一个不容忽视的教学问题——巧用柯尼希定理求解两体碰撞

从柯尼希定理出发,给出了两体碰撞前后的机械能关系,并以两个具体习题为例,说明了利用柯尼希定理求解两体碰撞问题的方法,要比用动量守恒结合能量守恒的方法更为简洁、可行.揭示了加强柯尼希定理的习题教学对培养学生一题多解的发散思维能力的重要性.

从能量的角度讨论两体碰撞问题

从能量角度导出了两体对心碰撞的能量损失公式,重新讨论了恢复系数的物理意义.

从能量的角度讨论质心系中的两体碰撞问题

从能量的角度出发,考察了在质心坐标系中两体对心碰撞前后体系动能的变化特点,重新讨论了恢复系统的物理意义,结果表明恢复系数等于碰撞之后和之前的质心系中的相对动能之比的平方根。

质心参照系中两体碰撞问题的研究

<物理通报>2000年第7期发表了<碰撞问题研究>[1],其中讨论的是由实验室参照系中的结论通过运动学方程过渡到质心参照系的,其结论简单易记,而且具有对称性.但[1]文没有体现质心参照系的"优越性".本文完全在质心参照系中讨论两体碰撞问题,从中可知这里的讨论简单明了,物理意义清楚,结论简单易记,并指出了文[1]中的一个错误结论.

力学中“两体碰撞”的程序实现

“两体碰撞”是力学教学中的重要内容 ,也是教学中的一个难点 ,本文以物理规律为基础 ,提出了在一般情况下如何用计算机模拟“两体碰撞”的程序实现方法 ,详细介绍了由程序控制碰撞初值进行多次碰撞的基本算法以及编写程序应注意的问题 ;用坐标变换方法有效地解决了任意条件下的两体碰撞问题 。

两体碰撞的模拟实验探究

根据力学中两体碰撞的基本理论建立模拟实验的虚拟环境,利用坐标变换实现一般情况下两体碰撞问题的应用程序设计,建立起模拟实验的运行测试平台,通过对输入量和测试量的设置,能够定量描写和测试两体碰撞的各种情况,有效揭示两体碰撞问题的物理规律性。

运用质心系解决两体碰撞问题

将以质心坐标系为桥梁解决两体碰撞问题．先推导出两物体碰撞前的速度在质心系中的表达，然后推导出两物体碰撞后速度在质心系中的表达，最后运用相对性原理计算出两物体碰撞后速度在一般惯性参考系中的表达，从而建立起了两物体碰撞后速度与碰撞前速度的直接联系．

从物体形变恢复的视角探讨碰撞中恢复系数的意义

在质心参照系中，从物体的形变恢复这一视角探讨了两体碰撞中恢复系数的物理意义，得出恢复系数表示碰撞后物体所能“恢复”的能量占原初能量的比例．

两体问题中基本运动定理的相对运动形式及其应用

将两个相互作用的物体的运动（u《c）作为一个孤立系统来考虑就是两体问题，如双星运动、两体碰撞等。不受其它物体作用的两个物体的孤立体系在相互作用过程中动量、角动量和能量均守恒，但两个物体都有运动，都有加速度。在处理两体问题时，由于相互作用力与相对位置有关，如两质点之间的万有引力以及两点电荷之间的库仑力均与二体间距的平方成反比，

类氦C离子诱发不同金属厚靶原子的K-X射线

利用中国原子能科学研究院HI-13MV串列加速器上提供的动能为15—55 MeV的类氦C离子分别轰击Fe,Ni,Nb和Mo金属厚靶,采用HpGe探测器测量了K-X射线,获得了相应的K-X射线的发射截面.本文中由于各个靶原子外壳层电离度的不同,类氦C离子与Fe,Ni靶原子相互作用发射的K_(β)与K_(α)X射线的分支强度比随入射离子动能增加而减小,而Nb,Mo靶原子发射的K-X射线分支强度比变化不明显.利用厚靶截面公式计算了靶原子K-X射线的发射截面,并与不同的理论模型及质子的结果进行了对比.结果表明随类氦C离子动能的增大,Fe,Ni靶原子发射的K_(β)与K_(α)X射线的总产生截面与考虑多电离的两体碰撞近似修正模型最为符合Nb,Mo靶原子发射的K_(β)与K_(α)X射线的总产生截面与平面波恩近似模型的理论值最为接近.质子与单核子C离子能量相同时,质子比类氦C离子激发不同靶的K-X射线产生截面约小3个数量级.

