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超流体物质波干涉陀螺仪的噪声研究

航空学报 2013年第4期34卷 902-908页

作者：赵伟郑睿刘建业谢征南京航空航天大学自动化学院导航研究中心江苏南京210016 安徽工业大学电气信息学院安徽马鞍山243002

陀螺仪的精度与其噪声密切相关,为开发新型高精度的超流体物质波干涉陀螺仪,必须对其噪声进行系统研究。根据超流体陀螺噪声产生的机理,分析了该陀螺噪声的来源,并把超流体陀螺的噪声类型归纳为:热、锁定值波动、温度波动、频率波动和... 详细信息

陀螺仪的精度与其噪声密切相关,为开发新型高精度的超流体物质波干涉陀螺仪,必须对其噪声进行系统研究。根据超流体陀螺噪声产生的机理,分析了该陀螺噪声的来源,并把超流体陀螺的噪声类型归纳为:热、锁定值波动、温度波动、频率波动和检测元件等。在建立了各噪声数学模型的基础上,利用超流体陀螺通用的参数,对其噪声进行了分析。分析结果表明:热噪声与陀螺的结构参数和工作参数相关,与被测角速度无关;锁定值波动噪声只与结构参数相关;其他噪声与结构参数、工作参数和被测角速度都相关;检测元件、频率波动和锁定值波动噪声是构成超流体陀螺输出噪声的主要因素;在角速度变化量的范围内,超流体陀螺的输出噪声非线性变化,在1Hz的带宽下,其变化范围为-7到-6次方的数量级。

关键词：超流体陀螺仪物质波干涉噪声

相对论物质波的生物钟和人类平均年龄84岁的计算

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现代物理 2022年第2期12卷 28-41页

作者：崔怀洋北京航空航天大学物理系北京

研究发现,相对论物质波为人类提供了一个生物钟。本文首先给出了两个例子来展示相对论物质波的有效性。其次,对太阳黑子周期、地球大气环流和人类生物钟进行了研究,推导出了钟公式。结果表明,太阳黑子周期为10.93年,人类平均年龄为84岁... 详细信息

研究发现,相对论物质波为人类提供了一个生物钟。本文首先给出了两个例子来展示相对论物质波的有效性。其次,对太阳黑子周期、地球大气环流和人类生物钟进行了研究,推导出了钟公式。结果表明,太阳黑子周期为10.93年,人类平均年龄为84岁。为生物钟设计了抗衰老指南。

关键词：物质波相对论太阳黑子周期生物钟抗衰老平均年龄大气环流有效性

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物质波理论的创立(Ⅰ)

物理 1991年第2期20卷 118-123页

作者：向义和清华大学现代应用物理系北京100084

三、物质波理论的应用1.玻尔量子化条件的物理解释德布罗意在他的第一篇物质波论文中,把他的相波概念应用到以闭合轨道绕核运动的电子,从而推出了玻尔的量子化条件,这是德布罗意波能够成立的一个有力证据.德布罗意假定在t=0时刻,电子位... 详细信息

三、物质波理论的应用1.玻尔量子化条件的物理解释德布罗意在他的第一篇物质波论文中,把他的相波概念应用到以闭合轨道绕核运动的电子,从而推出了玻尔的量子化条件,这是德布罗意波能够成立的一个有力证据.德布罗意假定在t=0时刻,电子位于O点,并以速度v= 运动.它所缔合的波也在O点并以速度C/ 沿电子轨道运行,假定在t 时刻波与电子再次重合在O' 点.设电子运行周期为T,由于电子与波的速度不同,则二者重合必须满足下式或因此在从O 到O' 点时,电子内在运动的位相变化为德布罗意认为如果电子轨道是稳定的,那么经过O' 点的波必须在位相上与电子保持一致,也就是说,与电子缔合的波必须在电子轨道上形成驻波,于是就有或这一条件与玻尔-索末菲条件完全一致.因为设电子的角速度为 ,在半径为R的圆轨道上绕核旋转,则在电子速度相当小的情形下,可再次得到玻尔的角动量量子化条件在他的第三篇物质波论文中提出“只有满足位相波谐振的那条轨道才是稳定的轨道.”电子的轨道是由上对闭合路径的积分取整数值 t,来确定.在博士论文第三章“轨道稳定性的量子条件中写出下式: 人v in——dl h- JO谐振的条件是l一。1,即电子轨道的周长是位相波波长...

