大学物理实验课程新体系的建立及实践

本文介绍了我校大学物理实验课程新体系的建立模式和初步实践效果。

工科物理实验课程体系的改革与思考

《重点高校工科物理实验教学改革指南》指明了跨世纪物理实验改革的方向。要完成这次改革只做教学内容的修修补补或教学方法的小改小动就不行了,必须从课程体系上做大手术。

物理实验开放式教学改革及实验室建设

文章详细介绍了石油大学(华东)自1996年以来物理实验教学、管理及实验室建设的改革情况,通过改革,目前实行了"三个层次、八个模块"的教学体系,面向全校理工科学生实行开放式实验教学,实验项目由原来的18个增加到34个,提高了教学质量,学生动手、创新能力得到了加强.

恢复系数的测量

考虑到空气的粘性 ,理论计算了弹力球的运动位移随时间的变化规律 .从一定高度释放弹力球 ,实验测量不同弹跳次数所需时间 ,运用级数理论 ,得出弹力球与桌面碰撞时的恢复系数 ,并提出了 3种实验方案 .

理想体系巨正则系综中粒子数密度的热力学涨落

巨正则系综与大粒子源相接触，它的化学势是一个常数，而系统的粒子数可以涨落．对体积 一定的系统，密度与粒子数成正比，用巨正则系综求解热力学系统的粒子数和密度的涨落是可行 的．由巨正则系综的配分函数，结合热力学关系，首先将粒子数密度的涨落用易观测的量表示出 来，然后由低温和高温体系的状态方程，通过严格的理论推导，给出理想体系在低温和高温情况下 的粒子数密度的热力学涨落规律，并对其进行物理分析．

巨正则系综在高温低密度条件下能量和压强相对涨落的严格解

根据理想量子气体的粒子数和能量的密度 ,通过严格的理论推算 ,给出理想量子气体在高温低密度条件下非相对论和极端相对论能量 ;再由巨正则系综中能量和压强相对涨落的公式 ,采用合理的近似方法 ,给出巨正则系综能量和压强相对涨落的严格解 ,并将其与正则系综对比 。

多元有机混合液声速压力系数的理论预测

根据Jacobson的液体分子自由程理论和液体声速与分子自由程的关系 ,推导出了多元有机混合液声速压力系数与组成多元有机混合液各组分的特性参量 (声速、密度、自由程、等温压缩系数等 )之间的关系式 .利用文中给出的公式 ,对由丙酮、苯、四氯化碳、甲醇组成的三元系、四元系有机混合液声速的压力系数进行了数值预测 ,预测结果与实验测量结果符合较好 。

石油化工工程设施的防雷

避雷针的发明 ,有效的减少了雷击灾害。本文分析了闪电造成雷害的基本原理 ,结合测量避雷针、非常规避雷针的电晕电流 ,和保护区内、外的地面电场强度 ,表明常规的避雷方法是科学有效的 ,非常规避雷方法并不比常规避雷方法好。正在研究中的防雷消雷设施 ,工程要慎重使用。要严格按照有关规范标准 ,正确使用。

第二位力系数与体积关系的理论证明

用参数变换方法,研究了位形配分函数对体积的一次导数,得到了第二位力系数,从而证明了第二位力系数与体积无关,并对现有教材所给出的条件加以补充.

超声波对沥青质分散作用的研究进展

本文论述了超声作用原理，并分析了超声波对液体中的化学反应的物理效应和化学效应，指出了超声波对沥青质的作用也可以分为物理效应和化学效应。指出超声作用的一个突出优势是超声的复合作用，即空穴塌陷产生的局部高温、高压对反应的引发作用，冲击波及微相射流对颗粒的分散作用和对传质的改善作用，以及超声对片层的破坏作用等。

三维井间电磁场的正反演计算

提出了一种计算体积分方程的方法———改进型局域非线性迭代 (MLNI) ,并用其对三维井间电磁场进行正反演计算 .该方法将井间大尺度散射体分为近场和远场区域两部分 ,它们的位置和尺寸均随场点位置的变化而改变 .采用局域非线性近似计算近场区域的影响 ,将远场区域的影响作为外部激励源 ,采用迭代方法计算 .该方法具有计算速度快、所需内存量少、收敛性好的优点 .在反演中采用基于MLNI的非线性反演方法 ,利用这种方法可以将成像区域集中于一定范围内而不是整个三维空间 .该反演方法由于考虑到了雅可比矩阵元素的非线性项 ,因而与传统的Born迭代反演方法相比更为精确和稳定 .考虑到信息量和计算机内存的限制 ,第 1次成像采用双重体元分割法进行较粗略的成像 ,然后缩小成像范围进行第 2次较精确的成像 .数值计算结果表明 ,MLNI是一种有效的计算井间大尺度异常体散射场的方法 。