质子入射Al_(x)Ga_(1-x)N材料的位移损伤模拟

氮化镓材料由于优良的电学特性以及耐辐照性能,其与不同含量Al_(x)Ga_(1-x)N材料组成的电子器件,有望应用于未来空间电子系统中.然而目前关于氮化镓位移损伤机理研究多关注于氮化镓材料,对于Al_(x)Ga_(1-x)N材料位移损伤研究较少.本文通过两体碰撞近似理论模拟了10 keV-300 MeV质子在不同Al元素含量的Al_(x)Ga_(1-x)N材料中的位移损伤机理.结果表明质子在Al_(x)Ga_(1-x)N材料中产生的非电离能损随质子能量增大而下降,当质子能量低于40 MeV时,非电离能损随着Al含量的增大而变大,当质子能量升高时该趋势相反;分析由质子导致的初级撞出原子以及非电离能量沉积,发现不同Al_(x)Ga_(1-x)N材料初级撞出原子能谱虽然相似,然而Al元素含量越高,由弹性碰撞产生的自身初级撞出原子比例越高;对于质子在不同深度造成的非电离能量沉积,弹性碰撞导致的能量沉积在径迹末端最大,而非弹性碰撞导致的能量沉积在径迹前端均匀分布,径迹末端减小,并且低能质子主要是通过弹性碰撞造成非电离能量沉积,而高能质子恰好相反.本研究揭示了不同Al元素含量的Al_(x)Ga_(1-x)N材料质子位移损伤机理,为GaN器件在空间辐射环境下的应用提供参考依据.

电子碰撞Ne和类Ne离子电离的三重微分截面理论研究

采用扭曲波玻恩近似理论计算了共面对称几何条件下类Ne离子2p轨道电子在不同出射电子能量下的(e,2e)反应三重微分截面,出射电子能量分别为3,5,7.5,10,15,20,30和50 eV.计算结果表明,随着出射电子能量的增大和核电荷数Z的增大,三重微分截面的幅度逐渐减小.除Ne以外,对其他离子,在出射电子角度为150?附近出现了一个新的结构,对比不同出射电子能量时的(e,2e)反应三重微分截面,发现这个结构的幅度随着出射电子的能量先增大后减小,文中用一种两次两体碰撞过程对这些现象进行了解释.

碰撞在质心系中遵循的普遍规律

从质心系中看两体碰撞问题,经过推导证明碰撞在质心系内遵循更为简单而普遍的规律.若两物体发生完全非弹性碰撞,碰后两物体都将静止在质心处;若两物体发生弹性碰撞,碰撞前后,两物体相对于质心系的速度大小都不变,但是方向都与原来相反.碰撞前后,两物体相对于质心系的动量互换,且总动量始终为零.碰撞前后,两物体相对于质心系的动能均保持不变.

近玻尔速度氙离子激发钒的K壳层X射线

测量了2.4—6.0 MeV Xe^(20+)离子轰击V靶表面过程中辐射的X射线.计算了V的K壳层X射线发射截面,并将实验结果与平面波恩近似、ECPSSR、两体碰撞近似的理论计算进行了对比.讨论了近玻尔速度非对称碰撞过程中,BEA模型估算高电荷态重离子激发内壳层电离的修正因素.结果表明,综合考虑库仑偏转和有效电荷态修正后,BEA理论与实验结果符合较好.

强磁场下高气压中自旋交换光泵理论

报道了在强场下高气压中自旋交换光泵增强１２９Ｘｅ和１３１Ｘｅ的ＮＭＲ信号的理论模型和结果。理论结果表明：四极核１３１Ｘｅ（Ｉ＝３／２）自旋极化随时间按三指数形式演化，且指数与基态铯原子的两个Ｚｅｅｍａｎ能级（ＭＪ＝１／２和ＭＪ＝－１／２）上的布居有关...

MHD方程组的来源(英文)

MHD方程组是等离子体流体动力学理论的重要方程组.由运动方程出发,给出了MHD方程组的详细推导过程,并从统计学的观点得到了欧姆定律的一般形式.

大能量损失几何条件下剩余电子屏蔽效应的理论研究

这篇文章,通过考虑末通道He^+中剩余电子的屏蔽效应,用BBK模型及修正方案在大能量损失小动量转移几何条件下对电子电离氯原子的三重微分截面进行了计算,并从物理本质上系统地研究和分析了剩余电子的屏蔽效应在大能量损失几何条件下对三重微分截面所产生的影响.

共面不对称条件下Ag^+(4p,4d)(e,2e)反应三重微分截面的理论研究

采用扭曲波玻恩近似(DWBA)理论计算了共面不对称几何条件下Ag^+(4p^6)及Ag^+(4d^(10))在不同入射电子能量和散射电子角度下(e,2e)反应的三重微分截面.散射电子角度为4°,10°和20°.计算结果表明,Ag^+(4p^6)(e,2e)反应的三重微分截面其binary峰峰位或劈裂峰的谷位与动量转移方向有较大差别,这可能是由于一种两次两体碰撞造成的.另外,还发现Ag^+(4p^6)(e,2e)反应三重微分截面的binary峰出现了反常劈裂现象,这表明离子靶内壳层电离(e,2e)反应过程较外壳层更为复杂.对Ag^+(4p^6)及Ag^+(4d^(10)),除binary峰和recoil峰以外,在其他敲出电子角度出现了新的峰,本文用几种两次两体碰撞过程对这些新的峰进行了解释.