伏安法测量实验中系统误差的处理

1测量电路及实验原理在选择电流表内接电路时,设伏特表读数为U,电流表读数为I,测测量值Rx为:Rx=U/I=R+RA(1)可见,Rx>R图1电路图即:R=Rx-RA(2)式中R为待测电阻阻值,RA为电流表内阻。若能精确地提供RA的值,根据式(2)可准确计算阻值R。由于电流表内阻在不同的量程下不同,而且受实验环境的影响,因此,RA不能靠实验室提供,需要在实验中测量得到。如图1所示,合上K1、K2,在伏特表、电流表中读取数据:U1、U2、I,则:RA=(U1-U2)/I(3)事实上,这是测量微小电压降的方法。实验中,电流表的内阻较小,故电流表两端的电压降很小,用上述方法可以…     

基于U(1)对称的无限矩阵乘积态张量网络算法提取Luttinger液体参数K

本文数值研究了自旋S=1/2, 1, 2的各向异性量子XXZD模型的Luttinger液体参数K.首先,利用U (1)对称的无限矩阵乘积态算法(iMPS)得到在Luttinger液体相中的基态波函数.通过二分量子涨落F和有限纠缠标度指数κ的关系可以提取出Luttinger液体参数K.对于自旋S=1/2, D=0的量子XXZD模型,本文利用U (1)对称的iMPS的算法得到的数值结果与精确解符合得很好.在参数D≤-2的区域,自旋S=1的XXZD模型的哈密顿量可以被映射到一个自旋S=1/2的有效XXZ模型,本文计算了在这个区域内的Luttinger液体参数K与精确解基本是一致的,相对误差小于1%.此外,在参数?=-0.5, D=0处,本文数值计算的Luttinger液体参数与密度矩阵重整化群(DMRG)的结果也是一致的.这些研究结果表明:当系统具有U (1)对称性时,利用U (1)对称的iMPS的方法可以提取无能隙相中的Luttinger液体参数.本文利用此方法还研究了自旋S=1的XXZD模型在其他参数下的Luttinger液体参数,以及自旋S=2的XXZD模型的Luttinger液体参数.     

对一道静电计相关易错题的深入分析

1问题的引出【题目】如图1所示,电源电压为200V,两个电容器C1,C2完全相同,静电计读数U和电压表读数U′,以下结果正确的是A.U=100V,U′=100VB.U=0,U′=200VC.U=200V,U′=0D.U=100V,U′=0图1错解:许多学生(甚至教师)认为电压表和静电计都是测量电压的仪器,两者的读数应相同,错选选项A.静电计是研究     

贫铀球壳中D-T中子诱发的铀反应率的测量与分析

为校验次临界能源堆的概念设计,在R19.4/30.0 cm的贫铀球壳装置上采用活化法开展14 MeV中子学积分实验.布放6片贫铀活化片于球壳中与入射D离子束90°方向上的不同位置处活化,用HPGe探测器测量238U(n,γ)反应、238U(n,f)及235U(n,f)反应和238U(n,2n)各反应产物发射的特征γ射线,得到了相应的反应率.238U(n,γ)反应率的不确定度为3.6％-3.7％,238U(n,D和235U(n,f)反应率的不确定度为5.1％-5.9％,238U(n,2n)反应率的不确定为4.3％-4.7％.用MCNP5程序在ENDF66c数据库下进行模拟计算,238U(n,γ)反应率的计算值/实验值(C/E)为0.972-1.034,238U(n,f)和235U(n,f)反应率的C/E为0.983-1.058,238U(n,2n)反应率的C/E为0.979-1.019.     

基于U型结构的单模光纤SPR折射率传感器

设计了一种基于U型结构的单模光纤表面等离子体共振折射率传感器,采用在移除部分包层并弯曲成U型固定后的单模光纤表面镀金纳米层和TiO2调制层的方式,实现表面等离子体共振的激发.利用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics,研究了不同弯曲半径和TiO2调制层厚度对传感性能的影响.通过对四种弯曲半径(R=0.3cm,0.5cm,0.8cm,1cm)的分析,结果表明随着弯曲半径增大,表面等离子体共振信号强度增大且峰值波长有微小的蓝移.在弯曲半径为0.5cm的条件下,研究了TiO2调制层厚度从0变化到40nm对传感器性能的影响,结果表明随着TiO2调制层厚度增大,表面等离子体共振峰峰值波长红移且对外界折射率变化的灵敏度显著增大.在弯曲半径为0.5cm,TiO2调制层厚度为40nm的条件下,传感器在低折射率区(nd=1.333)灵敏度达到了5 959nm/RIU,高折射率区(nd=1.383)灵敏度达到了11 092nm/RIU.与没有调制层的结果相比,灵敏度提高了一倍左右.     

