计时器加以改进，收到很好的实验效果．     

p－A和A－A碰撞中重夸克偶素的产生和吸收机制

考虑了色单态和色八重态的贡献后,我们计算了固定靶情况下J/ψ和ψ′的产生截面.并把结果用来研究p–A碰撞中J/ψ压低和ψ′/ψ的产额比值问题.当–核子相互作用的截面对(cc)₈取为σ8abs≈10mb,对(cc)₁取为σ8abs≈0mb时,计算结果和实验数据符合得很好.推广此模型,考虑同行粒子对J/ψ的吸收,并用它来讨论A–A碰撞的情况,计算结果表明,在相同的条件下,这个模型不能同时解释S–U和Pb–Pb碰撞的实验结果.最后讨论了S–U和Pb–Pb碰撞中QGP形成的可能性.     

CO（A 1Π～e 3Σ-）混合激发态碰撞传能过程的量子干涉效应———跃迁振幅和相位角的时间特性

从含时微扰的一级波恩近似出发 ,进一步研究了CO(A～e)混合态在以He或HCl为碰撞伴时其跃迁振幅和相位角的时间特性 .计算显示跃迁振幅随时间显现衰减的振荡 .其振荡周期反比于初末态的能量差而衰减时间则决定于碰撞体系的分子间相互作用势能 .对于给定的碰撞参数和碰撞速度 ,CO分子从初始转动态J到末态J′的跃迁可经过许多不同的通道 ,包括CO的不同量子数M和碰撞伴的各种J和M .所以实验的跃迁振幅及其实部和虚部是所有不同通道的平均结果 .当He为碰撞伴时 ,所有的单重态和三重态通道的跃迁振幅矢量都处于复平面的第一象限 ,而当HCl为碰撞伴时 ,则单重态和三重态通道的跃迁振幅矢量分别处在第四和第一象限 ,这就解释了以He为碰撞伴时干涉相位角小于 90°而以HCl为碰撞伴时则大于 90°的实验事实 .     

强子与弦级联模型中J/ψ核压低

用建立在LUND模型特别是PYTHIA事件产生器基础上的描写极端相对论性核–核碰撞的强子和弦级联模型鳃─—JPCIAE研究了入射能量为200AGeV的pA和BA碰撞的最小偏畸事件中J/ψ的核压低.用两组J/ψ和强子形成时间合理的数值分别由正常模拟和类Glauber式模拟得到的J/ψ核压低因子可与NA38的相应pA和BA碰撞的数据相比较,但NA50Pb+Ph碰撞的数则解释不了.另外,正常模拟和类Glauber式模拟间的差别,进而动力学模拟和Glauber理论间的差别不容忽略.仔细研究了强子形成时间对J/ψ核压低的敏感效应.结果还表明:对于J/ψ核压低来说,介子吸收在pA碰撞中也起作用犹如在BA碰撞中一样.     

158GeV/c的Pb–Pb碰撞中的J/ψ抑制现象研究

在Blaizot等人建立的模型基础上,我们考虑了核–核碰撞中的参与者数与核子–核子碰撞数的起伏效应对J/?ψ产生的影响,并对NA50合作组在入射动量为158GeV/c的Pb-Pb碰撞中的实验数据进行了分析,理论结果与实验数据符合的很好     

CO（A^1П～e^3∑^-）混合激发态碰撞传能过程的量子干涉效应——跃迁振幅和相位角的时间特性

从含时微扰的一级波恩近似出发，进一步研究了CO(A～e)混合态在以He或HCI为碰撞伴时其跃迁振幅和相位角的时间特性．计算显示跃迁振幅随时间显现衰减的振荡．其振荡周期反比于初末态的能量差而衰减时间则决定于碰撞体系的分子间相互作用势能．对于给定的碰撞参数和碰撞速度，CO分子从初始转动态J到末态J′的跃迁可经过许多不同的通道，包括CO的不同量子数M和碰撞伴的各种J和M．所以实验的跃迁振幅及其实部和虚部是所有不同通道的平均结果．当He为碰撞伴时，所有的单重态和三重态通道的跃迁振幅矢量都处于复平面的第一象限，而当HCl为碰撞伴时，则单重态和三重态通道的跃迁振幅矢量分别处在第四和第一象限，这就解释了以He为碰撞伴时干涉相位角小于90°而以HCl为碰撞伴时则大于90°的实验事实．     

Π态双原子分子Λ分裂引起的量子干涉

为了从理论上解释Sun等在CO(A1 Π ,v =3 )和He碰撞实验中转动传能截面的反常现象 ,考虑一级含时波恩近似、长程相互作用势和直线轨道近似 ,建立了Π态双原子分子由于Λ分裂引起量子干涉的理论模型 .运用这一理论模型 ,成功的解释了实验中碰撞伴为He时转动传能截面的反常现象 :σε→ε′△J =0 <σε→ε′△J =± 1 .首先介绍了碰撞诱导转动传能中量子干涉效应的研究进展 ,然后建立了Π态双原子分子由于Λ分裂引起量子干涉的理论模型 ,最后对所得结果进行了讨论