全是“等效”惹的祸——对一道高考题解法的探究

一问题提出 2006年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试第17题如下: ab是长为1的均匀带电细杆,P1、P2是位于ab所在直线上的两点,位置如图1所示,ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1,在P2处的场强大小为E2,则以下说法正确的是：     

任意形状带电导体表面的场强

 一、导体表面的实际场强静电平衡状态下任意形状带电导体的电荷一定分布在导体表面,实际的电荷层厚度不可能为零。带电导体表面的场强,是对电荷层外表面而言的。用高斯定理求解导体表面的场强时,要么承认电荷层有厚度,考察点可以贴着导体表面,也可以在导体外并无限接近表面;要么把电荷层当作厚度为零的面电荷,则考察点必须在导体外并无限接近导体表面。这两种思维方式都是为了过考察点做平行于表面的高斯面时,把考察点附近区域的电荷置于高斯面内,二者对求解导体表面的实际场强是等价的。当考察点处电荷面密度为σ,可得该处表面场强大小E=σε0,方向垂直于该处的表面(σ电性为正时向外,为负时向内)。     

引力改变了时空——从欧几里得空间到准黎曼空间

 爱因斯坦在1905年所建立的狭义相对论建立了高速运动下的时空变换,这种变换是局限在惯性系之间的,这正是“狭义”的涵义。作为狭义相对论的推广,爱因斯坦从1907年开始努力尝试将相对性理论推广到非惯性系。他在研究了引力场与加速系关系的基础上,于1916年在德国《物理学杂志》上以“广义相对论基础”为题正式发表了广义相对论。广义相对论的诞生进一步更新了我们对空间、宇宙的认识观念。从平直均匀的欧几里得3维空间,到闵可夫斯基的4维空间,再到弯曲的黎曼空间,独立于时间与物质的“绝对空间”概念被彻底地打破了。     

无规结构全角高反一维光子晶体的场强分布

因一维光子晶体的许多应用由其场强分布特性所决定，本文研究了无规全角高反一维光子晶体场强分布的性质，结果表明在带隙内,两者的场强分布无明显差别,但在研究各种应用和器件关系最密切的带隙边缘, 周期结构的场强分布只有对称性的一种；无规结构光子晶体的谱带边缘电场分布特性则完全可按应用要求进行设计和控制，为光子晶体器件设计提供了全新的思路. 关键词： 光子晶体 无规结构 光子能隙 全角高反 场强分布     

Theoretical Study of Field Intensity of THz Radiation from GaAs Large-Aperture Photoconductive Antennas

We simulate the THz radiation＇s time domain waveforms of both the near field and the far field of a GaAs large aperture photoconductive antenna based on the current surge model. Because the micro-kinetic factors, such as transient state changes of current carrier＇s mobility and lifetime of current carriers, are taken into account in the calculation, we find out the influences of these factors on the THz radiation intensity by changing the above parameters. The results are of guiding significance to design of high-power photoconductive THz radiation antenna materials.     

氧碘激光腔内45°入射高反射镜的膜系设计

 从膜层内的驻波场分布和对膜系的相移要求出发，利用倍频的设计思想对氧碘激光腔内45°入射高反射镜进行优化设计，得出了满足对632.8nm和1 315nm双波长高反射，同时在1 315nm处有180°位相延迟的新膜系结构，与传统的设计膜系相比，此膜系大大降低了高折射率层的厚度，薄膜性能有望得到进一步提高。     

角形自由流电泳装置的设计与应用研究

基于自由流电泳(Free flow electrophoresis,FFE)原理设计一种新型角形FFE装置,与传统矩形装置相比,新型装置分离腔设计为角形,运行时单管进样,样品由泵推动前移形成层流,避免缓冲液使用,显著降低了仪器运行成本。研究了角形装置构造和电场分布理论,在优化的分离条件U=400 V、v=0.5 mL/min时,成功分离了中性红和亚甲基兰混合液。在传统矩形装置上U=70 V、v=1.0 mL/min条件下,山东某金矿贵液经分离,杂质铜与锌降低至51.46%与58.87%;相同条件下,在角型FFE装置上,铜与锌减少至52.77%和53.94%,即角形装置可以达到与传统矩形装置同等分离效果,并减少了背景缓冲液的使用。因此,此装置有望在大规模样品连续分离方面发挥重要作用。     

不同配位场强对镧系离子振子强度的影响

根据ＪｕｄｄＯｆｅｌｔ理论，测定并计算了稀土配合物在不同溶剂中的振子强度，讨论了不同配位场强对稀土离子振子强度的影响。通过Ｈｏ３＋，Ｅｒ３＋超灵敏跃迁振子强度对Ｎｄ３＋超灵敏跃迁振子强度作图，发现几条直线的反向延长线基本趋于一点，交点坐标代表最小配位影响强度值。     

静电场和稳恒电流磁场诸定律的统一性浅探

从点电荷的场强公式出发，根据狭义相对论中场强张量的变换，推导出了静电场和稳恒电流磁场的诸定律，使学生对电场和磁场的统一性有了更为深刻的认识．     

谱衍射干涉的计算模拟

本文提出谱衍射干涉的计算模拟方法.着重讨论了谱为几何图案时的干涉现象,得到干涉场强正比于物体沿图案路径的线积分.根据实验观察用二次位相函数来近似模拟酒精灯火焰的位相延迟,相应计算了几种特殊谱分布的衍射干涉强度分布,得到与实验相一致的结果.本文还讨论了几种特殊谱衍射干涉的特点,得到了一些结论.