Recent developments in the Thomson Parabola Spectrometer diagnostic for laser-driven multi-species ion sources

Ongoing developments in laser-driven ion acceleration warrant appropriate modifications to the standard Thomson Parabola Spectrometer (TPS) arrangement in order to match the diagnostic requirements associated to the particular and distinctive properties of laser-accelerated beams. Here we present an overview of recent developments by our group of the TPS diagnostic aimed to enhance the capability of diagnosing multi-species high-energy ion beams. In order to facilitate discrimination between ions with same Z / A , a recursive differential filtering technique was implemented at the TPS detector in order to allow only one of the overlapping ion species to reach the detector, across the entire energy range detectable by the TPS. In order to mitigate the issue of overlapping ion traces towards the higher energy part of the spectrum, an extended, trapezoidal electric plates design was envisaged, followed by its experimental demonstration. The design allows achieving high energy-resolution at high energies without sacrificing the lower energy part of the spectrum. Finally, a novel multi-pinhole TPS design is discussed, that would allow angularly resolved, complete spectral characterization of the high-energy, multi-species ion beams.

GeoGebra sähköisessä ylioppilaskokeessa

Tutkielman aiheena on sähköistyvä ylioppilaskoe matematiikan ja GeoGebra-ohjelman näkökulmasta. Tarkasteltavia aihealueita ovat lukion pitkän matematiikan geometriaa sekä numeerisia menetelmiä käsittelevät kurssit. Tarkoituksena on ensin tutustua pääpiirteissään sähköiseen matematiikan ylioppilaskokeeseen sekä GeoGebra-ohjelmaa ja perehtyä sitten edellä mainittujen kurssien aiheisiin ja lopuksi ratkaista niihin liittyviä eri tasoisia tehtäviä GeoGebralla. Ylioppilaskokeella on edessään uudistus sähköiseen muotoon syksystä 2016 alkaen. Matematiikan osalta sähköinen ylioppilaskoe on ensi kertaa käytössä keväällä 2019. Sähköisessä ylioppilaskokeessa opiskelijalla on käytössään päätelaitteella erilaisia ohjelmistoja, joista yksi on dynaaminen matematiikkaohjelma GeoGebra. Sähköinen koe tarjoaa uusia mahdollisuuksia tehtävätyyppien ja mahdollisesti käytettävän aineiston ja taustamateriaalin suhteen. Matematiikan tehtävien ratkaiseminen sähköisessä muodossa muuttaa tehtävien luonnetta ja siksi uudistuksen myötä on tarpeellista pohtia myös uudenlaisia matematiikan tehtäviä. GeoGebra sisältää esimerkiksi paljon valmiita työkaluja geometristen ongelmien ratkaisuun ja siksi perinteiset tehtävät eivät ole aina mielekkäitä sähköisin välinein ratkaistaviksi. Lukion pitkän matematiikan geometrian kurssin keskeisiä sisältöjä ovat yhdenmuotoisuus, sini- ja kosinilause, ympyrän geometria sekä kuvioihin ja kappaleisiin liittyvät pinta-alat, tilavuudet, kulmat sekä pituudet. Työssä käsiteltäviä numeerisia menetelmiä ovat Newtonin menetelmä funktion nollakohtien ratkaisemiseksi sekä erilaiset pinta-alan approksimointiin käytetävät menetelmät, joista yksi on Simpsonin sääntö.

Estudo da circunferência no ensino médio: sugestões de atividades com a utilização do software geogebra

Esta dissertação propõe sete atividades acerca do estudo da circunferência para alunos do Ensino Médio. A maioria das atividades propostas utilizam o software gratuito de geometria dinâmica GeoGebra como ferramenta de aprendizagem. Programa com diversas vantagens. Além da concepção da geometria dinâmica, a associação entre Geometria e Álgebra, relação enfatizada até no seu nome. As atividades sugeridas abordam os seguintes conteúdos: equações da circunferência (reduzida e geral), análise da equação completa do 2o grau a duas variáveis, método de completar quadrados para reestabelecimento do centro e medida do raio da circunferência, posição relativa entre ponto e circunferência, reta e circunferência e entre duas circunferências. No presente trabalho consta ainda uma análise de alguns livros didáticos para ciência do que está sendo oportunizado ao professor como subsídio para suas aulas. Associamos esta análise também com a argumentação de que o produto deste trabalho é inovador. Mostraremos também a análise das atividades que embasaram a proposta desse trabalho quando aplicadas nas turmas de 3o ano do Instituto Federal do Rio Grande do Sul - Campus Rio Grande, assim como os resultados de uma pesquisa feita sobre os conhecimentos prévios dos alunos sobre geometria do Ensino Fundamental, especificamente relacionados ao círculo.

