物理实验教学模式小议

国家教委工科物理课程教学指导委员会物理实验教学指导小组,1989年11月在无锡会议上提出,为了更好地加强课程建设,促进教学质量的提高,要求各地进行物理实验教学模式的研究。物理实验教学模式应紧密围绕课委会制订的最基本的“保底开花”的指导思想。换句话说要围绕该课程是工科学生必修的、独立的基础课性质。总目标或称实验课程的共性。

远红外技术在黄花烘烤中的应用

本文从实验和理论两方面阐述了远红外技术在烘烤黄花中应用的可行性和有效性,并测定了烘烤工艺过程中一些重要参数。

可爆性气体爆炸极限和爆燃转变成爆轰的研究

我们成功地研制了长为6.6m、内径为100mm的柱形爆炸激波管。利用此激波管我们研究了氢气和氧气混合物的爆炸特性。研究表明:氢气和氧气混合物的可爆性极限为25％H_2至84％H_2(体积比);混合物起爆的临界初始压力P_(0c)近似与混合物的浓度无关。我们还用石英传感器技术测量了混合物从爆燃转变为爆轰的过程(DDT),确定了爆炸速度、爆炸压力与混合物初始压力P_0的关系。爆燃波速度D和压力P快速增加,并且D>G_0(声速)时,爆燃波能转变成爆轰。爆燃波速度D和压力P衰减时,爆燃波将熄灭。氢氧混合物浓度接近上限时,爆燃向爆轰转变时的爆轰呈过激励状态,然后逐渐趋于正常爆轰。C-J理论可近似预估气体爆轰参数。

碳水混合物冲击压缩特性研究

利用二级轻气炮加载技术研究了碳水混合物的冲击压缩特性。研究发现：冲击压力ｐ低于１９．０ＧＰａ时，石墨与水混合物冲击压缩特性明显不同于金刚石与水混合物的冲击压缩；ｐ大于２３．０ＧＰａ后，它们的特性十分接近，这说明有较多的石墨转变为金刚石；当ｐ为５２．９ＧＰａ时石墨与水混合物的冲击压缩特性出现明显偏离，这和高压下碳水混合物产生气体成份有关。

碳水混合物相互作用势及混合法则的实验研究和理论探索

利用二级轻气炮加载技术研究了碳水混合物的冲击压缩特性。研究发现：冲击压力ｐ低于１９．０ＧＰａ时，石墨与水混合物冲击压缩特性明显不同于金刚石与水混合物的冲击压缩特性；ｐ大于２３ＧＰａ后，它们的特性十分接近；当ｐ为５２．９ＧＰａ时，石墨与水混合物表现出反常的冲击压缩特性，压力增加而体积出现膨胀，这与高压下碳与水发生化学反应产生气体相关。

用冲击压缩数据计算物质结合能的一个简便解析方法

在材料性质满足:(1)可用波恩-迈耶势描述其结合能;(2)自由电子对热能的贡献可忽略不计;以及(3)击波速度关系式可用直线关系描述的条件下,本文导出了一个用冲击绝热线数据直接计算该材料结合能和格临爱森物态方程的简便解析公式。给出了用本文方法计算Be,Al,Cu,Ta,U等十七种金属的冷能和冷压方程的结果。将本文结果与徐锡申等和Zharkov等的数值计算结果相比较,发现在冲击压缩测量的实验误差范围内,大多数金属的符合程度是比较好的,但 Be,Ni和Pb三种金属除外。本文中对上述偏差的可能原因也做了讨论。

镀膜锰铜计的压阻性能研究

用磁控阴极等离子体溅射技术在云母基底上制做镀膜锰铜压阻计。5—56GPa冲击应力的标定实验表明,该计的压阻性能稳定。压阻系数的拟合式为ps（GPa）=-0.14+90.63（△R/R0）+10.81（△R/R0）2-7.64（△R/R0）2式中R0为锰铜计初始电阻,△R为受压时的电阻变化值。

Fe_(40)Ni_(40)P_(12)B_8非晶合金的冲击晶化实验研究

本文研究了Fe_(40)Ni__(40)P_(12)B_8 非晶合金冲击波加载下的晶化行为,冲击波由二级轻气炮发射的高速弹丸撞击靶产生。实验结果一明:Fe_(40)Ni__(40)P_(12)B_8非晶合金在冲击波加载下,晶化可在加载时间(10 6秒量级)内发生;晶化的阈值压力在30—50GPa之间,相应的冲击温度约为510—800K,晶化析出相与冲击压力有关,低压下析出相是面心立方γ-(Fe,Ni)固溶体和Fe_3(P_(0.37)B_(0.63)化合物,高压下(大于 60GPa)析出相除了面心立方 γ-(Fe,Ni)固溶体和Fe_3(P_(0.37)B_(0.63)化合物之外,还包括(Fe、Ni)

激波管内氢-氧混合气体爆轰温度的测量

以光纤传输光能,用多通道光学高温计,在垂直和平行于爆轰波传播方向上,测量了激波管中氢氧(或含氮)混合气体的爆轰温度。在20—53KPa压力范围内,进行了六种初始压力氢氧混合气体的爆轰,分别测出横向温度和纵向温度;这两种温度在实验测量的误差范围内是一致的,并与正常爆轰的理论值符合得相当好。