交流电桥的相量解法

(一) 半圆图本文讨论如何给出交流电桥的直观图象问题。如图1 (a),i_G一般远小于四臂上的电流,在平衡状态附近尤其如此。略去i_G的影响,电桥简化为AMB和ANB两条支路。电压相量的关系为U_(R1)+U_(C1)=U_(R2)+U_(C2)=U且U_(R1)超前U_(C1)π/2,U_(R2)超前U_(C2)π/2,以电源电压U为参考相     

对"测量电介质的电容率"一文的商榷及改进意见

《物理实验》2 0 0 0年第 1 2期“测量电介质的电容率”一文 ,笔者认为存在一些问题 .文中式 ( 2 )电量 Q表述为Q =∫∞0 i C( t) dt=∫∞0VC( t)R dt显然 ,原作者认为 i C( t) =VC( t) /R,这是不对的 .对一个由电容 C与电阻 R相串连组成的RC充电回路 ,如原图 1所示 ,据基尔霍夫电压定律 ,任何瞬间 ,它都满足i C( t) R VC( t) =VE所以流过电容的电流 i C( t)为i C( t) =VE - VC( t)R在充电过程中 ,电容上的电压 VC( t)为VC( t) =VE( 1 - e- tτ)所以i C( t) =VER- VER( 1 - e- tτ) =VERe- tτ由于 i C( t)表达式的错误…     

Er~(3+)∶YVO_4的频率上转换动力学分析

测量并分析了980nm抽运下Er3+∶YVO4晶体的上转换荧光,建立了描述Er3+离子跃迁的速率方程。通过求解速率方程并拟合1550nm,980nm和550nm的荧光衰减实验曲线,得到了4I13/2+4I13/2→4I15/2+4I9/2,4I11/2+4I11/2→4I15/2+4F7/2的频率上转换系数C22=9.221×10-17cm3s-1,C33=7.545×10-17cm3s-1。通过测量980nm抽运下的550nm荧光衰减谱,得到了4S3/2能级的主要上转换机制是以激发态吸收为主。     

Li2Mo2O6多晶材料的结构与电性能的研究

本文用固相反应烧结制备出Li₂Mo₂O₆多晶材料。经X射线分析、红外光谱和电子顺磁共振谱(EPR)的研究,确定了它的结构是Li₂Mo₂O₄和MoO₂两个晶相组成的烧结体。钼离子以四价状态存在于MoO₂晶相结构中。采用交流阻抗谱分析了晶界与温度变化的相关性。测得了样品的ln(σ_总T)-1/T 曲线是由两段直线和一段曲线所组成;总电导率化能σ_27℃=1.36×10^-3(Ω·cm)^-1,σ_115℃=1.49×10^-3(Ω·cm)^-1,σ_300℃=9.71×10^-3(Ω·cm)^-1,σ_370℃=2.42×10^-3(Ω·cm)^-1;电导活化能E₁=0.043eV,E₂=0.235eV,E_平均=0.76eV。采用维格纳极化电池法测得电子电导率σ_e,σ_e27℃=2.240×10^-5(Ω·cm)^-1,σ_e300℃=4.476×10^-3(Ω·cm)^-1。实验证明,室温下材料为固体电解质,300℃附近为良好的离子与电子混合导体。 关键词：     

利用光杠杆测量流体压强及流速的微小变化

将流体压强及流速的微小变化转化为U形管或测压管液面高度的变化.又利用光杠杆放大原理,将液面高度难以判断的微小位移放大成激光光点明显的位移,从而实现了液体压强微小变化的测量.实验结果表明,光点的位移与压强变化线性度高,测量灵敏、结果可靠.     

Bi系块材中的热激活引起的磁通蠕动

实验上测量了具有较高输运 J_c(77K 和零场下,J_c=1750A/cm~2)的 Bi_(1.80)Pb_(0.34)Sr((1.86)Ca_2Cu_3O_y,块材的输运 J_c 和温度及磁场的关系,实验结果在磁通蠕动模型的基础上得以解释,并得到了零场下 T_c 附近和77K 外加磁场下样品的激活能分别为:U(T,0)=87.4(meV)(1—T/T_c)~(1/2)和 U(77K,H)=64+2.82lnH(meV),H 的单位为特斯拉.     