The Riemann sphere in GeoGebra

The stereographic projection is a bijective smooth map which allows us to think the sphere as the extended complex plane. Among its properties it should be emphasized the remarkable property of being angle conformal that is, it is an angle measure preserving map. Unfortunately, this projection map does not preserve areas. Besides being conformal it has also the property of projecting spherical circles in either circles or straight lines in the plane This type of projection maps seems to have been known since ancient times by Hipparchus (150 BC), being Ptolemy (AD 140) who, in his work entitled "The Planisphaerium", provided a detailed description of such a map. Nonetheless, it is worthwhile to mention that the property of the invariance of angle measure has only been established much later, in the seventeenth century, by Thomas Harriot. In fact, it was exactly in that century that the Jesuit François d’Aguilon introduced the terminology "stereographic projection" for this type of maps, which remained up to our days. Here, we shall show how we create in GeoGebra, the PRiemannz tool and its potential concerning the visualization and analysis of the properties of the stereographic projection, in addition to the viewing of the amazing relations between Möbius Transformations and stereographic projections.

Complex functions with Geogebra

Complex functions, generally feature some interesting peculiarities, seen as extensions real functions, complementing the study of real analysis. However, the visualization of some complex functions properties requires the simultaneous visualization of two-dimensional spaces. The multiple Windows of GeoGebra, combined with its ability of algebraic computation with complex numbers, allow the study of the functions defined from ℂ to ℂ through traditional techniques and by the use of Domain Colouring. Here, we will show how we can use GeoGebra for the study of complex functions, using several representations and creating tools which complement the tools already provided by the software. Our proposals designed for students of the first year of engineering and science courses can and should be used as an educational tool in collaborative learning environments. The main advantage in its use in individual terms is the promotion of the deductive reasoning (conjecture / proof). In performed the literature review few references were found involving this educational topic and by the use of a single software.

Using GeoGebra to study complex functions

The aim of this workshop to present some of the strategies studied to use GeoGebra in the analysis of complex functions. The proposed tasks focus on complex analysis topics target for students of the 1st year of higher education, which can be easily adapted to pre-university students. In the first part of this workshop we will illustrate how to use the two graphical windows of GeoGebra to represent complex functions of complex variable. The second part will present the use of the dynamic color Geogebra in order to obtain Coloring domains that correspond to the graphic representation of complex functions. Finally, we will use the threedimensional graphics window in GeoGebra to study the component functions of a complex function. During the workshop will be provided scripts orientation of the different tasks proposed to be held on computers with Geogebra version 5.0 or high.

La matemática en la simulación con GeoGebra. Una experiencia con el movimiento en caída libre

Actualmente las experiencias de modelación y el uso de tecnologías digitales en las aulas de clase son temas de gran interés para los profesores, formadores e investigadores en Educación Matemática. Por un lado, la modelación matemática favorece el uso de la Matemática como un instrumento para el abordaje de situaciones y fenómenos del mundo. Por otro lado, integrar las tecnologías digitales (como simuladores, videojuegos, entre otros)en la enseñanza de las Matemáticas y las Ciencias, en particular de la Física, permite vincular los hechos e ideas asociadas a un fenómeno físico, entre sí y con marcos teóricos que los sustentan. Al fusionar la modelación y las tecnologías digitales a través de la simulación se obtienen entornos de aprendizaje que promueven el desarrollo de conocimiento y habilidades de pensamiento científico en los estudiantes. Sin embargo, la mayoría de las investigaciones en esta área están orientadas hacia una mayor comprensión de las formas de usar eficientemente estos simuladores en las clases de ciencias, dejando de lado al proceso de su elaboración como una verdadera oportunidad para aprender Matemática y otros saberes asociados. En este sentido, el presente trabajo describe la secuencia de pasos de construcción creada para elaborar un simulador del movimiento en caída libre con GeoGebra. Esto con el doble propósito de (i) develar la Matemática implícita en los procesos de construcción de simuladores con GeoGebra y (ii) motivar la creación de otros simuladores con un propósito similar al mencionado en este trabajo.