KDP晶体台阶生长动力学的激光干涉实验研究

采用迈克尔逊干涉技术 ,通过测量KDP晶体生长的法向速率和台阶斜率来研究其台阶生长的动力学系数、台阶自由能、溶质在边界层内的扩散特征以及激发晶体生长台阶的位错活性 .实验表明 ,KDP中不同活性位错的台阶动力学系数差异较大 ,例如高活性和低活性台阶动力学系数分别为 10 .3× 10 -2 和 5 .2 1× 10 -2 cm/s,位错源在晶体表面的形状、面积的变化 。

高声强流体动力式声源的研究现状与展望

在声波振动采油技术中具有应用效果的高声强流体动力式声源主要有Hartmann (哈特曼 )声波发生器、Pohlman (帕尔曼 )声波发生器和超声旋笛。Hartmann声波发生器在油井和注水井的解堵增注方面的应用研究 ,Pohlman声波发生器在原油防蜡降粘方面的应用研究 ,超声旋笛在防垢降粘方面的应用研究均取了较好的效果和经济效益。今后对高声强流体动力式声源的声波产生机理和特征的理论研究有待深入探讨。

直流电场强化采油技术

直流电场强化采油技术在国际上是一项新技术。试验发现，直流电场能够提高产油量、降低产水量和提高油水比，含水量越高效果越显著。该技术对于提高油田高含水和特高含水开采期的原油采收率效果明显。介绍了直流电场强化油流、增强注水能力、解除地层堵塞技术，探讨了技术机理。

涡流无损检测中探头的设计与匹配

阐述了探头设计对无损检测研究和仪器制造的重要性,分析了在制作探头时应考虑的各种因素,如检测对象的材质、尺寸参数、形状,检测仪器的工作电压、仪器反应的灵敏度和驱动频率等。综合影响仪器工作灵敏度的各种因素（线圈电感、工作电流的大小）,推导出设计探头时线圈匝数、线圈直径与线圈工作频率、工作电压之间的关系式。对已知线圈电感和线圈电阻的探头,可以通过选择仪器的驱动频率来达到最佳匹配效果,文中给出了进行匹配的频率计算公式。使用涡流检测仪对自制的三个探头的最佳工作频率进行测量,并与理论计算值进行比较。结果表明,两者基本一致,证明文中频率计算公式是有效的、正确的。

喷注边棱式声波发生器的研究

作为声波技术的一种新应用 ,喷注边棱式声波发生器在原油防蜡方面取得了有效的应用效果 ,并在解堵、降粘、化学乳化等方面具有广阔的应用前景。现文介绍了声波发生器的工作原理 ,研究了频率、喷距等参数对发生器工作性能的影响 ,并对振动条件、振动状态以及声场指向性进行了分析 。

强磁场中氢分子离子H_2^+ 能级的绝热及绝热变分计算

采用绝热近似和绝热变分近似两种方法,计算了均匀强磁场(10≤β≤1000)中H+2的σg,πu,δg,u,γg,ηu态的能级及原子核间的平衡距离。

强磁场中氢分子离子H_2^+反键态能级的绝热变分计算

采用绝热变分近似方法 ,计算了均匀强磁场 (0 .5≤β≤ 10 0 0 )中H+2 的Δu,Φg,Γu,Hg 态 (无外磁场或外磁场较弱时为反键态 )的能级及原子核间的平衡距离 ,并与前人的结果进行了比较。

磁场对碳酸钙溶液结晶过程的影响

用测定混合溶液的电导率的方法，测定了磁化前后饱和溶液在碳酸钙结晶沉淀过程中液相电导率的变化。实验证明：若磁场的磁感应强度为０．２Ｔ，磁处理可使混合溶液的电导率显著降低，溶液中成核速率及晶体生成速度明显增大；实验数据证明，晶核生成速度及晶粒长大速度都可用一级反应速度方程描述；在优化磁场作用下，溶液中的成核速度远远大于晶体生长速度，溶液中有大量微晶生成时，稳定性增强，因此具有防垢效应；溶液浓度越高，其磁效应越强；在优化参数情况下，溶液的湿度越高，磁处理效果越好，但磁处理的记忆效应将大大削弱，因此磁处理的温度范围以６０℃～９０℃为宜。实验结果对认识磁防垢的机理有参考价值。

差动石英谐振式力传感器的温度特性及其温度自测

推导出了差动石英谐振式力传感器的一种输出表达式,考虑温度的影响进一步得到了温度影响下的传感器输出特性。并找到了一种新的温度自测方法———差动式温度自测法。结果表明:选择较高的泛音次数、合适的作用力方位,能够提高传感器的测力灵敏度,可使其达到单敏感型传感器的4 1倍;温度是影响传感器输出特性的一个主要因素,温度越高,影响越大,必须对输出特性进行补偿。选择合适的泛音次数、作用力方位能提高温度自测的灵敏度,可使其达到双频温度自测的2 7倍。