Transitional Process of Ploy(N-isopropylacrylamide) in Deuterated Solution

采用激光诱导温度跃变技术结合纳秒量级时间分辨的中红外吸收差谱的实验方法对聚异丙基丙烯酰胺在重水溶液中的相变过程进行了研究. 首次在实验上观测到位于1570～1700 cm^-1 能量范围内酰胺峰I′的瞬态红外差谱的多峰结构和长链聚异丙基丙烯酰胺分子在相变过程中的多步骤动力学过程.     

《美丽是可以表述的》后记

《美丽是可以表述的》一文（本文作者发表在2005年第4期《物理》评述栏的一篇文章）是表达作者对自然界对称之美的一种深切感动,也是献给自然的一束小诗．作为该文的作者,我的这种感动是如此热烈和持久,以致那些悲喜、沮丧、震撼、艰辛的经历和感受至今还历历在目,恍如昨日．感谢《物理》的包容,给了我一方能够倾心相诉的天地,并得益于《物理》以往刊载的文章,使我有机会结识刘寄星先生,并引为知己,得到他的支持和鼓励．     

美丽是可以表述的--描述花卉形态的数理方程

生命的构造法则除了众所周知的基因法则外，还有许多已知和未知的数学物理法则，尤其是植物的宏观形态．研究表明，植物如花卉的形态及叶片的排列方式符合严格的数学法则，而隐藏其后的物理法则尚有待于人们的进一步探索．文章首先介绍了自然界美丽如雪花、植物花卉及叶序中展示的数学现象，简要回顾了对这些现象的探索过程，尤其是叶序中的菲波那契数现象．其后介绍了基于细胞和器官层次上植物生长的二维连续流体模型，以及以渗透压为生长驱动力、描述植物形态发生的二阶微分方程的推导和在对称性破缺条件下稳态解的给出．讨论了植物花卉的共进化演化模式，在以毕达哥拉斯数为共进化模式的限制条件下，得出了植物在进化过程中以花基数3，4，5为最可几布居数，并且指出了花卉形态进化过程出现的毕达哥拉斯数与植物叶序中出现的斐波纳契数之间本质上的区别．     

海藻光合天线常温量子相干态传能研究简评

量子相干态在量子信息储存、量子计算等领域有着重要的应用前景.自然界似乎早已利用量子相干态高效传能的特性引导生物体光合捕光天线蛋白系统的进化,最近国际上对海藻光合捕光天线蛋白常温相干量子态的成功测量(Nature,2010,463:644)就是一个例证.该发现颠覆了人们长期形成的关于量子相干态只能出现在低温下的固有观念.文章在简要介绍该工作及其科学意义的基础上,力图对该项重要发现从学术渊源、材料选择、测量方法等方面做进一步的评述.     

Growth and Form in Biology： Generation of the Plant Morphology by Spontaneous Symmetry Breaking Based on a Pressure Field

Considering the role of mechanical forces playing in the morphogenetic pattern formation, we propose a secondorder differential equation for the growth and form of plants based on the turgot pressure field at the organ and cellular level. The solutions can well describe various kinds of morphological features of flowers under certain hypotheses. The plant morphology is considered as the spontaneous symmetry breaking of a circular growing boundary, while the employed hypotheses are subjected to further experimental confirmation.     

蛋白质溶液小角散射方法和天线膜蛋白LH2的低分辨形状研究

应用溶液小角散射技术,测定了在清洁剂溶液中细菌捕光天线色素蛋白(LH2)的小角散射.使用椭球体形散射曲线进行直接的曲线拟合,并以球谐函数展开的ab initio 低分辨形状测定等方法来研究LH2的低分辨形状.结果表明LH2蛋白分子在清洁剂溶液中的单分子具有椭球结构.与环状9对称的晶态结构不同,变形的LH2的椭球偏心率与单分子光谱学对孤立的LH2单分子测量结果一致.     

人工模拟捕光天线分子中超快能量转移的瞬态荧光测量

利用飞秒时间分辨瞬态荧光光谱仪测量苝四甲酰二亚胺三聚体内的超快荧光淬灭过程. 观察到因能量转移而导致的单体荧光的快速衰减,这一过程的时间常数约为0.82 ps.     

关于“光在介质中传播是波长还是频率发生改变”的对话

在对自然的探索和学习活动中,智慧和知识是一个相互作用和转化的过程.当智慧变成知识的时候,宛若鲜花变成干花,生机尽失;而当把知识还原成智慧的时候,便让过去的先贤再活了一回.学习的目的不光是要承传知识,更重要的是汲取智慧,智慧才是创新的源泉.本文试图以对话的方式展示一个中学生在物理学习过程中对知识与智慧的认识.     

Explanation of Effect of Added Water on Dye-Sensitized Nanocrystalline TiO2 Solar Cell： Correlation between Performance and Carrier Relaxation Kinetics

Time-resolved mid-IR transient absorption spectroscopy is employed to explore the mechanism of improving the performance of dye-sensitized TiO2 solar cell （DSSC） when a certain amount of H2 0 is added into the electrolyte. The relaxation kinetics of dye-sensitized TiO2 nanocrystalline film and the corresponding DSSC performance are investigated under different conditions. It is found that the interracial charge recombination is retarded and electron injection efficiency is increased in the water vapour and in the electrolyte when D20 is added. The values of open-circuit photovoltage Voc and the short-circuit photocarrent Jsc of the cells are linearly correlated to the product of the two decay time constants. We also observed that Voc well correlates with electron injection efficiency. It provides a preliminary microscopic account for the function of the added water in improving the performance of DSSCs.     

获得蛋白质激光脉冲升温光源方法的比较研究

触发蛋白质开折叠可以使用激光脉冲升温溶剂产生温跳的方法。红外光谱研究中常用的激光波长为1.9μm,可以通过钬激光器、半导体激光器和光参量振荡(OPO)等非线性光学的方法来实现频率转换。在拥有Nd∶YAG激光光源的情况下,对由LiNbO3晶体差频、临界相位匹配(CPM)的KTP OPO和高压氢气受激拉曼散射所获得的1.9μm激光输出的实验方法进行了比较。结果表明,受激拉曼散射是获得频率转换最有效而便捷的方法。