爆轰作用下激波管壁发射光谱的研究

本文用KODAK-2485胶片拍摄了激波管内四种烃燃料(正庚烷、异辛烷、M-17乳化汽油、W-11乳化汽油)的爆轰光谱。发射光谱由爆轰产物产生的连续光谱,Fe、Cr、Mn原子的大量线光谱,以及550～660nm强而复杂的带光谱组成。经分析,在这些带光谱中存在FeO分子的黄带系光谱。

铝粉颗粒度对黑索金含铝炸药粉快速反应影响的微观特性研究

利用我们研制的光谱技术及回收技术成功地研究了含铝炸药粉中铝粉快速反应的微观特性。研究发现：铝粉越细，能和氧原子、氢原子（或含氧分子）反应的激励态铝原子增加，铝氢化反应与氧化反应加剧；但是颗粒度小于５０μｍ后，颗粒度对铝粉氧化反应的影响不明显。激励压力增加可导致铝粉氧化反应加强，激励压力大于１．２ＭＰａ后氢化反应减弱，激励态铝原子减少。激励态铝原子减少的原因是铝粉结块造成。

汽油云雾中不同氧气、氮气含量对爆轰温度的影响

本文描述了一种利用多通道高温计测量汽油云雾爆轰瞬态温度的方法,这种方法既适合云雾爆轰辐射充满光纤接收角,又适用辐射部分进入光纤接收角,我们在激波管内,以光纤传输光能,用多通道高温计测量了汽油云雾中氧气、氮气对爆轰温度的影响。研究表明:对于富含汽油的混合物,增加氧含量可使爆轰温度增加;增加氮含量可导致爆轰温度下降,它和利用传感器测量结果吻合。

南丹铁陨石物态方程用于地核的研究

从南丹铁陨石的物态方程和地球的PREM模型出发,求得内外地核交界面处的物质密度为12.83—13.419/cm^3,温度为5440—5680K;地心处物质密度为13.12—13.73g/cm^3,温度为5660—5990K,推估内地核可能由铁镍合金组成.

聚偏氟乙烯对高速气流的响应——二级轻气炮分流系统特性的测量

本文介绍了一种适合于测量高速气流的聚偏氟乙烯(PVF_2)压力传感器,这种传感器适用于测量各种小空间、非平面状样品表面对高速气流的响应。我们还研制了一套能可靠测得聚偏氟乙烯对高速气流响应的触发系统,它具有触发灵敏,使用可靠等优点。利用上述技术已成功地测得了二级轻气炮分流系统的分流效果,研究表明,采用多级分流后能使高速气流对靶的作用减弱90％,并且只需三块分流板即可满足实验要求。

TNT含铝炸药粉的光谱研究

利用我们研制的光谱探测技术成功地研究了ＴＮＴ含铝炸药粉的快速反应特性。研究表明：本文的光谱技术可以很好地研究粉状合能材料的快速反应特性。测量结果可供使用ＴＮＴ含铝炸药粉时参考。

炸药粉点火与快速反应临界条件的确定

在爆炸激波管中利用我们研制的测温技术、回收技术及光谱技术研究了三氨基三硝基苯（ Ｔ Ａ Ｔ Ｂ） 、黑索金（ Ｒ Ｄ Ｘ） 、梯恩梯（ Ｔ Ｎ Ｔ） 粉在不同激励条件下的反应程度。研究表明： Ｔ Ａ Ｔ Ｂ 炸药的临界点火温度和压力最高，其次是 Ｔ Ｎ Ｔ， Ｒ Ｄ Ｘ 最小。测量结果与国外的结果进行了比较。

高密度聚乙烯(HDPE)在静高压下的强度研究

高密度聚乙烯(HDPE)在1～2GPa的静高压下发生熔体结晶。用压缩的方法对经过高压处理后的样品进行了杨氏模量的测量。测量结果表明:样品的扬氏模量随压力和结晶度的增加而增大,最大值达到1.46GPa。伸直链晶体的形成是杨氏模量增加的重要因素。

燃料高速燃烧动态温度的测量

利用多通道高温计测量燃料高速燃烧动态温度的方法,在爆炸激波管中模拟异辛烷,正庚烷、正辛烷、正庚烷+异辛烷混合物等烷烃高速燃烧。并用该方法考察了氧气对异辛烷高速燃烧温度的影响,及上述烷烃的辛烷值与高速燃烧温度的关系。结果表明,对于富含异辛烷的混合物,增加氧含量可以使高速燃烧温度增加;随着烷烃辛烷值的增加,高速燃烧温度下降,与利用传感器测量结果相吻合。本文所述的方法可以用于各种气-液相混合物高速燃烧温度的测量。

谐振子薛定谔方程的简单解法

物质的许多物理与化学性质都可以用线性谐振子模型解释．本文用简单的数学运算求解线性谐振子的薛定谔方程，避免了特殊函数等复杂的数学运算，得出了与量子力学教材完全相同的结果．

斯托克斯粘滞阻力公式的简化推导

斯托克斯公式被各领域广泛应用，但其理论批导却颇繁琐．文中采用较简单的方法推导出斯托克斯公式且给出清晰的物理图像及明确的物理意义．