液态氩相变问题仿真 课题要求：研究液态氩随着温度的降低从液态转变为固态的相变问题，并分析特定温度下液态氩的性质。 1、仿真方法的选择 1.1 分子动力学简介 分子动力学方法是一种计算机模拟实验方法，是研究凝聚态系统的有力工具。 该技术不仅可以得到原子的运动轨迹，还可以观察到原子运动过程中各种微观细节，广泛应用于材料科学、生物物理和药物设计等。分子动力学总是假定原子的运动服从某种确定的描述，这种描叙可以牛顿方程、拉格朗日方程或哈密顿方程所确定的描述，也就是说原子的运动和确定的轨迹联系在一起。在忽略核子的量子效应和Born-Oppenheimer绝热近似下，分子动力学的这一种假设是可行的。经典MD模拟，其系统规模在一般的计算机上也可达到数万个原子，模拟时间为纳秒量级。因此本课题适合采用分子动力学方法进行模拟。 1.2分子动力学常用仿真软件简介 （1）LAMMPS适用于材料体系的仿真;(2) Materials Explorer适用于化学和材料体系的仿真；（3）AMBER适用于生物体系的仿真；（4）GROMACS适用于蛋白质体系的仿真；（5）DL-Ploy适用于界面体系的仿真；（6）namd适用于生物和化学软材料体系；（7）CHARMM主要适用于生物体系，也包含部分化学体系。 其中，LAMMPS即Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator-大规模原子分子并行模拟器，主要用于分子动力学相关的一些计算和模拟工作，一般来讲，分子动力学所涉及到的领域，LAMMPS代码也都涉及到了。LAMMPS由美国Sandia国家实验室开发，以GPL license发布，即开放源代码且可以免费获取使用，使用者可以根据自己的需要自行修改源代码。LAMMPS可以支持包括气态，液态或者固态相形态下、各种系综下、百万级的原子分子体系，并提供支持多种势函数。具有支持并行计算，并行扩展性好，C++可拓展性好等特点。 综上所述分析比较，本课题选用分子动力学LAMMPS软件进行液态氩相变问题的仿真。 2、液态氩液态变固态的相变仿真 2.1编写LAMMPS的运行程序in文件。 in文件的程序如下： # 2d Lennard-Jones quench units lj #指定为lammps的lj类 atom_style atomic #原子模式 boundary p p p #周期性边界条件 lattice fcc 0.851 #液态Ar的晶格常数0.851 region box block 0 8 0 8 0 5 #区域大小 create_box 1 box #将上述区域指定为模拟的盒子 create_atoms 1 box #将原子按晶格填满盒子
1、十一黄金周”期间，小群一家驾车去百脉泉游玩．一路上，所学的物理知识帮助他解决了不少实际问题．在经十东路上，小群注意到一个交通标志牌上的标示如图所示． (1)如果小群的爸爸驾车从此处到达明水这段路程用了30min，则汽车的速度是多少？ (2)在遵守交通规则的前提下，计算从标志牌到明水最快要多长时间？ 2、太空研究站用激光测量月球到地球的距离。经过2.4s接受到反射回来的激光（激光速度取c=3.0×108m/s），求研究站到月球的距离 3、、车号码 川F﹣71238 日期05﹣09﹣28 上车10：00 下车10：05 单价 2.00元 里程 6.0km 金额16.00元 (1)出租车行驶的时间． (2)出租车行驶的速度． 计算专题 第二十二次
4、在一次爆破中，用一根长1m的导火线引爆炸药，导火线以0.5cm/s的速度燃烧，点火者点着导火线后以4m/s的速度跑开，他能否在爆炸前跑到离爆炸地点600m的安全地区？（通过列式计算来说明） 5、某时刻有一辆快速公交车甲和一辆普通公交车乙，从同一路口同时向东匀速行驶．它们的路程随时间变化的图象如图所示，则运行2min后，甲车相对于乙车向哪个方向行驶，两车相距多远？ 6、一列火车全长200m，匀速通过一座70m长的桥用时18s，若该车用同样的速度通过一个山洞，用时1.5min，该山洞的长度是多少米？
参考答案 1、（1）解：由图知，从此处到达明水这段路程s=18km，t1=30min=0.5h，车的平均速度 答：汽车的速度是36km/h （2）解：由图知车的最大速度v2=40km/h，从此处到达明水这段路程s=18km，，∴从标志牌到明水最快需要的时间： 答：在遵守交通规则的前提下，计算从标志牌到明水最快要0.45h 2、解：2.4s激光传播的路程为s=vt=3.0×108m/s×2.4s=7.2×108m ， 研究站到月球的距离为s/= s/2=3.6×108m 答：研究站到月球的距离为3.6×108m 3、（1）解：出租车行驶的时间为t=10：05﹣10：00=5min=300s， 答：出租车行驶的时间为5min； （2）解：出租车行驶的里程：S=6.0km=6000m， 出租车的速度： v= = =20m/s 答：出租车行驶的速度为20m/s． 4、解：方法一：导火线燃烧完所用时间：， 人跑到安全地区需用的时间： ， 因为t2＜t1， 所以能跑到安全区． 方法二：， 人在t1内能通过的路程s2=v2t1=4m/s×200s=800m＞600m， 所以能跑到安全区． 方法三：人跑到安全地区所需时间： ， 经150s导火线燃烧的长度： L=0.5cm/s×150s=75cm＜100cm， 在导火线烧完前人能到安全地区． 答：导火线燃烧完之前人能到达安全区． 5、解：由s﹣t图形可知，车的速度： v甲==10m/s， v乙==5m/s， ∴v甲＞v乙，从同一路口同时向东匀速行驶， ∴以乙车为参照物，甲车向东方向行驶．
