大学物理

陶瑞宝

2015, 34(9): 1-1.

摘要 ( 1318 )

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凝聚态物理学是近30-40年来在物理学领域＂凝聚＂出来的一个热门词汇,它代表了物理学中一个十分广阔的领域.在它的名义下凝聚了以前已经广为研究的固体物理和近30-40年来迅速发展起来的＂软＂物质物理,其中包括了液晶、乳胶、聚集物、电磁流体、多相流体、颗粒体等,乃至包括生命物体中的聚集体;

爱因斯坦与狭义相对论的诞生（续）

赵峥

2015, 34(9): 2-2.

摘要 ( 824 )

PDF (526KB) ( 1036 )

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2.5庞加莱的探索——约定光速 1900年前后,庞加莱对时间与空间的问题作了不少探讨[12,13].

幂函数叠加势的形状不变性

傅美欢

2015, 34(9): 7-7.

摘要 ( 783 )

PDF (298KB) ( 464 )

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用超对称量子力学方法,构造出具有形状不变性的两种幂函数叠加势的形式,并计算了它们的能量本征值.谐振子势、库仑势和Kratzer势等是幂函数叠加势的特例,它们的能级都可由幂函数叠加势的能级中得出.

用磁介质磁化理论的磁荷观点求解静磁场兼谈无限大圆平面稳恒发散电流磁场求解的一种新方法

景义林

2015, 34(9): 10-10.

摘要 ( 845 )

PDF (255KB) ( 533 )

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利用磁介质磁化理论的磁荷观点对一种静磁场非常方便而又简单地进行了求解,进而求出了该静磁场的磁化电流分布,在此基础上求出了一种特殊的磁化电流分布——无限大圆平面稳恒发散电流的磁场.还通过对以上这些问题的分析论述,指出了一种求解稳恒电流磁场的新方法途径.

弗里德曼模型中静态宇宙条件的两个等效解法

余恒

2015, 34(9): 12-12.

摘要 ( 871 )

PDF (347KB) ( 685 )

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弗里德曼模型是描述当前宇宙的标准模型.其中静态宇宙条件下的物质密度和宇宙常数密度解析关系,对应于无大爆炸区的边界,是宇宙学领域的一个经典问题.经典解法从弗里德曼方程出发,通过消除高斯曲率和标度因子,获得物质密度和宇宙常数密度的相关方程,然后解出.整个推导过程较为曲折复杂.本文给出了一种简单便捷的等效方法.新方法利用哈勃常数的表达式,根据基本物理量的实际取值范围,将问题转化为数学极值问题,从而获得解决.

无穷球面网络任意两节点间的等效电阻公式

汤华

2015, 34(9): 15-15.

摘要 ( 850 )

PDF (341KB) ( 308 )

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电阻网络等效电阻的研究已经取得较大进展,但目前仍存在一些问题没有得到解决.尽管一个有限的球面网络中的任意两个节点之间的等效电阻已得到很好解决,然而,在无穷球面网络中的任意两个节点之间的等效电阻尚未得到解决.本文通过取极限的方法,给出了无穷球面网络中任意两个节点之间的等效电阻公式,并且给出了3个具体的简单应用实例.

“W”型势阱能级的对比研究

陈杰张传坤李文胜曾维友张琴

2015, 34(9): 19-19.

摘要 ( 834 )

PDF (372KB) ( 691 )

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通过有限差分法及Matlab矩阵运算,计算了阱区分别呈抛物形（WⅠ型）和三角形（WⅡ型）的两种＂W＂型一维势阱的能级.计算结果表明,在中间势垒（Vb）值固定情况下,两型势阱中各能级值随着边势垒（V0）的增大而增大,能级分裂先从较高能级开始,然后逐渐演变到较低能级,同能级比较,WⅡ型出现分裂较WⅠ型早.相反的变化趋势出现在V0固定、而Vb逐渐增大和V0、Vb同步增大的情况下.WⅠ型势阱最小的两能级随V0/Vb的变化表现稳定;在势垒相同情况下,WⅡ型各能级值较WⅠ型大,说明WⅠ型两阱具有比WⅡ型更强的耦合作用.本文的研究可为双量子阱器件的能带设计提供理论参考.

三维氢原子斯塔克效应中能量一级修正公式的求解

邢淑芝孟瑜谷开慧

2015, 34(9): 23-23.

摘要 ( 1078 )

PDF (285KB) ( 493 )

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进一步简化了三维氢原子斯塔克效应微扰矩阵元的普遍公式,并给出了三维氢原子斯塔克效应中任意态能量的一级修正公式.

平抛运动演示仪的改进

李燕秋代伟罗微马兰黄军

2015, 34(9): 27-27.

摘要 ( 1008 )

PDF (650KB) ( 583 )

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针对高中物理教科版必修2的平抛运动的探究实验,指出教材演示实验装置存在不足,对平抛运动演示仪进行了改进.改进后能更直观地观察到平抛运动的水平方向和竖直方向的分运动.新仪器突破了平抛运动教学的重点难点,仪器操作简单,演示效果明显.

