大学物理

中国大学生物理学术竞赛及其对培养学生综合能力的作用

李川勇王慧田宋峰刘玉斌孙骞

2012, 31(5): 1-1.

摘要 ( 778 )

PDF (395KB) ( 622 )

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通过介绍中国大学生物理学术竞赛的创办、题目和规则以及第一届竞赛的进展情况,分析该竞赛对培养大学生综合能力的作用.

一排高度依次增加的骨牌倒下过程中的能量传递问题

虎伟

2012, 31(5): 5-5.

摘要 ( 1043 )

PDF (327KB) ( 749 )

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对排成一排但高度不断增加的多米诺骨牌在顺次倒下的过程中,总的重力势能不断减小,其中一部分重力势能转化为下一个骨牌倒下的转动动能.通过运用角动量定理发现,骨牌倒下的转动动能和之前系统的能量转化有一定的关系,而骨牌倒下的条件由彼此相邻的两个骨牌之间的间距、高度及后一张骨牌获得的角速度决定.

关于磁悬浮陀螺稳定悬浮条件的探讨

贺文宇

2012, 31(5): 8-8.

摘要 ( 1422 )

PDF (276KB) ( 808 )

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利用牛顿力学中的稳定性理论对磁悬浮陀螺稳定悬浮的条件进行了分析,在实验上对磁悬浮陀螺底座磁场的空间分布进行了测量,将理论分析和测量的数据结合起来从理论上预测陀螺稳定悬浮的区域范围,再将实验上实际观察到的稳定悬浮区域与之对比,得到了一致性的结论,由此得出了磁悬浮陀螺稳定悬浮的条件.

非线性振子的矩阵元及其经典近似

李凤敏

2012, 31(5): 11-11.

摘要 ( 675 )

PDF (337KB) ( 403 )

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对于势能为V（x）=1/2 mω2x2＋λx4的非线性谐振子,不能用微扰论对经典方程进行求解.这里利用海森伯对应原理,由量子力学的矩阵元得到了非线性振子的经典解,从而对于非线性振子的性质有了进一步的理解.

均匀带电圆环的电场强度

张之翔

2012, 31(5): 14-14.

摘要 ( 1818 )

PDF (218KB) ( 1326 )

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求出了均匀带电圆环的电场强度,给出了它在3种坐标系里的表达式.

Wigner函数的简单引入

谢传梅[;] 范洪义[]

2012, 31(5): 17-17.

摘要 ( 998 )

PDF (246KB) ( 756 )

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通过结合坐标表象及动量表象完备性的纯高斯积分形式及Wigner函数的物理意义,在量子统计的意义下简单的引入了Wigner算符及Wigner函数

受迫振子的对称性与守恒量

郑仰东[] 王冬梅[] 井孝功[]

2012, 31(5): 19-19.

摘要 ( 545 )

PDF (247KB) ( 415 )

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讨论受迫振子体系的对称性和守恒量,导出了其含时位势的具体形式,给出了相应的对称变换算符,并讨论了线谐振子体系的含时守恒量.

具有在位势的一维双原子链中杂质引起的对称局域模

吕岿[] 童国平[] 毛杰健[]

2012, 31(5): 21-21.

摘要 ( 597 )

PDF (284KB) ( 366 )

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对具有在位势且含杂质的一维双原子链的晶格振动方程组进行求解,得到了局域振动的解析解,给出了在位势对局域振动影响的基本特征,并简要讨论了对称局域模的存在形式.

对四类泻流问题的深入研究

邵云林继成

2012, 31(5): 24-24.

摘要 ( 998 )

PDF (537KB) ( 575 )

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对热学中的4类泻流问题进行了详细的计算,并对结果进行了分析讨论.恒温的泻流问题有解析的解,而绝热泻流问题往往受限于数学知识只能得到数值的结果;同时本文也对泻流的近平衡态条件进行了大致的分析.这些将有助于广大师生对于泻流问题的全面认识.

外压对饱和蒸气压的影响

周越[] 张国锋[]

2012, 31(5): 29-29.

摘要 ( 1052 )

PDF (265KB) ( 820 )

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讨论了外压对液体饱和蒸气压的影响,并利用毛细现象中力学平衡条件和等温气压公式对此作了推导.

利用磁矢势计算分离均匀载流薄圆筒周围的磁场强度

王全

2012, 31(5): 32-32.

