迈克耳孙干涉仪白光等厚干涉

不少学生在用迈克耳孙干涉仪观察白光等厚干涉现象时,经常会向教员提出这样的疑问:几何中央位置究竟是黑的还是白的?也就是说只是简单地考虑究竟有还是没有半波损失.事实上问题要比这复杂得多,这是因为迈氏干涉仪金属半透膜的光学性质远不如介质简单.所以一般普通物理使用的光学教材或实验讲义,都只是指出这里不是简单的有、无半波损失问题,而没有给出具体解答. 要回答学生提出的问题也并不是很困难的,这是因为现在可以利用计算机来代替人力进行繁琐计算,从而给出具体解答.所得结论一定会使学生颇感兴趣.例如常用的一种迈氏干涉仪其金属半透…     

谈谈语言机器

引 言什么是语言机器呢?语言机器是对语言信号加以分析、合成来达到一定的传递、控制和信息转换等要求的设备.比如,我们使用的电话通讯, 总希望它又经济又可靠.这就要压缩语言信号所占用的频带,以便在一条线路上容纳更多的人同时通话.由于阶级斗争的需要,一些电话通讯要采取保密措施.为了满足这些语言传递上的要求,产生了一种语言机器──声码器这就是把语言变成密码电报发射出去,在接收端把密码电报还原为语言.在我们日常工作和生活中,常常需要把书面材料变成可听的口语.比如,在校对稿件时,如果校对人员只看原稿,而边上有一架机器朗读清样,…     

混沌行为的计算机模拟

在计算机日益普及的今天，工程设计领域中，人们通过对研究对象建模，用计算机程序分析其各种性能，寻找出最优方案，然后再予以物理实现，这就是计算机仿真科学．计算机仿真及与此相关的CAA和CAD技术已经成为科学研究及工程设计的必要手段．在物理实验教学中，计算机也不仅仅局限于处理各种实验数据，提洪先进的测试手段，除此之外，它将成为我们模拟各种物理实验的平台，成为我们展示物质世界奥妙的有效手段．计算机模拟一方面可以节约经费，另外，可以实现许多采用实验手段难以完成的事情，例如，通过汁算机模拟，可以捕捉到稍纵即逝…     

晶体生长理论研究中的计算机模拟方法

在研究晶体生长过程时,计算机模拟方法(又称Monte-Carlo方法)有许多优点.它不必列出繁难的数理方程,可以直接对大量分子的运动进行模拟,并得出可以和实验进行比较的结果;它还可以给出晶体生长微观运动过程的比较直观的图象. 例如,用计算机可以直接给出晶体生长固液界面的平衡形     

LSI工艺和失效机理的电镜分析

一、剖面分析技术 剖面分析对确切地了解器件纵向结构参数,配合工艺研究是十分重要的.LSI(大规模集成电路)研制工艺是综合性很强的技术,它的工序多,工艺严格而复杂,要求可靠性高.例如,64 K位 RAM(随机存贮器)就需要三层多晶硅工艺.虽然研制者可以按预定要求来控制工艺条件,但是实际结果必须由测试分析来判断.由于受光学显微镜分辨率的限制,无法测量这么多层次的显微结构,通常只能用电学测试进行判定.利用SEM(扫描电子显微镜侧可以直接观察其形貌及测量其几何尺寸. 为了能清晰地直接观察到单个器件的纵向结构,可以利用解理法解理电路芯片…     

基于自动响应控制器的负荷高峰期负载均衡研究

智能电网技术的发展为电网注入了新的活力,通过这项技术,电网不仅实现系统内部通信,而且控制中心还能监控用户需求,在高峰时间,通过短信和邮件向客户发出通知,提醒用户用电成本将提高。为了帮助用户更好地实现用能设备的合理分配,改进了现有智能电网系统,增加了一个拥有单独控制所有负载的控制器。该控制器能检测高峰时间需求,并通过关闭不需要的负载来减少负载使用,优先级由用户根据控制策略算法设定,该算法通过为用户创建多个可能的计划向量来调度负载使用,从而不增加需求。此外,控制器还可以监控电能使用情况,为负载之间创建重要顺序,从而实现用户侧的智能控制。     

采用相关矩阵识别口呼数字的实验

随着科学技术的发展,生产自动化程度愈来愈高,为此要求人们能以最方便的方式进行人机通信,实现语言直接指挥机器运转、排版、计算和记录等操作过程。由于人们对于语言的产生和接收的生理过程及语言特性等了解得还很不够,现在还不能做成一种机器来识别人的全部语言,只能做到识别一些特定的专用词汇。目前对少量词汇的识别,国际     

