普朗克常数探密

普朗克常数h是在研究黑体辐射时引入的一个重要的自然常数.是联系量子理论与经典理论的桥梁.通过对黑体辐射和玻尔量子理论等现象的分析,阐述h的引入如何导致量子论的诞生和发展,从而使人们理h解的物理意义.     

基于光子能量测定的普朗克常数直接测量法

普朗克常数是物理学中的最小作用量子,是区分经典物理和量子物理的重要标志.因此,这一基本物理常数的精确测量,不管是对物质世界本源的理解、各种量子效应的实验观测,还是质量单位的重新定义都非常重要.普朗克常数的精密测量经历了 120多年的发展历史,建立了多种间接或直接的测量方法,直到2019年才给出其精确值.但相对于时间(或...     

普朗克常数测定中不确定度的分析

文章分析在用光电效应测量普朗克常数中影响测量不确定度的几个因素.认为除了仪器本身原因造成暗电流和本底电流及光电管的阳极反向电流的影响外,还有作图求截止电压、作图求斜率、光源的非单色性等因素的影响.通过适当的作图方法和综合考虑光源的非单色性的影响等,可以减小测量的不确定度.     

计量学与基本物理常数 普朗克常数与基本电荷

一、量子的诞生一个大胆的假说,在科学界一鸣惊人。这一假说认为辐射能(即光波能)不是一种连续不断流动的形式,而是由小微粒组成的。普朗克把这种小微粒称为量子。普朗克的假说与经典的光学理论和电磁学理论相对立,引发了物理学一场革命,从而使人们对物质性和放射     

普朗克常数h测定与质量量子基准的最新研究进展

借助基本物理常数来定义新的国际单位制一直是国际计量界研究的热点,其中对于普朗克常数h的测量,出现过电流天平方案、电压天平方案、超导磁悬浮方案、功率天平方案和能量天平方案等多种电学方案。一旦普朗克常数h被精确测定,则可以用其来定义新的质量单位,实现质量基准的量子化。详细比较了现阶段各国应用电学方法测量普朗克常数h方案的原理、装置和进展,对将来普朗克常数h的精确测量以及质量量子基准的发展趋势进行了预测。     

轮廓度误差的精密测量和评定

对具有复杂、不规则轮廓的零件进行精密测量和误差评定，是当前几何量计量领域中后个重要课题。本文针对在坐标测量机上进行轮廓测量提出了对曲线和曲面轮廓的数学描述方法、对曲线和曲面的等距平移以得到实测轮廓、以及引入矢量积运算对实际轮廓误差进行法向评定，从而实现了对零件复杂形面的精密测量和误差评定，对国家和国际标准中轮廓度公差标准的贯彻实施可起到推动作用，并最终达到提高产品质量的目的。     

矩形螺纹的精密测量

本给出了矩形螺纹精密测量的基本公式和各种实用计算公式，讨论了它的一些特殊规律及选择适用和量球的方法。     

计量学的世纪变迁 质量单位千克与物质的量摩尔定义的历史、现状和发展趋势(二)

质量单位千克与物质的量摩尔的定义虽然密切相关,但两者分别是两个基本单位,前者是宏观物理量单位,后者是微观物理量单位。两者之间的联系是一个基本物     

基于近景数字摄影的坐标精密测量关键技术研究

研究了基于数字近景摄影原理的三维坐标精密视觉测量方法，可用于工业现场大尺寸范围内的坐标测量。对其核心技术，即数字成像器件高精度模型及标定、成像器件空间精密定向、高精度亚像素图像处理算法以及光学编码与精密测头技术，进行了深入的讨论，给出了原理和实现思路，为工业现场数字近景摄影三维坐标精密测量系统的设计提供了理论依据。     

阿伏加德罗常数测量与千克重新定义

当千克用固定普朗克常数h的方法定义时,X射线晶体密度法(XRCD)即被用来定义和复现千克,它采用对浓缩²⁸Si原子计数的方法来测量阿伏加德罗常数N_A,已将N_A和h的测量不确定度达到2×10^-8,并反过来确定硅球的质量实现对千克的量值复现。阐述了晶格常数、同位素、浓缩硅、硅球直径及表面氧化层等阿伏加德罗常数测量的关键技术的研究进展。介绍了原子计数法千克定义及其量值复现方法,该方法将为国际单位制改制之后我国质量量值复现提供参考。     

Details of the 1998 Watt Balance Experiment Determining the Planck Constant

The National Institute of Standards and Technology (NIST) watt balance experiment completed a determination of Planck constant in 1998 with a relative standard uncertainty of 87 × 10⁻⁹ (k = 1), concurrently with an upper limit on the drift rate of the SI kilogram mass standard. A number of other fundamental physical constants with uncertainties dominated by this result are also calculated. This paper focuses on the details of the balance apparatus, the measurement and control procedures, and the reference calibrations. The alignment procedures are also described, as is a novel mutual inductance measurement procedure. The analysis summary discusses the data noise sources and estimates for the Type B uncertainty contributions to the uncertainty budget. Much of this detail, some historical progression, and a few recent findings have not been included in previous papers reporting the results of this experiment.     

