粒子散射的非完全弹性修正

本文着重论述了粒子散射的理论中关于非完全弹性的修正,讨论了非完全弹性情况下粒子的散射截面与散射低能极限.     

粒子的统计特性及其可能的发展

首先指出统计原理是量子力学和整个物理学的基本原理,其次讨论非平衡统计和统计的某些应用,然后研究各种统计方程及其与量子理论的关系,最后探讨高能时的统计性及此时具有的新特征.     

极化脉冲回波Mueller矩阵解数值模拟非均匀分层植被与其中随机目标的散射

给出非均匀分层、各层各异非球形粒子随机介质在脉冲波入射下矢量辐射传输方程(VRT)的Mueller矩阵解,数值模拟了极化后向散射.极化脉冲回波强度的时滞方式及其时间上的变化能表明体散射和面散射机制,它描绘了随机散射粒子层的非均匀分布.由此,讨论了植被层有效高度的确定,并用同极化后向散射在时间上回波强度的突异变化识别非均匀植被层中异常散射体的分布.     

基于高阶形函数边界元法的金属介质散射模拟

用金属介质表面电荷和电流分别代替电位和磁位,推导出非迟滞和迟滞情形下金属介质粒子散射的边界积分方程;采用高阶形函数处理离散后的边界积分方程提高了解的精度;对不同形状的介质材料进行粒子散射的数值模拟,数值解与解析解对比结果表明此边界元法具有有效性.     

颗粒增强复合材料的界面损伤对有效波速的影响

研究了具有非完好黏接界面的球形粒子对弹性波的散射以及含分布球形增强粒子的复合材料中的弹性波多重散射．首先,在弹簧模型下研究了单个球粒子的弹性波散射问题．然后在统计平均意义下研究了具有随机分布粒子的复合材料中的有效波以及有效波波速和衰减的计算公式．进一步,根据有效波波速和衰减对界面常数的依赖关系,研究了界面损伤对有效波波速和衰减的影响．在此基础上提出了一种依据超声测量数据对界面损伤进行无损估计的方法．针对Sic—Al复合材料进行了数值模拟．计算了不同界面损伤程度情况下的有效波波速和衰减．并利用遗传算法对含不同误差水平的合成实验数据就界面损伤进行了反演计算．数值结果表明对含随机误差的合成实验数据进行反演计算能对界面损伤程度作出近似的估计并且反演算法对不同误差水平具有相对稳定性．     

吸波微粒的散射和吸收特性

利用Lorenz-Mie散射理论,解出了吸波涂层中吸波微粒的散射、消光和吸收特性.讨论了吸波微粒在粒径不大于100μm范围内的散射与吸收特性:吸波微粒在此粒径范围内吸收远大于散射,在考虑涂层中的辐射传输时散射可以忽略不计;磁性粒子由于磁损耗,其吸收远大于具有相同介电常数和粒径的非磁性粒子;与非磁性粒子不同,在此范围内磁性粒子具有很强的前向散射性质.     

准极端Reissner-Nordstrm黑洞对Dirac粒子的散射

在Reissner-Nordstrm时空下,给出分离变量后的Dirac方程的径向方程和角向方程。按照Chandrasekhar的方法,通过定义乌龟坐标变换,将径向耦合方程退耦成独立的一维波动方程,并给出方程中势的表达式。考虑到极端Reissner-Nordstrm黑洞内外视界是重合的,这将导致黑洞的质量和电荷量相同。在准极端Reissner-Nordstrm背景时空下,讨论了当粒子的能量大于势垒高度时,Dirac粒子被黑洞的散射情况。首先,将势函数用一组阶梯函数代替;之后,利用量子力学的方法给出透射反射系数以及波函数的数值变化曲线;最后,比较分析不同质量的粒子被散射的情况。从结果来看,不同质量Dirac粒子的散射是明显不同的,质量越大的粒子散射越强。从这个角度来讲,黑洞也可以看做是一个质量摄谱仪。     

复合随机介质中波束的传播

从辐射传输方程出发讨论了波束在复合随机介质中的传播问题。将波束强度分解成相干强度，前向小角度非相干强度、漫射非相干强度三部分，分别导出它们所满足的方程，在忽略复合随机介质中粒子之间、湍流之间、湍流与粒子之间的相关对散射的影响的情况下，分别用Fourier变换法和漫射近似法导出相应方程的解的表达式，对波束强度的三部分进行数值计算。     

椭球粒子对电磁波散射的系统辨识模型

利用球形粒子的Mie解逼近椭球粒子的内外透射场与散射场,首先建立了求解任意椭球粒子对电磁波散射的系统辨识模型,在毫米波段,数值计算了非球形雨滴的内外电磁场和微分散射截面.结果表明雨滴的前向散射场大于后向散射场,后向散射场无径向分量,较大的球粒子的Mie解对椭球粒子的内外场的贡献较大,椭球引起的交叉极化分辨率随观察点的变化而变化;讨论了进一步提高计算精度的方法.     

