角動(dòng)量
- “軌道角動(dòng)量:從經(jīng)典光學(xué)到量子信息”專輯前言
僅可以攜帶自旋角動(dòng)量,還可以攜帶軌道角動(dòng)量。自旋角動(dòng)量的研究歷史比較悠久,早在1909年,Poynting就將宏觀上光波的圓偏振態(tài)和微觀上單個(gè)光子的自旋角動(dòng)量聯(lián)系起來(lái)。但直到1992年,荷蘭Leidon大學(xué)的Allen等才在理論上確認(rèn)光子也可以攜帶另外一種形式的角動(dòng)量――軌道角動(dòng)量,它來(lái)源于光波的螺旋相位。他們發(fā)現(xiàn):具有螺旋相位結(jié)構(gòu)exp(il?)的光波,每個(gè)光子將攜帶l?軌道角動(dòng)量,其中l(wèi)是任意整數(shù)。因此,與二維的偏振態(tài)相比,軌道角動(dòng)量的重要意義在于構(gòu)建
量子電子學(xué)報(bào) 2022年1期2022-11-25
- Module 5 The Conquest of the Universe
entum （角動(dòng)量） helps them turn around in zero gravity. 8 team also conducted an experiment to show how lack of gravity causes loss in buoyancy （浮力）.At the end of the class， 9 （satisfy） students' curiosity， the three astronauts conduc
時(shí)代英語(yǔ)·高三 2022年3期2022-11-10
- 對(duì)經(jīng)典力學(xué)中的軌道角動(dòng)量和自轉(zhuǎn)角動(dòng)量的探討
教科書(shū)中對(duì)自旋角動(dòng)量的規(guī)范的說(shuō)法是：自旋角動(dòng)量是量子力學(xué)中的一個(gè)新的自由度，沒(méi)有經(jīng)典對(duì)應(yīng)[1-6]. 把自旋歸結(jié)為經(jīng)典的轉(zhuǎn)動(dòng)是不合適的.實(shí)際上，經(jīng)典力學(xué)中存在軌道角動(dòng)量和自轉(zhuǎn)角動(dòng)量的概念. 對(duì)具有幾何形狀的物體的空間運(yùn)動(dòng)，軌道角動(dòng)量指的是其質(zhì)心運(yùn)動(dòng)的角動(dòng)量，自轉(zhuǎn)角動(dòng)量指的是其繞自身質(zhì)心旋轉(zhuǎn)的角動(dòng)量.我們有必要在經(jīng)典力學(xué)中建立兩種角動(dòng)量的嚴(yán)格理論，并對(duì)一些實(shí)際的體系進(jìn)行研究.本文試圖闡述經(jīng)典力學(xué)中的軌道角動(dòng)量和自轉(zhuǎn)角動(dòng)量的嚴(yán)格理論框架，并通過(guò)一些例子總結(jié)出完
大學(xué)物理 2022年8期2022-09-15
- 反復(fù)多次通過(guò)方法中角動(dòng)量對(duì)重核熔合的影響
多,但均未考慮角動(dòng)量這一因素的影響。而在實(shí)際物理問(wèn)題中,重核熔合是一個(gè)復(fù)雜且困難的過(guò)程,角動(dòng)量的影響是十分重要的,超重核合成的大部分理論研究均要考慮角動(dòng)量的作用。本文在原有工作基礎(chǔ)上加入角動(dòng)量,主要利用反復(fù)多次通過(guò)條件鞍點(diǎn)模型來(lái)研究角動(dòng)量對(duì)核熔合的通過(guò)幾率的影響;研究并分析在不同的角動(dòng)量下,通過(guò)幾率的變化機(jī)制;在考慮角動(dòng)量的前提下,進(jìn)一步探究溫度、入射能量對(duì)通過(guò)幾率的影響。1 以前研究中的理論方法描述重核熔合動(dòng)力學(xué)過(guò)程通?？梢杂美手f(wàn)方程來(lái)描述,兩熔合核的
- 角動(dòng)量守恒的科普實(shí)踐研究
問(wèn)題。筆者將以角動(dòng)量守恒原理為例，研究科普教育的具體實(shí)踐。1 角動(dòng)量守恒定律相關(guān)的物理學(xué)概念1.1 什么是動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律在物理學(xué)中，動(dòng)量是與物體的質(zhì)量和速度相關(guān)的物理量。在經(jīng)典力學(xué)中，動(dòng)量(國(guó)際單位制中的單位為kg·m/s)表示為物體的質(zhì)量和速度的乘積。一般而言，一個(gè)物體的動(dòng)量指的是這個(gè)物體在它運(yùn)動(dòng)方向上保持運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。動(dòng)量實(shí)際上是牛頓第一定律的一個(gè)推論。動(dòng)量守恒定律是指在一個(gè)系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變[1]。1.2 角動(dòng)
內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì) 2022年8期2022-06-21
- 基于簡(jiǎn)并腔中渦旋光子的量子模擬實(shí)驗(yàn)獲得成功
將攜帶不同軌道角動(dòng)量的光子（又稱為渦旋光子）束縛在駐波簡(jiǎn)并光學(xué)諧振腔內(nèi)，通過(guò)引入光子的自旋軌道耦合，人工模擬了一種具有拓?fù)湫再|(zhì)的一維晶格。相關(guān)科研成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications）。人工合成的維度，能等效于實(shí)際空間維度，進(jìn)而壓縮實(shí)驗(yàn)體系占用的物理空間。維度一般指獨(dú)立的時(shí)空坐標(biāo)。比如，平面是二維的，描述平面上的位置至少需要兩個(gè)方向上的坐標(biāo)，時(shí)間則具有一維性，任意舉出兩個(gè)時(shí)刻都能比較先后。2015年，中國(guó)科學(xué)院量子信息重點(diǎn)實(shí)
科學(xué) 2022年3期2022-06-16
- 部分相干徑向偏振渦旋光焦場(chǎng)軌道角動(dòng)量特性
渦旋光束的軌道角動(dòng)量在光學(xué)探測(cè)[1-2]、空間光通信[3-4]、光學(xué)微操縱[5]等領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用。徑向偏振渦旋光束是一種偏振態(tài)沿徑向變化的渦旋光束[6-7],兼具獨(dú)特的偏振和相位分布特點(diǎn),經(jīng)過(guò)聚焦可能產(chǎn)生更新穎的軌道角動(dòng)量性質(zhì),吸引了越來(lái)越多的關(guān)注。與完全相干光束相比,部分相干光束受湍流大氣影響更小,光束的傳輸質(zhì)量和性能更為優(yōu)良[8-10],因此,開(kāi)展部分相干的徑向偏振渦旋光束聚焦軌道角動(dòng)量特性研究,對(duì)其在空間目標(biāo)探測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用有著潛在價(jià)值。Guo等
激光與紅外 2022年5期2022-06-09
