高能量密度物理暑期学校
㈠ 什么是能量密度
能密是对能量密度的简称。它是指单位体积的某种物质由绝对零度转变成现在状态所吸收的能量。例如:某状态下的12吨水从绝对零度转变成该状态共吸收了7.8636X10(+9)J的能量,则这些水的能密约为6.553X10(+8)J每立方米。能密包括动能密和静能密。动能密包括宏观动能密和微观动能密。微观动能密是指单位体积的物质分子热运动所具有的能量总和;宏观动能密是指相对一个运动的物体所具有的能量密度,例如声音具有能量,随着声波的向外传播,体积会变大,而能量总和不变,所以能密就会减小;静能密是指单位体积的物质所有分子所具有的分子势能总和。
㈡ 高能物理和高能量密度物理一样吗
高能量密度物理(HEDP)是一门正在兴起的物理学前沿交叉学科,研究的主要内容是能量密度大于每立方厘米10万焦耳状态下的物质特性和运动规律,是物理学的一个重要分支。
高能物理学(high energy physics)又称粒子物理学或基本粒子物理学,它是物理学的一个分支学科,研究比原子核更深层次的微观世界中物质的结构性质,和在很高的能量下,这些物质相互转化的现象,以及产生这些现象的原因和规律。它是一门基础学科,是当代物理学发展的前沿之一。粒子物理学是以实验为基础,而又基于实验和理论密切结合发展的。
㈢ 宇宙能量密度是什么
高能量密度物理是物理学的重要前沿领域,涉及到等离子体物理、物质科学、凝聚态物理、原子和分子物理等总众多研究领域,从宇宙的起源到粒子的基本结构,内涵广阔、意义重大。
所谓高能量密度,是指物质的能量密度超过1011焦耳/米3(J/m3),或等价于压力超过1百万巴(Mbar)的极端物理条件。以往,这种极端的物理状态只存在于天体的恒星、行星的内部以及核武器的爆炸中。近年来激光、粒子束和Z-箍缩发生器能量、功率和高度的不断提高使得在实验室产生极高能量密度的实验条件成为可能,这种物质自身、与粒子束和辐射场的集体相互作用的内容非常丰富,形成一个称之为高能量密度(HED)物理学的新的物理学领域。这是一个充满新的物理现象和具有深刻和重要应用前景的领域,它涵盖了物理学的宽广范围,包括等离子体物理、激光和粒子束物理、材料质理相互作用以及天体物理等。我国通过这些年所做的大量工作,已经具有了产生高能量密度的研究手段,在研究方面具备了一定规模,在理论研究、实验、数值模拟方面具备了一定基础。
㈣ 什么是锂电池能量密度
回答:
能量密度,指的是单位质量或单位体积的电池所放出的能量,即体积比能量或质量比能量。
锂电池的能量密度值反映了电池能量大小和尺寸的关系:能量密度ρ=E/V
式中E是电池的能量(也称容量),V为电池体积。
电池的能量E的大小是用安时来反映的,比如2AH,就是2A安培小时(或2000mA小时)。
电池的能量密度越大,那么在同能量的情况下电池的尺寸越小。或在同尺寸的情况下,电池的能量密度越大,电池能量越大
拓展电池的能量密度:
在谈及电池的时候,能量密度和功率密度是两个经常提到的量。
能量密度(Wh/kg)指的是的单位重量的电池所储存的能量是多少,1Wh等于3600焦耳(J)的能量。
功率密度(W/kg)指的是单位重量的电池在放电时可以以何种速率进行能量输出。
能量密度是由电池的材料特性决定的,普通铅酸电池的能量密度约为40Wh/kg,常用的电动两轮车用铅酸电池包为48V,10Ah, 储能480Wh,所以可以简单估计这种电池包的重量至少在12kg以上。
铅酸电池的能量密度是比较低的,所以无法用作电动汽车的动力源,因为如果使用铅酸电池驱动家用汽车行驶200km以上,需要将近1吨的电池,这个重量太大了,无法达到实用,当然铅有毒也是一个方面原因,铅酸电池的循环性能也比较差,但是我们可以看到,仅丛能量密度上就可以判断出铅酸电池不能作为纯电动汽车的动力源。
目前比较热的锂离子电池的能量密度约在100~150Wh/kg左右,这个值比铅酸电池高出2~3倍,且锂离子电池的循环性要远远高于铅酸电池,所以目前锂离子电池是开发电动汽车的首选电池。
