宇宙航行变轨问题拓展

中学物理中对宇宙航行中的轨道变换问题只做了定性的探究,在此对卫星轨道变换问题进行定量探究,通过对该问题深入研究和拓展,使中学教师和学生对变轨问题的认识更加深刻.利用高中知识点,开普勒第二定律和能量守恒,定量推导每次变轨轨道变换需要改变的速度和需要提供的能量,结合现代计算机技术进行实例分析计算,最后推广至3个宇宙速度的定...     

浅析卫星变轨运动

从高中物理天体运动的一类题目出发, 从角动量角度分析了卫星绕地球变轨运动的详细过程, 从能量 的角度计算了卫星运动轨道半径和卫星能量的关系     

Cr3+∶MgAl2O4晶体的基态能级分裂及Jahn-Teller效应*

构造了3d3/3d7离子在三角对称晶场中考虑自旋-轨道相互作用,自旋-自旋相互作用和自旋-其它轨道相互作用的120阶微扰哈密顿矩阵.利用完全对角化该矩阵的方法计算了Cr3+∶MgAl2O4晶体的基态能级、零场分裂参量,理论计算值与实验值相符合.定量研究了自旋二重态对基态能级的贡献,证明该贡献是不可忽略的.定量研究了自旋-轨道相互作用、自旋-自旋相互作用和自旋-其它轨道相互作用对Cr3+∶MgAl2O4晶体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响,发现自旋-轨道和自旋-自旋相互作用对基态能级和零场分裂参量的影响的程度和方式是不同的,自旋-其它轨道相互作用的影响也是不可忽略的.通过理论计算值和实验值的比较,证实了在Cr3+∶MgAl2O4晶体中Jahn-Teller效应的存在,解释了该晶体的光谱精细结构的成因.     

Cr~(3 )∶MgAl_2O_4晶体的基态能级分裂及Jahn-Teller效应

构造了3d3/3d7离子在三角对称晶场中考虑自旋-轨道相互作用,自旋-自旋相互作用和自旋-其它轨道相互作用的120阶微扰哈密顿矩阵.利用完全对角化该矩阵的方法计算了Cr3 ∶MgAl2O4晶体的基态能级、零场分裂参量,理论计算值与实验值相符合.定量研究了自旋二重态对基态能级的贡献,证明该贡献是不可忽略的.定量研究了自旋-轨道相互作用、自旋-自旋相互作用和自旋-其它轨道相互作用对Cr3 ∶MgAl2O4晶体的光谱精细结构和零场分裂参量的影响,发现自旋-轨道和自旋-自旋相互作用对基态能级和零场分裂参量的影响的程度和方式是不同的,自旋-其它轨道相互作用的影响也是不可忽略的.通过理论计算值和实验值的比较,证实了在Cr3 ∶MgAl2O4晶体中Jahn-Teller效应的存在,解释了该晶体的光谱精细结构的成因.     

天宫启程之太空之吻

天宫一号于2011年9月29日21:16:03发射成功,标志着我国的航天事业上了一个新的台阶.天宫一号的发射,与前几次发射神舟号宇宙飞船类似,先由长征二号FT1火箭运载,然后与火箭脱落,经两次变轨进入高度约为350km的近圆轨道进行在轨测试.它的最大特点是:神八发射前,天宫一号降轨至高度约343km的近圆轨道进行"太空之吻",即等待交会对接.     

1,8-二巯基芘分子电学特性的理论研究

在第一性原理的基础上 ,对 1,8 二巯基芘分子的电学特性进行了理论研究 .采用了 3个Au原子构成的团簇来模拟Au表面 .首先利用密度泛函理论计算了 1,8 二巯基芘分子的电子结构及其和Au表面的相互作用 ,再利用前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该分子和Au表面的相互作用能常数 .最后利用弹性散射格林函数法研究了该分子结的伏 安特性 .计算结果表明 ,分子中的硫原子和Au原子形成很强的共价键 .当外加偏压小于 1V时分子结存在电流禁区 ,随着偏压升高 ,分子结的电导出现平台结构 .分子结的电导特性和其电子结构密切相关 ,扩展分子轨道为电荷的迁移提供了通道 ,而局域轨道对电流贡献很小     