- 光學(xué)軌道角動(dòng)量復(fù)用糾纏源的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生及其應(yīng)用
子除了具有自旋角動(dòng)量外,還有軌道角動(dòng)量(OAM)。與光子的自旋角動(dòng)量不同,軌道角動(dòng)量的軌道量子數(shù)可以取任意整數(shù),可以利用光子的軌道角動(dòng)量構(gòu)建一個(gè)高維的希爾伯特空間,因而光學(xué)軌道角動(dòng)量可以成為高維經(jīng)典信息和量子信息的載體[2]。另外,由于帶有軌道角動(dòng)量的光束具有螺旋波前、環(huán)狀光強(qiáng)分布以及軌道角動(dòng)量的不同模式之間相互正交等特性,其在經(jīng)典通信、量子通信和粒子操控等領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用。例如,由于軌道角動(dòng)量光束的螺旋結(jié)構(gòu)和暗中空特性,可以用它對(duì)微粒進(jìn)行束縛和操控
量子電子學(xué)報(bào) 2022年2期2022-04-16
- 聚焦場(chǎng)自旋-軌道角動(dòng)量相互作用的研究進(jìn)展
由度與光的自旋角動(dòng)量(SAM)相關(guān)[1]。除了自旋角動(dòng)量,光還具有軌道角動(dòng)量(OAM)[2],光的軌道角動(dòng)量與光場(chǎng)的螺旋相位波前相關(guān)[3]。在傍軸條件下,光的自旋角動(dòng)量和軌道角動(dòng)量在自由空間傳輸過(guò)程中是相互獨(dú)立且各自守恒的。然而,在緊聚焦或者散射等非傍軸光場(chǎng)中[4],它們之間會(huì)發(fā)生相互耦合和轉(zhuǎn)化,被稱為光的自旋-軌道相互作用(SOIs)。光的自旋-軌道相互作用是光學(xué)和光子學(xué)普遍存在的現(xiàn)象,尤其是在亞波長(zhǎng)尺度,其中最著名的自旋軌道相互作用是自旋霍爾效應(yīng)。它是
量子電子學(xué)報(bào) 2022年1期2022-02-25
- 軌道角動(dòng)量算符與矢量算符及標(biāo)量算符對(duì)易關(guān)系的嚴(yán)格證明
之一[1]. 角動(dòng)量算符是量子力學(xué)中的一個(gè)重要算符[2]，人們經(jīng)常要計(jì)算角動(dòng)量算符與其它算符之間的對(duì)易關(guān)系. 楊秀德等人[3]對(duì)常見(jiàn)的坐標(biāo)算符、動(dòng)量算符、角動(dòng)量算符與角動(dòng)量算符之間的對(duì)易關(guān)系進(jìn)行了計(jì)算，并由此總結(jié)出了角動(dòng)量算符與矢量算符的一個(gè)普遍的對(duì)易關(guān)系. 該對(duì)易關(guān)系是十分重要的，但通常的教材中并沒(méi)有給出嚴(yán)格的證明. 由于角動(dòng)量算符與空間旋轉(zhuǎn)有關(guān)，本文利用矢量算符的旋轉(zhuǎn)特性，嚴(yán)格的證明了角動(dòng)量算符與矢量算符的對(duì)易關(guān)系；同時(shí)，也論證了角動(dòng)量算符與標(biāo)量算符的
大學(xué)物理 2022年12期2022-02-18
- 雙太陽(yáng)翼GEO 衛(wèi)星在軌角動(dòng)量管控方法
的作用下，飛輪角動(dòng)量存在隨時(shí)間累積項(xiàng)，需要定期進(jìn)行角動(dòng)量卸載，避免飛輪轉(zhuǎn)速飽和。目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)航天器環(huán)境干擾和動(dòng)力學(xué)特性的在軌辨識(shí)已經(jīng)開(kāi)展了廣泛研究。文獻(xiàn)［1］提出了一種利用光壓力矩輔助衛(wèi)星太陽(yáng)電池翼角度調(diào)整進(jìn)行角動(dòng)量管控的方法，但該卸載方法僅對(duì)對(duì)日定向衛(wèi)星適用。文獻(xiàn)［2］設(shè)計(jì)了一種基于以飛輪極限角動(dòng)量為參考的零運(yùn)動(dòng)力矩分配輪系角動(dòng)量管控策略，主要目的是避免系統(tǒng)角動(dòng)量未達(dá)到包絡(luò)面時(shí)部分飛輪角動(dòng)量出現(xiàn)飽和。文獻(xiàn)［3］的研究對(duì)象限定在采用慣性系為控制基準(zhǔn)的航
上海航天 2021年6期2022-01-06
- 磁場(chǎng)中荷電粒子動(dòng)量分量間不對(duì)易性和角動(dòng)量的一個(gè)新關(guān)系
零，而是正比于角動(dòng)量的一個(gè)分量［參見(jiàn)下文中的式（9）］.本文把粒子動(dòng)量不同分量間的泊松括號(hào)或?qū)σ钻P(guān)系都稱為不對(duì)易性，而且磁場(chǎng)為穩(wěn)恒場(chǎng)，但不要求空間分布均勻.于是，一方面，粒子局限在球面上的自由運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)是其本性；另一方面，“磁性本質(zhì)上是旋轉(zhuǎn)性”（英文原文:magnetism was essentially rotational in nature.這一觀點(diǎn)的歷史源頭及其在認(rèn)識(shí)磁性中的意義，參見(jiàn)文獻(xiàn)［1］及其參考文獻(xiàn)）.由于旋轉(zhuǎn)性是它們二者的一個(gè)共性，應(yīng)該有
大學(xué)物理 2021年12期2021-12-12
- 論角動(dòng)量的態(tài)空間
0)微觀客體的角動(dòng)量有兩種，即軌道角動(dòng)量和自旋角動(dòng)量.軌道角動(dòng)量即為核外電子相對(duì)于原子核的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的角動(dòng)量，而自旋角動(dòng)量則被認(rèn)為是電子等基本粒子的內(nèi)稟屬性.不過(guò)不論是哪種角動(dòng)量，其數(shù)學(xué)形式是一致的，即其二者所滿足的對(duì)易關(guān)系和本征方程是相同的.區(qū)別僅在于軌道角動(dòng)量的量子數(shù)l僅可取整數(shù)，而自旋角動(dòng)量的量子數(shù)s可取整數(shù)和半整數(shù).關(guān)于角動(dòng)量的完備理論在眾多教材中都可找到詳盡的描述[1-7]，但是關(guān)于不同角動(dòng)量量子數(shù)下角動(dòng)量態(tài)空間的結(jié)構(gòu)，卻未能找到相關(guān)的文獻(xiàn)，所以
大學(xué)物理 2021年10期2021-10-14
- 速率模式飛輪姿態(tài)控制系統(tǒng)飛輪組合平穩(wěn)切換方法*
輸出的轉(zhuǎn)速(或角動(dòng)量)按一定關(guān)系(通常為比例關(guān)系)跟蹤輸入指令信號(hào)，而力矩模式飛輪的輸出力矩(角動(dòng)量變化率)按一定關(guān)系(通常為比例關(guān)系)跟蹤輸入信號(hào)。力矩飛輪也可通過(guò)星載計(jì)算機(jī)采樣飛輪轉(zhuǎn)速閉環(huán)而等效為速率模式以完成工作。在以飛輪為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的衛(wèi)星姿態(tài)控制系統(tǒng)中，飛輪的配置往往存在一定的冗余，因此可以選擇不同的飛輪組合進(jìn)行衛(wèi)星姿態(tài)的控制。當(dāng)衛(wèi)星上有大角動(dòng)量掃描式有效載荷(如微波輻射計(jì)、微波散射計(jì)等)時(shí)，必須利用飛輪產(chǎn)生相反方向的角動(dòng)量，將整星補(bǔ)償為在軌道面內(nèi)近