功率密度也是由材料的特性决定的,并且功率密度和能量密度没有直接关系,并不是说能量密度越高功率密度就越高,用专业的术语来说,功率密度其实描述的是电池的倍率性能,即电池可以以多大的电流放电,功率密度对于电池开发以及电动车开发而言非常重要,如果功率密度高,则电动车在加速的时候就会非常快,普通的铅酸电池的功率密度一般只有几十~数百瓦特/千克,这是一个非常低的值,表明铅酸电池的高倍率放电性能较差,而锂离子电池目前的功率密度可以达到数千瓦特/千克。
值得指出的是,能量密度和功率密度都是一个会变化的量,电池在使用多次以后能量密度会降低(电池容量衰减),功率密度也会下降,并且这两个量也是随着环境的变化而变化的,比如在极为寒冷或炎热的季节中它们都会发生一定程度的变化(一般是减少)。
目前还没有任何一种电池的能量密度可以达到实用化的驱动电动汽车具有几百公里的续航里程。提高电池的能量密度也是目前电池研发中的重中之重,在安全性得到解决的前提下,如果电池的能量密度可以达到300~400Wh/kg的话,就具备了和传统燃油机车较量续航里程的资本,但是电池还有一个知名的问题就是寿命,电池的能量密度会随着电池的使用而衰减,并且这种衰减并非是线型的,而可能是突然的降低,所以,在开发车用电池的时候,循环性同样是决定性的因素。
㈤ 张杰院士的相关说明
1999年,张杰院士回国,任中国科学院物理研究所研究员,并担任光物理重点实验室主任。期间,他筹建并领导一小组,即L05研究小组——超强激光作用下的高能量密度物理研究。该小组相关信息如下:
组长: 张杰
成员: 盛政明 鲁欣 李玉同 董全力
近期研究工作:
本组在2006年继续在快点火激光核聚变相关的物理问题、基于强激光的先进辐射源和粒子源和超强飞秒激光在大气中的传输三个方面,步步深入,取得了重要进展。
完成了>300TW超短超强激光系统的建设,建成了相应的实验靶室和平台。
首次观测到了沿靶面发射的超热电子束,实验结果证实了快点火实验中锥靶对电子的导引作用。
首次研究了强激光场相对位相、交叉角度等因素对大气中激光细丝之间的相互作用过程的影响。
利用强激光与“锥丝”组合靶作用产生的高能质子来诊断自生电场。
独立纠缠光子源的首次同步实验。
实验发现了强冲击波对靶背面高能质子束发射的影响。
对掠入射软x射线激光产生条件进行了研究。
首次利用飞秒激光等离子体通道实现了对长间隙静态高压和工频(50Hz)高压放电的诱发和引导。
提出了产生单周期超强太赫兹脉冲的理论,并得到数值模拟的证实,为超强太赫兹辐射产生提供新的途径.。
提出了用激光与丝状或片状靶作用产生准单能高密度电子束的理论,并得到数值模拟的验证.。
提出强激光与高密度固体靶作用中激波产生和对质子加速的理论.。
在Fokker-Planck模拟程序和粒子模拟程序的发展取得重要进。
㈥ 能量密度的宇宙能量密度
高能量密度物理是物理学的重要前沿领域,涉及到等离子体物理、物质科学、凝聚态物理、原子和分子物理等总众多研究领域,从宇宙的起源到粒子的基本结构,内涵广阔、意义重大。
所谓高能量密度,是指物质的能量密度超过1011焦耳/米3(J/m3),或等价于压力超过1百万巴(Mbar)的极端物理条件。以往,这种极端的物理状态只存在于天体的恒星、行星的内部以及核武器的爆炸中。激光、粒子束和Z-箍缩发生器能量、功率和高度的不断提高使得在实验室产生极高能量密度的实验条件成为可能,这种物质自身、与粒子束和辐射场的集体相互作用的内容非常丰富,形成一个称之为高能量密度(HED)物理学的新的物理学领域。这是一个充满新的物理现象和具有深刻和重要应用前景的领域,它涵盖了物理学的宽广范围,包括等离子体物理、激光和粒子束物理、材料质理相互作用以及天体物理等。
我国通过这些年所做的大量工作,已经具有了产生高能量密度的研究手段,在研究方面具备了一定规模,在理论研究、实验、数值模拟方面具备了一定基础。
㈦ 赵刚的人物经历
1990年获南京大学天文系理学博士学位,1991年进入北京天文台做博士后研究。先后在比利时烈日大学、欧洲南方天文台、香港大学、德国慕尼黑大学、日本国立天文台、德国汉堡大学、瑞典乌普萨拉大学等做访问学者。
