光的衍射的理论分析及Mathematica仿真模拟

首先利用旋转矢量从理论上推出了光的多缝干涉的光强分布公式,并将狭缝数N→!,从而得到光的单缝衍射光强分布,进而在多缝干涉和单缝衍射的基础上得到了光栅衍射光强分布.此外,将Mathematica仿真模拟应用到光的衍射课堂教学中.基于Mathematica软件的交互功能,利用Mathematica的Manipulate命令对单缝夫琅禾费衍射和光栅衍射做了仿真模拟,获得了相应的可以调节各参数(如波长、狭缝宽度、光栅常数等)的动态图形.这对学生建立清晰的物理图像,更好地理解光的衍射的物理规律有很好的促进作用.     

光学中的Bessel函数与Sinc函数

利用Bessel函数和Sinc函数的性质,讨论夫琅禾费圆孔衍射和单缝衍射各级条纹内的能量分布,证明单缝零级衍射条纹内的相对光能比艾里斑内的相对光能更多.     

电子单缝衍射的强度分布

电子状态用波函数描述 ,由电子动量的概率分布 ,得到电子单缝衍射的强度分布 .     

Measurement of the spatial coherence of a trapped Bose gas at the phase transition

The experimental realization of Bose-Einstein condensates of dilute gases has allowed investigations of fundamental concepts in quantum mechanics at ultra-low temperatures, such as wave-like behaviour and interference phenomena. The formation of an interference pattern depends fundamentally on the phase coherence of a system; the latter may be quantified by the spatial correlation function. Phase coherence over a long range is the essential factor underlying Bose-Einstein condensation and related macroscopic quantum phenomena, such as superconductivity and superfluidity. Here we report a direct measurement of the phase coherence properties of a weakly interacting Bose gas of rubidium atoms. Effectively, we create a double slit for magnetically trapped atoms using a radio wave field with two frequency components. The correlation function of the system is determined by evaluating the interference pattern of two matter waves originating from the spatially separated 'slit' regions of the trapped gas. Above the critical temperature for Bose-Einstein condensation, the correlation function shows a rapid gaussian decay, as expected for a thermal gas. Below the critical temperature, the correlation function has a different shape: a slow decay towards a plateau is observed, indicating the long-range phase coherence of the condensate fraction.     

亚波长周期性金属狭缝结构的透射行为

利用时域有限差分法对亚波长周期性银狭缝结构的中红外透射率进行了数值研究,并通过考察电磁场和坡印廷向量分布对TM波垂直入射条件下所选择狭缝结构的透射行为进行了深入探讨.研究结果表明,对于无附加特征的狭缝结构而言,透射率随波长的增大而单调增加,与狭缝宽度的大小不成正比.当银狭缝结构在狭缝开口处带有附加特征时,附加特征的布置方式和边长大小对于透射率的影响随狭缝宽度的变化而有所不同.根据电磁场和坡印廷向量分布分析可知,透射率的变化是由于发生在狭缝内部的腔共振效应所致.     

光的干涉与衍射的Matlab仿真及其实验观测

利用Matlab仿真模拟了双缝干涉随缝宽变化的光强分布曲线,结果表明随着缝宽的增大,干涉条纹受到单缝衍射的调制,最终变成双缝衍射。通过实验观测了不同缝宽的双缝干涉与衍射图样,发现缝宽较大呈现的是双缝衍射现象,缝宽减小后才观测到明暗相间、等间距的双缝干涉条纹,与模拟结果一致。同时根据光的双缝干涉与单缝衍射所测数据测定了激光波长。通过从理论与实验上对光的干涉与衍射的探究,直观地展示干涉与衍射条纹分布特点,这能加深对光的干涉与衍射的理解和掌握。     

9Cr－1Mo钢炉管焊接预热温度的研究

通过小铁研试验和热模拟试验，对８ｍｍ厚９Ｃｒ－１Ｍｏ钢的焊接预热温度问题进行了试验研究，发现不预热焊接时并没有产生冷裂纹，指明了国内外标准中对９Ｃｒ－１Ｍｏ钢焊前预热温度规定有一定的局限性，并通过计算绘制了不同线能量和板厚对应的预热温度曲线，为这种钢材焊接工艺的制定提供了重要依据     

三维培养基质体系在细胞迁移研究中的应用

细胞迁移的研究中可用到的培养基质远不能满足需要.利用鼠尾胶和基底膜胶质(Matrigel)混合形成三维Collagen-Matrigel混合胶,该混合胶在培养液∶鼠尾胶∶基底膜胶质为1∶5∶4配比下,0.5 h内凝固满足组织培养要求.同时该混合胶经固定后在光学显微镜下结构维持良好,无颗粒.弥散性因子表达细胞团块和上菱唇组织块共培养于该三维Collagen-Matrigel混合胶培养基质中,结果显示细胞迁移良好,SDF-1因子和Slit因子分别对小脑上菱唇细胞具有化学吸引作用和化学排斥作用.     

实时全息三缝边缝调制干涉仪的实验研究

讨论了一种基于边缝调制的实时全息三缝干涉仪的原理和实现过程，推导了实时三缝干涉光强分布随边缝位相变化的计算公式，结合三缝干涉的原理和特点，利用全息实时再现出三缝的衍射光波，从而实现对边缝位相变化的测量。该实验方法，可应用于光学表面不平度和微小厚度的测量。     

激光切割狭缝技术的研究

介绍了加工狭缝的主要工艺方法和YAG激光器特性,从理论和实验两个方面研究了激光切割工艺参数、辅助工艺参数等对切割缝宽和缝面质量的影响。优化加工参数,可在金属零件上加工出缝宽0.05mm的狭缝。