飛控與探測(cè) 2021年2期2021-08-12
- 自旋-1角動(dòng)量分量的不確定關(guān)系
不確定關(guān)系自旋角動(dòng)量是量子系統(tǒng)的可觀測(cè)量, 已知自旋-1角動(dòng)量的三個(gè)分量為且滿足與軌道角動(dòng)量相同的對(duì)易關(guān)系：[Sx,Sy]=i?Sz, [Sy,Sz]=i?Sx, [Sz,Sx]=i?Sy.(2)令?=1, 由不確定關(guān)系(1)可得ΔSxΔSy≥|〈Sz〉|/2, ΔSyΔSz≥|〈Sx〉|/2, ΔSzΔSx≥|〈Sy〉|/2,(3)因此, 有(ΔSxΔSyΔSz)2≥|〈Sx〉〈Sy〉〈Sz〉|/8.(4)由于式(4)僅在不等式兩端全為0時(shí)等號(hào)成立, 但
吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（理學(xué)版） 2021年4期2021-07-15
- 剛體教學(xué)中對(duì)轉(zhuǎn)矩和角動(dòng)量的思考
力學(xué)中，轉(zhuǎn)矩和角動(dòng)量是特別重要的概念，也是很不容易理解的概念。直接講質(zhì)點(diǎn)或質(zhì)點(diǎn)系的定點(diǎn)或定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，難免會(huì)艱澀不易懂。本文將其與力學(xué)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)聯(lián)系起來(lái)，對(duì)定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)和定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩和角動(dòng)量進(jìn)行了分析，使關(guān)于轉(zhuǎn)動(dòng)的教學(xué)更順暢更容易理解。關(guān)鍵詞：角動(dòng)量;轉(zhuǎn)矩一般物體不僅會(huì)平動(dòng)，還會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)、晃動(dòng)或者彎曲，為了研究的方便，我們可以使問(wèn)題簡(jiǎn)化一些，把剛體作為研究對(duì)象，剛體實(shí)際上是一種理想模型，它在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候形狀是保持不變的。如果我們不考慮剛體質(zhì)心的運(yùn)動(dòng)，那么剛體就
發(fā)明與創(chuàng)新·職業(yè)教育 2020年11期2020-12-06
- 氫原子角動(dòng)量量子化模型的可視化
程的結(jié)論，建立角動(dòng)量空間量子化模型，使抽象的內(nèi)容形象化，加強(qiáng)物理模型實(shí)質(zhì)講解、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)質(zhì)量具有非常重要的作用。關(guān)鍵詞：氫原子;角動(dòng)量;量子化;Matlab中圖分類號(hào)：G642.41? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2020）12-0322-03量子力學(xué)是反映分子、原子、原子核和基本粒子等微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理論，對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)，人們普遍感到量子力學(xué)的概念抽象、理論性強(qiáng)、數(shù)學(xué)難度大、計(jì)算煩瑣、難以理解，打破了學(xué)習(xí)普
教育教學(xué)論壇 2020年12期2020-04-01
- 升降算符在Lz表象求解中的應(yīng)用①
符被廣泛應(yīng)用于角動(dòng)量的研究。例如：呼和滿都拉等分析了一維諧振子模型中升降算符的性質(zhì)及電子自旋角動(dòng)量的升降算符[1～2]；田杏霞等使用升降算符給出了角動(dòng)量算符的矩陣表示并進(jìn)行表象變換[3]；梁霄使用代數(shù)解法給出了量子力學(xué)中的若干升降算符[4]；王百川等從不同角度分析了升降算符的性質(zhì)和作用[5]；王東方等使用升降算符對(duì)電子自旋和角動(dòng)量耦合進(jìn)行了分析[6]；尋大毛等給出了角動(dòng)量量子數(shù)1的升降算符并生成了球諧函數(shù)[7]。本文就是將升降算符應(yīng)用于Lz表象的具體求解之
- 高中物理學(xué)習(xí)角動(dòng)量的探究
黃琰摘 要：“角動(dòng)量守恒定律”是自然界最基本最普遍的定律之一，應(yīng)用該定律來(lái)處理力學(xué)問(wèn)題在近幾年的全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽中屢屢出現(xiàn)。從反饋情況來(lái)看，能否靈活應(yīng)用“角動(dòng)量守恒成為解題的關(guān)鍵。認(rèn)清該定律的內(nèi)容及其規(guī)律并能夠適當(dāng)?shù)刈兪教幚泶祟悊?wèn)題，無(wú)疑對(duì)解決此類問(wèn)題有很大的幫助。關(guān)鍵詞：高中物理;角動(dòng)量;自然現(xiàn)象在研究物體的全部運(yùn)動(dòng)的過(guò)程時(shí)，往往不能準(zhǔn)確的表達(dá)，這就需要用另一個(gè)力學(xué)量來(lái)表達(dá)，即角動(dòng)量，在求解角動(dòng)量的過(guò)程中，將質(zhì)心系與質(zhì)點(diǎn)系緊密聯(lián)系，同時(shí)運(yùn)用角動(dòng)量定理和
大東方 2019年9期2019-10-21
- 大學(xué)物理剛體力學(xué)中的進(jìn)動(dòng)研究及應(yīng)用拓展
;剛體;進(jìn)動(dòng);角動(dòng)量;陀螺儀中圖分類號(hào)：G640 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2019）03-0061-03 Abstract： In order to carry out vivid visualization of teaching and enhance the integration degree of physics and engineering， the precession in rigid body mechanics
高教學(xué)刊 2019年3期2019-09-10
- 基于磁力矩器的GEO衛(wèi)星角動(dòng)量卸載方法
