大学物理

李广吴明在王磊

2014, 33(6): 1-1.

摘要 ( 988 )

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纳米材料因其较大的比表面积往往显示出不同于其块体材料的性质,尤其是倍受重视的金属纳米材料.组成金属单质材料的晶胞很多是面心立方晶格（密堆积排列的一种形式）.为了更好地帮助初学者理解其比表面积的概念,需要找到一种估算金属纳米材料的表面原子数和体内原子数目之比的一种方法.设想金属颗粒材料由最小的面心立方晶胞沿3个轴向等量重复堆砌而成,通过推理,可以得到不同尺寸大小颗粒的表面原子数与体内原子数的递推公式,由此可以估算出这类材料尺寸小到什么程度时其比表面效应就会突显出来.

介质球在基质中的等效电偶极矩

桑芝芳李振亚

2014, 33(6): 4-4.

摘要 ( 1281 )

PDF (254KB) ( 939 )

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从均匀外电场中介质球颗粒内外电势分布出发,讨论了介质球在基质中的等效电偶极矩,并进一步分析了等效电偶极矩的物理本源.

两平行接地大导体板间带电圆柱体的电场及系统的电容

王福谦

2014, 33(6): 7-7.

摘要 ( 907 )

PDF (853KB) ( 282 )

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利用保角变换,给出两平行接地大导体板间带电圆柱体电场的分布规律,绘制其横截面上的电场线与等势线图,并计算该导体系统单位长度的电容.

均匀磁场中匀速运动的长直圆柱壳场分布的研究

王爱霞张改平高国棉

2014, 33(6): 11-11.

摘要 ( 733 )

PDF (227KB) ( 379 )

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在柱坐标系中用分离变量法计算了位于均匀磁场中匀速运动的长直圆柱壳内外的电场和磁场的分布情况,讨论了运动的长直圆柱壳对外场的屏蔽作用的影响因素.

带δ函数势无限深势阱中的能谱研究

王鑫刘全慧

2014, 33(6): 13-13.

摘要 ( 1170 )

PDF (249KB) ( 585 )

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当无限深势阱中加入δ函数势后,受影响最大的是基态,当δ函数势由排斥变为吸引时,基态能量由正变负,而其他能级保持为正.

微型加速度传感器用于金属棒弹性模量测量

张巍巍曹华翔李海肖慧荣

2014, 33(6): 16-16.

摘要 ( 674 )

PDF (454KB) ( 555 )

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基于振动理论给出的悬臂梁弯曲自由振动的一阶固有频率与材料弹性模量的关系,提出用微型加速度传感器测量悬臂梁单端自由振动的频率,并在自行搭建的实验装置上对钢棒的弹性模量进行了测量,分析了影响测量结果准确性的因素.最终实验结果与手册查询到的对照值十分吻合,测量的相对不确定度为0.66%.本实验原理清晰、装置构成简单、操作简便、结果较精确,适于教学使用或工业现场检测之用.

二维空间电荷限制流实验研究

张开春吴振华

2014, 33(6): 20-20.

摘要 ( 732 )

PDF (616KB) ( 519 )

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对基于圆柱平板结构电子枪的二维空间电荷限制流进行了研究.采用粒子模拟软件详细探讨了二维空间电荷限制流随间距、电压、逸出功、温度、阴极结构等物理量的变化关系.设计了一种实用圆柱平板结构电子枪,对其空间电荷限制流和发射性能进行了实验探索.通过测试,发射电流与二维模型的比较吻合,远大于一维模型的结果.

用于直流回复退磁的脉冲装置电容电压选择研究

杨振宇林春生赵建扬

2014, 33(6): 24-24.

摘要 ( 578 )

PDF (622KB) ( 399 )

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脉冲装置用于直流回复退磁时其电容电压值不易把握.利用试验法得到使铁磁体剩磁方向翻转的临界电压为最佳退磁电压,通过计算反向峰值磁场和脉冲电路参数得到电容电压公式,结合公式与实验规律能够快速获得退磁需要的电容电压.

迈克耳孙：科学革命漩涡中的一位常规科学家

厚宇德[] 赵诗华[] 王赟[] 宋彦琦[] 杨吉旺[]

2014, 33(6): 28-28.

摘要 ( 728 )

PDF (663KB) ( 510 )

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迈克耳孙是美国科学事业的开拓者之一,他获得了1907年的诺贝尔物理奖,是美国历史上第一位诺贝尔科学奖获得者.他目睹了相对论与量子力学的建立过程,但是作为一位常规科学家他对经典物理学情有独钟.他的学术生涯有些与众不同,他获得诺贝尔奖不无争议,他是漠视理论类实验物理学家的代表人物.研究他的诸多方面有助于加强对科学革命过程的深入理解.

