强电场中氢负离子光剥离电子的波包演化

根据半经典的Herman—Kluk冻结高斯近似方法,研究了强电场中氢负离子光剥离电子波包随时间的演化问题,计算了波包的自关联函数．研究表明,电子波包的回归时间随外场增大而减小,在固定场下随波包的初动量增大而增大．数值计算结果显示,该方法是一种研究外场中电子波包演化的有效方法．     

一种非线性水波自由面模型及其海浪数值模拟

在正弦波的表达式中引入一些修正系数,得到一种非线性水波自由面模型,通过确定其修正系数可以快速高效地模拟非线性水波自由面.将模拟的波形与全非线性傅里叶近似法得到的波形对比以验证其正确性.基于线性叠加原理以JONSWAP谱为目标谱,利用该非线性水波模型进行海浪数值模拟,并与LonguetHiggins提出的非线性海浪高程分布模型进行比较,结果表明所模拟海浪与实际海浪规律相符合.     

不可压边界层中点源产生的波包

根据线性稳定性理论研究点源产生的波包在二维和三维不可压边界层中的传播特征 .发现点源波包在二维边界层中呈楔形向下游传播 ,其横向偏角为 1 0°,与相关的试验图片相吻合 .波包的最大幅值在点源附近区域偏离中心线 ,随着波包向下游传播 ,波包的三维性很快减小 ,最大幅值沿中心线增长 .同时发现波包的幅值放大因子远小于最不稳定单色波 .波包在后掠平板三维边界层的传播与二维不同 ,其波形基本不变 ,最大幅值的增长路径和势流的夹角变化很小 ,且幅值增长迅速 .证明流场显示观测到的条纹结构是波包的等位线 ,在三维边界层中应用 e N方法应沿着波包增长方向积分 .     

势垒中粒子波包的运动

本文用高斯波包对粒子的运动进行描述,通过数值求解含时薛定谔方程对二维电子气中波包的运动进行研究.通过对不同能量时波包透射性的研究,阐明了其粒子性和波动性.在我们的工作中,波包宽度不同,透射率与能量的关系不同.     

量子调控NaI分子的解离动力学

利用含时量子波包法理论研究了Na 分子与超快飞秒激光脉冲场作用后的解离动力学。受到非绝热效应的影响,NaI分子的激发态波包传播到势能面的交叉区域时发生了分裂。一部分波包转移到V1态势能面上,另一部分波包则在V2态上解离成Na原子和I原子。研究结果表明,NaI分子的解离几率与激发态波包的传播速率有关。通过调节飞秒激光脉冲场的波长和脉冲宽度,可以改变激发态波包的传播速率,最终达到控制NaI分子解离动力学的目的。     

线性谐振子Schroedinger方程的波包解

通过精确求解简谐振子的含时Schroedinger方程，分别得出了相应于基态和各激发态的波包形式解，并且证明这些包的质心按照经典运动的振动，而波的形状保持不变，在振子的力常数随时间改变的情况下，所得的波包解与通常简谐振子的波包结构相同，其质心遵从经典规律，但波包的形状会发生改变：可以展开、收缩或脉动。     

线性谐振子Schrdinger方程的波包解

通过精确求解简谐振子的含时Schr dinger方程 ,分别得到相应于基态和各激发态的波包形式解 ,并且证明这些波包的质心按照经典运动的周期振动 ,而波包的形状保持不变 .在振子的力常数随时间改变的情况下 ,所得到的波包解与通常简谐振子的波包结构相同 .其质心仍遵从经典规律 ,但波包的形状会发生改变 :可以展开、收缩或脉动 .     

波群的数值模拟和物理模拟

基于现场实测资料,给出了一个波包谱的经验公式,在此基础上建议了波群的数值模拟和物理模拟方法,可按指定的波谱和波群特征参数,数值模拟和在实验水槽中制造出所要求的波群,得到了满意的结果。     

重力波波包在水平风场中非线性传播的数值模拟——I．水平风场为均匀风场

采用全隐欧拉格式(FICE)对重力波波包在均匀风场中的三维非线性传播进行了数值模拟，给出了波包在三维空间中非线性传播的过程，分析了重力波的传播特性及风场对重力波传播的影响。计算结果表明：波振幅随高度的增加而增长，但比线性条件下的指数增长要慢；波包非线性传播的路径和能量传输速度不同于线性重力波理论给出的结果，非线性效应在顺风场中比在逆风场中更显著；风场会改变重力波传播的路径和速度。     

石墨烯线缺陷的电子valley滤波特性的数值模拟研究

基于紧束缚近似哈密顿模型,运用波包动力学方法,数值模拟研究了石墨烯电子穿越线缺陷的输运性质和相应的透射率,着重探讨线缺陷对于电子Valley赝自旋的滤波特性.模拟结果表明:(1)石墨烯线缺陷对于电子valley赝自旋具有半透性;(2)电子的透射率与入射角度和能量都有关;(3)在某个临界角度θc,透射率出现峰值,其大小随着能量的增加而增大,而|θc|的绝对值却随能量的增加而减小;(4)当入射角|θ|大于|θc|时,透射率将急剧地降为0.进一步的理论分析指出,这是由于透射率能量关系中的非线性项所造成的.最后,我们的数值模拟结果进一步地证明了石墨烯线缺陷未来作为valley赝自旋滤波器件的实用可能性.     