1. When a bell is struck with a hammer, it vibrates freely at a number of natural frequencies. The combination of natural oscillations that are excited gives each bell its particular sonority. In an analogous way, the sudden release of energy in a very large earthquake can set the entire Earth into vibration, with natural frequencies of oscillation that are determined by the elastic properties and structure of the Earth’s interior. The free oscillations involve three-dimensional defo rmation of the Earth’s spherical shape and can be quite complex. Before discussing the Earth’s free oscillations it is worth reviewing some concepts of vibrating systems that can be learned from the one-dimensional excitation of a vibrating string that is fixed at both ends. Any complicated vibration of the string can be represented by the superposition of a number of simpler vibrations, called the normal modes of vibration. These arise when travelling waves reflected from the boundaries at the ends of the string interfere with each other to give a standing wave. Each normal mode corresponds to a standing wave with frequency and wavelength determined by the condition that the length of the string must always equal an integral number of half-wavelengths (Fig. 3.16).As well as the fixed ends, there are other points on the string that have zero displacement; these are called the nodes of the vibration. The first normal (or fundamental)mode of vibration has no nodes. The second normal mode (sometimes called the first overtone) has one node; its wavelength and period are half those of the fundamental mode. The third normal mode (second overtone) has three times the frequency of the first mode, and so on.Modes with one or more node are called higher-order modes. 当用一把锤子敲击一个钟时，钟会以一系列的固有频率自由的颤动。被激 发的固有震动的联合给每个一钟独特的音响。与此相似，在一个大地震中能量 的突然释放可以使整个地球颤动，这种颤动的固有频率决定于弹性性质和地球 内部的结构。自由振荡涉及地球球面形状的三维变形，可能相当复杂。在讨论 地球的自由振荡之前，有必要回顾一下振动系统的一些概念，这些概念可以从 两端固定的一维振动的激发中学习。 弦的任何复杂的弦振动都可以用一些简单振动的叠加来表示，称为简正振动。当从两端的边界反射出的行波相互干涉以产生驻波时，就会产生这种现象。 每一个简正模态对应于一个驻波，它的频率和波长取决于长度必须等于半波长的 整数的弦（图3.16)。在弦上还存在一些除固定端外的具有零位移的其他点，这 些被称为振动的节点。第一个简正（或基本）模态振动没有节点。第二个简正 模态（有时称为第一谐波）有一个节点，它的波长和周期是基态的一半。第三 个简正模态（第二谐波）的频率是第一模态的三倍，一个或多个节点的模态称 为高阶模态。 2. Explanation of nouns (20points) surface wave（面波）：沿界面及界面一定深度范围内传播的一类地震波，振幅随 深度增加而衰减，能量集中在介质分界面并沿分界面传播，包括瑞利波，勒夫 波和斯通利波。dispersion（频散）：面波速度随着周期（或频率）而变化而 变化，成为面波频 散。在记录中面波是很多列波的叠加，随着到时的先后，各相位的周期逐渐改变。 第1页共7页