关键词：物质波量子力学

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物质波衍射和退相干现象的研究

物质波衍射和退相干现象的研究

作者：唐厚礼吉林师范大学

学位级别：硕士

为了解释黑体辐射的光谱,德国物理学家普朗克提出“量子”的观点。1905年爱因斯坦提出这些“量子”是真实的粒子,我们称之为“光子”。他成功的解释了光电效应。1923年,法国物理学家德布罗意（L.de Broglie）（1892～1987）提出电子也... 详细信息

为了解释黑体辐射的光谱,德国物理学家普朗克提出“量子”的观点。1905年爱因斯坦提出这些“量子”是真实的粒子,我们称之为“光子”。他成功的解释了光电效应。1923年,法国物理学家德布罗意（L.de Broglie）（1892～1987）提出电子也具有波动性。这个观点很快就被实验所证明。这表明实物粒子具有波粒二象性。也就是说所有的微观粒子既是“波”又是“粒子”。后来大量的中子,甚至原子、大分子等微观粒子的衍射现象也在试验中的被观察到。许多理论工作者也对这一现象进行了研究。这篇文章中我们将用量子力学的方法研究物质波衍射问题。首先我们使用薛定谔方程严格算出微观粒子的在缝中的波函数。然后我们应用路径积分的方法计算出的微观粒子的衍射波函数。所得的波函数具有统计意义,因此我们便就得到了衍射强度。通常衍射试验中重要的问题是建立确切模型来解释实验中存在的相干缺失现象。这种现象可能由与是动力学无关的非相干现象引起。也可能由微观粒子与环境相互作用的退相干作用引起的。我们认为,在解释衍射图样的相干缺失现象时,这两种机制都是必要的。由于微观粒子在衍射的过程中不可避免的要与环境相互作用,尤其是在中子和大分子衍射中这种影响尤其明显。为此我们引入退相干机制对微观粒子衍射中相干缺失的现象加以解释。我们用一个唯象的理论模型来研究。在这个模型中我们加了一个阻尼项,并且只有一个经验参数相干度。尽管人们做了大量的微观粒子的狭缝衍射实验,却很少研究微观粒子圆孔衍射。我们认为圆孔衍射也是一种重要的衍射现象,它同样可以说明微观粒子波粒二象性。这样我们就用一个完整,统一的量子力学理论对微观粒子的衍射现象进行了解释.并将所得的结论与实验数据进行了比较。同时我们也利用这一理论得出一些新的结论,有待于实验是验证。

关键词：物质波衍射量子理论路径积分退相干

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物质波理论与经典力学

哈尔滨电工学院学报 1996年第3期19卷 318-323页

作者：林家齐吕月兰陈春天哈尔滨电工学院

讨论了微观粒子波粒二象性概念的形成及其影响。证明了经典力学中，力的概念的局限性及其在量子力学和相对论中都没有存在价值。

关键词：物质波微观粒子波粒二象性经典力学

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德布罗意和物质波的诞生

物理 2001年第10期30卷 659-664页

作者：肖明刘明湖北教育学院物理系武汉430060

文章从历史的角度出发 ,记述德布罗意的学术成长道路 ,侧重考察和较详细地分析他创立物质波理论的光辉历程 .

关键词：德布罗意相波物质波物理学家波粒二象性波动力学

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原子物质波干涉(续篇)

量子电子学 1993年第3期10卷 193-199页

作者：周士康詹明生中国科学院安徽光机所激光光谱学开放实验室合肥230031

原子与驻波场相互作用时吸收一个光子并受激辐射一个光子,从而得到2hk的动量。这样,原子将偏转一个角度φ=λ_(dB)/d_(light)。这一过程只改变原子的动量而不改变其能量。可见可以通过光驻波场来改变原子的运动,实现原子的折射、衍射、... 详细信息

原子与驻波场相互作用时吸收一个光子并受激辐射一个光子,从而得到2hk的动量。这样,原子将偏转一个角度φ=λ_(dB)/d_(light)。这一过程只改变原子的动量而不改变其能量。可见可以通过光驻波场来改变原子的运动,实现原子的折射、衍射、聚焦等。原子被驻波的折射早已被观察,如Na原子束被共振驻波的折射及被不均匀的激光场的选择性反射。最近还观察到He原子被一个大周期的驻波场的聚焦。