探索课程教学与科学研究的融合,促进教研相长

肖井华杨胡江李海红

2014, 33(6): 33-33.

摘要 ( 722 )

PDF (2272KB) ( 432 )

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结合理工科＂大学物理实验＂课程的教学和实践平台,以培养创新人才为目标,实现了科学探究与课程学习的有机融合.通过开展课程内外的实践创新活动,本科生与教师一起自主研发系列创新实验并在国际教学研究期刊上发表高水平的论文,使学生获得融课程学习和科学研究于一体的高峰体验,同时在基础实践课程中推动了教研相长.

教学研究型改革与实践的探索——“空间光通信创新实验”课程

何文森杨华军江萍柯莎莎

2014, 33(6): 41-41.

摘要 ( 608 )

PDF (910KB) ( 531 )

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重点突出了＂重理论建模、强工程实践、突创新设计＂的教育理念,结合科技前沿,对＂空间光通信创新实验＂课程开展了长期的教学研究型改革与实践的探索,取得了一些成功经验.着力培养大学生应用系统的理论知识、空间光通信创新实践平台和三维可视化仿真方法解决实际问题的能力.

四叠砖的最大悬出距离

陶涛邱为钢

2014, 33(6): 45-45.

摘要 ( 774 )

PDF (161KB) ( 501 )

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给出了4块相同的砖头在桌面边缘的5种堆叠方式.由力矩平衡条件,得到了4叠砖的最大悬出距离.

傅里叶变换光谱仪用于白光光谱测量的实验设计

朱凯翔[] 徐平[;] 焦洪臣[] 张权[] 段斐[]

2014, 33(6): 47-47.

摘要 ( 838 )

PDF (394KB) ( 627 )

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傅里叶变换光谱仪通过迈克耳孙干涉仪中双光束干涉强度与光程差变化之间的函数关系获得光源的光谱信息.基于自制的傅里叶变换光谱仪,利用光敏电阻和数据采集系统记录动镜沿镜面法线方向匀速运动过程中白光干涉图像的强度变化,得到了白光的相干长度,同时对干涉光强随光程差的分布函数进行了傅里叶余弦变换,得到了被测白光光源的光谱分布.

激光双棱镜干涉实验的改进方法

车蕾平[] 梁厚蕴[] 吴文会[] 熊畅[]

2014, 33(6): 51-51.

摘要 ( 759 )

PDF (905KB) ( 469 )

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提出了一种新的光路进行激光双棱镜干涉实验,作为经典激光双棱镜干涉实验的改进实验.解决了经典激光双棱镜干涉实验存在的观测视场小（这里的视场指的是眼睛能看到干涉条纹的观察范围）、观测不方便、不易演示等问题.

冯端院士与金国钧教授合著的《凝聚态物理学》（上、下卷）出版

缪可可王硕

2014, 33(6): 54-54.

摘要 ( 1638 )

PDF (103KB) ( 930 )

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冯端院士与金国钧教授合著的《凝聚态物理学》（上、下卷）已于2013年10月由高等教育出版社出版.笔者有幸参与了该书的部分工作,见证了这部凝聚态领域的史诗巨著诞生的过程,此间万般辛苦,不足一一为外人道,略记载一二.笔者在南京大学学习时,目睹作者在书稿上反复斟酌、增删和修改,查阅的文献和著作汗牛充栋,

一维无限深梯形势阱中微观粒子波函数和能级的半解析解

罗强姜玉梅韩玖荣苏垣昌

2014, 33(6): 55-55.

摘要 ( 904 )

PDF (554KB) ( 946 )

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利用特殊函数研究了一个数学形式简单但物理内涵丰富的新势阱——一维无限深梯形势阱,并得到了处于该势阱中微观粒子的波函数和能级的半解析解,其结果可以用来从理论上分析梯形沟道势阱的二维电子气的物理机制.此外指明了它与熟知的一维无限深方势阱和三角势阱的联系与区别,并基于对应原理讨论了该模型下粒子波函数的特征.

《从零学相对论》连载（24）

梁灿彬[] 曹周键[]

2014, 33(6): 61-61.

摘要 ( 674 )

PDF (410KB) ( 621 )

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[选读8-2]本选读准备就相对论在GPS中的应用问题进行更为深入和定量的讨论,特别强调如何从相对论的角度考虑问题.地球附近的时空弯曲可近似用史瓦西线元描述：ds2=-（1-2M/^r）d^t2＋（1-2M/^r）-1d^r2＋^r2（dθ2＋sin2θdφ2）,（8-6-15）其中M代表地球质量.对上式要做4点说明.（1）因为后面要涉及若干个坐标系,为使最有用的坐标系有最简单的坐标记号,

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