《装备制造技术》 2007年第 10期 收稿日期 :2007-08-21 作者简介 :申海兰 , 24岁 , 女 , 河北人 , 在读研究生 , 研究方向为微机电系统。 分子动力学模拟方法概述 申海兰 , 赵靖松 (西安电子科技大学机电工程学院 , 陕西西安 710071 摘要 :介绍了分子动力学模拟的基本原理及常用的原子间相互作用势 , 如Lennard-Jones 势 ; 论述了几种常用的有限差分算法 , 如 Verlet 算法 ; 说明了分子动力学模拟的几种系综及感兴趣的宏观统计量的提取。关键词 :分子动力学模拟 ; 原子间相互作用势 ; 有限差分算法 ; 系综中图分类号 :O3 文献标识码 :A 文章编号 :1672-545X(200710-0029-02 从统计物理学中衍生出来的分子动力学模拟方法 (molec- ular dynamics simulation , M DS , 实践证明是一种描述纳米科技 研究对象的有效方法 , 得到越来越广泛的重视。所谓分子动力学模拟 , 是指对于原子核和电子所构成的多体系统 , 用计算机模拟原子核的运动过程 , 从而计算系统的结构和性质 , 其中每一个原子核被视为在全部其他原子核和电子所提供的经验势场作用下按牛顿定律运动 [1]。它被认为是本世纪以来除理论分析和实验观察之外的第三种科学研究手段 , 称之为“计算机实验” 手段 [2], 在物理学、化学、生物学和材料科学等许多领域中得到广泛地应用。
根据模拟对象的不同 , 将它分为平衡态分子动力学模拟 (EM DS (和非平衡态分子动力学模拟 (NEM DS 。其中 , EM DS 是分子动力学模拟的基础 ; NEM DS 适用于非线性响应系统的模拟 [3]。下面主要介绍 EM DS 。 1分子动力学方法的基本原理 计算中根据以下基本假设 [4]: (1 所有粒子的运动都遵循经典牛顿力学规律。 (2 粒子之间的相互作用满足叠加原理。 显然这两条忽略了量子效应和多体作用 , 与真实物理系统存在一定差别 , 仍然属于近似计算。 假设 N 为模拟系统的原子数 , 第 i 个原子的质量为 m i , 位置坐标向量为 r i , 速度为 v i =r ? i , 加速度为 a i =r ?? i , 受到的作用力为 F i , 原子 i 与原子 j 之间距离为 r ij =r i -r j , 原子 j 对原子 i 的作用力为 f ij , 原子 i 和原子 j 相互作用势能为 ! (r ij , 系统总的势能为 U (r 1, r 2, K r N = N i =1! j ≠ i ! " (r ij , 所有的物理量都是随时 间变化的 , 即 A=A (t , 控制方程如下 : m i r ?? i =F i =j ≠ i
地球物理反演理论 一、解释下列概念 1.分辨矩阵 数据分辨矩阵描述了使用估计的模型参数得到的数据预测值与数据观测值的拟合程度，可以表示为[][]pre est g obs g obs obs d Gm G G d GG d Nd --====，其中，方阵g N GG -=称为数据分辨矩阵。它不是数据的函数, 而仅仅是数据核G （它体现了模型及实验的几何特征）以及对问题所施加的任何先验信息的函数。 模型分辨矩阵是数据核和对问题所附加的先验信息的函数，与数据的真实值无关，可以表示为()()est g obs g true g ture ture m G d G Gm G G m Rm ---====，其中R 称为模型分辨矩阵。 2.协方差 模型参数的协方差取决于数据的协方差以及由数据误差映射成模型参数误差的方式。其映射只是数据核和其广义逆的函数, 而与数据本身无关。 在地球物理反演问题中,许多问题属于混定形式。在这种情况下,既要保证模型参数的高分辨率, 又要得到很小的模型协方差是不可能的,两者不可兼得,只 有采取折衷的办法。可以通过选择一个使分辨率展布与方差大小加权之和取极小的广义逆来研究这一问题: ()(1)(cov )u aspread R size m α+- 如果令加权参数α接近1,那么广义逆的模型分辨矩阵将具有很小的展布,但是模型参数将具有很大的方差。而如果令α接近0,那么模型参数将具有相对较小的方差, 但是其分辨率将具有很大的展布。 3.适定与不适定问题 适定问题是指满足下列三个要求的问题：①解是存在的；②解是惟一的；③解连续依赖于定解条件。这三个要求中，只要有一个不满足，则称之为不适定问题 4.正则化 用一组与原不适定问题相“邻近”的适定问题的解去逼近原问题的解,这种方法称为正则化方法。对于方程c Gm d =，若其是不稳定的，则可以表述为
