造福人类的冰箱故障--人工降雨法的发明

在天气大旱的时节,人们常用人工降雨的方法来战胜这种自然灾害。现代实用的人工降雨方法是美国化学家和物理学家欧文·兰茂尔发明的。兰茂尔是一位成就卓著的科学家,他一生在许多方面做出了杰出的贡献。他首先发现氢气吸收大量热量后离解为原子的现象,这一发现导致了原子氢焊接     

人工降雨条件下南方坡耕地水土流失特征

利用稀土示踪技术和径流小区法在人工降雨条件下研究南方地区坡耕地水土流失特征.研究发现:坡面侵蚀量与降雨强度有关;坡面侵蚀泥沙主要来自坡面的中部和下部,其中坡面上部只占总侵蚀量的10%左右,而中坡和下坡占总侵蚀量的90%左右,下坡侵蚀量最大,占总侵蚀量50%左右;降雨强度、土壤团聚结构、渗透率和土壤含水量导致第一次人工降雨的侵蚀量、侵蚀泥沙中各稀土元素的含量最大;第二次人工降雨的侵蚀量比第一次人工降雨的小,但比后面3次人工降雨的侵蚀量大.同时探讨了南方地区侵蚀研究的重要性和特点、人工降雨所测结果的应用,以及侵蚀泥沙来自于中部和下部的机理.     

把玻尔氢原子理论作为普遍规律运用时的思考

一九一三年,丹麦物理学家玻尔(N.Bohr)把普朗克、爱因斯坦的光量子论和卢瑟福的原子有核模型结合起来,发表了《原子和分子结构》等划时代论文,提出了他的氢原子理论.玻尔氢原子理论中最核心的思想有三条:一是提出原子具有能量不连续的定态概念,当原子处在定态时不辐射能量;二是两个定态之间的量子跃迁概念和频率条件,即如果原子从能量为E_n的定态跃迁到能量为E_m的定态时,发射或吸收光子的频率满足hv=E_n一E_m其中v是发射或吸收光子的频率;三是确定原子所允许的能态的方法,即量子化规则.运用它,玻尔解释了近30年之谜——巴耳末与里德伯公式     

文天祥的爱国思想探析

在南宋末年,爱国诗人文天祥以独特的方式接受学习杜诗.一是学习杜诗的沉郁顿挫风格;二是仿杜诗的"记史"精神;三是集杜诗;最后,他还模仿杜句.在国难当头,生死存亡的关头.杜甫的忠义爱国精神进入文天祥的精神视野,成为他的学习榜样.南宋的灭亡,成就了文天祥在诗史上的贡献.     

基于原子干涉技术的精密重力测量研究

基于双光子受激拉曼跃迁的冷原子干涉仪,在基础物理研究和精密测量应用方面倍受关注,其中精密重力测量是原子干涉仪的重要应用之一.本文描述了原子干涉重力测量的原理,包括原子波包在重力场中的自由演化、激光与原子相互作用以及原子物质波的干涉过程;介绍了原子重力仪的典型实验设计、测量过程和发展趋势;综述了国内外小组在原子干涉重力测量方面的研究工作.此外本文还对当前原子干涉重力仪的主要噪声及系统误差进行了分析,介绍了背景振动、拉曼光相位噪声的抑制技术以及主要系统误差效应的评估方法.最后,本文还介绍了原子干涉测量技术在万有引力常数测量以及弱等效原理检验等基础物理研究中的应用.     

惠更斯的科学成就在中国清代的传播

惠更斯发明的摆钟在清初传入中国,其他力学成就是在鸦片战争后翻译的<重学>中传入的.对惠更斯所观测到的土星环和土卫六,部分中国人的了解比较早.他的光学理论和数学成就直到清末才被中国人接触到.这些材料为揭示从清初到鸦片战争之后二百多年来西方科学在中国的传播脉络提供了一些新证据.     

氨基膦酸的不对称合成

系统地介绍了合成手性氨基膦酸的方法.这些方法是:从氮原子或磷原子一端引入手性源;应用手性催化剂;应用手性模板以及手性氨基化合物.     