Rb(5PJ)与He,N2的碰撞精细结构混合和猝灭

在气体样品池条件下,研究了Rb(5PJ) (He,N2)碰撞能量转移过程.用调频半导体激光器激发Rb原子至Rb(5P3/2)态,在不同的He或N2气压下,测量了直接5P3/2→5S1/2荧光和转移5P1/2→5S1/2荧光.对于Rb(5PJ)与He的碰撞,只发生精细结构转移(略去碰撞猝灭效应),电子态能量仅能转移为He原子的平动能.在与N2的碰撞中,向分子振转态的转移是重要的.本实验中,Rb的密度为4.5×1011 cm-3,由辐射陷获理论得到5P1/2→5S1/2的有效辐射率为2.47×107 s-1.利用速率方程分析,可以得到碰撞转移速率系数,对于He,5P3/2→5S1/2转移速率系数kHe21=2.61×10 12 cm3·s.对于N2,测量5PJ He和5PJ N2两种情况下直接荧光与敏化荧光的相对强度比,利用最小二乘法确定5Pa/2→5S1/2转移速率系数kN212=2.36×10-11 cm3·s,5PJ态猝灭速率系数kN2=1.44×10-11 cm3·s-1.由实验结果证实了Cs-N2主要是直线式碰撞传能机制,与其他实验结果进行了比较.     

室温下石墨烯的霍尔效应实验研究

对用化学气相沉积法(CVD)研制的长、宽均为1.23 cm,厚度为3个原子层尺寸的石墨烯样品,进行了室温下的霍尔效应相关研究。实验中电极与石墨烯之间有良好的欧姆接触。通过范德堡法测量了样品在磁场强度为0.353 T,不同电流强度下的霍尔电压,并对结果进行处理分析,得到石墨烯的霍尔系数RH=7.00×10-7m3/C、载流子浓度n=10.52×1024/m3、霍尔元件乘积灵敏度KH=6.87×102m2/C。     

配合物[Zn(DMF)2(H2O)4]·C8Cl4O4的合成及其结构的研究

采用溶剂挥发扩散法合成了配合物单晶[Zn(DMF)2(H2O)4]·C8Cl4O4,其中DMF为N,N'-二甲基甲酰胺.配合物为三斜晶系,P-1空间群,其晶胞参数为a=0.57680(10)nm,b=0.85991(14)nm,c=1.2030(2)nm,α=95.781(3)°,β=102.074(3)°,γ=98.594(2)°,V=0.57154nm3,Z=1.Mr=585.51,Dc=1.701g/cm3,F(000)=298,μ=1.594mm-1,最终偏差因子R1=0.0315,wR2=0.0914,和R1=0.0345,wR2=0.0946,同时采用红外光谱分析、元素分析对其进行表征.     

2,2'-联咪唑类离子液体配位的双核铜配合物的合成、光谱表征及晶体结构研究

以2,2'-联咪唑为原料制得离子液体1,3,1'-三丁基-2,2'-联咪唑六氟磷酸盐,将此离子液体与醋酸铜配位得到了1,3,1'-三丁基-2.2'-联咪唑六氟磷酸盐配位的双核铜配合物.采用元素分析,IR,UV,ESI对其结构进行了表征.并用X-ray单晶衍射仪确定了其单晶结构,化合物属三斜晶系,空间群P-1晶胞参数α=0.84507(11)nm,b=1.11663(15)nm,c=1.6262(2)nm.α=96.640(2)°β=11.860(3)°,γ=98.091(3)°;V=1.4760(3)nm3,Dc=1.418g/cm3,Z=1,F(000)=654,μ=0.865mm-1.     

钕4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶配合物液体激光介质的合成及其光学特性(英文)

合成并用元素分析、红外光谱法表征了一种4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶五氟丙酸钕配合物—Nd(C2F5COO)3·Dmbp(Dmbp:4,4′-二甲基-2,2′-联吡啶).将该配合物溶解在N,N-二甲基甲酰胺中获得了液体介质,依据液体介质的吸收和荧光光谱,通过Judd-Ofelt理论计算获得了钕离子的谱线强度参数(Ω2,Ω4,Ω6)和受激发射截面.计算得到该配合物中钕离子4F3/2→4I11/2跃迁的受激发射截面为5.2×10-20 cm2,表明该钕配合物在液体基质中具有较好的发光特性.通过荧光发射光谱分析可知,Nd(C2F5COO)3·Dmbp将是一种有前途的光学增益材料.     