1、【第01章】以下关于生物药剂学的描述,正确的就是( )。 A 剂型因素就是指片剂、胶囊剂、丸剂与溶液剂等药物的不同剂型 B 药物产品所产生的疗效主要与药物本身的化学结构有关 C 药物效应包括药物的疗效、副作用与毒性 D 改善难溶性药物的溶出速率主要就是药剂学的研究内容 正确答案:C 多选题 2、【第01章】药物转运就是指( )。 A 吸收 B 渗透 C 分布 D 代谢 E 排泄 正确答案:ACE 多选题 3、【第01章】药物消除就是指( )。 A 吸收 B 渗透 C 分布 D 代谢 E 排泄 正确答案:DE 单选题 4、【第02章】影响片剂中药物吸收的剂型与制剂工艺因素不包括( )。 A 片重差异 B 片剂的崩解度 C 药物颗粒的大小
D 药物的溶出与释放 E 压片的压力 正确答案:A 单选题 5、【第02章】根据Henderson-Hasselbalch方程式求出,酸性药物的pKa-pH=( )。 A lg (Ci×Cu) B lg (Cu/Ci) C Ig (Ci-Cu) D lg( Ci+Cu) E lg( Ci/Cu) 正确答案:B 单选题 6、【第02章】弱碱性药物奎宁的pKa=8、4,在小肠中(pH= 7、0)解离型与未解离型的比为( )。 A 1 B 25/1 C 1/25 D 14/1 E 无法计算 正确答案:B 单选题 7、【第02章】血流量可显著影响药物在( )的吸收速度。 A 直肠 B 结肠 C 小肠 D 胃 E 以上都就是 正确答案:D
单选题 8、【第02章】下列可影响药物溶出速率的就是( )。 A 粒子大小 B 溶剂化物 C 多晶型 D 溶解度 E 均就是 正确答案:E 单选题 9、【第02章】研究药物的吸收时,生理状态更接近自然给药情形的研究方法就是( )。 A 小肠单向灌流法 B 肠襻法 C 外翻环法 D 小肠循环灌流法 E Caco-2模型 正确答案:B 单选题 10、【第02章】关于胃肠道吸收的叙述错误的就是( )。 A 当食物中含有较多脂肪,有时对溶解度特别小的药物能增加吸收量 B 一些通过主动转运吸收的物质,饱腹服用吸收量增加 C 一般情况下,弱碱性药物在胃中容易吸收 D 当胃空速率增加时,多数药物吸收加快 E 脂溶性,非离子型药物容易透过细胞膜 正确答案:C 单选题 11、【第02章】根据药物生物药剂学分类系统以下哪项为Ⅱ型药物？( ) A 高的溶解度,低的通透性 B 低的溶解度,高的通透性
计算物理作业
第一题： a.用最小二乘法拟合下面的一组数据 寻求经验公式，并拟合以上数据。 答： matlab程序如下： n=7; % n表示拟合的精度，在此取7 x=0:1:7; y=[7.82 7.93 7.98 7.59 7.92 7.91 7.80 7.71]; a1=polyfit(x,y,n); x1=0:0.1:7; y1=polyval(a1,x1); plot(x,y,'*',x1,y1,'-r'); %作出x-y的散点图和x1-y1的拟合曲线 程序运行之后： a1 -0.0024 0.0610 -0.6073 3.0190 -7.7576 9.4799 -4.0827 7.8200 所以该组数据的经验公式就是： 用matlab拟合的曲线
蓝色的散点图是x-y图，红色的多项式曲线就是拟合后的曲线。 当n取6或者更小时，拟合效果并没有上面的好，如下n=6时的拟合曲线所示：
b． 在某次实验中需要观察水分的渗透速度，测得时间t与水重量w的数据 已知t与w关系，试用最小二乘法确定A、S。 答： 先对式子两边取对数，化为一阶，然后使用上题的一阶拟合的程序，取n=1 t=[1 2 4 8 16 32 64]; w=[4.22 4.02 3.85 4.59 3.44 3.02 2.59]; x=log(t); y=log(w); a1=polyfit(x,y,1); A=exp(a1(2)); S=a1(1); x1=1:0.1:64; y1=A*x1.^S; plot(t,w,'*',x1,y1,'-r'); 程序运行结果： a1 -0.1107 1.5153 因此，A=S=-0.1107 拟合曲线：
计算地球物理 单位：海洋二所 姓名：潘少军 学号：JX10028
盆地多源地球物理信息复合与自仿射分形计算 单位:海洋二所姓名：潘少军学号：JX10028 摘要：用对数径向功率谱方法计算了盆地区域重磁异常的分维值，将不同地球物 理异常场的分维值作为研究盆地深层构造的参数，同时，将分维值作复合处理，得到复合后的盆地多源地球物理异常场的分维异常图。最后，分析复合分维异常图在研究盆地深层构造中的作用和效果，探讨了这种自仿射分维值大于3的问题。 关键词：盆地；地球物理场；信息复合；分型 用1种地球物理信息可以进行盆地构造的研究，但往往不够全面。因为任何一种地球物理信息的获取都是有一定的地球物理前提，都是某种物性的反映。所以，不同的地球物理信息正是不同的物性的反映。人们为了更加全面、客观地反映地质实际，就想到要用多种地球物理方法来作综合研究。这样，一方面可以互相佐证，尽量减小地球物理反演中的多解性；另一方面也是为了获得研究对象的全面印象。除了各种地球物理信息作综合解释之外，人们想通过对各种地球物理信息复合来获得一种复合信息。这种信息自然比单个信息源所提供的信息更丰富，反映地质客观实际更全面。 以往的信息复合，多采用简单的复合，如将重力异常(也许作了一些常规变换处理)和航磁异常作简单的叠加(相加)，这样获得的信息比单源信息当然要丰富一点。但是，这样作存在一个致命的弱点，就是重力异常与航磁异常毕竟是2种性质完全不同的物理场，它们是对不同物性的反映。简单地将2种异常场作叠加，得到的信息从物理意义上讲，它没有明确的物理意义。因此，这样作是牵强附会，是不合适的。