Images inside a reflecting spherical surface with possible application in astronomy

This report studies an algebraic equation whose solution gives the image system of a source of light as seen by an observer inside a reflecting spherical surface. The equation is looked at numerically using GeoGebra. Under the hypothesis that our galaxy is enveloped by a reflecting interface this becomes a possible model for many mysterious extra galactic observations.

Nonlinear secondary whirl of an overhung rotor

Gravity critical speeds of rotors have hitherto been studied using linear analysis, and ascribed to rotor stiffness asymmetry. Here, we study an idealized asymmetric nonlinear overhung rotor model of Crandall and Brosens, spinning close to its gravity critical speed.Nonlinearities arise from finite displacements, and the rotor's staticlateral deflection under gravity is taken as small. Assuming small asymmetry and damping, slow modulations of whirl amplitudes are studied using the method of multiple scales. Inertia asymmetry appears only at second order. More interestingly, even without stiffness asymmetry, the gravity-induced resonance survives through geometric nonlinearities. The gravity resonant forcing does not influence the resonant mode at leading order, unlike the typical resonant oscillations. Nevertheless,the usual phenomena of resonances, namely saddle-node bifurcations, jump phenomena and hysteresis, are all observed. An unanticipated periodic solution branch is found. In the three-dimensional space oftwo modal coefficients and a detuning parameter, the full set of periodic solutions is found to be an imperfect version of three mutually intersecting curves: a straight line,a parabola and an ellipse.

Vibrational analysis of the (B2P{cyrillic}→X2P{cyrillic}) system of NS

A few red degraded bands attributable to NS have been reported earlier by Fowler and Barker, Dressler and Barrow et al, and they occur in the same region (2300 to 2700 Å) as the bands of the known systems (C2∑+-X2P{cyrillic}) and (A2Δ-X2P{cyrillic}). Measurements made on the heads of some of these weak bands led Barrow et al. to believe that these bands may form a system analogous to the β-system of NO and be due to a2P{cyrillic}-2P{cyrillic} transition. The spectrum of NS has now been studied in a little more detail by means of an uncondensed discharge through dry nitrogen and sulphur vapour in the presence of argon and thirty three bands belonging to this system have been recorded in the region 2280 to 2760 Å. It has been found possible to represent the band heads by means of the equation {Mathematical expression}. Taking the lower state doublet interval as 223 cm-1, it is shown that the separation in the upper state is 94 cm-1. The ratio of the force constants in the upper and the ground states is found to be 0·39 and is nearly the same as that in the β-system of NO (0·30). The present vibrational analysis therefore supports the view that these new red degraded bands of NS arise from a (B2P{cyrillic}→X2P{cyrillic}) transition and the observed intensity distribution in the form of a wide parabola is also in qualitative agreement with what is expected from the moderately large Δ re (∼0·12Å) value.

O outro e a transcendência : na parábola do Bom Samaritano (Lc 10, 25-37)

Resumen: Neste estudo, procuramos definir o sentido da corporeidade em Entralgo, relacionando-o com o pensamento de Lévinas. Segundo Entralgo, o corpo humano era um microcosmos integrado num cosmos. Assim, o corpo é i único objecto do Universo, do qual temos um duplo conhecimento não de fora, como também temos a sua percepção a partir de dentro. Porém, segundo Lévinas, a corporeidade é a expressão do Rosto do Outro, referindo- se como uma prefiguração do Outro, que tem o seu epílogo na parábola do Bom Samaritano. Há, na verdade, uma relação de aproximação antropológica entre o sentido do corpo como forma de manifestar o Outro. Em ti e por ti, tu eras uma pessoa, mas sendo tu uma pessoa, podendo e devendo Eu ver-te e tratar-te como tal pessoa. Os dois pensadores apresentam uma referência em relação à pessoas. Segundo Lévinas a pessoa será responsabilidade.