空间运动对原子系综量子比特的影响

通过推广原子系综集体激发态量子漏损(Quantum Leakage)的概念, 应用原子相干态的方法, 系统地研究了原子质心的空间运动对二能级原子系综集体对称态动力学演化的影响. 在宏观极限下, 分析了原子系综集体态在有限温度时的量子退相干效应. 研究表明, 随着系综中的原子数N → ¥ , 系统的保真度将变得很坏. 因此, 在利用原子系综存贮量子信息的研究中, 量子漏损将是一个不可忽略和回避的问题. 这些研究为原子系综能否作为量子比特应用于量子信息提供了理论上的可行性分析.     

自由空间中一维W原子链的磁性

应用基于密度泛函理论的第一原理方法,对自由空间中的一维W原子链的磁性进行了计算.得到了考虑自旋轨道相互作用的铁磁,反铁磁以及螺旋磁性结构的一维W原子链的原子磁矩随原子间距的变化及相应的磁学性质,并与不考虑自旋轨道相互作用的情况做了对比.结果发现,原子链的原子磁矩在原子间距的一个小变化范围内有个跃升,最终趋于单原子磁矩;与体材料时不同,稳定的一维W原子链具有磁性,而且反铁磁W原子链的相对稳定性高;轨道磁矩在有近邻原子作用时出现,且极化方向与自旋极化方向相反.最后,也对W一维原子链的电磁性质进行了讨论.     

道尔顿科学方法的历史考察

道尔顿(John Dalton 1766～1844)作为近代原子学说的奠基者,把模糊的原子假说变成确定的科学原子理论,他的贡献是众所周知的. 本文试图在追溯道尔顿原子论由来的基础上进一步对道尔顿的科学方法作一历史考察,以便从中得到有益于我们今天从事化学研究的方法论方面的启示和借鉴.     

莫扎特的歌剧创作及风格特征

莫扎特是欧洲音乐史上伟大的作曲家,他是 18世纪欧洲维也纳古典乐派开创者之一.他的一生创作了大量音乐作品,体裁几乎涉及了音乐的所有领域,取得了辉煌的成就,对后世的音乐创作产生了很大的影响.莫扎特最重要的成就是歌剧,本文通过对莫扎特的最重要的几部歌剧的分析,进一步探讨他的歌剧创作及风格特征.     

克服原子重力仪测量死区方法综述

原子重力仪测量死区为两次重力信息采集之间的时间间隔,有效地克服测量死区,对增强原子重力仪的应用性能具有重要意义.在分析测量死区的成因以及对重力测量的影响的基础上,围绕克服测量死区的4种主要的方法进行研究分析,讨论了每种方法的特点和不足,结合本团队的最新研究成果对当前克服测量死区的方法进行了总结.4种方法中,混合加速度计方法虽未能彻底清除测量死区的影响,但对于原子重力仪动态测量意义重大.利用经典加速度计的测量值来克服测量死区将成为原子重力仪动态测量中最为实用的方法,既避免了对原子重力仪测量原理、测量时序、机械结构的复杂改进过程,与其他技术相比,又能够更充分利用原子重力仪的高精度特性,且可以很好地消除测量死区带来的恶劣影响,目前在国内外已经顺利开展了动态测量试验.可在混合加速度计方法的基础上进一步消除重力测量死区,提升原子重力仪动态测量性能.     

二价原子的原子态及其原子态数研究

偶数定则是确定非同科双电子形成的原子态的一般方法,根据偶数定则得到了二价原子的原子态数与原子轨道角量子数之间的定量关系;并用数学归纳法证明了有关结论.     

三能级原子-场系统中原子的偶极平方压缩

研究了三能级原子与单模辐射真空场相互作用中原子的偶极平方压缩效应.运用数值计算方法讨论了辐射场与原子的2种耦合常数的相对大小以及原子的初始相干性对原子偶极平方压缩的影响.研究结果表明若初始原子处于基态或最高激发态,则相互作用系统在演化过程中不会出现原子的偶极平方压缩效应;当初始原子处于基态与最高激发态的相干叠加态时,系统在演化过程中可出现原子偶极平方压缩效应;原子偶极平方压缩的深度由反映初始原子相干性的位相因子决定;在其他条件一定时,若初始原子处于最高激发态的几率为1/4而处于基态的几率为3/4,则原子可呈现最佳偶极平方压缩效应;当辐射场与原子的2种跃迁耦合常数均不为0时,压缩量呈周期性变化;压缩量变化的周期由2种跃迁耦合常数的相对大小决定.     