但是，对同一区域所作的地球物理测量，所得到的不同地球物理信息却又是具有一定事实上的内在联系(相关性)的，因为，它们都是对同一地质实体的不同方面(物性)的反映。特别是用这些地球物理信息作构造研究时，就更是如此,同时，盆地深层构造相对于造山带的深层构造等相对要简单一点。 1 基本思路与方法原理 在地球物理信息复合研究中碰到的各种地球物理场都是一种统计自仿射分形(Statistical Self—affine Fracta1)。所谓统计自仿射分形，在二维空间中的定义是：f(rx,r h y)与f(x,y)是统计自相似的，其中H是Hausdorff测度，r是一个标度因子。由此可见，统计自仿射分形不是各向同性的。这一点对地球物理工作者来说是显明的。 1.1 基本思路 将各种反映盆地区域的、深层构造的二维空间地球物理信息(地球物理异常场，二维物性界面等)通过不同的研究窗口(窗口尺寸视分辨率要求、研究的目的而定)变换到波数域(即相空间)中来，然后求得各种信息在波数域中的特征参数(如对数径向功率谱的斜率、截距，亦即幂指数型功率谱的幂指数与系数等)，将那些能反映盆地构造的特征参数(如分维值、不平度等)进行复合(如作加权平均等)；然后把复合的结果再放回到实际的二维空间中去(如将求得的复合特征参数放在所用的窗口中心点上)，用计算机绘出这些窗口(可以是小距离的滑动窗口)中心点的特征参数的区域变化图形或图像(如分维值异常图)。通过这种特征参数图的分析，可以达到研究盆地区域、深层构造之目的。 1.2 方法原理
分子动力学方法模拟基本步骤 1.第一步 即模型的设定，也就是势函数的选取。势函数的研究和物理系统上对物质的描述研究息息相关。最早是硬球势，即小于临界值时无穷大，大于等于临界值时为零。常用的是LJ势函数，还有EAM势函数，不同的物质状态描述用不同的势函数。 模型势函数一旦确定，就可以根据物理学规律求得模拟中的守恒量。 2 第二步 给定初始条件。运动方程的求解需要知道粒子的初始位置和速度，不同的算法要求不同的初始条件。如：verlet算法需要两组坐标来启动计算，一组零时刻的坐标，一组是前进一个时间步的坐标或者一组零时刻的速度值。 一般意思上讲系统的初始条件不可能知道，实际上也不需要精确选择代求系统的初始条件，因为模拟实践足够长时，系统就会忘掉初始条件。当然，合理的初始条件可以加快系统趋于平衡的时间和步伐，获得好的精度。 常用的初始条件可以选择为：令初始位置在差分划分网格的格子上，初始速度则从玻尔兹曼分布随机抽样得到；令初始位置随机的偏离差分划分网格的格子上，初始速度为零；令初始位置随机的偏离差分划分网格的格子上，初始速度也是从玻尔兹曼分布随机抽样得到。 第三步 趋于平衡计算。在边界条件和初始条件给定后就可以解运动方程，进行分子动力学模拟。但这样计算出的系统是不会具有所要求的系统的能量，并且这个状态本身也还不是一个平衡态。 为使得系统平衡，模拟中设计一个趋衡过程，即在这个过程中，我们增加或者从系统中移出能量，直到持续给出确定的能量值。我们称这时的系统已经达到平衡。这段达到平衡的时间成为驰豫时间。 分子动力学中，时间步长的大小选择十分重要，决定了模拟所需要的时间。为了减小误差，步长要小，但小了系统模拟的驰豫时间就长了。因此根据经验选择适当的步长。如，对一个具有几百个氩气Ar分子的体系，lj势函数，发现取h为0.01量级，可以得到很好的相图。这里选择的h是没有量纲的，实际上这样选择的h对应的时间在10-14s的量级呢。如果模拟1000步，系统达到平衡，驰豫时间只有10-11s。 第四步 宏观物理量的计算。实际计算宏观的物理量往往是在模拟的最后揭短进行的。它是沿相空间轨迹求平均来计算得到的（时间平均代替系综平均）
浙江省潮州市第四中学中考科学《物理计算题复习》 计算题解题要求：1.写出所依据的主要公式或变形公式 2.写出代入数据的过程 3.计算过程和结果都要写明单位 一、物理电学计算练习: 1、如图12所示，A是标有“24V 60W”的用电器，E是串联后电压为32V的电源，S为开关，B是滑动变阻器。若确保用电器A正常工作，请把图中电路连起来，并求出滑动变阻器B中通过电流的那段电阻值和它消耗的电功率。 2．如图13所示，电流表示数为0.8A，标有“6V 3W”的灯L恰正常发光，求:1)电阻R的阻值和通过R的电流；2）电流通过灯L和电阻R做功之比。
3．如图15所示， R1=500Ω， R2=250Ω，并联接在电源上，电流表示数为0.2A。求：R1、R2 的电功率分别是多少？(20W 40W) 4．小明家有一电热水壶，铭牌如下表所示，现他在壶中装上3L20℃的水[C水=4.2×103J/（Kg?℃）]。求： （1）壶中所装水的质量？ （2）在额定电压下烧开这些水需要多少分钟？ （3）若在用电高峰期，电热水壶的实际电压为额定电压的90%，则此时该热水壶的实际电功率为多少？ 5．小李家买回一台新型快速电热水壶，此壶是在热胆中储水，由电热管加热工作的；电热水壶的铭牌上标有如下数据；其瓶内部工作电路可简化为如图所示，当瓶内水烧开时，电