KCrF3中的轨道有序及其成因

强关联体系中的轨道有序及其成因一直是凝聚态物理研究的热点问题.轨道有序对于巨磁阻和 超导材料的研究有非常重要的地位.利用第一性原理计算研究了KCrF₃的四方相和立方相中的轨道有序 及其成因.在四方相中, GGA和GGA+U两种方法计算结果都表明其基态是A型反铁磁和G型轨道有序. 对于立方结构, GGA方法得出铁磁半金属态是基态,而GGA+U(U_eff = 3.0 eV)得到的基态是A型 反铁磁绝缘体. 光电导测量是少数能从实验上观察到轨道有序的方法之一,因此计算了其光电导,并结合投影态密度讨论 了KCrF₃中的轨道有序.最后找到了其轨道有序的成因:电子强关联效应,而非电-声子相互作用是其 轨道 有序的物理根源.     

Hellmann-Feynman理论用于氢原子平均值求解

一引言 氢原子及类氢离子的研究常常需要按量子力学对轨道的平均值进行计算,以求得精确的定量关系.特别是、、的计算,但这一平均值的计算必须用到电子的波函数,从而涉及拉盖尔多项式的知识、数学计算冗长繁琐,在教学中一般不加以推导. 例如涉及到氢光谱精细结构的相对论性动能修正时,能量的微扰项为而:因此H.可写为可求出:其中问题涉及到r-1、r-2对原子态求平均值的问题,要经过较繁琐的计算我们才可以得到最后可得其中 又如在求氢原子自旋轨道耦合能时,就要涉及<>的求解,查表可得最后可得自旋-轨道耦合能为 怎样用近似方法…     

庆贺我国首次载人航天飞行圆满成功!

中国人的千年飞天梦终于实现了! 让我们永远铭记中国航天人的伟大科学壮举: 2003年10月15日9时9分50秒,我国的“长征”二号F型火箭成功地发射了“神舟”五号载人飞船。飞船从中国酒泉卫星发射中心发射升空,飞船运行在轨道倾角42.4度、近地点高度200公里、远地点高度350公里的椭圆轨道上,实施变轨后,进入343公里的圆轨道。     

1-碘丙烷分子的电子动量谱学研究：自旋-轨道耦合效应与分子内轨道相互作用

利用不对称不共面电子动量谱仪,在2.5 keV碰撞能量下,采用高精度的SAC-CI方法计算了1-碘丙烷分子束缚能谱,同时采用Hartree-Fock、B3LYP/aug-cc-pVTZ(C,H)6-311G^**(I)方法计算其电子动量分布. 并对电离能峰进行了标示. 结合非相对论与相对论计算方法以及自然键轨道分析,对最外层两个轨道(碘的5p孤对)的自旋-轨道耦合效应与分子内轨道相互作用进行了比较. 两种相互作用对电子动量分布的不同影响是可观的. 实验结果与相对论计算的结果一致,表明1-碘丙烷分子内自旋-轨道耦合效应占主导.     

超声阵列方法在层状结构损伤检测中的应用*

层状钢筋混凝土结构常见的裂缝、层间离缝等损伤具有尺度小、隐蔽的特点,常规检测方法无法对其精确查明与定量评价。以高铁层状无砟轨道结构为研究对象,使用阵列式超声装备采集半矩阵数据,利用全聚焦算法对轨道内部结构及损伤成像,通过线性旅行时插值射线追踪算法计算超声波在层状介质中传播的最短到达时间代入全聚焦成像公式,具有深度准确、分辨率高、聚焦性好的特点。提出一种层间密实度评价方法,以表面超声直达波能量为基准分析反射波能量差异计算密实指数,可定量分析无砟轨道层间状态。文中层状介质的检测和层间损伤定量评价方法有效查明层状无砟轨道层内裂缝和层间离缝,对使用超声波检测层状结构及层间损伤具有借鉴意义。     

非线性动力系统在分岔点处的临界慢化行为

Lyapunov指数是定量描述非线性动力系统轨道稳定性的主要方法之一，同时也是分析系统分岔行为的常用手段.实际应用中，人们通常只关心Lyapunov指数的正负，并以此来判断系统轨道是否稳定，而对于Lyapunov指数为零，即动力学分岔点处系统的行为特征讨论甚少.本文以几类经典的非线性动力系统为例，针对系统在分岔点处的轨道稳定性进行理论和数值分析.研究发现，不同系统在分岔点处其微扰后的轨道均以幂律，而非指数的形式收敛，呈现出经典物理系统在相变临界点处的慢化行为.通过理论分析，我们解析得到分岔点处计算临界指数的一般公式，并通过数值模拟对理论公式的准确性进行了验证.临界慢化是物理系统在相变点处的普遍现象，文中关于非线性系统在分岔点处临界慢化行为的发现将加深人们对于动力学分岔本质的认识，同时也是对现有教材中关于Lyapunov指数相关知识的有益补充.     