关键词：原子物质波干涉干涉仪

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原子物质波干涉

量子电子学 1993年第2期10卷 97-102页

作者：周士康詹明生中国科学院安徽光机所激光光谱学开放实验室合肥230031

由于原子物质波干涉仪在基础研究和实际应用上都具有十分诱人的前景,因而近两年来吸引了科学家们很大注意,出现了一个原子物质波干涉研究的新趋势。本文叙述了原子物质波干涉的原理、用途和最新研究结果。

关键词：原子物质波干涉干涉仪

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基于光脉冲调控的扭曲物质波

基于光脉冲调控的扭曲物质波

作者：陈香云中国计量大学

学位级别：硕士

随着激光冷却和囚禁技术的发展,以及分子技术的不断提高,物质波原子光学逐渐蓬勃发展起来。物质波光学的研究平台从原来的非相干的热原子束逐渐转变到相干性的原子物质波。完全相干的物质波被称为玻色物质波凝聚体(BEC),但由于完全纯净... 详细信息

随着激光冷却和囚禁技术的发展,以及分子技术的不断提高,物质波原子光学逐渐蓬勃发展起来。物质波光学的研究平台从原来的非相干的热原子束逐渐转变到相干性的原子物质波。完全相干的物质波被称为玻色物质波凝聚体(BEC),但由于完全纯净的BEC在实验室是无法获得的,在实验室中得到的大部分是部分相干物质波,因此部分相干物质波的研究成为一个新型的研究热点。但是目前对于冷原子气体的部分相干物质波的研究比较少,对携带扭曲相位的物质波的研究就更少之又少。基于此,本文将理论性的研究基于光脉冲调控下的轨道角动量的具体表达式和影响因素。主要研究结果如下:(1)获得部分相干-高斯谢尔模物质波的扭曲轨道角动量的表达式。利用光脉冲与物质波的相互作用,定量的给出演化后的部分相干物质波轨道角动量的具体表达式,这是本文的重要结论,也是主要的理论研究基础。张量ABCD分析法一般是处理光束三维演化简便且有效的方法,它一般用于研究单粒子波包在重力场的演化情况。在实验中,由于实验仪器的因素会使产生的物质波表现出各向异性以及非均匀性的特性,所以标量的ABCD已经无法研究其属性。运用张量ABCD定律可以准确的分析部分相干物质波的演化。根据物质波与光波的相似性,我们从部分相干物质波的一阶关联函数的二次相位项出发,推导出具有扭曲相位的一阶关联函数表达式,以此扭曲相位表达式为基础,通过张量ABCD的方法推导,最终获得了扭曲相位的部分相干物质波的轨道角动量的表达式。通过实验发现,原子团在通过演化系统后发生了扭曲和旋转。(2)原子团通过相位印刻技术和演化过程可以携带上跟空间位置有关的相位,由条件表达式可知,BEC是不具有扭曲相位的,扭曲是部分相干物质波具有的一种特性。从相干性的角度提出了一种调控轨道角动量的新维度-扭曲相位。具体论述了扭曲相位对轨道角动量的影响和贡献,间接的证明了扭曲相位和轨道角动量的关系。扭曲相位是部分相干物质波的独特表现,而轨道角动量并不是专属于相干物质波的特性。尽管目前已经实现了携带轨道角动量信息的宏观物质波体系,但到目前为止有关轨道角动量在部分相干物质波中的传输和演化问题仍未被充分研究。这是量子信息以及冷原子物理领域的一个重要问题。(3)光脉冲调控主要是利用光场与物质波的相互作用。部分相干物质波波函数被植入二次相位因子,在该相位因子的影响下,光场在某一维方向上产生了聚焦。类似于柱透镜的汇聚效应,运用脉冲透镜调控可以方便的研究光场与物质的相互作用及其影响,定量分析产生的扭曲相位和轨道角动量,重点分析了光脉冲下的部分相干物质波轨道角动量的变化情况和影响因子。光脉冲与冷原子相互作用被印刻上特殊相位从而获得轨道角动量,从角动量守恒的角度来看,轨道角动量通过相互作用从外场传递到原子气体。这也是我们研究基于光脉冲调控的扭曲轨道角动量的主要目的。这是研究内容的一个重要应用。

关键词：物质波光脉冲部分相干性轨道角动量