热水壶处于保温状态，问： （1）电热水壶装满20℃的水烧开至少需要耗电多少？其正常加热时间至少多少分钟（一标准大气压下）？ （2）小李实际测量了其加热时间，发现比计算值要长，其可能原因是什么（至少说出两个） （3）要使电热水壶满足保温功率，图中R0电阻应取多大值？ 二、物理力学计算 1、小刚在学校买了一箱中国学生饮用奶，放在地板上，箱与地板的接触面积是0.08m2，箱和牛奶总质量是6.6kg，箱中每一小袋牛奶的包装袋上标有“净含量200ml、206g”字样．(取g =10N／kg ) 求：(1) 这种牛奶的密度是多少g／cm3 ? (计算结果保留小数点后两位) (2) 这箱牛奶对地板的压强是多少pa? 2、油公司对成品油的垄断和控制，曾经造成广东地区大面积油荒。运油的油罐车一次能最多装满12t密度为0.8×103 kg /m3的90#汽油。90#汽油的价格为4元/升。（1升=10-3 m3）
分子动力学模拟 分子动力学就是一门结合物理,数学与化学的综合技术。分子动力学就是一套分子模拟方法,该方法主要就是依靠牛顿力学来模拟分子体系的运动,以在由分子体系的不同状态构成的系统中抽取样本,从而计算体系的构型积分,并以构型积分的结果为基础进一步计算体系的热力学量与其她宏观性质。 这门技术的发展进程就是: 1980年:恒压条件下的动力学方法(Andersenの方法、Parrinello-Rahman法) 1983年:非平衡态动力学方法(Gillan and Dixon) 1984年:恒温条件下的动力学方法(能势‐フーバーの方法) 1985年:第一原理分子动力学法(→カー?パリネロ法) 1991年:巨正则系综的分子动力学方法(Cagin and Pettit)、 最新的巨正则系综,即为组成系综的系统与一温度为T、化学势为μ的很大的热源、粒子源相接触,此时系统不仅同热源有能量交换,而且可以同粒子源有粒子的交换,最后达到平衡,这种系综称巨正则系综。 进行分子动力学模拟的第一步就是确定起始构型,一个能量较低的起始构型就是进行分子模拟的基础,一般分子的其实构型主要就是来自实验数据或量子化学计算。在确定起始构型之后要赋予构成分子的各个原子速度,这一速度就是根据玻尔兹曼分布随机生成,由于速度的分布符合玻尔兹曼统计,因此在这个阶段,体系的温度就是恒定的。另外,在随机生成各个原子的运动速度之后须进行调整,使得体系总体在各个方向上的动量之与为零,即保证体系没有平动位移。 由上一步确定的分子组建平衡相,在构建平衡相的时候会对构型、温度等参数加以监控。 进入生产相之后体系中的分子与分子中的原子开始根据初始速度运动,可以想象其间会发生吸引、排斥乃至碰撞,这时就根据牛顿力学与预先给定的粒子间相互作用势来对各个例子的运动轨迹进行计算,在这个过程中,体系总能量不变,但分子内部势能与动能不断相互转化,从而体系的温度也不断变化,在整个过程中,体系会遍历势能面上的各个点,计算的样本正就是在这个过程中抽取的。 用抽样所得体系的各个状态计算当时体系的势能,进而计算构型积分。 作用势的选择与动力学计算的关系极为密切,选择不同的作用势,体系的势能面会有不同的形状,动力学计算所得的分子运动与分子内部运动的轨迹也会不同,进而影响到抽样的结果与抽样结果的势能计算,在计算宏观体积与微观成分关系的时候主要采用刚球模型的二体势,计算系统能量,熵等关系时早期多采用Lennard-Jones、morse势等双体势模型,对于金属计算,主要采用morse势,但就是由于通过实验拟合的对势容易导致柯西关系,与实验不符,因此在后来的模拟中有人提出采用EAM等多体势模型,或者采用第一性原理计算结果通过一定的物理方法来拟合二体势函数。但就是对于二体势模型,多体势往往缺乏明确的表达式,参量很多,模拟收敛速度很慢,给应用带来很大困难,因此在一般应用中,通过第一性原理计算结果拟合势函数的L-J,morse等势模型的应用仍非常广泛。 分子动力学计算的基本思想就是赋予分子体系初始运动状态之后,利用分子的自然运动在相空间中抽取样本进行统计计算,时间步长就就是抽样的间隔,因而时间步长的选取对动力学模拟非常重要。太长的时间步长会造成分子间的激烈碰撞,体系数据溢出;太短的时间步长会降低模拟过程搜索相空间的能力,因此一般选取的时间步长为体系各个自由度中最短运动周期的十分之一。但就是通常情况下,体系各自由度中运动周期最短的就是各个化学键的振动,而这种运动对计算某些宏观性质并不产生影响,因此就产生了屏蔽分子内部振动或其她无关运动的约束动力学,约束动力学可以有效地增长分子动力学模拟时间步长,提高搜索相空间的能
米 米”（meter），国际单位制基本长度单位，符号为m。 “米”的定义起源于法国。1米的长度最初定义为通过巴黎的子午线上从地球赤道到北极点的距离的千万分之一，并与随后确定了国际米原器。随着人们对度量衡学的认识加深，米的长度的定义几经修改。 1983年起，米的长度被定义为“光在真空中于1/299 792 458秒内行进的距离”。 提出 1688年，英国哲学家和教士约翰·威尔金斯（John Wilkins）提出需要一个十进制的标准的长度单位系统。 1675年，意大利科学家提托·李维欧·布拉提尼（Tito Livio Burattini）首次在论文中使用了metro cattolico这个词，该词是由希腊语μ?τρον καθολικ?ν（métron katholikón）衍生而来的，意为"一种通用测量单位"。 1789年法国大革命胜利后，国民公会令法国科学院组织一个委员会来标准的度量衡制度。委员会提议了一套新的十进制的度量衡制度，并建议以通过巴黎的子午线上从地球赤道到北极点的距离的一千万分之一（即地球子午线的四千万分之一）作为标准单位。他们将这个单位称之为mètre，后来演变为meter，中文译成“米突”或“米”。1791年，该方案获法国国会批准。