氦核双缝衍射实验的研究

应用薛定谔方程及基尔霍夫定律推导出一种新的关于氦核双缝衍射的强度计算公式,并利用新的衍射强度公式详细研究了氦核的双缝衍射问题.同时,我们也发现在考虑退相干效应时,理论与实验数据符合较好.     

用量子理论新方法研究C_(60)分子的双缝衍射

微观粒子的运动规律一直是人们很感兴趣的课题,为了更好地解释物质波衍射问题,本文用量子理论新方法研究C60分子的双缝衍射,首先用薛定谔方程严格求解左右缝中的C60分子的波函数,再由费曼路径积分量子理论计算得到C60分子在缝后的衍射波函数,继而得到衍射屏上的衍射波函数,在考虑退相干效应对此双缝衍射的影响时,由数学转换求出C60衍射波函数模方与衍射屏上的衍射位置之间的数学关系表达式,理论计算与实验数据拟合结果很好,这说明微观粒子的衍射需要用完全的量子理论方法进行研究,由此可推得此方法对微观粒子运动的研究具有普适性,还可以对物质波及其他粒子的单缝衍射、多缝衍射和光栅衍射进行研究。     

基于量子路径积分理论的大分子单缝衍射实验

以C60分子的单缝衍射为例,通过求解薛定谔方程及费曼的路径积分方法,给出了C60单缝衍射强度的解析式,利用该式分析了C60单缝衍射实验,其理论计算结果与实验数据一致.     

光双缝衍射的量子理论

通过求解光的相对论波动方程, 得到光在缝中的波函数, 再由基尔霍夫定律得到光的衍射波函数, 从而得到光的双缝衍射强度表达式, 结果表明, 理论结果与光的双缝衍射实验数据符合较好.     

冷中子衍射的研究

首先用薛定谔方程严格求出中子在缝中的波函数,然后用路径积分方法计算出中子衍射波函数.从而给出中子双缝衍射相对强度的解析式,最后把理论计算结论与实验数据进行比较,符合相当好.     

He与C60的碰撞及He@C60形成的计算机模拟研究

采用分子动力学方法,利用Brenner势和库仑作用势描述原子间的相互作用,模拟研究了He原子和C60分子碰撞以及生成He内生C60(即He＠C60)的物理过程.通过改变He原子入射动能及C60不同位置入射的方法,得到He＠C60形成的能量阈值.分析了He原子的入射动能对C60的能量传递.结果与实验符合较好.     

基于虚拟实验平台的C60光裂解反应模拟

C60具有特殊结构.其结构对称,电子结构简单.在强激光照射下具有极快的反应.基于半经典动力学模型和MPI并行接口,构建了能够模拟激光化学虚拟实验的SMP集群平台.利用虚拟实验平台模拟C60在脉宽为80飞秒(fs)的激光脉冲激发下产生的光裂解反应.通过计算机模拟研究表明,C60在强激光照射下产生C,C2,C3等产物,与实验结果的对比表明,该平台能够真实地重复实验结果,并能够利用该平台研究不同强度激光参数对C60光裂解反应产物的影响,得到许多实验上无法获得的细节.     

富勒烯衍生物的拉曼光谱研究

利用近红外傅里叶变换拉曼光谱(1064nm)对4种C60衍生物进行了研究.实验结果显示,衍生物固体拉曼光谱中都包含了C60分子的特征拉曼峰,同时衍生物的拉曼光谱与C60拉曼光谱相比又有明显的不同,这主要是由于有机官能团的引入使得C60分子的结构发生了变化.通过对此现象的分析和解释,提出拉曼光谱分析是一种研究富勒烯衍生物的有效方法.     

自由基C_4的ν_1,ν_2,基带在高温下的线强度

利用密度泛函B3LYP方法,在6-311g(d,p)基组水平上,对C4分子电子基态的几何构型、振动频率和转动常数进行计算.利用线性模型计算了C4分子的3ν+ν4-ν4振动的谱线频率,计算结果与实验值符合很好.在此基础上计算了C4分子较重要的两个跃迁带ν1,ν2的配分函数、谱线频率、跃迁线强度,并将其推到了2 000 K,3 000 K的高温,得到其在高温下的跃迁线强度及模拟光谱.这对于研究C4分子的高温光谱有一定的参考价值.     

