带电粒子在成任意夹角的电场和磁场中的闭合轨道及其分叉现象研究

从哈密顿正则方程出发,推导出了带电粒子在电场和磁场成任意夹角时的运动方程.根据运动方程讨论了带电粒子的运动轨迹形成闭合轨道所满足的条件,借助于计算机编程对带电粒子的闭合轨道进行了模拟.计算结果表明：在交叉的电场和磁场中,带电粒子的闭合轨道是三维的.随着带电粒子能量的不断增大,闭合轨道的条数不断增多.当能量增加到某一边界能量时,一条新的闭合轨道出现,当能量大于此边界能量时,这条新的闭合轨道发生分叉,由一条分为两条.对应第j个边界能量,共有2j条闭合轨道出现,当能量在第j个和第j＋1个边界能量之间变化时,共有2j＋1条闭合轨道存在.     

带电粒子在平行电场和磁场及弹性界面附近闭合轨道的模拟

从哈密顿正则方程出发，推导了带电粒子在平行电场和磁场中的运动方程，并讨论了在平行电场和磁场中存在两个弹性界面时粒子的闭合轨道形成的条件，最后借助于计算机编程，对带电粒子的一些闭合轨道进行了模拟．     

均匀电磁场中带电粒子的运动学特性

通过对不同电磁场环境中的带电粒子受力情况研究带电粒子的运动规律。带电粒子只受电场或只受磁场作用时,其运动轨迹分别是抛物线或螺旋线。当带电粒子受电磁场作用时(带电粒子初速度、电场与磁场两两相互垂直或磁场垂直于初速度与电场构成的平面且初速度与电场成任意角度),得出带电粒子的运动方程。     

带电粒子在典型非均匀磁场中的运动

从带电粒子在喇叭形磁场中的运动动能不变出发,采用近似求解法,讨论了带电粒子在典型非均匀磁场中的运动特点,结果表明:螺旋半径r随着B的增加而减小,其运动轨迹为一条会聚螺旋线,运动过程中带电粒子的轨道磁通量始终保持不变,呈现出横向约束;带电粒子的纵向速度分量随着B的增加而逐渐减小,当纵向速度等于零时,带电粒子将掉头反转,呈现出纵向约束。这一结果也说明:在微小不均匀磁场中,带电粒子的运动可以认为是在均匀磁场中的回旋与作为微扰而存在的磁场不均匀性所引起的漂移的叠加。最后简单介绍了上述运动特点在等离子体磁约束中的应用。     

带电粒子在均匀电磁场中的运动

带电粒子在纯电场、纯磁场中运动时,其运动轨迹分别是抛物线和螺旋线.当电磁场并存时,根据相对论基本原理,带电粒子的运动并不是两种情况的简单叠加,运动轨迹与场的大小、方向有关.     

相对论变换下带电粒子在正交电磁场中的运动

从带电粒子的受力情况出发,分析带电粒子在正交恒定电磁场中的运动方程,由此得到宏观、低速条件下带电粒子在正交恒定电磁场中的运动轨迹.运用电磁场的相对论变换和初始条件,分析了相对论变换下带电粒子在正交电磁场中的3种运动轨迹:普通摆线、内摆线和外摆线.     

相对论原理下带电粒子在均匀电磁场中的轨迹

运用相对论原理分析出带电粒子在均匀电场中的运动轨迹是悬链线;在均匀磁场中的运动轨迹是螺旋线;当电磁场并存时,带电粒子在均匀电磁场中的运动与电场强度和磁感应强度的大小、方向有关,其运动轨迹并非两者的叠加,而是旋轮线或双曲线.     

地球磁场中任意投掷角的带电粒子运动轨迹

磁暴和亚暴过程中等离子体片带电粒子的注入严重影响了地球空间环境,导致环电流的增强或衰减,形成质子极光,影响中高层大气的物理化学过程。本研究利用UBK方法计算了穿越子夜(MLT=0)不同能量和投掷角的质子和电子漂移轨道,分析了粒子的来源区域和后续轨道特征。研究结果表明,穿过L=7的投掷角为90°的质子,能量低于~2keV时会逆时针绕地球作漂移运动,能量高于~4keV时则会顺时针绕地球作漂移运动。能量高于15keV的质子的漂移轨道形成闭合轨道。穿过L=7的投掷角为90°的电子均绕地球逆时针漂移,且能量高于5keV时形成闭合轨道。穿过L=4的质子,除了10keV左右的质子,轨道都呈现闭合状态,说明从等离子片来的10keV左右的质子可以更靠近地球;穿过L=4的电子都处在闭合轨道上。投掷角越小的质子越偏向于向晨侧运动,能量越高的质子受投掷角变化影响越小,投掷角的变化对电子的轨道几乎没有影响。Kp指数较大时,粒子的运动方向随能量变化不明显,但是轨道更难闭合,并更接近地球。     

带电粒子在外场和表面附近运动状态的探究

从量子力学的角度推导出带电粒子在磁场和电介质表面的运动方程,探究哈密顿运动微分方程的解,并用计算机对特殊运动轨迹进行了模拟,使其更形象更直观的了解带电粒子在磁场和电介质表面附近的运动情况.     