矩，用于衛(wèi)星的角動(dòng)量卸載和姿態(tài)控制.LEO軌道的地球磁場(chǎng)強(qiáng)度較大，一般為20 000 nT左右，使用小型的磁力矩器就可以產(chǎn)生10-4N·m～10-3N·m的力矩.對(duì)于太陽(yáng)同步軌道，衛(wèi)星對(duì)地定向狀態(tài)下的地磁場(chǎng)強(qiáng)度周期變化的，可以通過(guò)選擇合適的位置開(kāi)啟磁力矩器產(chǎn)生合適力矩進(jìn)行角動(dòng)量卸載[1]或者使用三軸磁力矩器進(jìn)行姿態(tài)控制[2].對(duì)于高軌衛(wèi)星，由于地球磁場(chǎng)較弱，一般不使用磁力矩器.然而高軌衛(wèi)星受到的干擾力矩以太陽(yáng)光壓力矩為主，量級(jí)一般小于10-5N·m，若采用
空間控制技術(shù)與應(yīng)用 2019年3期2019-07-22
- 非定態(tài)下角動(dòng)量分量間不確定關(guān)系的驗(yàn)證
鳳良?非定態(tài)下角動(dòng)量分量間不確定關(guān)系的驗(yàn)證景穩(wěn)柱，石鳳良（唐山師范學(xué)院 物理系，河北 唐山 063000）不確定關(guān)系；非定態(tài)；軌道角動(dòng)量；自旋角動(dòng)量不確定關(guān)系問(wèn)題是量子力學(xué)的基本問(wèn)題之一。已有文獻(xiàn)大多局限于在定態(tài)下驗(yàn)證能量和時(shí)間、坐標(biāo)和動(dòng)量間的不確定關(guān)系[1,2]。筆者驗(yàn)證了軌道角動(dòng)量分量間、自旋角動(dòng)量分量間的不確定關(guān)系在非定態(tài)下仍然成立。1 非定態(tài)下軌道角動(dòng)量分量間的不確定關(guān)系軌道角動(dòng)量分量間的對(duì)易關(guān)系為[3]計(jì)算軌道角動(dòng)量各分量的均方偏差為其中由上述結(jié)
唐山師范學(xué)院學(xué)報(bào) 2019年3期2019-06-18
- 為什么星系不是球形的？
狀其實(shí)要?dú)w功于角動(dòng)量。在角動(dòng)量的作用下，天體會(huì)圍繞星系的中心做質(zhì)心運(yùn)動(dòng)，并且漸漸地形成了一個(gè)平面。即使星系內(nèi)單個(gè)天體的軌道發(fā)生些許變化，這些天體圍繞星系中心旋轉(zhuǎn)的總角動(dòng)量是不變的，即角動(dòng)量守恒。想象一個(gè)垂直于星系旋轉(zhuǎn)軸的平面，不同天體相對(duì)于平面向上和向下的動(dòng)量都抵消了，只有保持天體繞中心旋轉(zhuǎn)的動(dòng)量保留了下來(lái)。英國(guó)健康基金會(huì)高管亞歷山大·富蘭克林·陳
科學(xué)之謎 2019年2期2019-03-25
- 軌道角動(dòng)量模式識(shí)別方法綜述
子除了具有自旋角動(dòng)量外還具有軌道角動(dòng)量. 1909年，在愛(ài)因斯坦的光量子理論[1]提出幾年之后，Poynting發(fā)現(xiàn)了光子具有自旋角動(dòng)量[2]，然而，直到1992年光子的軌道角動(dòng)量才被Allen等人發(fā)現(xiàn)，而且揭示了拉蓋爾-高斯模式的角向指數(shù)l和光子的軌道角動(dòng)量之間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系[3]. 光子的自旋角動(dòng)量和偏振有關(guān)，若1束光是圓偏振光，則光束中每個(gè)光子都攜帶了σ?的自旋角動(dòng)量. 由于電磁場(chǎng)的橫波性，σ只能取±1，分別對(duì)應(yīng)于左旋圓偏振和右旋圓偏振. 這2個(gè)態(tài)是量
物理實(shí)驗(yàn) 2019年2期2019-03-18
- 關(guān)于角動(dòng)量的教學(xué)探討*
132012)角動(dòng)量是研究物體轉(zhuǎn)動(dòng)的重要物理量, 是轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)的核心概念之一.目前, 絕大多數(shù)大學(xué)物理教材在介紹角動(dòng)量時(shí)[1～7], 都是先定義質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量, 再通過(guò)質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量推演出剛體和一般質(zhì)點(diǎn)系的角動(dòng)量.然而, 由于質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量是力學(xué)中最初涉及物理量間矢積運(yùn)算的物理量之一, 它與學(xué)生之前所遇到的物理量都不相似, 具有明顯的特殊性, 會(huì)使初次接觸它的學(xué)生感到十分陌生, 不容易理解和掌握.本文提出了講解和闡釋剛體、質(zhì)點(diǎn)以及一般質(zhì)點(diǎn)系角動(dòng)量概念和相關(guān)理論的新思路
物理通報(bào) 2018年12期2018-12-24
- 角動(dòng)量守恒定律
仕鵬【摘 要】角動(dòng)量這個(gè)概念是經(jīng)典物理學(xué)中的重要組成部分，主要是為了研究物體的轉(zhuǎn)動(dòng)。剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和角速度的乘積叫做剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量。角動(dòng)量守恒定律是力學(xué)中三大守恒定律之一，具有非常重要的地位。本文將簡(jiǎn)要介紹角動(dòng)量守恒定律和它的應(yīng)用?！娟P(guān)鍵詞】角動(dòng)量；角動(dòng)量守恒；應(yīng)用生活中可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，人走路的時(shí)候正常情況下都是會(huì)擺臂的，這在人看起來(lái)是十分正常的，但是其中也蘊(yùn)含了科學(xué)的知識(shí)，就是角動(dòng)量守恒。一、角動(dòng)量剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和角速度的乘積叫做剛體轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量，或動(dòng)力矩
文理導(dǎo)航·教育研究與實(shí)踐 2018年3期2018-08-11
- 軌控大干擾下的系統(tǒng)角動(dòng)量管理*
姿態(tài)長(zhǎng)期控制的角動(dòng)量管理裝置，如飛輪和控制力矩陀螺，存在控制力矩能力及角動(dòng)量吸收容量的約束問(wèn)題，因此軌道控制時(shí)多采用推力器進(jìn)行姿態(tài)控制，以抑制軌控推力器工作時(shí)產(chǎn)生的姿態(tài)影響.當(dāng)在軌航天器三軸姿態(tài)控制推力器由于部分異常或其它問(wèn)題導(dǎo)致推力器無(wú)法使用、推力器無(wú)法提供三軸控制力矩時(shí)，則航天器成為噴氣欠驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)[5-6]，在軌控大干擾下一般很難實(shí)現(xiàn)軌控期間的姿態(tài)維持控制.利用角動(dòng)量管理裝置實(shí)現(xiàn)軌控期間的姿態(tài)維持控制時(shí)，采用磁力矩器卸載方式，存在無(wú)法短時(shí)間內(nèi)完成角
空間控制技術(shù)與應(yīng)用 2018年2期2018-05-15
- 聲子角動(dòng)量與手性聲子?