于1994年入选中国科学院首批百人计划;1997年获国家杰出青年基金;1998年当选中国科学院杰出青年;1999年获“国氏”博士后奖;2001年获中国科学院青年科学家奖;2002年获第五届中国青年科学家奖;2003年获北京市科技技术二等奖;2004年进入首批新世纪千百万人才工程国家级人选;2005年获全国优秀博士后称号。现主持国家科学基金创新研究群体项目和中科院重要方向项目天体物理背景下的高能量密度物理研究 各一项。2007年参加国家重点基础研究发展规划(973)项目高能量密度物理中的若干前沿问题,并担任子课题负责人。
在中国率先开展了天体化学丰度方向的研究,在天体化学丰度和实验室天体物理领域的研究中做出了系统的重要工作。建立了第一个大样本贫金属矮星高分辨光谱观测样本,完成其化学丰度的系统性定量分析;首次给出中性氢原子碰撞对谱线影响的计算公式;将丰度分析方法运用于太阳系外行星系统候选体的搜寻与观测研究;开辟了新的实验室模拟天体物理条件前沿领域研究。这些工作共发表SCI论文126篇,SCI论文引用1178篇次。其中超过半数(70篇)发表在 “A&A”、“AJ”、“ApJ”和“MNRAS”等四大国际著名天文学术期刊。其研究工作曾先后被国际天文界最具权威的“天文与天体物理年评” (ARA&A 每年仅发表一期约十几篇综述,影响因子18.567)的8篇综述引用15篇次。由15位著名学者联合撰写的“恒星核合成四十年进展”综述(Rev. Mod. Phys. 69, 995; 影响因子30.254)引用了赵刚的两篇第一作者论文。其中大样本的系统性研究结果已成为本领域的经典工作而被写入教科书和专著。2008年作为“通过恒星丰度探索银河系化学演化的研究”第一完成人获得国家自然科学二等奖。其所领导的团组已成为国际上在此领域有着重要影响的研究队伍之一。
资料来源:中国科学院国家天文台
㈧ 大学物理波的能量密度中振幅怎么确定,是不是指波通过
高能量密度物理是物理学的重要前沿领域,涉及到等离子体物理、物质科学、凝聚态物理、原子和分子物理等总众多研究领域,从宇宙的起源到粒子的基本结构,内涵广阔、意义重大。所谓高能量密度,是指物质的能量密度超过1011焦耳/米3(J/m3),或等价于压力超过1百万巴(Mbar)的极端物理条件。以往,这种极端的物理状态只存在于天体的恒星、行星的内部以及核武器的爆炸中。近年来激光、粒子束和Z-箍缩发生器能量、功率和高度的不断提高使得在实验室产生极高能量密度的实验条件成为可能,这种物质自身、与粒子束和辐射场的集体相互作用的内容非常丰富,形成一个称之为高能量密度(HED)物理学的新的物理学领域。这是一个充满新的物理现象和具有深刻和重要应用前景的领域,它涵盖了物理学的宽广范围,包括等离子体物理、激光和粒子束物理、材料质理相互作用以及天体物理等。我国通过这些年所做的大量工作,已经具有了产生高能量密度的研究手段,在研究方面具备了一定规模,在理论研究、实验、数值模拟方面具备了一定基础。
㈨ -什么是能量密度--其单位是什么--物理意义是什么
高能量密度物理是物理学的重要前沿领域,涉及到等离子体物理、物质科学、凝聚态物理、原子和分子物理等总众多研究领域,从宇宙的起源到粒子的基本结构,内涵广阔、意义重大。
所谓高能量密度,是指物质的能量密度超过1011焦耳/米3(J/m3),或等价于压力超过1百万巴(Mbar)的极端物理条件。以往,这种极端的物理状态只存在于天体的恒星、行星的内部以及核武器的爆炸中。近年来激光、粒子束和Z-箍缩发生器能量、功率和高度的不断提高使得在实验室产生极高能量密度的实验条件成为可能,这种物质自身、与粒子束和辐射场的集体相互作用的内容非常丰富,形成一个称之为高能量密度(HED)物理学的新的物理学领域。这是一个充满新的物理现象和具有深刻和重要应用前景的领域,它涵盖了物理学的宽广范围,包括等离子体物理、激光和粒子束物理、材料质理相互作用以及天体物理等。我国通过这些年所做的大量工作,已经具有了产生高能量密度的研究手段,在研究方面具备了一定规模,在理论研究、实验、数值模拟方面具备了一定基础。