多学科应用的散裂中子源

中子是构成物质的基本粒子，中子散射技术是用高能质子等快速粒子轰击重原子核，使其中部分中子“散裂”出来，然后用中子束流瞄准样品，探测、计算得到散射中子的能量、散射角度及位置，进而得到固体位置、运动、特性等信息。在国际上，中子散射技术都已经发展到了一个较好的阶段。中子散射技术已成为当前研究物质微观结构及其动力学过程最重要的工具之一，中子散射可帮助科学家了解从液态晶体到超导陶瓷、从蛋白质到塑料、从金属到胶粒等各种物质特性的详细情况，在诸如凝聚态物理、化学、生物工程等领域被广泛采用。     

用改进的局域非线性迭代方法计算三维井间电磁场

提出了用改进的局域非线性迭代 (MLNI)计算体积分方程的方法 ,并计算了三维井间电磁场。将井间大尺度电导率异常体分为近场区域和远场区域两部分 ,它们的位置和尺寸均随场点位置的变化而改变。对近场区域影响的计算采用局域非线性近似 ;将远场区域的影响作为外部激励源 ,采用迭代方法进行计算。由于不必进行直接的大型矩阵求逆运算 ,因而与体积分方程的直接解法相比 ,所需的机时更少 ,并减少了对内存的要求。数值计算结果显示 ,该方法也适用于高电导率对比地层 ,且计算精度与体积分方程直接解法的精度相当 ,是一种计算井间大尺度异常体散射场的有效方法。     

磁暴非线性起源的四种孤子机制

引起磁暴的主要原因是太阳耀斑等产生的太阳风,本文基于磁暴起源的非线性机制,讨论了四种孤子模型：1．已知的Alfven波及相应的变形kd方程。2．Langmuir波及其方程与相关的非线性Schrodinger方程。3．一般的离子声波和磁流体动力学波的kdV方程。4．太阳风粒子密度的非线性Dirac方程,各种原因导致的这些方程都有孤子解。它们的起因和脉冲性可以为磁暴的预报提供一种理论基础。     

Vaidya-Bonner时空中Dirac粒子和标量粒子的能级

用旋量零标架方法对Vaidya—Bonner时空中旋量粒子的Dirac方程分离变量，进而推导出Dirac粒子的能级方程；从Hamilton—Jacobin方程出发，通过广义Tortoise变换推导出该时空中标量粒子的能级方程；发现Dirac粒子和标量粒子在该时空中的能量分布不仅与粒子的静质量、自旋量子数、角量子数有关，而且与黑洞周围的时空结构及视界的变化率有关；但两类粒子的能级方程有明显区别．     

Vaidya-Bonner空时中Dirac粒子和标量粒子的能级比较

用旋量零标架方法推导出Vaidya-Bonnet空时中Dirac粒子的能级方程；从Hamilton-Jacobin方程出发，通过广义Tortoise变换推导出该时空中标量粒子的能级方程；发现Dirac粒子和标量粒子在该空时中的能量分布在视界附近有着明显的不同，但在远离视界处即r→∞时是相同的，都等于它的静止质量，两类粒子的能级方程则有明显区别。     

非线性波动方程最简形式尖峰孤子解的存在性及求解方法

以经典的Camassa-Holm方程为例,讨论非线性波动方程存在最简形式尖峰孤子解的必要和充分条件,归纳出求取该型解的一般性方法,并通过求解Oliver水波方程、广义KdV方程K(2,2,1)和(2+1)维Nizhnik-Novikov-Veselov方程对该方法做验证,验证表明该方法是简便、有效的.运用该方法分析判断和求解了多个非线性波动方程,结果表明存在该型解的非线性波动方程为数不少.该方法也可用于2类紧孤子解存在性的分析和求解.     

扩展映射法与Boussinesq方程新的精确解

运用扩展映射法,结合辅助方程,利用计算机代数系统Mathematica求出Boussinesq方程一系列新的精确周期解,这些精确解在极限情况下(m→1)退化为相应的孤波解.该方法也可用来求解其他非线性演化方程,如Klein-Gordon方程和Benjamin方程等.     

圆锥杆斜侵彻水泥靶时应力波传播特性研究

根据动能定律和刚体平面运动微分方程,建立了圆锥杆倾斜侵彻半无限厚水泥靶时的动力学方程。对这些方程进行数值求解,求得侵彻时的轴向撞击力和横向撞击力,讨论了初始侵彻角度对轴向撞击力和横向撞击力的影响。在此基础上,建立了圆锥杆的波动方程,分别研究了正应力和剪应力在圆锥杆中的传播规律和分布规律。研究表明,初始侵彻角度对轴向撞击...     

一维PN结二极管模拟程序mPND1D

在高功率瞬态源激励下 ,半导体器件的行为可由一组由电子连续性方程、空穴连续性方程和泊松方程等组成的耦合、非线性、刚性偏微分方程来描述。绝大部分的器件模拟程序只适合于器件正常工作模拟。从研究器件的烧毁机理出发 ,自行研制了一套计算机模拟程序mPND1D ,并全面介绍了一这程序。     

映射法与Klein-Gordon方程新的精确解

运用映射法,结合辅助方程,利用计算机代数系统Mathematica求出了非线性Klein-Gordon方程的一系列新的精确周期解,补充了前面研究的结果.这些精确解可在极限情况下(m→1)退化为孤波解.该方法简化了求解过程,并可以用来求解其他的非线性演化方程,如Schrǒdinger方程、KP方程等.     

扁球面网壳的非线性频率

根据薄壳非线性动力学理论,用拟壳法给出扁球面网壳的非线性动力学基本方程．在扁球面网壳周边在底面内可移夹紧和周边在底面内固定夹紧两种边界条件下求解了该网壳的非线性频率．把振型函数和应力函数代入能量变分方程,在一个周期内积分即可求得该网壳的非线性频率．由非线性频率的特征关系式画出了非线性频率的特征曲线．