季灏“带电粒子高速运动时能量和轨道异常”实验的意义和解释——需要引入运动电荷概念,对洛伦茲力公式进行修正

季灏完成的三个"带电粒子高速运动时能量和轨道异常"实验表明,带电粒子运动速度接近光速时,能量和运动轨迹偏离狭义相对论的预言。本文对其中的两个实验进行分析,指出该组实验实际上并不意味着狭义相对论的质速关系被破坏,而是意味着电荷与运动速度有关,不是一个常数。带电粒子运动速度接近光速时,电荷明显偏离现有理论认为的常数值。本文通过引入运动电荷的概念,修改经典电磁理论的洛伦茲力公式,在不违背狭义相对论质速关系的前提下,较好地解释了季灏实验。洛伦茲力公式的修正意味着电磁场运动方程也必须修正,修正后的电磁场运动方程显然不可能满足洛伦茲变换的不变性。因此季灏实验意味着相对性原理可能不成立,但光速不变原理仍然成立。季灏这组实验涉及到物理学最基本的核心问题,如果能够证实这类异常现象的存在,对物理学基础理论和高能粒子物理学实验的影响将是震撼性的。建议国家有关科研机构予以重视,尽快组织力量进行重复性实验。     

DPJ30kW电封闭带传动试验机电气控制系统设计

DPJ30kW电封闭带传动试验机是一种新研制的多功能、中等功率的带传动试验设备.其电气控制系统原理是电动机、发电机组成的电封闭回馈系统原理,系统被设计成一种可控硅调压控制的直流电机调速系统.该系统采用电流、电压和转速的三闭环控制,文中具体讨论了三闭环的控制过程和原理.考察实际工况,该系统不但动静态特性好,调速精度高,而且节能效率高,从实验结果得出,其最高节电率可达82%,平均为77%,每年节省18.7万度电.     

电场中里德堡Li原子的动力学性质的研究

研究了电场中的里德堡态Li原子的动力学特征.虽然Li原子与H原子一样最外层都只有一个价电子,在远离核的地方电子的运动情况二者基本相同,由于原子实的存在,即使是能量很低时Li原子的哈密顿量也不能分离变量,因此在核区附近总是存在着混沌.利用Poincaré截面的方法比较了Li原子与H原子在动力学性质方面的不同,并进一步说明在外场中非H里德堡原子的光吸收回归谱中所出现新的共振峰可以归结为原子实的散射作用产生的组合轨道的效应.     

加速电场中电子的德布洛意波长

用电场加速电子在电子技术的发展中占有非常重要的地位,电子加速器已经应用到各个工业生产部门和医疗部门。本文主要利用质能关系和德布洛意关系研究电子的德布洛意波长与加速电势之间的关系,并就弱电场和强电场两种情况进行讨论分析。结果表明,在弱电场中电子的德布洛意波长与加速电势的二分之一次方成反比,但在强电场中其关系则大不相同。     

一类Boussinesq方程的同宿轨和周期孤立子

研究了一类具有周期边界条件和偶约束的Boussinesq方程.首先,通过线性稳定性分析,证明了“坏”Boussinesq方程存在同宿轨解,而“好”Boussinesq方程存在孤立子解.然后,利用Hirota双线性方法,分别获得了同宿轨和孤立子的显式表达式,而且发现孤立子解存在爆破现象.     

锂对工业纯铜导电性能的作用效应

用X光电子能谱仪及同步辐射装置分析了铜锂合金的表面电子结合能及费米面处的电子能态分布.研究表明:微量锂的加入影响了纯铜的价带,使纯铜费米面处的电子态密度下降,从而降低纯铜的导电率,但是由于锂具有良好的脱氧、除硫等净化作用,使纯铜中的其他杂质含量有所下降,因此两者相消后略微降低铜的导电率;随锂含量的增加,铜的导电率呈逐渐下降的趋势,这是因为尽管加入锂后脱气除杂效果显著,但残余的锂主要固溶于铜中,使铜的晶格产生畸变,同时提高了纯铜的表面电子结合能,从而使金属导电率有所下降.     

关于Hopf分歧定理的一个讨论

关于 Hopf分歧定理已有许多人进行了细致的研究并作了推广 ,作者利用常微分方程定性理论对于高阶奇点的 Hopf分歧产生的条件 ,出现的分歧集合及其扰动出来的闭轨线的个数进行了分析探讨 ,得到了一个更为广泛的结果 :当孤立奇点的渐近稳定性发生改变时 ,奇点将分歧出极限环或奇异闭轨 ,并举例说明了高阶奇点附近轨线分布的复杂性