受第三方控制的量子安全对话方案

通过量子隐形传态只能单向传递信息,从某种意义上说,并不是真正的"通信",本文提出一个由第三方控制的量子双向通信方案:通信双方经过幺正变换实现信息编码,然后分别对自己拥有的粒子进行贝尔基联合测量,公布测量结果,在控制方同意的情况下,实现量子安全对话,而控制方并不知道对话内容.由于控制方的加入,大大增强了量子对话的安全性,使得这一方案更趋完美.通过量子信道实现了经典信息的安全双向通信,它在未来量子安全对话、量子保密通信的实际应用中能起到重要的参考作用.     

受第三方控制的量子安全对话方案

通过量子隐形传态只能单向传递信息,从某种意义上说,并不是真正的"通信",本文提出一个由第三方控制的量子双向通信方案:通信双方经过幺正变换实现信息编码,然后分别对自己拥有的粒子进行贝尔基联合测量,公布测量结果,在控制方同意的情况下,实现量子安全对话,而控制方并不知道对话内容.由于控制方的加入,大大增强了量子对话的安全性,使得这一方案更趋完美.通过量子信道实现了经典信息的安全双向通信,它在未来量子安全对话、量子保密通信的实际应用中能起到重要的参考作用.     

直接键合InP-GaAs结构界面的特性研究

通过对直接键合InP-GaAs结构的红外吸收光谱分析以及断面扫描电子显微镜观察发现，样品制备过程中不均匀的外加压强导致InP-GaAs交界面局部出现了不连续过渡的空间层，实验上将熔融石蜡渗透并被填充到该空间层，利用其对3.509μm波长光的强烈吸收特性可表征 这种局部的键合不连续区域，二维扫描测试样品不同区域的吸收谱得到3.509μm波长吸收强 度等值线图，从而描绘出外加压强的不均匀分布.实验上通过改进键合装置的施压均匀性， 得到了连续过渡界面且均匀键合的InP-GaAs结构，利用这种均匀键合技术有望制备大尺寸器 件例如光学微腔等. 关键词： 晶片直接键合 界面 红外吸收光谱     

金属中的固体惰性气体

 要想把氦、氖、氩、氪和氙等惰性气体变为固体是相当艰难的.若通过降温,则须在相当低的温度下才能实现.例如对于氪为-157℃,对氩为-189℃。近来人们用离子注入的办法,可以轻而易举地在室温将它们固化,而且在摄氏几百度才能使它熔化.这种固化的惰性气体是一种非常神奇的物质,它不服从理想气体的规律,通常的范德瓦尔态方程对它已不适用.这个问题是现代科学技术中必然要遇到的.例如在用离子溅射进行表面清洁处理时,无论用离子束混杂制造新合金,还是用惰性气体进行材料改性,或者用α粒子轰击反应堆内壳壁时,都会遇到形成固体惰性气体气泡的问题.因此,这种因离子注入而产生的气体固化现象,是最近大批物理理论和实验工作者感兴趣的问题.     

控制光速的有效方法——电磁诱导透明的原理和应用

光速减慢是自然界的一种普遍现象，并不是什么新奇的发现．例如，光在不同介质中的传播速度不同，都比真空中慢．问题的关键在于我们能将光速减慢到什么程度，怎样控制光速为人类社会服务．经过不懈努力，人们已经初步实现了控制光速的减慢，甚至还可以将光速减慢为零，进而把光存储起来．上述进展都是通过20世纪90年代发展起来的电磁诱导透明技术实现的．本文对该技术的原理和应用前景作一简要介绍．     

名词浅释

受控聚变反应 两个带有一定动量的轻原子核(例如■、■或理等)发生碰撞时,在一定条件下,将会结合成较重的原子核。并释放出巨大的能量.这就是聚变反应.由于这种反应往在在温度很高的条件下(例如几千万度以上)进行,所以也叫热核反应.太阳的能量即来自太阳内部持续不断的热核反应.氢弹爆炸则是人工产生的热核反应,故把氢弹称为热核武器.然而氢弹爆作的能量不适于人类和平地利用,人们希望热核反应能够有控制地、缓慢地进行,驯服地为人类作功.这就是受控聚变反应,或受控热核反应,迄今受控聚变反应尚未实现,世界各国均在努力研究之中. 在热核反应…     

