大学电磁学视角下的高考电磁学问题研究

随着高中物理新教材的使用以及新高考在全国的陆续施行，对高中物理教学而言，无论是教学内容还是教学形式都出现了许多新的课题。这就使得站在高观点下(即大学普通物理学角度)研究高中物理，不仅成为教学改革的迫切任务，也成为了新课程下物理教学改革的一个主流方向。本文将结合2道高考试题，浅谈如何在大学电磁学视角下对高中电磁学问题进行深入研究，旨在引导高中物理教师和物理专业的师范生加强挖掘高中物理问题背后隐藏的知识，从而提高自己的物理素养，形成全面、扎实、灵活的学科知识结构。     

Experimental study of K-shell X-ray emission generated from nanowire target irradiated by relativistic laser pulses

K-shell X-ray emission from a Cu nanowire target irradiated by an ultraintense femtosecond laser pulse is studied using an elliptically bent quartz crystal and imaging plate. The designed bent crystal spectrometer has better spectral resolution, which is higher than 1 000. The absolute Kα radiation photon yields are obtained from the experimental results and the Monte-Carlo model. The conversion efficiency of the Cu Kα line is estimated to be 0.019% from the interaction of 4 J, 50-fs laser pulse irradiated on a Cu nanowire target. The high yield of K shell X-ray has important applications in X-ray emission source.     

C-Bézier曲线降阶的B网扰动和约束优化法

基于B网扰动和约束优化方法,对n次C-Bézier曲线控制多边形顶点进行扰动,并找到其退化为n-1次次C-Bézier曲线的条件.在满足退化条件的约束下,使n次C-Bézier曲线控制多边形顶点扰动量最小,由此找到降阶为n-1次的C-Bézier曲线,同时也研究了在C~0,C~1连续条件下对n次C-Bézier曲线降阶的B网扰动和约束优化方法.给出了扰动显示格式计算方法和降阶逼近的误差估计式.     

Long-distance characterization of high-quality laser-wakefield-accelerated electron beams

Beam quality degradation during the transition from a laser wakefield accelerator to the vacuum is one of the reasons that cause the beam transport distortion, which hinders the way to compact free-electron-lasers. Here,we performed transition simulation to initialize the beam parameters for beam optics transport. This initialization was crucial in matching the experimental results and the designed evolution of the beamline. We experimentally characterized properties of high-quality laser-wakefield-accelerated electron beams, such as transverse beam profile, divergence, and directionality after long-distance transport. By installing magnetic quadrupole lenses with tailored strength gradients, we successfully collimated the electron beams with tunable energies from 200 to 600 MeV.     

湿度对YBCO薄膜微观结构和超导性能的影响

文中采用无氟高分子辅助金属有机物沉积法( PA - MOD)在不同湿度条件下在LaAlO3单晶基底上制备了一系列YBCO超导薄膜.X射线衍射、扫描电镜和物性测量的结果表明,在成相热处理过程中气氛湿度对YBCO薄膜的结构和超导性能的有明显影响.干燥气氛成相的YBCO薄膜织构较好,表面较平整、致密,超导性能也较高,其临界超...     

自锁现象及其应用——一道2011年高考选择题所引发的思考

2011年高考安徽卷的一道选择题,原题如下. 题目:一质量为m的物块恰好在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图1所示.则物块 A.仍处于静止状态 B.沿斜面加速下滑 C.受到的摩擦力不变 D.受到的合外力增大 本题考查了物体的平衡,主要考查学生的理解能力和推理能力.实际上,我们也可以从另外一个角度去审视此题,即自锁现象.自锁现象是力学中的一种特有现象,当自锁条件满足时,无论施以多大的力都不可能让一个物体与另一个物体之间发生相对运动. 本文详细阐述了水平面、竖直平面和斜面上的三类自锁现象,以及这种现象在生产和生活中的应用.     

高能激光光束质量β因子测量方法

高能激光光束质量β因子测量装置主要用于强激光系统状态调试和综合性能参数诊断,用于评价激光系统出光性能以及远场光斑可聚焦的能力。针对接近衍射极限光束质量β因子测量过程中被测光斑在面阵相机上所占的像素点太少等缺陷,研究了采用聚焦显微放大与高精度扫描狭缝相结合的光束质量β因子测量方法,并对相关方案进行了分析计算。此外还设计了采用固定像差元件及平行光管光源组合的激光光束质量β因子测量结果验证方案,对研制的高能激光光束质量β因子测量装置进行了不确定度分析,测量不确定度优于10%。     

激光诱导和化学镀铜制备太赫兹偏振器和滤波器

利用激光诱导与化学镀铜的方法在聚酰亚胺薄膜上制备了太赫兹线栅偏振器和带阻滤波器,用太赫兹时域光谱系统对所制备的器件进行了测试。测试结果表明,该方法制备的太赫兹线栅偏振器在0.2～1.5 THz范围内的消光比优于20 dB,耶路撒冷十字结构带阻滤波器的3个中心频率分别为0.41、1.07、1.47 THz。实验结果与时域有限差分法的仿真结果基本相符。研究表明激光诱导与化学镀铜是一种简单灵活且能有效地制备太赫兹器件的方法。     

阳离子交换树脂催化合成α-甲基苯乙烯低聚体

以阳离子交换树脂为催化荆，以α-甲基苯乙烯为原料合成以α-甲基苯乙烯低聚体．考察了反应温度、反应时间、催化剂用量对反应的影响．结果表明。在温度为50℃，催化剂用量为原料质量的7．5％，反应时间5h下。产物收率为91．8％。折光率为1．5720(20℃)。分子平均质量为246．