物理解题中的数形结合思想

在数学领域中，数形结合是一种非常重要的思想方法，通过它，可使复杂的几何问题数字化，亦可使抽象的代数问题几何化，从而拓宽了解决数学问题的基本方法．在物理学研究中，有时要通过一定的数学手段总结出物理规律，有时又要在已建立的物理规律基础上利用数学工具进行分析归纳，从而得出新的结论．因此，物理学与数学存在很大的联系．     

Restoration of solar and star images with phase diversity-based blind deconvolution

The images recorded by a ground-based telescope are often degraded by atmospheric turbulence and the aberration of the optical system. Phase diversity-based blind deconvolution is an effective post-processing method that can be used to overcome the turbulence-induced degradation. The method uses an ensemble of short-exposure images obtained imultaneously from multiple cameras to jointly estimate the object and the wavefront distribution on pupil. Based on signal estimation theory and optimization theory, we derive the cost function and solve the large-scale optimization problem using a limited memory Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno (L-BFGS) method. We apply the method to the urbulence degraded images generated with computer, the solar images acquired with the swedish vacuum solar telescope (SVST, 0.475m) in La Paima and the star images collected with 1.2-m telescope in Yunnan Observatory. In order to avoid edge effect in the restoration of the solar images, a modified Hanning apodized window is adopted.The star image till can be estored when the defocus distance is measured inaccurately. The restored results demonstrate that the method is efficient for removing the effect of turbulence and reconstructing the point-like or extended objects.     

钢铁检测微型光谱仪的研制

针对国内光电直读型钢铁检测微型光谱仪研究的不足,提出基于Czerny-Turner结构的系统设计方法,讨论了优化方法及验证方法,并加工出了光谱仪。光谱仪采用三次多项式拟合标定波长,实测分辨率在436 nm~608 nm全谱段达0.225 nm、中心谱段达0.135 nm,基本满足钢铁检测要求。提出一种基于多帧判断的定性分析方法,7种待测元素检出限优于1.5%,通过建立拟合光谱数据库实现半定量分析,25种样品检测精度达2%,为钢铁牌号识别提供重要参考。     

中和颗粒可压缩性颗粒层模型

本文针对可压缩颗粒层建立了二维数值模型.首先利用颗粒层中颗粒间的相互位置关系,建立了每一个颗粒的力平衡方程,获得了每一个颗粒的受力大小,然后提出了颗粒层坍塌判据,在此基础上,建立了描述颗粒层的沉积-压缩-沉积的动态过程的可压缩颗粒层模型,模型计算结果表明,颗粒层压缩现象主要发生在下部区域,过滤速度越高、范德华力越小,颗粒层越易坍塌,并且颗粒层的压降出现了脉动,模型结果符合已知的实验结果.     

非临界相位匹配RTP晶体1.6 μm光参量振荡器

采用非临界相位匹配切割,尺寸4 mm4 mm20 mm的磷酸钛氧铷（RTP）晶体作为非线性光学晶体,进行了半导体激光端面抽运Nd:YAG/RTP的内腔式光参量振荡获得人眼安全激光的实验研究。对比了不同声光调Q重复频率下的信号光输出特性。在10.5 W的抽运功率和15 kHz的重复频率下,获得了最高900 mW的1.62 m人眼安全激光输出,光光转换效率达8.6%。1.62 m信号光和对应的1.06 m基频光的脉冲宽度分别为4.6和8.2 ns。信号光中心波长在1618 nm,谱线宽度小于0.5 nm。     

Vector meson rescattering effect in understanding the threshold enhancement observed in J/ψ→γp(p)

We propose one possible mechanism,i.e.,the vector meson(VV)rescattering effects,to interpret the near threshold narrow enhancement observed in J/ψ→γp(p).The estimate indicates that these effects can give sizeable contributions to this channel,and a destructive interference between different rescattering amplitudes is required to reproduce the line shape of the data.     

300～1100nm多波段成像光学系统设计及杂光分析

设计了一套300～1100nm多波段光学系统,该系统能对目标的近紫外、可见光和近红外3个波段同时成像,可满足目标多波段信息探测的要求。由于在光学系统中镜筒内壁反射和棱镜表面反射会产生杂光和鬼像,因此,利用Light—Tools软件对此系统的杂光和鬼像进行了模拟分析。模拟结果表明,视场之外11．7—18．3°和-11．7～-18．3°的入射光线被胶合棱镜上下表面反射后,会聚焦到3个探测器靶面范围内,形成鬼像;6．2°-9．8°和一6．2°--9．8°的入射光线被镜筒反射后会在3个探测器上形成杂光。利用设计的多波段光学系统进行了相关实验,结果证明了模拟分析的正确性,表明此分析能用于指导多波段光学系统的设计和研制。提出了减少杂光和鬼像的相应措施,实验结果验证了提出的措施能够减少杂光及消除鬼像,提高系统成像质量。     

循环跃迁的Δ 型三能级系统中的无反转激光

研究了在引入非相干抽运的情况下,循环跃迁的Δ型共振三能级系统中产生的无反转激光.利用主方程的方法, 导出了缀饰态中强相干场极限下布居数项和相干项的稳态近似解析解以及产生无反转激光所需要满足的条件;并利用数值模拟的方法讨论了布居数分布、 系统增益对探测场和相干场拉比频率的依赖性以及随时间的演化规律. 结果表明:无论各个参量取何值,共振Δ型三能级系统总是处于无粒子数反转的状态; 只要探测场或相干场之中有一个为强场,便可产生无反转激光; 当其中任意一个场远强于另一个场时,系统的无反转增益将不再依赖于任何一个场的拉比频率.     

具有不同时延的多智能体系统一致性分析

针对有向加权且存在全局可达点的静态网络拓扑, 考虑了同时具有通信时延和输入时延的一阶、二阶智能体系统的运动一致性问题. 基于广义Nyquist准则与频域控制理论的方法, 分析并得到了网络中所有智能体渐进收敛到一致状态的充分条件. 通过该条件发现一致性的达到只与系统的耦合强度、智能体的输入时延以及各自的连接状态信息有关, 与通信时延无关. 但是, 通信时延的存在却要影响系统的动态特性. 仿真实验结果进一步验证了理论分析所得结论的正确性.