南半球夏季长生命期斜压波包的观测研究

利用Hillbert变换和NCEP/NCAR再分析资料,研究南半球夏季长生命期的斜压波包的结构和传播特征。结果表明,波包位相速度平均为11.2°/d,波包的包络传播速度（群速度）平均约为25.4°/d,群速约为相速的2.3倍。波包的位相垂直分布在波包发展阶段、成熟时期和衰减阶段是不同的。在发展阶段,波包位相在对流层低层西倾;对流层低层至高层波包位相随高度是近于垂直的;在对流层高层,其位相又开始西倾。在波包成熟阶段,在对流层低层仍然是西倾,对流层中低层以上其位相近于垂直。在波包衰减阶段,其位相在整个对流层都是近于垂直的。波包传播过程中其能量随时间变化比较复杂。有时波包呈现出一次“增长－成熟－衰减”过程,但有时却呈现出多次“增长－成熟－衰减”过程。     

双正交多子波包理论

多子波与单子波相比,可同时拥有正交性、紧支撑、对称性和高的逼近阶等特性,成为子波研究的一个新热点.为了使多子波对信号分解具有更广泛的适应性,将双正交多子波基扩展到多子波包,建立了双正交多子波包的理论框架,并把有关单子波包的定义、概念和性质推广到双正交多子波包,给出相应的证明,这将为双正交多子波的全频带快速分解和实现奠定理论基础.     

高斯波包在圆极化光中的原子反转

先导出原子反转的一般表达式，然后讨论高斯波包在圆极化光中的原子反转，最后得出对于任意原子波包原子反转是随时间衰减的结论．     

氢原子Rydberg波包的演化和恢复

通过建立自动关联函数以及将波函数扩展为一系列的次波函数的叠加的方法,研究了在大于恢复时间trev时氢原子Rydberg波包的行为特征。大于恢复时间trev时,氢原子Rydberg波包在经历几个周期的恢复之后,在恢复时间的整数倍时停止原来的恢复,而开始一系列新的坍塌和恢复。这种新恢复的周期是tsr（tsr〉〉trev）。在tsr时刻形成的波包比trev时刻形成的波包更接近初始波包。本文利用自动关联函数以及波函数与次波函数的关系对这种现象进行了研究。     

基于波包能量的裂纹扩展监测实验研究

采用主动Lamb波监测技术对铝板结构中的疲劳裂纹扩展进行了实验研究.首先通过布置在结构中的压电片激发并采集Lamb波信号.然后分别把Lamb波信号的原始信号、信号包络及其特定尺度上的小波系数模值定义为波包,并建立了不同定义下波包能量的计算公式.将结构在裂纹扩展过程中传感器所接收的Lamb波So模式波包能量与健康状态下所得到的波包能量进行对比,得到每个裂纹扩展阶段的能量差,将其归一化后得到相应的裂纹损伤特征参数.最后通过实验分析得到该损伤特征参数与裂纹扩展程度之间的对应关系,从而揭示出Lamb波随裂纹扩展的变化规律.实验结果表明,利用上述方法所得到的裂纹损伤特征参数随裂纹扩展表现出特定的变化规律.该规律对于裂纹监测的进一步研究具有促进作用.     

动量表象中自由演化的一维高斯波包的相干性

相干度可用于定量计算各种量子态的相干性.自由演化的高斯波包会出现"波包弥散",其相干度可能会随时间变化.不同表象中,同一个态的相干度是不同的.本文在动量表象中,应用l1-范数、量子相对熵、方差和标准差4种度量方法分别计算一维高斯波包的相干度.计算结果表明:l1-范数和量子相对熵得到的整个波包的相干度都是定值,与时间无关;方差和标准差得到的结果分别与所选维数的比值,也都趋于定值.这表明波包虽然会弥散,但其在动量表象中的相干度保持不变.因此,这4种相干度的定义都描述了量子态的整体相干度是不变的,但不能对若干子波干涉的相干度细节进行描述.     

几种常见量子力学波包传播性质的研究

通过格林函数讨论了三种常见势场下运动粒子的波包传播性质.我们发现自由粒子的波包随时间变化,波包的重心以→P0/μ的速度移动,而波包的振幅由起初的δ变化为δt,然而r仍然按照高斯分布;均匀场中的粒子,波包的振幅以幂指数变化;简谐振子势场中粒子的波包在任意时刻动量的平均值就是经典简谐振子的动量.     

量子隧道效应的数值计算

采用量子流体动力学方法(QHD)研究电子穿过隧道结的概率.将复数形式的波函数表示为指数形式,给出Lagrange框架下C和S的时间演化方程,并给出采用时间的二阶差分方法的数值计算过程.由于Lagrange框架下格点随着时间的演化其分布也是变化的,计算过程中涉及到C和S的导数时,直接结合数值计算方法中求函数近似的有理近似方法.以初始波包为高斯波包为例进行了数值计算和分析,所得到的图像明显地显示了量子效应.     

一种简洁的量子力学描述方式

认为电子自旋是一种奇特的量子化运动是不可知论的表现,我坚信一个可测量的自旋磁矩一定与电磁体的旋转相对应,这种认识促使我提出了电子的环式波包模型,利用这种模型成功地计算简单的原子、分子体系的意义可与使用波动力学方法首次成功地计算氢原子的意义相比。本文计算了Ｈ２＾＋、Ｈ２,Ｈｅ２,Ｈｅ２＾２＋、Ｌｉ２计算结果与实验事实相符。     

GCM模式中斜压波包的动力学特征

利用时间滞后相关和波包的复分解方法,分析了GCM模式资料300hpa的经向风扰动。计算了波包的波长、波数、相速和群速等物理量,揭示了波包的基本动力学特征。斜压波包的波长为数千公里,相速为10m/s左右。波包包络的传播速度为相速的2～3倍,下游发展仍是斜压波包的主要特征。同时,斜压波包在传播过程中显示出较好的相干性,即波包的包络能较长时间内维持其形状不变。详细分析了波包性质的季节变化和南北半球的差异,并将模式资料的结果与实测资料做了比较。