【实验】非线性热对流斑图
摘要： 远离平衡态的开放系统会出现分岔行为，系统将离开原来的无序热力学分支，发生突变进入稳定有序状态，这种有序结构被称为“耗散结构”。 耗散结构理论可以解释自然科学和人文社会科学的诸多领域的问题，是少数能横跨多学科的重要科学理论之一。对于自由面-固壁底层的流体薄层的热对流系统，即瑞利-贝纳德热对流系统，远离平衡态时会出现非线性热对流斑图。本文章的实验旨在观察改变盛满水的容器上下表面温度差时，不同厚度的水层内部的热对流斑图发生涌现的过程，来对开放系统和耗散结构做出初步的了解。实验中采用阴影法，通过CCD接收图像的敏感分布，反映水层内不同位置的密度差异，并粗略判断2mm和4mm厚度的水层对称性发生破缺，也就是出现斑图的临界温度。 关键词：热对流、耗散结构论、对称性破缺、阴影法 获取实验报告的pdf文件(仅供参考) 引言 自从热力学理论建立之初，一直困扰人们的问题之一就是自组织现象发生的原理和过程。小到化学反应的周期振荡[1-3]，大到生命的起源和存续，这种看似不符合热力学第二定律的自然现象反映了自发对称性破缺[4-5]这一重要的物理原理。...
【实验】利用CV法测量半导体的杂质分布
摘要： 在半导体工业中，影响元件性能最重要的因素之一是掺杂浓度，因此精准地检测杂质浓度是评估元件好坏的重要环节[1]。本文章基于单边突变结的耗尽层中无自由电子的假设，模型化的计算了空间电荷区和偏压的定量关系，并将该势垒看作一个间距可变的电容。实验中通过串联标准电容并加交流电压的方法，间接测量P-N结势垒电容。通过改变直流偏置电压，得到杂质掺杂率随着交界距离的变化关系。 关键词：势垒电容，电容电压法，锁相放大，杂质测量，倍频测量 获取实验报告的pdf文件(仅供参考) 引言 1904年，Joseph Thomson在对锗和硅进行性质研究时发现这种材料并不同于一般的导体和绝缘体，这些材料有更加独特的电学性质，他将这种导电性介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体[2]。1947年，John Bardeen，Walter Bratton和William...
【实验】磁光Kerr效应
摘要： 平面偏振光在光洁磁极表面发生反射时，偏振面会出现微小偏转，这个现象被称为磁光克尔效应。磁光克尔效应反映了物质磁化状态对其光学性质的影响，属于磁光效应。克尔效应具有灵敏度高，转角精密的特点，所以近年来被用于超薄磁性膜[1]，磁化动态过程[2]和自旋霍尔效应[3]的研究。本实验使用具有垂直磁各向异性的PtCo合金薄膜，利用光弹调制器使反射光强周期性变化，从而将微小的复克尔转角测量转化为光强测量。实验通过测量输出光强的直流、一次谐波和二次谐波信号，间接得到复克尔转角，并进一步利用复克尔转角测量PtCo合金薄膜的磁滞回线，进而得到样品的矫顽力和对应波长下的饱和克尔转角。实验对比不同起偏器角度下的克尔磁滞回线，分析起偏器角度误差对测量结果的影响。 关键词：磁光克尔效应(MOKE)、磁滞回线、光弹调制器 获取实验报告的pdf文件(仅供参考) 引言 磁光克尔效应（Magneto-Optical Kerr Effect, MOKE）是指当偏振的光照射在磁性材料的表面时，反射光的偏振方向发生旋转或改变的一种光学现象。这种效应于19世纪末由英国物理学家John...
三维空间中的矢量
矢量的运算 对于一个矢量，我们可以将其差分为三个相互独立的方向。即： textbfAequiv Aₓhatx+Ayhaty+Azhatz 在此基础上，我们可以进一步定义矢量的加、减、数乘、点乘、叉乘、并矢、以及其所特有的微分运算。这里略去大家熟知的数乘，我们来详细了解一下点乘、叉乘、并矢运算和微分运算： 首先是点乘运算，我们将其定义为： AcdotBequiv Aₓ Bₓ+Ay By+Az Bz=Aᵢ Bᵢ 其中后面的表达式用到了Einstein求和法则（出现相同的指标时就意味着求和） 接下来介绍叉乘运算，我们都知道对于一个三维的矢量，我们可以通过行列式来进行叉乘运算，接下来我们会更多的采用Einstein求和法则来进行描述，我们将叉乘运算定义为： AtimesBequivε^ijkAᵢBⱼhatek 其中Einstein符号ε^ijk=(-1)^τ，τ是ijk排列的逆序数。当然对于叉乘运算，我们还有一些与几何相关的结论： |AtimesB|给出矢量A和矢量B张成的平面的面积。...
扉页
这是这个小小的站点的第一篇博客，目前我当然只是想实验一下网站的框架结构和各项功能的用处。后面的目标是逐渐把这个小的站点变成一个分享资料和相互学习的空间，当然一切从实际出发，脚踏实地地一步一步慢慢来咯，我会在这篇扉页中更新网站的情况。 ver 1： 实验hexo网站框架的使用情况，尝试写一些博文来实验成果。 后面会继续优化网页的结构，继续尝试美化网站，会尝试使用butterfly插件进行美化。 ver 2: 更新了一些新的文章，将大三上半学期的近代物理实验课程中的实验报告制作成了html的形式，并附带了pdf，可以供大家参考。 完成了数学基础中有关矢量与张量中的内容，张量部分作为广义相对论的数学基础可以供想要学习广义相对论的同学进行参考。 修复了butterfly插件渲染数学公式时的故障，目前所有blog都将采用mathjax进行latex的编写，渲染工具改为了完全的kramed，这样对于我使用的Typora进行md编写也是一种方便的选择。 ver 3:...