K(4P_J)-N_2,He碰撞转移及猝灭截面的测量

利用770nm脉冲激光激发基态K原子到K(4P1/2)态,在样品池中,利用原子荧光光谱方法,测量了K(4PJ)和N2、He碰撞的精细结构转移截面和碰撞猝灭截面。在不同N2、He气体密度下,通过对4P1/2→4S1/2共振荧光与4P3/2→4S1/2转移荧光的时间积分荧光强度进行测量,得到其荧光强度比与N2、He密度成线性关系。从荧光强度比R与(Nv)-1线性关系图中的直线斜率可以得到4P1/2→4P3/2转移截面为(2.77±0.69)×10-15cm2和4P3/2→4P1/2的碰撞转移截面为(1.62±0.41)×10-15cm2,从直线的截距计算出K(4P3/2)与N2、He的碰撞猝灭截面为(0.40±0.12)×10-15cm2和(0.60±0.18)×10-16cm2。     

光杠杆读数装置的改进

1 光杠杆法测量中主要误差的分析 光杠杆法是高等学校基础实验的微小长度测量中经常采用的主要方法之一,此方法不论在设计思想上,还是在测量技能综合训练方面,都是很有意义的,它的优越之处还在于把微小长度变化量δ通过光杠杆放大为竖尺刻度的变化量△a=a′-a2D/bδ(这里D为光杠杆镜面到竖尺的距离,b为光杠杆后足尖到二前足尖连线的垂直距离).     

U：CaF2晶体的分凝特性与光谱性质

应用TGT法生长了直径为75mm的U：CaF2晶体，宏观上透明完整.应用公式K0=Cs/Cl计算了U在CaF2晶体中的分凝系数等于0.53.应用溶质分布一般公式Cs=K0C0(1-g)K0-1，计算U的浓度分布与测量值，数值符合说明晶体生长过程接近平衡状态.分析不同条件下生长的U: CaF2晶体的晶胞参数和吸收光谱，结果表明生长气氛决定U的价态及电荷补偿机理：无PbF2存在的条件下，U为+4价，晶体呈绿色；PbF2的加入起到氟化去氧作用，U倾向于以离子半径最接近于Ca2+的U3+存在，晶体呈红色.从晶体生长开始到结束的部位，U3+:CaF2晶体吸收光谱的峰位不变，峰强呈现与U浓度相同的增加趋势.U3+:CaF2晶体外层厚约5mm处呈黄色，含有U3+和U2+的混合价态离子，其原理是石墨坩埚的还原作用通过单质铅，使部分的U3+进一步还原成了U2+. 关键词： 铀 氟化钙晶体 分凝系数 晶胞参数     

激光烧蚀-吸收光谱测量铀同位素比实验研究

铀同位素比(~(235)U/~(238)U)高精度测量在核能安全领域具有重要的研究意义和应用价值,本文基于高灵敏度可调谐吸收光谱技术,结合脉冲激光烧蚀产生等离子体的样品处理方式,实现了固体材料中~(235)U和~(238)U铀同位素比的高精度测量.实验测量选择l=394.4884 nm/394.4930 nm (vacuum)作为~(235)U/~(238)U分析线,详细研究了缓冲气体及其压力对激光烧蚀等离子体中铀原子存在时间的影响.结果表明氦气作为缓冲气体更有利于铀原子吸收光谱测量.实验获得了测量铀原子吸收光谱的最佳测量条件,并测量了~(235)U含量分别为4.95%, 4.10%, 3.00%, 1.10%和0.25%的五种样品,获得了~(235)U和~(238)U的高分辨率吸收光谱信号.不同含量样品吸收光谱测量与统计分析表明, ~(235)U吸收信号的线性度良好,拟合相关系数为0.989,检测限为0.033%(3s),吸收光谱测量重现性优于固定波长法.激光烧蚀结合可调谐吸收光谱技术适用于铀同位素比测量分析,在核燃料的同位素快速分析方面有很大的应用潜力.