[4-7] 子午线定义 19世纪，人们又作了测量，发现米原器并不正好等于地球子午线的四千万分之一，而是大了0.2毫米。人们认为，以后测量技术还会不断进步，势必会再发现偏差，与其修改米原器的长度，不如就以这根铂质米原器为基准，从而统一所有的长度计量。 1875年5月20日由法国政府出面，召开了20个国家政府代表会议，正式签置了米制公约，公认米制为国际通用的计量单位。同时决定成立国际计量委员会和国际计量局。到1985年10月止，米制公约成员国已有47个。中国于1977年参加。[6] 米原器 1792-1799年，在法国天文学家捷梁布尔和密伸的领导下，对法国敦克尔克至西班牙的巴塞罗那进行了测量。1799年根据测量结果制成一根3.5毫米×25毫米短形截面的铂质原器——铂杆，以此杆两端之间的距离定为1米，并交法国档案局保管，所以也称为“档案米”。这就是最早的米定义，而这支米原器一直保存在巴黎档案局里。
《勘探地球物理学基础》习题解答 第一章 磁法勘探习题与解答（共8题） 1、什么是地磁要素？它们之间的换算关系是怎样的？ 解答：地磁场T 是矢量，研究中令x 轴指向地理北，y 轴指向地理东，z 轴铅直向下。地磁场 T 分解为：北向分量为X ，东向分量为Y ，铅直分量为Z 。 T 在xoy 面内的投影为水平分量H ，H 的方向即磁北方向，H 与x 的夹角（即磁北与地理北的夹角）为磁偏角D （东偏为正），T 与H 的夹角为磁倾角I （下倾为正）。X 、Y 、Z ，H 、D 、I ，T 统称为地磁要素。它们之间的关系如图1-1。 图1-1 地磁要素之间的关系示意图 各要素间以及与总场的关系如下： 222222T H Z X Y Z =+=++， c o s X H D =， sin Y H D =? cos H T I =?， s i n Z T I =?， t a n /I Z H =， a r c t a n (/I Z H = tan /D Y X =， a r c t a n (/D Y X = 2、地磁场随时间变化有哪些主要特点？ 解答：地磁场随时间的变化主要有以下两种类型：（1）地球内部场源缓慢变化引起的长期变化；（2）地球外部场源引起的短期变化。 其中长期变化有以下两个特点： 磁矩减弱：地心偶极子磁矩正在衰减，导致地磁场强度衰减（速率约为10～
20nT/a）。 磁场漂移：非偶极子的场正在向西漂移。（且是全球性的，但快慢不同，平均约0.2o/a）。 短期变化有以下两个特点： 平静变化：按一定的周期连续出现，平缓而有规律，称为平静变化。地磁场的平静变化主要指地磁日变。 扰动变化：偶然发生、短暂而复杂、强弱不定、持续一定的时间后就消失，称为扰动变化。地磁场的扰动变化又分为磁暴和地磁脉动两类。 3、地磁场随空间、时间变化的特征，对磁法勘探有何意义？ 解答：在实际磁法勘探中，一般工作周期较短，主要关心的是地磁场的短期变化，即地磁日变化、磁暴以及地磁脉动。 在高精度磁测中，地磁日变化是一种严重干扰，一般在地面磁测、航空磁测过程中设有专用仪器进行地磁日变观测，以便进行相应的校正，称为日变改正。但在海上磁测时，为了提高测量精度必须提出相应的措施，消除其日变干扰场。 在强磁暴期间，应该暂停野外磁测工作，避免那些严重的地磁扰动覆盖在地质体异常之上。 地磁脉动可以在具有高电导率的地壳层中产生感应大地电磁场，可以作为磁测的激发场。通过测量其大地电流，可以确定地壳层的电导率及其厚度等，以解决某些地质、地球物理问题。 4、了解各类岩石的磁性特征对磁法勘探的有什么意义？ 解答：磁法勘探是以地壳中不同岩（矿）石间的磁性差异为基础，通过观测和研究天然磁场及人工磁场的变化规律，用以查明地质构造和寻找有用矿产的地球物理勘探方法。因此，在磁法勘探前必须了解各类岩（矿）石的磁性参数，以分析总结工作区是否具备磁法勘探的工作前提，为工作方法的选择提供依据；另外，了解工作区各类岩（矿）石的磁性差异、差异大小、分布规律以及成因也是磁法勘探工作的布置和磁测成果资料的解释的重要依据。
vasp做分子动力学的好处，由于vasp是近些年开发的比较成熟的软件，在做电子scf速度方面有较好的优势。 缺点：可选系综太少。 尽管如此，对于大多数有关分子动力学的任务还是可以胜任的。 主要使用的系综是NVT和NVE。 下面我将对主要参数进行介绍！ 一般做分子动力学的时候都需要较多原子，一般都超过100个。 当原子数多的时候，k点实际就需要较少了。有的时候用一个k点就行，不过这都需要严格的测试。通常超过200个原子的时候，用一个k点，即Gamma点就可以了。 INCAR： EDIFF 一般来说，用1E-4或者1E-5都可以，这个参数只是对第一个离子步的自洽影响大一些，对于长时间的分子动力学的模拟，精度小一点也无所谓，但不能太小。 IBRION=0 分子动力学模拟 IALGO=48 一般用48，对于原子数较多，这个优化方式较好。 NSW=1000 多少个时间步长。 POTIM=3 时间步长,单位fs,通常1到3. ISIF=2 计算外界的压力. NBLOCK= 1 多少个时间步长，写一次CONTCAR，CHG和CHGCAR，PCDAT. KBLOCK=50 NBLOCK*KBLOCK个步长写一次XDATCAR. ISMEAR=-1 费米迪拉克分布. SIGMA =0.05 单位:电子伏 NELMIN=8 一般用6到8,最小的电子scf数.