.原子磁矩與總角動(dòng)量J=mvr的比值稱回磁比其中g(shù)是朗德因子,他們認(rèn)為,其理論值應(yīng)該為1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果有1.02和1.45等.他們發(fā)表的結(jié)果為1.02,驗(yàn)證了分子電流的假設(shè),這就是愛(ài)因斯坦-德哈斯效應(yīng).然而,后來(lái)的實(shí)驗(yàn)表明g≈2,間接驗(yàn)證了后來(lái)發(fā)現(xiàn)的電子自旋(驗(yàn)證電子自旋的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)——斯特恩蓋拉赫實(shí)驗(yàn)要晚于這一系列實(shí)驗(yàn)),在鐵磁體中原子磁矩的主要貢獻(xiàn)來(lái)自電子自旋磁矩而非軌道磁矩[1].根據(jù)磁矩與角動(dòng)量的關(guān)系以及角動(dòng)量守恒,愛(ài)因斯坦-德哈斯效應(yīng)提供了一種測(cè)量各種
物理學(xué)報(bào) 2018年7期2018-05-03
- 軌道角動(dòng)量電磁波在無(wú)線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
譜利用率，軌道角動(dòng)量復(fù)用技術(shù)作為一種可能的解決措施，在無(wú)線通信中獲得了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛研究。2 軌道角動(dòng)量復(fù)用技術(shù)目前常用的移動(dòng)通信、廣播電視、衛(wèi)星通信和導(dǎo)航等均基于平面電磁波理論（球面波的遠(yuǎn)距離近似），其等相位面與傳播軸垂直。電磁波的軌道角動(dòng)量（orbital angular momentum，OAM）特性卻使得電磁波的等相位面沿著傳播方向呈螺旋上升的形態(tài)，故軌道角動(dòng)量電磁波又稱 渦旋電磁波 ，如圖1所示[1]。圖1 軌道角動(dòng)量電磁波與常規(guī)電磁波示意圖與
數(shù)字通信世界 2018年1期2018-04-18
- 剛體角動(dòng)量和轉(zhuǎn)動(dòng)定律的教學(xué)討論
剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量與角速度關(guān)系表述不是很明確，往往使學(xué)生產(chǎn)生錯(cuò)誤的理解，另外，在轉(zhuǎn)動(dòng)定律中對(duì)力矩與角加速度關(guān)系交代不明確，也使學(xué)生對(duì)剛體這一章中的物理量理解不透徹.原因可能是，第一，教材中給定的描述使學(xué)生迷失方向，產(chǎn)生誤解；第二，教學(xué)的學(xué)時(shí)數(shù)有限對(duì)此問(wèn)題的闡述帶來(lái)的限制[1]；第三，教師在授課過(guò)程中經(jīng)常采用類比的講法，給學(xué)生造成一個(gè)錯(cuò)覺(jué).本文對(duì)剛體這一章涉及的幾個(gè)物理量之間的關(guān)系進(jìn)行討論，希望對(duì)讀者有所借鑒.1 剛體的角動(dòng)量式中，mi為 Pi點(diǎn)的質(zhì)量→i
赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)·自然科學(xué)版 2018年1期2018-02-28
- 輪系航天器的角動(dòng)量包絡(luò)分析及角動(dòng)量管理
態(tài)控制以及滿足角動(dòng)量需求且具有一定冗余，一般配置4個(gè)或以上飛輪組成輪系系統(tǒng)輸出控制力矩[1-2]。航天器在軌運(yùn)行時(shí)受環(huán)境外擾力矩作用，當(dāng)無(wú)角動(dòng)量卸載介入時(shí)輪系積累角動(dòng)量將持續(xù)增長(zhǎng)，使得飛輪組角動(dòng)量飽和而喪失三軸控制能力。因此，系統(tǒng)一般配置磁卸載或噴氣卸載裝置[3]，特別是當(dāng)判定飛輪角動(dòng)量超過(guò)設(shè)定安全閾值時(shí)自主觸發(fā)噴氣卸載。然而，噴氣卸載勢(shì)必引起星體姿態(tài)波動(dòng)對(duì)載荷工作產(chǎn)生影響，因此合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并輔之有效的角動(dòng)量管理以減小不必要噴氣卸載，是在軌航天器實(shí)現(xiàn)載
中國(guó)空間科學(xué)技術(shù) 2017年6期2018-01-15
- 對(duì)角動(dòng)量定理的表達(dá)式和適用對(duì)象的說(shuō)明
先定義了力矩和角動(dòng)量，從質(zhì)點(diǎn)的牛頓第二定律出發(fā)，首先引出質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量定理，又經(jīng)嚴(yán)格的分析推導(dǎo)，給出不同物體及系統(tǒng)繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的角動(dòng)量定理表達(dá)式，最后對(duì)角動(dòng)量定理適用對(duì)象進(jìn)行特別說(shuō)明。關(guān)鍵詞：力矩 角動(dòng)量 角動(dòng)量定理 質(zhì)點(diǎn) 可形變非剛體 系統(tǒng)中圖分類號(hào)：O313 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）09（a）-0244-02角動(dòng)量定理是大學(xué)物理中的一個(gè)重要內(nèi)容，許多教材在介紹角動(dòng)量定理時(shí)順序是按照這兩種方式進(jìn)行的，第一種：首先在質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)
科技資訊 2017年25期2017-10-20
- 兩個(gè)同心帶電球殼體系電磁場(chǎng)角動(dòng)量的研究
球殼體系電磁場(chǎng)角動(dòng)量的研究趙慧媛 阮建紅(華東師范大學(xué)物理與材料科學(xué)學(xué)院， 上海 200241)電磁場(chǎng)的動(dòng)量和角動(dòng)量是經(jīng)典電磁學(xué)有趣而又基本的問(wèn)題。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)電磁理論，電磁場(chǎng)角動(dòng)量可表示為L(zhǎng)em=ε0∫vr×(E×B)dV，對(duì)恒定電磁場(chǎng)，角動(dòng)量還可以用Lem=∫r×ρAdV來(lái)計(jì)算，文章對(duì)此進(jìn)行了分析。通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的模型，即一個(gè)固定的絕緣帶電球殼處在另一個(gè)旋轉(zhuǎn)的絕緣帶電球殼中心，分析了該體系電磁場(chǎng)從建立到穩(wěn)定，再到撤去的過(guò)程中，整個(gè)系統(tǒng)角動(dòng)量的變化情況。驗(yàn)證了
物理與工程 2017年5期2017-09-12
- 遙感相機(jī)姿態(tài)控制軸的動(dòng)平衡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證
