新课程背景下建立 物理概念科学思维方法的研讨

概念是人类科学思维的最基本单元. 概念的内涵和外延之间呈反变的逻辑关系. 中学物理新课程强调 科学思维方法教育, 因为, 影响物理概念教与学效率的关键因素是科学思维方法的恰当运用. 根据这个思想, 本文研 讨了如何应用科学思维方法, 来建立物理概念, 其中包括物理教师必须针对不同类型物理概念的特点, 有意识地运 用相应的科学思维方法, 引导学生进行实验、 分析、 综合、 归纳、 类比、 概括、 抽象、 演绎和理想化等. 最后, 落实于物理 概念的定义, 强调阐述了比值定义法的意义     

激光辐照碲镉汞红外焦平面探测器的热应力损伤研究

基于碲镉汞红外焦平面探测器的结构与其材料热力学相关特征,描述了激光辐照碲镉汞红外焦平面探测器造成的损伤机理。根据相关的辐照环境和条件,通过有限元分析法建立了三维仿真模型。基于COMSOL Multiphysics软件仿真了碲镉汞红外探测器受到波长10.6 μm的激光辐照时,探测器各部分的温度变化及应力变化情况;通过数值分析方法,比较了碲镉汞探测器在经过光斑面积相同。功率不同的激光辐照后,其表面径向及内部轴向的温度场变化及应力场变化情况。仿真结果表明:在经过106 W/cm2的连续激光辐照后碲镉汞探测器表面温度与应力快速升高,造成探测器表面损伤,同时探测器被辐照部位的温度变化也导致其内部局部应力值变化。将碲镉汞探测器的应力损伤阈值及变化趋势与文献中相关实验数据进行对比,发现二者结果基本一致,验证了模型的可行性。     

水平动量注入型等离子体合成射流激励器工作特性

等离子体合成射流控制技术因其具有不需要外部气源、工作频带宽、射流速度高、射流净质量通量为零、低功耗、激励器形式多样、环境适应性强等特点,成为了目前针对高速流场主动流动控制技术中应用潜能大、有望实现实际工程应用突破的流动控制装置.传统的等离子体激励器的出口多为垂直于流向或与流向成一定夹角,故垂直于流向的动量分量会对激励器的流动控制能力产生影响.为增强流向动量注入能力,拟设计一种新型的水平动量注入型等离子体合成射流激励器.主要内容有:采用外部电路电参数测量与高速纹影技术,对激励器常压下单周期工作特性与重频工作特性进行了初步研究.对水平动量注入型等离子体合成射流激励器的射流结构进行了分析,探究了该激励器工作频率对射流流场的流场特性与控制能力的影响.最后在高速纹影测量的基础上,开展了激励器高频工作时均出口动压的研究.实验表明:水平动量注入型激励器单周期射流初始速度达到220 m/s,单周期激波初始速度达到477 m/s.此外,工作频率对于激励器的影响主要体现在对激励器控制范围的影响,当激励器工作频率增高时,在相同位置时激励器的动压输入能力下降.      

Fe_3O_4单晶薄膜磁性电场调控的微磁学仿真研究

磁性薄膜磁学特性电场调控的相关研究对开发新型低功耗磁信息器件具有突出意义.本文基于电场调控磁性的基本理论,以OOMMF(Object Oriented Micro-Magnetic Frame)微磁学仿真软件为工具,研究了电场对生长于PZN-PT单晶衬底上Fe_3O_4单晶薄膜磁学特性的调控.研究结果显示:无外加电场时,薄膜表现出典型的软磁特性;沿衬底[001]方向施加的外加电场可以使得薄膜矫顽力、矩形比等磁学特性发生显著改变:当外加磁场沿[100]([010])时,施加正值(负值)电场强度可以显著增大薄膜的矫顽力与矩形比,当电场强度不小于0.6 MV/m时薄膜矩形比达到1.这是因为外加电场导致薄膜产生单轴应力各向异性,使得薄膜的等效磁各向异性发生了从无外电场下的面内四重磁晶各向异性向高电场下的近似单轴磁各向异性的过渡.外加1 MV/m与-1 MV/m的电场时等效易磁化轴分别沿[100]与[010]方向.另外,外加1 MV/m(-1 MV/m)的电场强度可以使得铁磁共振的频率增大(减小)接近1 GHz.     

上海世博会气象馆平均风压数值模拟研究

采用数值模拟方法对上海世博会气象馆进行了平均风压数值模拟,比较了4种较适合于结构风工程的RNG k-ε,SST-k-ω,SSG-RSM和BSL-RSM湍流物理模型,包括体型系数、表面合力、合力矩及湍动能结果,同时结合风流动特性分析了其规律性和差别的原因,并得到SST-k-ω,BSL-RSM与SSG-RSM模型各有优势,而RNG k-ε模型稍差的结论.最后研究了有无干扰情况下的场馆表面平均风压系数,分析了风干扰的原因.     

The Onsager reciprocity relation and generalized efficiency of a thermal Brownian motor

Based on a general model of Brownian motors, the Onsager coefficients and generalized efficiency of a thermal Brownian motor are calculated analytically. It is found that the Onsager reciprocity relation holds and the Onsager coefficients are not affected by the kinetic energy change due to the particle's motion. Only when the heat leak in the system is negligible can the determinant of the Onsager matrix vanish. Moreover, the influence of the main parameters characterizing the model on the generalized efficiency of the Brownian motor is discussed in detail. The characteristic curves of the generalized efficiency varying with these parameters are presented, and the maximum generalized efficiency and the corresponding optimum parameters are determined. The results obtained here are of general significance. They are used to analyze the performance characteristics of the Brownian motors operating in the three interesting cases with zero heat leak, zero average drift velocity or a linear response relation, so that some important conclusions in current references are directly included in some limit cases of the present paper.     

高阶偏微分方程与概率方法

二阶偏微分方程与扩散过程的是概率界众所财知的。前者为后者提供了分析依据，后者为前者的解给出了概率表示；如何把这种联系推广到高阶偏微分方程的情形，是很多概率学家近十几年来一直关心的问题。     

无标记筛选G-四链体小分子配体的荧光新方法

能够诱导端粒DNA(GDNA)形成G-四链体结构的小分子化合物具有重大的抗肿瘤意义。本文以天然抗肿瘤药物槲皮素为研究对象,基于N-甲基卟啉二丙酸Ⅸ(NMM)与G-四链体的特异性结合,以及配体加入NMM/GDNA体系前后荧光强度的变化,建立了一种简单快速、无需标记筛选G-四链体配体的新方法,并应用该方法考察了黄酮类化合物、生物碱类和有机酸类化合物对NMM/GDNA体系的影响。结果显示黄酮类化合物容易诱导端粒DNA形成G-四链体结构,而生物碱类和有机酸等比较困难。