研究物理实验 培养科学思维——以“电磁阻尼电磁驱动”为例

文章以笔者一节公开课为例,介绍了两个演示实验,结合《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修订)》中学科核心素养的“科学思维”概念,论述了如何通过研究物理实验,培养学生科学思维.     

太赫兹时域光谱技术研究S掺杂GaSe晶体的电导率特性

本文采用透射式太赫兹时域光谱技术研究0.3—2.5 THz范围内本征GaSe,S掺杂质量分数为2.5%GaSe(GaSe:S(2.5%))和S掺杂质量分数为7%GaSe(GaSe:S(7%))晶体的电导率特性,并利用Drude-SmithLorentz模型对复电导率进行拟合.研究发现GaSe晶体的电导率实部随S掺杂浓度的增大而减小,主要是由于S掺杂使GaSe晶体的费米能级逐渐向电荷中性能级转移,载流子浓度下降引起的.本征GaSe和GaSe:S(2.5%)在约0.56 THz处有明显的晶格振动峰,而GaSe:S(7%)在0.56 THz附近无晶格振动峰,这主要是由于S掺杂提高了晶体的结构硬度,减弱了晶体的层间刚性振动.且3个样品均在约1.81 THz处存在明显的窄晶格振动峰,强度随S掺杂浓度的增大先减小再增大,主要是由于S掺杂降低了GaSe的局部结构缺陷,减弱了窄晶格振动峰强度,而过量的S掺杂生成β型GaS晶体,进而增加晶体的局部结构缺陷,窄晶格振动峰强度随之增强.GaSe晶体约在1.07 THz和2.28 THz处的宽晶格振动峰强度随S掺杂浓度的增大而减弱甚至消失,主要是由于S掺杂产生...     

高性能碳材料在HL—1M边缘等离子体中的辐照实验

碳材料尤其是掺杂改性的石墨和C／C复合材料仍是面对等离子体壁材料（PFM）的首选之一。近年来,我们用热压方法研制了一系列的硼（B）、钛（Ti)、硅（Si)掺杂石墨和B4C掺杂C／C复合材料。化学溅射和氢滞留与解吸实验研究表明,一定量的B杂质能够有效地减少化学溅射产额,降低氢和甲烷的解吸温度和减少甲烷的解吸产额。然而单项的模拟实验对于检验材料的综合性能是不够的,为此,有必要将材料引入Tokamak进行材料的边缘等离子体辐照实验,以研究材料的综合性能和协同效应机制,从而为材料的研制提供第一手的数据。     

Zn Belavin模型反射方程的多参数解

利用A_(n－1)⁽¹⁾面模型反射方程的对角解,得到了ZnBelavin模型反射方程的含有n+1个参数的解.当n=2时,其结果与侯伯宇等人给出的8项角反射方程的解是一致的.     

24Mg集体态的三体非对角玻色相互作用修正

引入三体非对角玻色相互作用计算了²⁴Mg的能谱,克服了以往理论谱中0过低的困难,改进了理论和实验的符合程度.说明在某些情形下三体非对角玻色相互作用有可能是重要的.     

AlGaN薄膜的微区Raman散射光谱研究

利用微区Ｒａｍａｎ散射技术,对低压ＭＯＣＶＤ生长的不同Ａｌ组分的ＡｌｘＧａ１－ｘＮ薄膜（ｘ＝０,０．０７,０．１５）进行了背散射Ｚ（Ｘ,Ｘ）Ｚ－几何配制下的测量．Ａ１（ＬＯ）模式的声子频移随Ａｌ组分的变化关系为：ω（ＡｌｘＧａ１－ｘＮ）＝（１＋０．２２０ｘ）ω（ＧａＮ）．观察到了Ａ１（ＬＯ）模式由于空间相关效应引起的展宽．Ｅ２模式随Ａｌ组分的的增大产生的移动很微小,但趋于展宽．这被认为是Ｅ２模式的声子频移随Ａｌ组分的增加而增大与其受到的张应力导致的声子频移随Ａｌ组分的增加而减小共同作用的结果．在多种配置下,观察到了Ａｌ０．０７Ｇａ０．９３Ｎ薄膜的Ａ１（ＴＯ）模式、Ａ１（ＬＯ）模式、Ｅ１（ＴＯ）模式和Ｅ２模式．验证了ＡｌｘＧａ１－ｘＮ薄膜的Ｒａｍａｎ选择定则．表明ＡｌｘＧａ１－ｘＮ薄膜具有单模行为．     

修正P(o)schl-Teller势的薛定谔方程束缚态的一种解法

用一个新的变换求解了修正P(o)schl-Teller势的薛定谔方程束缚态,得到了能量本征值及相应的波函数.     

厅堂声学计算机模型的应用(英)

此处所介绍的厅堂声学计算机模型计算了房间和多功能厅的声学响应。这个模型是以房厅的三维表示为基础的。每个墙面都赋予一个吸声系数,并且分成更小的单元。首先计算了单元间影响系数所组成的矩阵。对于给定的声源,可以计算每个单元收到的能量,产由此定出房厅内任一点的声级,这样又能够算出（ａ）随距离变化的衰减,（ｂ）在任一平面上的声照度,和（ｃ）任一点所收到声能的接收指向性。可以算出房厅内任一被选定点的回波图,作     

资产收益率分形相关性下的Mean-PDCCA组合策略研究

准确地测量资产之间的相关性,是构建有效投资组合模型的前提.文章针对资产收益率存在分形相关性的现实情况,首先通过消除趋势交叉相关分析(DCCA)等方法,构建了分形相关性统计测度,用于测量资产之间的相关性;随后,通过将分形相关性统计测度纳入到收益-风险准则之中,构建了多时间标度前置下的投资组合模型Mean-PDCCA,即分形投资组合模型,并给出了模型的解析解;最后,实证分析发现,在资产收益率存在分形相关性的典型事实约束下,分形投资组合整体上优于经典投资组合,不仅能够提升投资业绩,还具有更好的稳健性,为投资者提供了有效的决策参考.     

在反转恢复测试中磁化矢量的演化特征:辐射阻尼效应

在强辐射阻尼存在下,水样(90% H₂O in D₂O)的反转恢复实验表明:当两脉冲的相位相差180°且反转脉冲角<180°时,或两脉冲相位一致但反转脉冲角>180°时,在检测期观测到的信号强度将不发生从负极大值到正极大值的突变;在同样的条件下,如果存在频率偏置,信号强度存在波动,即beating效应.只有当两脉冲的相位一致而反转脉冲角<180°时,或两脉冲的相位相差180°但反转脉冲角>180°时,在检测期信号强度才发生突变,即jumping效应.这些现象都可通过辐射阻尼理论予以合理地解释.另外,在检测期当磁化矢量运动到-z轴附近(对应于τ=T_rdln{tan[(π±δ)/2]}),信号强度与理论预计的偏差实际上与T₁弛豫效应有关.