反作用力產(chǎn)生的角動(dòng)量會(huì)改變遙感衛(wèi)星的姿態(tài)，進(jìn)而影響其他遙感相機(jī)的工作姿態(tài)。為了在遙感相機(jī)姿態(tài)控制軸內(nèi)自平衡該角動(dòng)量，減小影響，設(shè)計(jì)了一種遙感相機(jī)姿態(tài)控制軸動(dòng)平衡機(jī)械機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)主要由一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、一個(gè)主軸、一個(gè)傳動(dòng)齒輪系、一個(gè)增速器及一個(gè)角動(dòng)量平衡輪組成。機(jī)構(gòu)工作時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)主軸帶動(dòng)遙感相機(jī)姿態(tài)控制軸調(diào)整相機(jī)姿態(tài)，同時(shí)，電機(jī)定子的反作用力通過(guò)傳動(dòng)齒輪系、增速器逐級(jí)傳遞，驅(qū)動(dòng)角動(dòng)量平衡輪旋轉(zhuǎn)。通過(guò)調(diào)整角動(dòng)量平衡輪的質(zhì)量放大比或者增速器的增速比可得適當(dāng)量值
中國(guó)機(jī)械工程 2017年16期2017-08-31
- 角動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用
韓芍娜摘要：角動(dòng)量守恒定律是自然界中最基本的守恒定律之一。它反映了質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系圍繞一點(diǎn)或軸運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律。本文從角動(dòng)量守恒定律出發(fā)，對(duì)角動(dòng)量守恒在航天航空、體育賽事、日常生活中等常見(jiàn)現(xiàn)象進(jìn)行介紹。關(guān)鍵詞：角動(dòng)量；守恒；應(yīng)用在研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，通常用動(dòng)量描述物體的運(yùn)動(dòng)，而人們經(jīng)常遇到質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)系繞某一定點(diǎn)或定軸運(yùn)動(dòng)的情況。例如，太陽(yáng)系中行星繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)、月球繞地球的轉(zhuǎn)動(dòng)、物體繞某一定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)等，運(yùn)動(dòng)的物體速度的大小和方向都在不斷變化，因而其動(dòng)量也在不斷變化，人
新校園·上旬刊 2017年5期2017-07-24
- 角動(dòng)量平方算符的矢量分析計(jì)算
16022)?角動(dòng)量平方算符的矢量分析計(jì)算周運(yùn)清 黃文濤 周愷元(浙江海洋大學(xué)物理系；浙江省海洋大數(shù)據(jù)挖掘與應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 舟山 316022)量子物理是從經(jīng)典物理中發(fā)展而來(lái)的，在其教學(xué)中有意識(shí)地挖掘現(xiàn)有教材以便與經(jīng)典進(jìn)行對(duì)比，指出兩者的差異，并說(shuō)明在什么條件下量子描述退化為經(jīng)典描述，具有十分重要的教學(xué)價(jià)值，而角動(dòng)量的平方算符的推導(dǎo)剛好提供了這樣的契機(jī). 本文利用矢量算符分析的方法來(lái)推導(dǎo)出在球坐標(biāo)系下角動(dòng)量平方算符的表達(dá)式，同時(shí)與經(jīng)典的角動(dòng)量平方進(jìn)行
物理與工程 2016年6期2017-01-06
- 光子軌道角動(dòng)量的應(yīng)用與發(fā)展
——記中山大學(xué)光電材料與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室蔡鑫倫課題組及其研究學(xué)科
光子軌道角動(dòng)量的應(yīng)用與發(fā)展 ——記中山大學(xué)光電材料與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室蔡鑫倫課題組及其研究學(xué)科眾所周知，光是一種物質(zhì)，它總是沿直線傳播。人類自古以來(lái)就研究光，而漩渦光束直到1992年才在荷蘭萊頓大學(xué)被Allen等人發(fā)現(xiàn)?？茖W(xué)家看到一個(gè)有趣的現(xiàn)象：在漩渦光束中，光線不是直線傳播，而是以螺旋線的形式，在一個(gè)空心的圓錐形光束中傳播。因此，這種光束看起來(lái)像一個(gè)漩渦或龍卷風(fēng)，其中的光線可以向左或向右扭轉(zhuǎn)。光子可以攜帶軌道角動(dòng)量，這一科學(xué)發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了多個(gè)學(xué)科新的發(fā)展，如
科學(xué)中國(guó)人 2016年34期2016-12-28
- 談?wù)?span id="syggg00" class="hl">角動(dòng)量守恒及其應(yīng)用
6000）談?wù)?span id="syggg00" class="hl">角動(dòng)量守恒及其應(yīng)用孫少卿（山東省臨沂市第一中學(xué)，山東 臨沂 276000）角動(dòng)量這一概念是經(jīng)典物理學(xué)里面的重要組成部分，角動(dòng)量的研究主要是對(duì)于物體的轉(zhuǎn)動(dòng)方面，并且可以延伸到量子力學(xué)、原子物理以及天體物理等方面。角動(dòng)量這一概念范疇系統(tǒng)的介紹的力矩、角速度、角加速度的概念，并且統(tǒng)籌的聯(lián)系到質(zhì)點(diǎn)系、質(zhì)心系、對(duì)稱性等概念.本文主要對(duì)角動(dòng)量守恒定律和其應(yīng)用進(jìn)行論述。對(duì)定律本身進(jìn)行了簡(jiǎn)略的闡述，并就其守恒條件及其結(jié)論進(jìn)行了定性分析。角動(dòng)量；守恒；應(yīng)用大家
人生十六七 2016年32期2016-11-20
- 新探索光運(yùn)動(dòng)有新形式？
量的特征之一是角動(dòng)量。之前，人們一直以為所有形式的光的角動(dòng)量都是復(fù)雜的普朗克常數(shù)。最近，來(lái)自都柏林圣三一學(xué)院物理系的凱爾·巴蘭坦博士和保羅·伊斯特姆教授，與來(lái)自克蘭的約翰·多尼根教授展示了光的一種新形式，每個(gè)光子的角動(dòng)量只是普朗克常數(shù)的一半。約翰·多尼根教授說(shuō)：“我的研究致力納米光子束，是對(duì)納米量級(jí)上光的表現(xiàn)形式的研究。一束光的特性有光色、波長(zhǎng)，還有鮮為人知的角動(dòng)量。角動(dòng)量是描述物體轉(zhuǎn)動(dòng)量的物理量。對(duì)一束光而言，盡管傳播方向?yàn)橹本€，但光依然可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
飛碟探索 2016年8期2016-09-06
- 基于角動(dòng)量空間的SGCMGs姿態(tài)控制策略
1109)基于角動(dòng)量空間的SGCMGs姿態(tài)控制策略梁金金，張小柯，宋效正，呂 旺(上海航天技術(shù)研究院上海衛(wèi)星工程研究所，上海201109)針對(duì)單框架控制力矩陀螺(SGCMGs)的奇異問(wèn)題，旨在建立一種基于角動(dòng)量空間而非力矩空間的SGCMGs姿態(tài)控制策略，從根源上解決SGCMGs的操縱奇異，且不失其敏捷特性.由于此控制方案的動(dòng)量管理環(huán)節(jié)需要另外一套動(dòng)量交換機(jī)構(gòu)參與，故引入反作用飛輪(RWs)組成混合執(zhí)行機(jī)構(gòu)，同時(shí)RWs可在機(jī)動(dòng)末端用于高精度姿態(tài)穩(wěn)定.針對(duì)雙平