邹伯奇的摄影地图和玻板摄影术

鸦片战争前后,中国人尚能做出居世界前列的科技成就是难能可贵的.邹伯奇在此期间有两项成就令人称道:(1)他于1844年最先设计以摄影术测绘地图的方法,并约略与欧洲同时以摄影法作实地测绘;(2)他以玻板摄影术最早成功地拍摄人物肖像.     

纪念玻尔诞生一百周年

今年十月是丹麦物理学家玻尔(1885,10,7—1962,11,18)诞生一百周年。 玻尔是量子力学中著名的哥本哈根学派的领袖,他在物理学上的主要成就是提出了原子结构的“玻尔模型”,以及对于原子核裂变理论的研究。 他把光的量子学说和原子的有核模型结合起来,提出了关于原子结构的“玻尔模型”,玻尔利用这一模型,对只有一个电子的氢原子和类氢原子的谱线频率作出了相当成功的解释。玻尔的理论在量子论发展历史上曾经起过很大的作用,爱因斯坦也称赞玻尔的理论是“最伟大的发现之一”。玻尔由于对原子物理学作出了开拓性的贡献,荣获了1922年度的诺贝尔物理学奖。     

一维纳米体系的电子结构

建立了一维纳米随机链模型,在计及近邻、次近邻相互作用情况下,采用新的方法计算了链长从1×104～1×105个原子系统的电子本征值和本征矢.针对晶界原子畸变和晶粒大小等物理量,讨论了一维纳米体系的电子结构.研究结果表明,晶界原子畸变和晶粒尺寸对其电子结构有重要影响.由于晶界原子对电子的散射作用,电子波函数出现局域化.晶界原子畸变越大,晶粒尺寸越小,散射作用越明显.晶界原子畸变参数W由0.2增加到1时,电子波函数由扩展态变为局域态;晶粒尺寸变小时,电子波函数对称性变差,电子趋向局域分布.随着晶界原子畸变程度的增大和晶粒尺寸的减小,局域化程度不断加强.     

基于改进量子进化算法的稀疏特征提取方法

特征提取是进行模式识别的关键环节,利用稀疏分解将信号表达为具有一定结构特征的原子组合,为提取信号内部特征信息提供了一种有效途径.本文提出基于改进量子进化算法的稀疏特征提取方法,利用改进量子进化算法的并行性和全局搜索能力,使信号在过完备的原子库上实现快速精确的稀疏分解.对过完备的原子库进行量子比特概率幅编码,通过量子比特的交叉进化-变异操作更新原子库,以信号残差与原子的内积作为量子进化目标函数,筛选出最具信号结构特征的原子,凭借稀疏重构实现信号的特征提取.仿真信号和故障轴承振动信号的稀疏特征提取结果表明了所提方法的有效性和优越性.      

基于多反射腔的原子器件的一些进展

原子器件是多门学科交叉形成的研究领域.它结合原子光谱的稳定性和精密仪器的小型化技术,实现了新型的高精度探测器件.目前原子器件在原子钟、磁力仪和陀螺仪等方面都有着一定的研究规模和可预见的应用前景.多反射腔可以增加原子与光的作用距离,在不改变其他参数的情况下提高器件的灵敏度,是实现高灵敏度小型化原子器件的有效方法之一.本文首先回顾之前基于多反射腔的一些原子器件的进展,并着重讨论基于Herriott腔的原子磁力仪.在这方面,我们利用阳极键合和三维打印光学平台的方法简化光路调节,实现了便于使用的含多反射腔的原子磁力仪,并将其应用到电子与核自旋磁力仪.     

硼注入金刚石的分子动力学模拟

利用Tersoff势和分子动力学方法研究了初始动能为500eV的硼粒子注入金刚石的微观行为.结果表明:单个500 eV的硼原子注入后金刚石仍保持长程有序结构;表面层原子向内驰豫,邻近表达层的其他各层原子向外驰豫,表面层与近表层原子的间距减少了15％,而第2层原子与第3层原子之间的间距增加了1.5％;硼原子穿透到表面层下0.4nm处,然后再向表面扩散;表面层产生0.4 MPa的压应力.