Zeballos, la parábola de la narración : un estudio de "La rejión del trigo" como libro de viaje

Número monográfico: El viaje y sus discursos

A dinâmica cibercultural na ressignificação do conhecimento geométrico: uma proposta metodológica para o ensino da geometria espacial

O estudo que apresento está assentado em questões, cujo aprofundamento pretende trazer contribuição à ressignificação dos processos de ensino-aprendizagem, especialmente no âmbito da geometria espacial. Dentre as questões destaco: (1) a relação entre cibercultura e processos de ensinar-aprender, especialmente no que se refere ao conteúdo da geometria espacial, (2) os modos de sentir, de expressar-se e de aprender que a mediação da cultura digital traz contemporaneamente para os jovens; (3) a pesquisa entendida como acontecimento/experiência, cuja dimensão de intervenção permite a pesquisador e pesquisados relacionarem-se dialogicamente, reconhecendo-se como co-autores do processo de investigação. O principal interesse da pesquisa foi investigar se a dinâmica do uso das tecnologias em redes, própria da cibercultura, pode ressignificar o aprendizado do conhecimento de geometria espacial de jovens alunos do Ensino Médio. A abordagem teórico-metodológica está fundamentada nos princípios bakhtinianos da dialogia e da alteridade e no conceito vigotskiano de mediação. Sob a orientação da abordagem histórico-cultural, outros interlocutores teóricos contribuiram de modo significativo para a compreensão das questões que envolvem a relação entre educação e processos comunicacionais pós-massivos, tendo sido indispensáveis à construção e interpretação dos dados Dentre eles, cito Lucia Santaella, Maria Teresa Freitas, Pierre Lévy, Marília Amorim, Maria Helena Bonilla, Nelson Pretto, Edmea Santos, Guaracira Gouvêa, Maria Luiza Oswald, entre outros. O estudo foi realizado numa escola da rede estadual na cidade de Cabo Frio/RJ, sendo sujeitos da pesquisa 78 alunos/as do 2 e 3 ano do Ensino Médio. Para colher as informações de caráter objetivo, foi aplicado um questionário através do aplicativo Google Docs. Os dados qualitativos foram construídos por intermédio da dinâmica de convergência de mídias que engloba a metodologia Webquest, a interface wiki e o software Geogebra. Tendo em vista os pressupostos do estudo que relacionam propostas autorais, posturas alteritárias e práticas cotidianas procurei construir uma estratégia metodológica em que a apropriação das dinâmicas ciberculturais e das interfaces digitais fosse capaz de me auxiliar a identificar como usar estes dispositivos no processo de ressignificação da construção do conhecimento geométrico, bem como descobrir os limites de sua aplicação. Os resultados alcançados, ainda que provisórios dado o inacabamento dos acontecimentos que fazem da pesquisa uma experiência inacabada, apontam para a necessidade de reconhecer os jovens como produtores de saberes que deveriam ser legitimados para que a prática de ensinar-aprender geometria resultasse em conhecimento que articula ciência e vida cotidiana. Essa foi a valiosa lição que a pesquisa trouxe à minha própria prática de professora de matemática, lição que, espero, possa ecoar para outros professores.

Application of fast Pade approximation in simulating photonic crystal nanocavities by FDTD technology

The exact calculation of mode quality factor Q is a key problem in the design of high-Q photonic crystal nanocavity. On the basis of further investigation on conventional Pade approximation, FDM and DFT, Pade approximation with Baker's algorithm is enhanced through introducing multiple frequency search and parabola interpolation. Though Pade approximation is a nonlinear signal processing method and only short time sequence is needed, we find the different length of sequence requirements for 2D and 3D FDTD, which is very important to obtain convergent and accurate results. By using the modified Pade approximation method and 3D FDTD, the 2D slab photonic crystal nanocavity is analyzed and high-Q multimode can be solved quickly instead of large range high-resolution scanning. Monitor position has also been investigated. These results are very helpful to the design of photonic crystal nanocavity devices. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

无压灌溉土壤湿润体特征值变化规律与经验解

无压灌溉土壤湿润体形状为球冠,径向和垂向最大湿润距离相等且与时间存在显著的幂函数关系,随着时间的延长,径向和垂向最大湿润距离趋于一定值。湿润体大小与供水压力之间呈抛物线关系,在零压力附近湿润体体积最大。湿润体半径与累计入渗量呈幂函数关系,拟合方程中的系数和指数为一定值,与入渗时间和供水压力无关,在试验条件下,分别为18.467和0.5037。综合以上结果,提出了预测无压灌溉土壤湿润体特征值的经验解模型。