近20年全国中学生物理竞赛的研究现状热点与趋势

为更全面了解全国中学生物理竞赛的发展动态,为今后物理竞赛的研究提供数据参考与启示,利用UCINET6与SPSS21等文献计量研究软件,对从中国知网检索得到近20年来国内物理竞赛的395篇文献进行收集处理并进行可视化分析.结果 显示全国中学生物理竞赛研究主要集中在竞赛试题研究、核心素养与竞赛试题分析和竞赛辅导教学三大领域...     

HIV-1蛋白酶与抑制剂作用的结合自由能计算

HIV-1蛋白酶是治疗艾滋病的重要靶标酶之一. 采用分子动力学模拟, 运用MM-PBSA方法计算了HIV-1蛋白酶与三个抑制剂BE4, BE5和BE6的结合自由能, 结果表明抑制剂P₁/ 位置的苄基上双氟原子的不同位置对结合自由能产生不同的影响. 通过能量分解的方法考察了HIV-1蛋白酶的主要残基与三个抑制剂间的相互作用与识别, 结果表明三个抑制剂以相同的作用模式与HIV-1蛋白酶结合, 计算结果与实验结果基本吻合.     

"广义芝诺悖论"的再探讨

在第25卷第5期的《大学物理》上,一篇文章对"广义芝诺悖论"进行了探讨,但他们分析的并不是"悖论"中的匀速率的理想运动,而且还存在推导错误.本文通过对"广义芝诺悖论"物理情境的分析,抽象建立起VPV模型,并由此得出:从运动学角度考虑,"广义芝诺悖论"正过程的初态和末态是"多对一"的关系,"广义芝诺悖论"并不为悖论.     

基于铋纳米片可饱和吸收被动调Q中红外单晶光纤激光器

铋纳米片作为一种新型二维材料,具有合适的带隙、较高的载流子迁移率和较好的室温稳定性,加上优异的电学和光学特性,是实现中红外脉冲激光的有效调制器件.中红外单晶光纤兼备晶体和光纤的优势,是实现高功率激光的首选增益介质.本文采用超声波法成功制备了铋纳米片可饱和吸收体,并首次将其用于二极管抽运Er:CaF₂单晶光纤中红外被动调Q脉冲激光器中.在吸收抽运功率为1.52 W时,获得平均输出功率为190 mW的脉冲激光,最窄脉冲宽度为607 ns,重复频率为58.51 kHz,对应的单脉冲能量和峰值功率分别为3.25μJ和5.35 W.结果表明,使用铋纳米片作为可饱和吸收体,是实现结构紧凑的小型中红外单晶光纤脉冲激光的有效技术途径.     

典型光流算法在条纹位移测量中的分辨力和测量范围

分析了Horn-Schunck全局光流算法和Lucas-Kanade局域光流算法在条纹位移测量中的分辨力和测量范围,结果表明:当Horn-Schunck算法的相对误差和Lucas-Kanade算法的相对误差小于2%时,两种算法的相位分辨力都能够达到10^-13π,对应像面上的位移分辨力为1.6×10^-12 pixel,两种算法在理论上与四步相移法的分辨力相当;在有噪声的情况下,两种算法的分辨力都达到了0.01π,对应像面上的位移分辨力为0.16 pixel;在相对误差小于2%、方均根误差小于3%时,Horn-Schunck算法和Lucas-Kanade算法的测量范围分别为0～17π/100和0～52π/100,分别约为0～π/6和0～π/2,并且测量范围受噪声的影响很小。     

低温GaAs被动调Q锁模Nd∶Gd_(0.42)Y_(0.58)VO_4混晶激光器特性研究

采用低温生长GaAs晶体作为被动饱和吸收体兼输出镜,实现了Nd∶Gd0.42Y0.58VO4混晶激光器的调Q锁模运转。研究了Nd∶Gd0.42Y0.58VO4激光器的基频运转特性。在输出镜透射率T=10%、腔长L=40 mm的情况下,当抽运功率为8.6 W时,获得激光输出功率3.78 W,光光转换效率为43.9%。并测量了Nd∶Gd0.42Y0.58VO4混晶被动调Q激光器的输出特性。实验结果表明激光器调Q运转阈值为2 W,当抽运功率为3.7 W时,激光器出现调Q锁模行为;当抽运功率为8.6 W时,激光器调Q锁模深度达70%以上,对应的脉冲包络重复频率为670 kHz,半峰全宽为180 ns,平均输出功率为1.35 W,光光转换效率为15.7%。     

载频调制大剪切电子散斑干涉系统

大剪切电子散斑干涉技术不需要引入参考光，具有条纹质量好等特点。提出将干涉场的载频调制技术引入到大剪切电子散斑干涉中，可形成具有载频调制功能的新的电子散斑干涉系统。该系统具有对测量环境的隔振振动要求低，能方便定量求解物体的变形场等优点。首先讨论大剪切载频的调制机理，然后利用中心加载、周边固定的圆盘进行典型实验，设计了可用计算机控制且可对参考物进行精确偏转的步进电机系统，进而实现了对电子散斑干涉场的自动控制调制。最后，利用傅里叶变换法对调制条纹进行解调，解调出变形场的相位，并通过相位与位移的转换计算，得到精确的物体变形场。实验结果证明，该系统能够调制电子散斑干涉场，求解物体的位移场。     

多维树枝状有机分子的双光子吸收特性

利用响应理论方法，研究了新近合成的以二-(苯乙烯基)苯为主干的多分枝有机物的双光子吸收特性。结果表明这些多维有机分子显示了较好的双光子吸收特性，其中A-π-A型的有机分子具有较大的双光子吸收截面，进一步说明了到底是对称型的还是不对称型的有机分子具有大的双光子吸收截面还与分子的π中心有关。     

大气物理探测--卫星云图的接收与应用实验

将气象卫星云图的接收与应用开设为高校近代物理实验 ,可以使学生了解卫星遥感探测技术、卫星云图的接收、云图的特征和云图的识别方法 ,对拓宽学生的知识面 ,培养学生的综合能力是很有益的 .本文介绍了气象卫星遥感大气和卫星云图接收机的基本原理 ,以及实验内容与要求 .     

联苯二胺分子器件电输运特性的取代效应

在第一性原理基础上,理论研究了苯环上含有不同取代物的四个联苯分子的电输运特性。计算结果表明，当苯环上的氢被取代时，联苯分子的两个苯环之间的扭转角增大。分子结的电导随苯环间扭转角的增加而减少,且电导值与扭转角余弦平方成线性关系。在低偏压下，分子结的电输运机制是电子通过 轨道的隧穿过程。计算结果与实验结果符合的较好。