用视频分析软件Tracker研究二维平面碰撞的动量守恒

何立平程敏熙

2015, 34(9): 31-31.

摘要 ( 1239 )

PDF (937KB) ( 997 )

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利用视频分析软件Tracker对二维平面上两小球的碰撞过程进行记录和分析,通过对碰撞小球的位移和速度测量,解决了同时对两个或以上物体的二维运动进行测量的难题.从而验证碰撞的动量守恒定律以及计算恢复系数.

基于静电力偏移的弱静电场测量

高其中黄贞吴林富

2015, 34(9): 35-35.

摘要 ( 844 )

PDF (676KB) ( 437 )

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本设计利用微型弹簧支撑膜静电场传感器在微弱静电场下会发生微弱位移变化的原理制作而成.首先利用函数信号发生器驱动传感器的支撑膜振动,并将该传感器放入微弱静电场中,支撑膜的振动平衡位置受静电场力作用将发生改变,利用激光光点反射放大法测量平衡位置的微小变化,从而获得微弱静电场的强度.通过测量由两圆形金属板构成的1V/mm微弱静电强,当传感器处于平行板的中心位置时,测量结果相对误差小于3%.

奥托·斯特恩实验历史概述

宁长春曹振鑫汪亚平胡海冰周毅

2015, 34(9): 39-39.

摘要 ( 991 )

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针对大学物理教材对奥托·斯特恩实验叙述的不足,分别从实验背景、实验内容、实验后期的发展状况以及对物理学发展的影响,对该实验进行了概述.

单根架空线上雷电感应电压的研究

殷洁

2015, 34(9): 44-44.

摘要 ( 850 )

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选择传输线模型作为雷电通道的回击模型,采用时域有限差分法首先计算了雷电回击通道附近的感应电磁场,接着运用Agrawal模型考虑雷电感应电磁场与架空电力线的耦合效应,分别计算架空电力线上不同点的感应过电压值,详细分析了雷电感应电压在单根架空线上的分布规律.

MOOC不是新生事物却有新生的力量兼谈对MOOC的几点思考（上）

王瑜[] 周雨青[]

2015, 34(9): 48-48.

摘要 ( 826 )

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MOOC自2012年下半年始,在中国高等教育的土地上传播与构建,大有山雨欲来风满楼之势,传统高等教育将受何影响？本文力图从在线教育发展的历史回顾和教育教学规律的探讨说明,MOOC并非新生事物,却有新生的力量.MOOC虽改变不了教育的根本形式,但我们的教学理念、教学方式以及教育的消费观念必定在此浪潮中发生变化.本文同时探讨了当前在MOOC教学理念中的若干观点,指出这些观点存在误区,应正确认识.

分形物体转动惯量的计算

熊鑫炎邱为钢

2015, 34(9): 52-52.

摘要 ( 907 )

PDF (240KB) ( 364 )

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由分形物体的自相似性,给出了推广雪花曲线的质心和转动惯量.

利用晶体建模实例理解晶体对称元素和对称操作

任若静陈巧彭 施洪龙

2015, 34(9): 55-55.

摘要 ( 958 )

PDF (945KB) ( 712 )

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晶体学是材料科学、物理学、化学、矿物学、生物学等诸多学科的先导性学科.在晶体学教学中,4种宏观对称元素和3种微观对称元素是＂教＂与＂学＂的重点和难点,它要求学生有较好的立体感和空间想象能力,但大多数教材、课件仍以二维图像的形式进行讲解.本文将利用CrystalMaker晶体学软件通过简单的晶体建模就能实现这些对称元素的随堂演示,课后学生也可以亲自动手练习,有助于学生对晶体对称元素的深入理解.该教学方法已在笔者多年的教学实践中取得较好的反响.

《对玻恩及其学派的系列研究》连载①——玻恩如何培育物理英才？（上）

厚宇德

2015, 34(9): 59-59.

摘要 ( 822 )

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在20世纪20年代至30年代,玻恩创立了哥廷根物理学派.玻恩培养了一大批20世纪物理学一流人才,玻恩的多部物理学专业著作被物理界专家誉为特殊领域的＂圣经＂,对一代又一代物理学家影响深刻.玻恩如何创立其学派？玻恩学派为什么能在科学研究与培养人才方面都取得成功？玻恩培养的优秀物理人才或助手都是谁？玻恩影响深远的几部物理著作有哪些？答案都在本文中.本文上一部分介绍玻恩培养过的优秀弟子有哪些,以及玻恩如何建立和运作其学派;本文下一部分描述玻恩因材施教,成功培养优秀弟子的事例,并介绍几部玻恩撰写的经典著作及这些著作对于20世纪物理界,尤其对年轻物理学家的重要影响.

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