太少的话,收敛的不好. LREAL=A APACO=10 径向分布函数距离,单位是埃. NPACO=200 径向分布函数插的点数. LCHARG=F 尽量不写电荷密度,否则CHG文件太大. TEBEG=300 初始温度. TEEND=300 终态温度。不设的话，等于TEBEG. SMASS -3 NVE ensemble；-1 用来做模拟退火；大于0 NVT 系综。 ///////////////////////////////////////////////////////////////////// ///////////////////////////////////////////////////////////////////// 1)收敛判据的选择 结构弛豫的判据一般有两种选择：能量和力。这两者是相关的，理想情况下，能量收敛到基态，力也应该是收敛到平衡态的。但是数值计算过程上的差异导致以二者为判据的收敛速度差异很大，力收敛速度绝大部分情况下都慢于能量收敛速度。这是因为力的计算是在能量的基础上进行的，能量对坐标的一阶导数得到力。计算量的增大和误差的传递导致力收敛慢。 到底是以能量为收敛判据，还是以力为收敛判据呢？关心能量的人，觉得以能量
一、名词解释 1地震勘探：是以不同岩石、矿石间的弹性差异为基础，通过观测和研究地震波在地下岩石中的传 播特性，以实现地质勘查目标的一种研究方法。 2震动图：用μ～t坐标系统表示的质点振动位移随时间变化的图形称为地震波的震动图。 3波剖面图：某一时刻t质点振动位移μ随距离x变化的图形称之为波剖面图。 4时间场：时空函数所确定的时间t的空间分布称为时间场。 5等时面：在时间场中，如果将时间值相同的各点连接起来，在空间构成一个面，在面中任意点地 震波到达的时间相等，称之为等时面。 6横波：弹性介质在发生切变时所产生的波称之为横波，即剪切形变在介质中传播又称之为剪切波 或S波。 7纵波：弹性介质发生体积形变（即拉伸或压缩形变）所产生的波称为纵波，又称压缩波或P波。 8频谱分析：对任一非周期地震阻波进行傅氏变换求域的过程。 波前面上的各点，则可把9波前面：惠更斯原理也称波前原理，假设在弹性介质中，已知某时刻t 1 时刻开始产生子波向外传播，经过Δt时间后，这些子波波前所构这些点看做是新的震动源，从t 1 ＋Δt时刻的新的波前面。 成的包拢面就是t 1 10视速度：沿观测方向，观测点之间的距离和实际传播时间的比值，称之为视速度。V* 11观测系统:在地震勘探现场采集中，为了压制干扰波和确保对有效波进行√×追踪，激发点和接收点之间的排列和各排列的位置都应保持一定的相对关系，这种激发点和接收点之间以及排列和排 列之间的位置关系，称之为观测系统。 12水平叠加：又称共反射点叠加或共中心点叠加，就是把不同激发点不同接收点上接收到的来自 同一反射点的地震记录进行叠加。 13时距曲线：一种表示接收点距离和地震波走时的关系曲线，通常以接收点到激发点的距离为横 坐标，地震波到达该接收点的走时为纵坐标。 14同向轴：在地震记录上相同相位的连线。 15波前扩散：已知在均匀介质中，点震源的波前为求面，随着传播距离的增大，球面逐渐扩展，但是总能量保持不变，而使单位面积上的能量减少，震动的振幅将随之减小，这称之为球面扩散或 波前扩散。 二、判断题 1．视速度小于等于真速度。× 2．平均速度大于等于均方根速度。× 3.仅在均匀介质时，射线与波前面正交。×
克里格法（Kriging）是地统计学的主要内容之一，从统计意义上说，是从变量相关性和变异性出发，在有限区域内对区域化变量的取值进行无偏、最优估计的一种方法；从插值角度讲是对空间分布的数据求线性最优、无偏内插估计一种方法。克里格法的适用条件是区域化变量存在空间相关性。 克里格法，基本包括普通克里格方法（对点估计的点克里格法和对块估计的块段克里格法）、泛克里格法、协同克里格法、对数正态克里格法、指示克里格法、折取克里格法等等。随着克里格法与其它学科的渗透，形成了一些边缘学科，发展了一些新的克里金方法。如与分形的结合，发展了分形克里金法；与三角函数的结合，发展了三角克里金法；与模糊理论的结合，发展了模糊克里金法等等。 应用克里格法首先要明确三个重要的概念。一是区域化变量；二是协方差函数，三是变异函数 一、区域化变量 当一个变量呈空间分布时，就称之为区域化变量。这种变量反映了空间某种属性的分布特征。矿产、地质、海洋、土壤、气象、水文、生态、温度、浓度等领域都具有某种空间属性。区域化变量具有双重性，在观测前区域化变量Z(X)是一个随机场，观测后是一个确定的空间点函数值。 区域化变量具有两个重要的特征。一是区域化变量Z(X)是一个随机函数，它具有局部的、随机的、异常的特征；其次是区域化变量具有一般的或平均的结构性质，即变量在点X与偏离空间距离为h的点X＋h处的随机量Z(X)与Z(X+h)具有某种程度的自相关，而且这种自相关性依赖于两点间的距离h与变量特征。在某种意义上说这就是区域化变量的结构性特征。 二、协方差函数 协方差又称半方差，是用来描述区域化随机变量之间的差异的参数。在概率理论中，随机向量X与Y 的协方差被定义为： 区域化变量在空间点x和x+h处的两个随机变量Z(x)和Z(x+h)的二阶混合中心矩定义为Z(x)的自协方差函数，即 区域化变量Z(x) 的自协方差函数也简称为协方差函数。一般来说，它是一个依赖于空间点x 和向量h 的函数。< 设Z(x) 为区域化随机变量，并满足二阶平稳假设，即随机函数Z(x)的空间分布规律不因位移而改变，h为两样本点空间分隔距离