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超声波与声波一样,是物质介质中的一种弹性机械波,其频率范围为2×104Hz~109Hz.超声波在物质介质中可形成介质粒子的机械振动.当超声波能量足够高时,就会产生超声空化现象:液体中的微气泡在声场作用下发生一系列动力学过程,压力波的作用使流体中分子的平均距离随着分子的振动而变化,在超声波纵向传播形成的负压区微气泡产生、生长,而在正压区又迅速崩溃、闭合.理论和实验已证实,空化过程可以把声场能量集中(聚焦)起来,伴随空化泡崩溃瞬间,在空化泡周围的极小空间内产生异乎寻常的高温(>5000K℃)、高压(>5×107Pa)、强冲击波和射流等极端物理条件,其能量效应和机械效应会引起特殊的物理和化学效果. 相似文献
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简单多原子分子在强红外共振辐射场辐照下,引起发射可见荧光及离解的效应,是一个十分复杂的物理现象。因为CO_2激光光子的能量只有0.112eV,而发射可见荧光其光子能量至少需要几个电子伏,这意味着,分子必需有积累足够内能的过程。其中包括,共振辐射场与孤立分子的多光子相互作用引起瞬时荧光及离解现象,经过分子间多次能量交换,即通过碰 相似文献
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辐射带中的能量电子与离子是首要的空间天气威胁. 理解这些粒子如何在辐射带中被 加速是空间物理学的主要挑战之一. 本文总结了行星际激波在内磁层激发的超低频(ULF)波 对“杀手”电子与能量离子的快速加速的最新进展. 甚低频(VLF)波-粒子相互作用被认为是电 子加速的主要机制之一, 这是因为电子回旋共振容易在VLF 波频率范围内发生. 最近, 运用4 颗Cluster 卫星的观测, 发现在行星际激波作用于地球磁层之后, 辐射带中的能量电子几乎立 即被加速, 并且加速过程持续数小时. 传统的加速机制是基于VLF 波粒相互作用加速电子至 相对论能量, 时间尺度长达数天, 因而无法解释我们的观测. 进一步发现行星际激波或太阳 风压强脉冲, 与更加小的动压变化, 对辐射带动力学起到无法忽视的作用. 行星际激波与地 球磁层相互作用会产生许多重要的空间物理学现象, 包括能量粒子加速. 由行星际激波作用 引起的辐射带能量电子的快速加速的机制包括3 个组成部分: (1) 由与激波相关的磁场剧烈压 缩引起的初始绝热加速; (2) 与不同L 壳层被激发的极向模ULF 波造成漂移-共振加速; (3) 与 ULF 波相关的快速衰减的电场引起的粒子加速. 粒子最终会获得净加速, 因为它们在上半个 周期获得的能量多于在下半个周期损失的能量. 本文得到的结果对理解在地球Van Allen 辐 射带中的能量粒子加速有了新的认识, 同样也可以被应用于行星际激波与其他行星的相互作 用, 例如水星、木星、土星、天王星和海王星, 以及其他有磁场存在的天体. 相似文献
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以聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料为基底,采用光刻技术制备了微方柱状疏水表面,研究了垂直振动作用下,液滴在疏水表面的Wenzel-Cassie状态转变特性.研究表明,在某一振动频率下,随着振幅逐渐增大,不同体积液滴均能实现Wenzel-Cassie状态转变;当施加的振动频率接近某一体积液滴固有频率时,由于该液滴与振动平面发生共振,液滴发生浸润状态转变所需能量最小;该频率下其他体积液滴虽也可以实现浸润状态转变,但由于所施加振动频率偏离其固有频率,液滴发生浸润转变所需能量并非最小;振动频率偏离其固有频率越远,所需能量越大.结合表面物理化学和振动力学对该现象进行了理论分析. 相似文献