霍曼转移结构光束设计及微粒操纵（特邀）

结合光束塑形技术、坐标变换技术、傅里叶相移定理,成功产生了霍曼转移结构光束,其具备相位梯度,从而拥有在微观世界中输运粒子的能力,并且大小、结构、相位梯度,均可任意调控,在应用中可依据实际需求对光束进行相应的调整。搭建光镊实验光路,并使用霍曼转移结构光束对聚苯乙烯粒子进行了操控,其实验结果与理论相符,可以使粒子完美的沿着轨道进行输运。该研究在光学微操纵特别是粒子的变轨运输领域具有重要的意义。     

复杂像散椭圆光束的轨道角动量的实验研究

提出一种直接测量光束的轨道角动量的方法，其原理是把具有轨道角动量的光束照射到一个金属靶上，使其在光束的角动量作用下发生转动. 通过测量靶转动的角度来计算光束的角动量值. 对几种不同参数的光束的轨道角动量进行了测量，获得了轨道角动量与光束参数之间的关系，实验结果与理论分析较好地符合. 关键词： 复杂像散椭圆光束 轨道角动量 测量     

用近似轨道方程计算地球轨道的偏心率

对地球的椭圆轨道方程进行近似处理,然后应用开普勒面积定律和季节长度计算其轨道偏心率.     

Rashba自旋轨道耦合作用下电荷流散粒噪声与自旋极化的关系研究

根据存在自旋轨道耦合时基于散射理论的电流表达式和散粒噪声表达式,并利用自旋密度矩阵推导出沿自旋量子化坐标的自旋极化率表达式.解析计算了单通道的情况,发现自旋极化率和电荷流散粒噪声无关.由于多通道解析推导的困难,使用非平衡格林函数技巧,数值计算了包含自旋轨道耦合效应的纯净二维电子气的多通道情况.分别改变偏压、自旋轨道耦合系数、导体长度,研究了这三种不同条件下的自旋极化率与电荷流散粒噪声Fano因子的相关性.两者的相关性表明,相关性定量关系的建立可能为自旋极化的全电学检测提供新思路. 关键词： 散粒噪声 自旋极化 Rashba自旋轨道耦合 散射矩阵     

叶绿素C的光学性质

本文采用Hückel分子轨道(HMO)近似方法,定量计算了叶绿素C(Chlc)分子的能级、π-键级及π-电荷密度.分析了Chlc的电子光谱及Chlc与氧之间的敏化荧光.     

电磁轨道炮高速滑动接触电阻的定量表征

从描述电磁轨道炮炮口电压波形的场路模型出发,构建了电枢/轨道高速滑动接触电阻与轨道电流波形、炮口电压波形、电枢膛内速度曲线和轨道结构参数之间的关系,依据此关系可定量表征电磁轨道炮高速滑动接触电阻。实例计算表明,电枢/轨道高速滑动接触电阻的变化依赖于轨道电流变化,对应电流上升段、平顶段和电流下降段。在平顶段接触电阻最小约0.2 m,在电流上升段和电流下降段,接触电阻达3 m。     

钾原子基态的定量证明

用原子实模型简化钾原子的哈密顿,把原子实极化和轨道贯穿视为微扰,用微扰法计算了钾原子的能量,定量证明了钾原子的基态是4s态．     

并五苯分子光谱和激发态的密度泛函理论研究

采用密度泛函理论对并五苯分子做理论研究.在几何结构优化的基础上,对其进行频率分析得到了分子的红外光谱和喇曼光谱,并对谱线中的各峰值做了具体指认,同时也得到了分子的最高占据轨道和最低空轨道能隙为2.17 eV.利用含时密度泛函理论对其激发态计算,得到最低十个跃迁允许的单激发态.对前线分子轨道最高占据轨道和最低空轨道分析得到,C-C原子之间形成离域π键.结果表明：并五苯是一种良好的有机半导体材料,并具有很好的发光性能.