高斯光束下的双缝衍射

依据基尔霍夫衍射理论,利用幂级数展开的方法推导出旁轴条件下高斯光束双缝衍射的近似光强计算公式,并通过数值计算对双缝衍射的基本特性进行了讨论,得出了与其他文献一致的结论,得出了高斯光束下的双缝衍射极小值点比平行光束双缝衍射的极小值点向外移,观察屏中心光能变小;光强分布可由激光斑在衍射屏处的参数调制的结论.     

基于量子理论的电子双缝衍射实验

用薛定谔方程求解电子在缝中的衍射波函数,用路径积分方法求解电子在缝外的衍射波函数,最终推导出衍射强度的关系式.理论计算结果和实验测得数据符合相当好,验证了量子理论方法能够精确解释电子的衍射现象.     

X射线衍射强度公式的修正

X射线衍射技术在物相分析、点阵参数测量以及微应力的测定等方面被广泛应用,为了更精确地确定物理参数,X射线衍射强度的精确计算是十分重要的.目前单晶X射线衍射的强度公式的理论计算结果与实验数据有较大偏差.对衍射强度公式进行合理修正,使计算结果得到较大改善,并与实验测量的数据符合得更好.     

菲涅耳深区的散斑光强概率密度

利用基尔霍夫衍射理论分析了菲涅耳深区内的散斑场，得到了菲涅耳深区散斑光强的一般表达式．通过数值计算研究了菲涅耳深区的散斑光强分布，并由所得的光强数据统计计算了菲涅耳深区散斑光强概率密度，分析讨论了菲涅耳深区散斑光强概率密度随散射距离的演化规律．     

基于蒙特卡罗的光栅衍射条纹强度仿真预测

为更加形象、直观展现光栅衍射现象,了解光栅衍射条纹强度变化情况,研究基于蒙特卡罗方法和MATLAB的光栅衍射条纹强度预测方法。依照惠更斯-菲涅耳原理获取光栅衍射强度分布,利用蒙特卡罗方法随机模拟特点,使用MATLAB软件仿真研究光栅衍射条纹强度变化情况,通过各参数值变化获得相应衍射光强分布情况。研究时改变光栅缝数分析光栅衍射条纹主极大强度变化情况,改变光栅常数、缝宽以及波长等参数,分析光栅衍射条纹次极大强度变化情况。研究得出：光栅缝数越多,主极大越大,光栅衍射条纹强度越强,光栅衍射主极大强度受多条单缝衍射强度调制;光栅常数越大次级大强度分布密度越大,缝宽增加衍射现象变弱;波长变大光栅衍射谱线渐宽,锐度降低。     

电荷耦合器件（CCD）在单缝衍射光强分布测量中的应用

通过CCD传感技术把光学量--单缝衍射光强转化为电学模拟量,继而进行模数转换,最后用单片机系统进行数据处理,降低光学量测量的工作强度,获得较高的实验精度,取得较好的实验效果.     

微小圆孔的近场衍射光强的空间分布特性

采用严格的矢量衍射理论,研究了平面光波垂直入射微小的圆孔光阑后的近场衍射光强的空间分布,模拟计算了衍射光强的空间分布.Matlab仿真结果表明,近场衍射既属于菲涅耳衍射,又接近于夫朗和费衍射.     

生物膜样品X射线小角衍射狭缝畸变效应的消除

小角衍射仪的狭缝效应造成衍射图象的强度畸变，从而使后续的结构计算更加困难。 为此，对小角衍射仪的狭缝系统作了改进，并采用位置灵敏探测技术，使得用一般功率的Ｘ光 机，即可对部分有序的生物膜长周期样品获得基本无狭缝效应的衍射图象。同时可比一般点状 聚焦照相技术的测量时间缩短。用这一技术获得了蟾蜍坐骨神经髓鞘膜、鼠肌腱等的衍射图。     

基于周期阵列抽样孔的非迭代实时相干衍射成像

提出了一种从远场衍射强度图样实现实时相干衍射成像的非迭代方法．该方法利用特殊设计的周期正方阵列抽样针孔对待测物体的菲涅耳衍射场的波前进行抽样,用CCD记录其远场衍射图样．在计算机中对其处理,可以直接从远场衍射图样的逆傅里叶变换中提取物波的抽样复振幅数据,再利用标量衍射理论对物体重现．因为该方法只需要对一幅远场衍射图样进行测量,避免了迭代算法,而且从理论上不需要透镜,它可以在较广的波长范围内实现实时相干衍射成像．