基于图像处理的钢坯侧面形状检测系统

基于机器视觉的钢坯侧面形状检测系统是由面阵CCD、激光发射器、激光接收器以及工控计算机等组成。通过面阵CCD拍摄到钢坯侧面图像,经过工业控制计算机进行数字图像处理分析和计算,提取钢坯侧面边缘高度和厚度,进而通过专用软件分析出钢坯头部和尾部的形状信息,从而有效地对入口钢坯翘头扣尾的异常状态发出报警信号。将异常信号传送给外围控制系统,以实现对钢坯的控制。     

近代物理讲座 第八讲 恒星的形成、演化和终局

同其它物体一样,恒星也有它的发生、发展和死亡的过程.只是这个过程相当缓慢.一颗类似太阳的恒星,它一旦形成,将在约 10～(10)年的时间内不会有显著的变化.当然,这和人类文明史(约 10～3-10～4年)相比,太长了.因此人们不可能直接观测到恒星的演变.但是,他们可以对大量处于不同年龄和不同演化阶段的恒星进行观察,并对大量资料作出科学的统计分析.这方面极重要的贡献是在本世纪初由Hertzspr-ung和 Russell作出的(见后文).另一方面,人们可以根据物质运动普遍地遵循的物理规律,用理论物理的方法来推测恒星应当如何地从一种状态向另一状态过渡,…     

智能写字机器人设计

设计了一种两自由度写字机器人,可以很方便地完成在平面上的书写绘画任务。可以把在计算机输入的文字通过控制算法和硬件电路用步进电机带动写字笔在纸面自动地描写出来。上位机选用计算机作为主机,采用Arduino系统作为从机。在计算机上将输入的文字转换成坐标形式的G代码,在通过串口发送给下位机控制器,下位机控制器采用直线插补和圆弧形插补算法,输出控制脉冲和方向电平控制步进电机前进或者后退。步进电机是由脉冲控制的,每发来一个脉冲就前进一步,实现了对距离的精确控制。本设计可以拓展一轴,加入Z轴理论上可以实现3D打印功能,把写字笔换成雕刻刀或者是激光头可以雕刻立体作品,拓展功能丰富。     

纳米科技，风光无限

纳米技术的灵感来自于著名物理学家、诺贝尔奖获得者理查德·费曼教授在1959年提出的一种新设想:人类能够用小的机器制造更小的机器,直到达到分子或原子状态,最后可以直接按意愿逐个排列原子并制造产品.这正是关于纳米技术最早的设想.     

托卡马克微波干涉信号的实时处理

微波条纹移动干涉仪可用来测量等离子体电子密度及其分布,是一种相当有用的高温等离子体诊断工具(1).通常用干涉条纹的斑马图来直观地显示等离子体电子密度的变化,但它不能直接给出电子密度的值,因此无法用斑马图信号直接进行如密度反馈控制等物理实验.也无法将这信号经通用模数转换器用计算机采集和处理.为此有必要研制能把斑马信号实时转化为密度值的直读式处理系统. 实验中发现,由于各种原因造成微波干涉信号具有无法用模拟实验可以获得的相当复杂的扰动结构.为此我们先设计了一个专用的计算机采集系统,这样不仅能采集斑马信号,搞清干涉…     

直接键合的三结太阳能电池研究

本文研制了直接键合的三结GaInP/GaAs/InGaAsP太阳电池.直接键合技术可以减少晶格不匹配的材料在外延生长过程中产生的线位错和面缺陷,将缺陷限制在界面几十纳米的薄层而不向内扩散,是未来实现高效多结电池的发展趋势之一.此类电池国内鲜有报道.本文键合三结电池的键合界面采用p+GaAs/n+InP结构,得到电池开路电压3.0 V,在电池结构没有优化的情况下获得效率24%,表面未做减反膜.开路电压表明三结电池实现了串联,为单片集成的高效多结电池提供了新的途径.对实验结果进行了分析并给出了改进措施.     

歌剧院声学的和建筑的设计工具,现状和前景

现代歌剧院和剧院内部建筑的设计及其实现,趋向于标准化和遵循同样的审美倾向,这导致这些大厅的声学性能比较低劣,大厅设计的历史过程是,从独特的审美和视觉的途径,转向实用性地复制一些最成功的样板,然后又转向声学的理论化和各式各样的模型化,首先出现了小型的声学硬件的模型,随后是计算机模型,除了能够可靠地预计声学质量之外,计算机的真正优势在于它们的灵活性,它们能够完美地满足设计者之间的对话需要,特别是满足声学家和建筑师之间的对话需要,这就是新千年的伟大革命,它必须一些古老大厅建筑的丰富内含可能重新综合,只要人们重新引进对某些这类大厅的高声学质量的有助益的一些模式。