瞬态热带恒功率法测量导热率

基于传统热桥法基本原理,提出了新的非对称结构模型--瞬态热带恒功率法用于测量材料的导热率。非对称结构模型将热源热带与温度传感热带电路彼此独立,消除了热带电阻自热以及环境温度变化带来的影响。通过短时间内快速测量恒流电路中两热带的电压差随时间的变化关系准确测量材料的导热率。依据此模型设计了热带加热片,建立了基于LabVIEW测试软件的实验装置自动测量平台,实验测量结果与参考材料导热率具有良好的一致性,相对偏差在3％左右,验证了该理论模型的有效性。     

恒流源对近红外光谱传感器测量不确定度的影响

近红外光源的稳定性影响近红外技术的可靠程度.提高其电源的稳定性,可提高近红外光源的稳定性,改善实验室近红外技术在气液两相流的应用.使用高精密恒流源为近红外光源供电,进行了实验研究,结果表明:使用高精密恒流源时,近红外光源更稳定,输出电压值也更加稳定可靠,输出电压值的极差在0.12左右,标准差不超过0.008 38;而在...     

一种新型低值宽带无感分流器时间常数测量方法

高压脉冲或电力系统中的高频谐波通常采用宽带无感分流器记录瞬态电流波形。分流器的带宽取决于其时间常数, 进而可用于评定其引入的测量不确定度。利用高精度数字多用表测量得到分流器的直流电阻, 通过同步采样方波输入电压以及被测分流器两端的输出电压, 利用最小二乘拟合算法直接计算得到被测分流器的残余电感, 据此确定分流器的时间常数。同步采样采用2根等长电缆与信号发生器的输出进行连接, 避免了信号的传输时延。研究了阻抗匹配对电缆电阻所造成的方波电压和分流器输入端电压差异的影响。结果表明该测量方法可以直接测量阻值1Ω以下、带宽10MHz以下低值无感分流器的电感与时间常数, 成功地解决了宽频电流传感器及宽带无感分流器量值溯源难题。     

恒流放电法测量超级电容器静电容量的影响因素分析与不确定度评定

静电容量是超级电容器的主要电气参数之一,相关标准中均推荐采用恒流放电法对超级电容器静电容量进行测量。介绍了恒流放电法的测量原理和测量电路,通过实验分析了放电电流、充电电流、初始电压对测量结果的影响,并对静电容量测量不确定度进行了评定。结果表明:放电电流对测量结果有较大影响,静电容量随放电电流的增大而减小;充电电流和初始电压对测量结果的影响影响较小;恒流放电法测量静电容量的相对扩展不确定度为2.2%(k=2)。     

烟气在线监测系统及思考

固定污染源排放的烟气会对环境造成污染,对其进行科学监测至关重要。本文介绍了现有的烟气在线监测系统,包括空气质量自动监测系统、烟气排放连续监测系统、差分光学吸收光谱法在线连续监测系统、物联网下无线传感器网络技术在线监测系统等,介绍了每个系统的组成、技术特点、监测方法、实际应用和发展方向,并从量值溯源和远程校准两个方面对烟气在线监测系统与计量系统的关系进行了阐述。     

Impact of Experimental Timescale and Geometry on Thin-Film Thermal Property Measurements

Integrated circuits require effective removal of increasing heat fluxes from active regions. Thermal conduction strongly influences the performance of micromachined devices including thermal actuators, Peltier-effect coolers, and bolometers. The simulation of these devices requires thermal property data for the thin-film materials from which they are made. While there are many measurement techniques available, it is often difficult to identify the most appropriate for a device. This article reviews thin-film thermal characterization methods with an emphasis on identifying the properties extracted by the techniques. The characteristic timescale of heating and the geometry of the experimental structure govern the sensitivity of the data to the in-plane and out-of-plane conductivities, the volumetric heat capacity, and the interface resistances of the film. Measurement timescales and geometry also dictate the material volume probed most sensitively within the film. This article uses closed-form and numerical modeling to classify techniques according to the properties they measure. Examples of reliably extracted properties are provided for some experimental configurations. This article simplifies the process of choosing the best characterization technique for a given application in microdevice thermal design.     

陶瓷弹性常数的超声动态测量

介绍了材料的声速与弹性模量之间的关系及脉冲重迭法测量声速的基本原理。给出了若干典型工程陶瓷的测量结果,并对结果的误差进行了分析,论证了超声法测量陶瓷材料的弹性常数具有制备样品用料节省,测试重复性好等一为列优点。声学技术不失为一种可取的测量陶瓷弹性常数的方法。