斜入射时二维空气孔结构三角形光子晶体的带隙结构

利用平面波展开法推导出光在光子晶体中传播时本征方程的矩阵表达形式,数值求解计算了圆形空气孔结构的正方形光子晶体和三角形结构光子晶体在正入射时的色散曲线及三角形结构光子晶体在斜入射时的色散曲线.这些研究结果对设计和制作光子晶体功能器件具有指导意义和应用价值.计算弁析发现,与正方形结构光子晶体类似,对于二维三角形结构光子晶体,正入射时E波和H波在<10>方向和<11>方向也都会出现带隙,但是带隙宽度比对应的正方形结构的宽许多.二维三角形结构光子晶体在斜入射时,三角形结构光子晶体的色散曲线随着入射角的增大而上升,带隙中心频率也随之增大,但带隙的宽度却随之减小,直至消失.本文研究了斜入射情况下三角形光子晶体的带隙结构和色散特性,所得结论对设计和制作光子晶体功能器件有重要的指导意义和应用价值.     

平面波展开法计算一维光子晶体能带

通过计算光子晶体的特性,寻找符合要求的的光子晶体微结构是制作光子晶体的必要环节。本文利用平面波展开法研究了无限周期一维光子晶体的能带结构。通过一维光子晶体在不同角度传播时的能带结构可以看出,TE模和TM模能带结构随着传播角度的变化趋势却并不相同：在00到450范围内,TE模的第一带隙宽度变化不大主要是位置有些移动;而TM模的除了第一带隙的位置移动外第一带隙的宽度也明显在逐渐减小,尤其在450时第一带隙完全消失,这样在450附近一维光子晶体就会出现明显的偏振现象。这与用特征传输矩阵法所得到的结论是一致的。     

理论力学课程建设与教学研究

针对应用物理学专业理论力学精品课程建设工作的开展,从教材改革、考核方式多元化和课堂教学方式多元化三个方面介绍了具体的实施方案。     

大学物理课程提高学生应用能力的几点思考

目前大学物理课程教学方法和教学内容的陈旧,逐渐不能适应培养面向应用的创新型科技人才的需要。通过调整教学指导思想、改革教学方法、更新教学学内容以提高学生的应用能力和创新能力是顺应时代发展的必然趋势,也是促进科技发展的力量源泉。     

重离子束辐射诱变技术在植物育种中的应用

重离子束辐射是一种新兴的辐射诱变技术,因其操作简单、突变率高、突变谱广等特点,已受到作物育种工作者的广泛关注。常用的重离子源有C、N、Ne等,不同植物物种、不同部位以及发育阶段对重离子束的敏感性不一。通过结合植物组织培养、基因工程等技术,国内外已对多种植物开展重离子束辐射育种的研究,获得一系列新种质和新品种。本文简要介绍重离子束辐射诱变的基本原理、相应的生物学效应以及在作物育种中的研究进展。     

猕猴桃种子高能碳离子束辐射诱变育种适宜剂量的研究

为筛选出猕猴桃种子高能碳离子束辐射诱变育种的最佳辐射剂量,本研究以3个猕猴桃品种(‘东红’、‘红阳’、‘金艳’)干种子为材料,进行80 MeV/u高能碳离子束辐射处理,辐射剂量分别为0 (CK)、50 Gy、100 Gy、200 Gy和400 Gy,比较不同辐射剂量对3种猕猴桃种子出苗的影响。结果显示,随着辐射剂量的增加,种子的出苗时间逐渐推迟。3个猕猴桃品种种子的出苗率存在显著差异,‘东红’猕猴桃种子在较低剂量(50 Gy)辐射处理下的出苗率未出现显著下降,而‘红阳’和‘金艳’猕猴桃种子的出苗率随辐射剂量的增大逐渐降低。高能碳离子束辐射剂量与猕猴桃种子的出苗率呈极显著的负相关关系。根据线性回归方程及幼苗初期生长状况建议猕猴桃种子高能碳离子辐射诱变育种的最佳剂量为40～100 Gy。本研究结果可为猕猴桃种子的辐射诱变育种适宜剂量的确定提供依据。     

一种基于Mie散射的颗粒物浓度测量方法

 根据Mie 散射理论,采用连分式递推算法,进行了微粒散射的数值模拟。借助特殊函数库得出简化的Mie 散射理论的数值模拟方法,省去了推导的复杂性,同时提高了计算程序运算速度。利用水溶胶模拟大气溶胶进行光散射实验,采用三波长法计算得到各样本的平均粒径,根据消光定律模拟出微粒浓度与光强变化之间的关系,为空气中微粒浓度的测量提供了理论依据。     

由麦克斯韦方程组推导光子晶体本征方程

光子晶体理论分析中应用最早、最广的一种方法就是平面波展开法。在计算光子晶体光子能带结构时,平面波展开法直接应用了结构的周期性,将麦克斯韦方程从实空间变换到离散傅立叶空间,将能带计算简化为对代数本征值问题的求解。     

正入射时二维空气孔结构正方形和三角形光子晶体的带隙结构

 利用平面波展开法推导出光在光子晶体中传播时的本征方程及其矩阵表达形式,数值求解了圆形空气孔结构的正方形光子晶体和三角形结构光子晶体的色散曲线,给出了不同空气孔结构下的色散曲线。计算分析发现,在<11>方向上,二维正方形结构的光子晶体E波的第一带隙与H波的第一带隙完全分开。在<10>方向上,E波的第一带隙比H波略窄,两者的变化趋势也不尽相同。对E波来说,第一带隙随着空气孔径的增大而增宽;但对H波来说,第一带隙先增宽再变窄。与正方形结构光子晶体不同的是,二维三角形结构光子晶体在<11>方向的第一带隙边缘位置并不在M（1,1）点,而是出现在（0.5,0.5）点,其中心频率比<10>方向的小,但其带隙宽度较正方形结构的大。在<10>方向上,E波的第一带隙比H波的略宽,且两者的变化趋势完全相反。对E波来说,第一带隙先增宽再变窄;但对H波来说,第一带隙随着空气孔径的增大而增宽。     

高能重离子束诱变选育高蛋白含量杂交构树

通过对杂交构树组培瓶苗进行高能重离子束辐照诱变与性状鉴定，以期获得高蛋白含量杂交构树新品种。设置中低剂量的12C6+重离子束处理，选择目标单株进行根繁育苗并开展室内模拟平行栽培试验。结果表明:40 Gy的中低剂量辐照处理杂交构树材料大多数表现出粗蛋白浓度被提升，占到总数的85.00%;粗蛋白浓度最大提升幅度达到77.24%，选择该杂交构树突变株为目标材料进行平行栽培试验，发现该突变株生物量、形态指标和叶绿素浓度跟粗蛋白浓度一样都得到显著提升。综合分析认为，所选杂交构树突变株具有较强的养分吸收、光合作用能力，能够快速生长并积累大量粗蛋白。