空間控制技術(shù)與應(yīng)用 2016年5期2016-04-08
- 電推進(jìn)衛(wèi)星角動(dòng)量卸載研究
90電推進(jìn)衛(wèi)星角動(dòng)量卸載研究馬雪1,2,*,韓冬1,2,湯亮1,21.北京控制工程研究所,北京100190 2.空間智能控制技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100190電推進(jìn)衛(wèi)星需要在進(jìn)行位置保持的同時(shí)通過(guò)將推力器的指向略微偏離質(zhì)心來(lái)產(chǎn)生控制力矩,完成角動(dòng)量卸載。針對(duì)該問(wèn)題,文章在給定推力器開(kāi)機(jī)位置、時(shí)長(zhǎng)和動(dòng)量輪目標(biāo)卸載量的情況下,提出了正常模式和故障模式下的角動(dòng)量卸載算法。通過(guò)對(duì)推力模型的簡(jiǎn)化,得出了推力器最優(yōu)偏轉(zhuǎn)方向的解析解,并對(duì)考慮推力器弧段損失和不考慮弧段損失
中國(guó)空間科學(xué)技術(shù) 2016年1期2016-02-13
- 角動(dòng)量的理論研究
54300 ）角動(dòng)量的理論研究尹芬芬（銅仁學(xué)院 物理與電子工程學(xué)院，貴州 銅仁 554300 ）研究一些物理問(wèn)題時(shí)，我們會(huì)遇到質(zhì)點(diǎn)或質(zhì)點(diǎn)系相對(duì)于參考點(diǎn)或繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，此時(shí)用速度、動(dòng)量都不能解決，因此物理學(xué)中引入了新的物理量—角動(dòng)量。角動(dòng)量能準(zhǔn)確地描述物體的轉(zhuǎn)動(dòng)狀況，在量子領(lǐng)域中也能反映表征狀態(tài)，并且在現(xiàn)代技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。本文從角動(dòng)量的定義出發(fā)，對(duì)質(zhì)點(diǎn)對(duì)參考點(diǎn)、質(zhì)點(diǎn)繞定軸、質(zhì)點(diǎn)系繞定軸等不同情況下的角動(dòng)量定理及守恒定律進(jìn)行了研究，并對(duì)動(dòng)量守恒和角動(dòng)量
銅仁學(xué)院學(xué)報(bào) 2015年4期2015-10-11
- 角動(dòng)量算符的本征值
421008）角動(dòng)量算符的本征值高峰1，2，許成科1，2，張登玉1，2，游開(kāi)明1（1.衡陽(yáng)師范學(xué)院物理與電子工程學(xué)院，湖南衡陽(yáng) 421002；2.衡陽(yáng)師范學(xué)院南岳學(xué)院，湖南衡陽(yáng) 421008）量子物理學(xué)中，角動(dòng)量算符是一個(gè)十分重要的物理量，可以用它的本征值來(lái)表征微觀體系的狀態(tài)。本文根據(jù)對(duì)易關(guān)系，利用較為簡(jiǎn)便的方法求出任意角動(dòng)量算符的本征值，并討論了軌道角動(dòng)量算符和自旋角動(dòng)量算符的本征值。角動(dòng)量算符；對(duì)易關(guān)系；本征值0 引言角動(dòng)量是物理體系的一個(gè)重要物理量，
衡陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào) 2015年6期2015-09-26
- 電子自旋角動(dòng)量的升降算符*
)1 電子自旋角動(dòng)量的升降算符的推導(dǎo)以表示電子自旋角動(dòng)量算符，假設(shè)其分量都是厄密的，等等)而且滿足與軌道角動(dòng)量一樣的對(duì)易式，即亦即這樣假設(shè)的理由是，軌道角動(dòng)量曾從這種對(duì)易式出發(fā)，導(dǎo)出角動(dòng)量(平方及投影)的本征值，其中的情況剛好和電子自旋相符合.根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量，S在任何方向的投影的取值只能是，因此成立下列算符關(guān)系:(1)至(3)式包括了電子自旋角動(dòng)量的全部性質(zhì).其中(1)式是任何角動(dòng)量的共性.(2)，(3)式則是電子自旋特有的.為了簡(jiǎn)化運(yùn)算，引入無(wú)量綱的“泡利
- 光的角動(dòng)量
認(rèn)識(shí)到光還具有角動(dòng)量的歷史并不長(zhǎng)。1936年R.A.Beth最早提出了探測(cè)并測(cè)量光的角動(dòng)量的建議，建立了這一性質(zhì)與光的圓極化的關(guān)系。當(dāng)光的量子理論建立起來(lái)之后，角動(dòng)量的概念與光子自旋建立起漂亮的關(guān)系，許多人認(rèn)為這項(xiàng)科學(xué)任務(wù)似乎已經(jīng)完成。但其后幾十年的發(fā)展證明這只是整個(gè)故事的一半。近年來(lái)，光的角動(dòng)量的研究進(jìn)展，帶來(lái)了許多新的和廣泛的應(yīng)用，這些對(duì)人們?cè)谶@一問(wèn)題上長(zhǎng)期持有的觀念提出了新的挑戰(zhàn)。本書(shū)兩位編者為英國(guó)物理學(xué)與化學(xué)物理學(xué)的著名教授，幾十年從事基礎(chǔ)光子學(xué)和
國(guó)外科技新書(shū)評(píng)介 2014年2期2014-12-17
- 西風(fēng)角動(dòng)量輸送的氣候特征及其與急流關(guān)系研究
11 引言絕對(duì)角動(dòng)量平衡是研究大氣東、西風(fēng)帶和急流維持的物理基礎(chǔ)。絕對(duì)角動(dòng)量由相對(duì)角動(dòng)量（即 u角動(dòng)量）和牽連角動(dòng)量（即?角動(dòng)量）之和構(gòu)成，影響大氣角動(dòng)量平衡的三要素分別為山脈力矩、摩擦力矩以及大氣自身對(duì)角動(dòng)量的輸送。眾所周知，在山脈力矩和摩擦力矩的作用下，熱帶東風(fēng)帶地面大氣得到西風(fēng)角動(dòng)量，中高緯西風(fēng)帶地面大氣失去西風(fēng)角動(dòng)量；為了維持東、西風(fēng)帶和急流，大氣中必然存在角動(dòng)量的經(jīng)向輸送（Jeffreys，1926；Bjerknes，1948）。而經(jīng)向輸送主要在
大氣科學(xué) 2014年2期2014-12-13
- 應(yīng)用角動(dòng)量升降算符分析角動(dòng)量的矩陣表示和表象變換
矩陣換算，但在角動(dòng)量問(wèn)題中，角動(dòng)量分量的矩陣表示并不容易求得，本文利用升降算符計(jì)算角動(dòng)量的矩陣表示，以及不同分量表象之間的變換[1-2]．1 角動(dòng)量升降算符(1)(2)(3)(4)1.1 升降算符的定義定義算符(5)升降算符與角動(dòng)量分量滿足如下關(guān)系：(6a)(6b)(6c)(7)1.2 升降算符對(duì)波函數(shù)的作用(8)(9)將(9)式左作用于(8)式，我們可以得到：(10)將(6c)式代入上式的左邊進(jìn)行整理，得到：與(10)式對(duì)比，得：|Cjm|2〈jm+1|
通化師范學(xué)院學(xué)報(bào) 2014年8期2014-06-12
- 單框架控制力矩陀螺構(gòu)型分析與奇異可視化