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一、 前言 电子自旋共振现象由发现至今,已有近四十年的历史了。目前,电子自旋共振波谱技术已成为物理、化学、生物、医学等领域中一种不可缺少的技术。尤其是在对晶体中点缺陷的研究中,电子自旋共振方法可以说具有特殊的优越性。 相似文献
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射频阱中离子云运动的非线性特征的实验观察 总被引:2,自引:0,他引:2
在理想构型的离子阱中,单个离子在严格的四极势作用下作谐振运动,其运动频率可由窄线宽的共振检测信号测量,由此已精确测定离子质量和其它基本物理常数.但在通常情况下,由于各种机械的、离子云本身的和检测引起的问题,将导致谐振信号的移动和增宽,以及与离子非线性运动相关的许多现象.如起源于质量的相对论效应的Penning阱中单电子回旋运动信号的迟滞效应,由阱缺陷引起的非谐性力作用下penning阱中单电子轴向运动信号的迟滞现象,因存在另一种离子而产生的射频阱中离子云信号的增宽与畸变,射频阱中离 相似文献
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最近,我们在方解石晶体样品中,以两束频率不同的强脉冲激光同时进行聚焦激励,观察到一种特殊的受激散射现象,亦即由两波差频共振引起的耦合受激拉曼散射现象。与通常由单光束引起的受激拉曼散射以及与由四波混频产生的CARS效应不同,所观察到的新现象的主要特点为: 相似文献
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非晶/玻璃等非平衡态材料在能量驱动下会逐渐“老化”(ageing),体积和能量状态逐渐降低,这是非平衡态材料的本征特征之一。不同于“老化”的自然演化规律,记忆效应是指非晶合金经历先低温再高温两步退火时,焓或体积会先增加而后降低至平衡态。如果材料或体系达到热平衡态,初态和历史的记忆将被彻底遗忘。半个世纪以来,人们对记忆效应的理解局限于诸如Tool-Narayanaswamy-Moynihan(TNM)模型等唯象层面,对其物理起源仍不清楚。通过研究非晶合金在单步和两步退火中的弛豫规律,发现非晶合金中存在从β弛豫向α弛豫的等温转变现象,并进一步发现大激活熵是触发记忆效应的关键。这些结果对理解玻璃等非平衡态材料的物理本质和精准调控其性能具有重要意义。 相似文献
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神通广大的多普勒效应 总被引:1,自引:0,他引:1
声波和电磁波的多普勒效应当鸣笛的火车向我们高速驶来时,我们会听到汽笛声的声调变得尖锐;反之,当它离我们而去时,会听到声调变得低沉。这就是声波中的多普勒效应(或多普勒现象)。 相似文献
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我在本刊97年第6期“科学与艺术的共同规律”一文中曾经讲过科学与艺术有许多共通之处,其中有一个叫做“要素构成规律”,讲的是各门学科包括艺术在各个层次上都由一些“要素”构成。关于一件音乐作品或者一种音乐类别的要素有几种,众说纷纭。但是对基本的要素有旋律、节奏、拍子、和弦等这一点,大家是有共识的。用从事自然科学的视角和方法去审视艺术,是科学与艺术结合的方式之一。下面,我们就试着用一个物理学家的眼光来讨论一下音乐的各个要素的物理构成。 从物理上来讲,音乐是一种声波,构成音乐的声波我们叫它做“音乐声”。我们且不去讲究音乐声的严格定义,姑且把音乐中的声音都叫做“音乐声”。音乐就是音乐声在时间和空间里的传播、运动。 相似文献
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一、引言液体中常常有许多线度较小的悬浮粒子。当超声波在悬浮液中传播时,悬浮粒子与流体之间的内摩擦、热传导和粒子对声波的散射作用会引起声波的衰减。研究声波在悬浮液中传播规律对于海洋通讯、医学超声和声波测井技术等均有重要的意义。至今实验上和理论上对超声波在悬浮液中的传播问题都作过不少工作。研究表明,当 相似文献