SGCMG系統(tǒng)角動(dòng)量包絡(luò)的大小和形狀，而且還決定了奇點(diǎn)在空間中的分布。良好的構(gòu)型不但可以充分利用SGCMG系統(tǒng)的力矩輸出能力，而且可以降低奇點(diǎn)分布的復(fù)雜度，從而利于操縱律的設(shè)計(jì)。因此，構(gòu)型分析與設(shè)計(jì)是SGCMG應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提。對(duì)于控制力矩陀螺系統(tǒng)構(gòu)型，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從多種角度進(jìn)行了研究。文獻(xiàn)[1]針對(duì)控制力矩陀螺在空間站中的應(yīng)用，考慮了質(zhì)量、功率、體積、安全性、可維護(hù)性和壽命等指標(biāo)，對(duì)各種典型構(gòu)型進(jìn)行了對(duì)比分析，給出了構(gòu)型選擇依據(jù)。然而，該研究主要考慮了控制
中國(guó)空間科學(xué)技術(shù) 2013年1期2013-11-26
- 柱矢量光束的角動(dòng)量
能量、線動(dòng)量和角動(dòng)量。1936年Beth通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察到了光場(chǎng)中光子的角動(dòng)量，即自旋角動(dòng)量[1]。1992年，Allen等研究了近軸條件下線偏振的拉蓋爾——高斯光束（LG）的軌道角量[2]，發(fā)現(xiàn)LG光束的角動(dòng)量可以分成兩部分：一部分取決于光的偏振態(tài)，即僅與光子的自旋量子數(shù)相關(guān)的角動(dòng)量，稱為光束的自旋角動(dòng)量；另一部分取決于光傳播時(shí)的螺旋形波前相位，即僅與角向量子數(shù)相關(guān)的角動(dòng)量，稱為光束的軌道角動(dòng)量。隨后他們研究了非近軸拉蓋爾——高斯軸對(duì)稱矢量光束[5-8]，發(fā)
商洛學(xué)院學(xué)報(bào) 2013年4期2013-11-19
- 電磁學(xué)與電動(dòng)力學(xué)中的磁單極－I
荷體系的電磁場(chǎng)角動(dòng)量本文討論涉及磁單極的電磁場(chǎng)的角動(dòng)量.由于電磁場(chǎng)的角動(dòng)量要求同時(shí)存在磁場(chǎng)和電場(chǎng)時(shí)才可能具有，因此考慮一個(gè)最基本的滿足這樣要求的體系，它由一個(gè)磁荷為g的磁單極和一個(gè)電荷為e的點(diǎn)電荷構(gòu)成.把磁單極放在坐標(biāo)原點(diǎn).這個(gè)體系的安排如圖1所示，其中磁單極到場(chǎng)點(diǎn)P的矢量為r，點(diǎn)電荷到場(chǎng)點(diǎn)P的矢量為r′，磁單極到點(diǎn)電荷的矢量為R＝r－r′.為方便討論，進(jìn)一步引入r方向的單位矢量和r′方向的單位矢量.磁單極在場(chǎng)點(diǎn)P產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度H 通過(guò)適當(dāng)?shù)膯挝恢七x擇可以
物理與工程 2013年6期2013-07-30
- 同科電子組態(tài)nlq與組態(tài)nl2(2l+1)-q的原子態(tài)
時(shí)時(shí)原子的軌道角動(dòng)量、自旋角動(dòng)量、總角動(dòng)量都為零.2 泡利（Pauli）原理泡利原理：不能有兩個(gè)或兩個(gè)以上的電子處在同一個(gè)狀態(tài).對(duì)原子中的每個(gè)電子而言，電子有軌道運(yùn)動(dòng)l，軌道運(yùn)動(dòng)的空間取向由軌道磁量子數(shù)ml決定，電子還有自旋運(yùn)動(dòng)s，自旋運(yùn)動(dòng)的空間取向由自旋磁量子數(shù)ms決定.這樣電子的狀態(tài)可由五個(gè)量子數(shù)n,l,ml,s,ms標(biāo)識(shí).但各電子的自旋量子數(shù)s=是相同的，實(shí)際上四個(gè)量子數(shù)n,l,ml,ms就可以標(biāo)識(shí)電子的狀態(tài).則泡利原理可理解為：在原子中不能有n,l
- “自然坐標(biāo)系”下的角動(dòng)量定理及其應(yīng)用
然坐標(biāo)系”下的角動(dòng)量定理及其應(yīng)用吳義炳 劉銀春（福建農(nóng)林大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，福建 福州 350002）闡述在剛體的定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)中，引入“自然坐標(biāo)系”來(lái)分析，往往可以使問(wèn)題變得更加簡(jiǎn)單，物理意義變得更加清晰，并且通過(guò)具體實(shí)例加以驗(yàn)證，最后通過(guò)對(duì)剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的分析，把剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理與定點(diǎn)的角動(dòng)量定理統(tǒng)一起來(lái).自然坐標(biāo)；角動(dòng)量定理；定軸轉(zhuǎn)動(dòng)引言一般情況下，為了能夠定量地描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，經(jīng)常引用笛卡兒坐標(biāo)系；但同時(shí)也發(fā)現(xiàn)有些問(wèn)題，尤其是對(duì)那些運(yùn)動(dòng)軌跡已知的問(wèn)題
物理與工程 2011年6期2011-12-21
- 正交曲線坐標(biāo)系中的角動(dòng)量算符
曲線坐標(biāo)系中的角動(dòng)量算符成泰民, 曹連剛, 葛崇員, 孫樹(shù)生(沈陽(yáng)化工大學(xué)數(shù)理系,遼寧沈陽(yáng) 110142)由不同正交曲線坐標(biāo)系的單位基矢之間的變換矩陣,推導(dǎo)出角動(dòng)量算符之間的普遍變換規(guī)律.并且在正交曲線坐標(biāo)系中給出 Hamilton算符▽及角動(dòng)量算符的表示.討論球坐標(biāo)系、柱坐標(biāo)系、直角坐標(biāo)系之間的單位基矢之間的變換矩陣及角動(dòng)量算符之間的變換規(guī)律.并討論在球坐標(biāo)系、柱坐標(biāo)系、直角坐標(biāo)系中^L2算符的處理.正交曲線坐標(biāo)系; 幺正算符; 角動(dòng)量算符; Hamil
沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)報(bào) 2010年4期2010-09-14
- 對(duì)全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽復(fù)賽一試題參考解答的質(zhì)疑與分析
動(dòng).一學(xué)生利用角動(dòng)量定理來(lái)考察此木塊以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程:“把參考點(diǎn)設(shè)于如圖所示的地面上一點(diǎn) O,此時(shí)摩擦力f的力矩為0,從而地面木塊的角動(dòng)量將守恒,這樣木塊將不減速而做勻速運(yùn)動(dòng).”請(qǐng)指出上述推理的錯(cuò)誤,并給出正確的解釋.參考解答:該學(xué)生未考慮豎直方向木塊所受的支持力和重力的力矩.僅根據(jù)摩擦力的力矩為零便推出木塊的角動(dòng)量應(yīng)守恒,這樣推理本身就不正確.事實(shí)上,此時(shí)支持力的作用線在重力作用線的右側(cè),支持力與重力的合力矩不為0,木塊的角動(dòng)量不守恒,與木塊做減速運(yùn)動(dòng)不矛
物理教師 2010年5期2010-07-24