摘要 ( 783 )

PDF (246KB) ( 437 )

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根据一对反平行无限长载流直导线周围等磁矢势线的特点,与分离载流薄圆筒表面的等磁矢势线进行类比,采用等效替代法方便地得到分离载流薄圆筒周围的等磁矢势线函数与磁场强度函数.

一维有机聚合物中极化子的自旋进动

李慧曲亮生周鸣宇梁小蕊

2012, 31(5): 35-35.

摘要 ( 708 )

PDF (378KB) ( 434 )

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从理论上讨论一维有机聚合物中由门电压导致的极化子自旋的输运动力学,由于自旋-轨道相互作用,当极化子沿着聚合物链运动时,自旋发生周期性进动.

有重弹性体形变与质量分布规律的简明推导

张晚云曾交龙陆彦文

2012, 31(5): 39-39.

摘要 ( 754 )

PDF (256KB) ( 446 )

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依据胡克定律与串联弹性体的劲度系数计算公式,直观简便地导出了弹性体在重力场中的形变规律、质量分布规律及其质心位置.

探照灯光斑移动现象的再讨论

谢丽丁光涛

2012, 31(5): 41-41.

摘要 ( 657 )

PDF (234KB) ( 211 )

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指出用传统的＂平行线＂模型和光速有限来解释光斑移动现象,当将情况推广到极限时,会出现一些局限,并提出了一种新的与实际情况更符合的＂同心圆＂模型,由此可以解释光斑移动现象.

一种多功能的角动量定理演示仪

吴义炳刘银春

2012, 31(5): 43-43.

摘要 ( 695 )

PDF (371KB) ( 666 )

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介绍了一种用于课堂的多功能角动量定理演示仪,结构简单,操作方便,能演示出多种角动量定理相关实验,揭示刚体定点转动中深刻的物理规律,并采用在＂自然坐标系＂下的角动量定理对实验现象加以理论分析.

多普勒效应测量声速实验的设计

邓锂强梁一机

2012, 31(5): 47-47.

摘要 ( 1054 )

PDF (392KB) ( 969 )

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介绍了设计性实验＂多普勒效应测量声速.＂该实验要求学生理解多普勒效应测量声速的原理,利用气垫导轨实验和声速的测定实验仪器,设计出一套多普勒效应测量声速的实验装置,并利用该实验装置测量声速.

超声光栅实验中声致折射率变化的研究

王晓颖[] 王涛[] 李武军[]

2012, 31(5): 50-50.

摘要 ( 853 )

PDF (356KB) ( 927 )

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为了研究声光效应中声致折射率变化情况,以超声光栅实验为基础,用CCD结合光强分析软件,分析了衍射光的强度分布;通过数值计算衍射光相对强度,比较得到了在超声场频率为10.27 MHz时,介质中的声光相位延迟Δ=1.2855 rad,声致折射率变化量Δn=3.014×10-6;进而讨论了电声换能器的机电耦合效率与超声频率的关系,给出当超声频率为10.33 MHz时,耦合效率最高,介质中折射率变化量最大;结果表明,在超声光栅实验中,引入这些测量内容,不仅能丰富实验内容,更能加深学生理解声光效应,扩展学生的知识面.

用双光束干涉制作二维光子晶体

李景娟张新平翟天瑞王丽江少林王越

2012, 31(5): 54-54.

摘要 ( 609 )

PDF (380KB) ( 868 )

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利用双光束干涉,在光敏材料上制作光子晶体结构.通过改变两束光之间的夹角可以改变制备样品的周期.改变曝光次数以及两次曝光时干涉条纹的夹角可以分别得到一维、二维正方晶格以及二维三角晶格结构的光子晶体.

量子力学虚拟实验的MATLAB演示

陈凤翔汪礼胜谭改娟许文英

2012, 31(5): 58-58.

摘要 ( 1852 )

PDF (684KB) ( 1333 )

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量子力学是一门较抽象的科学.为了更直观、形象地展示量子力学中的一些物理原理和实验现象,本文利用MAT-LAB软件搭建了一个量子力学的虚拟演示平台,可以生动地演示电子双缝衍射、量子隧穿效应、氢原子电子云和斯塔克效应等现象.通过相关物理参数的输入以及物理现象的演示,可以使学生在量子力学的学习中获得更直观的教学感受.

表面等离激元探针的高介电灵敏度与液体折射率测定

杨晨王荣瑶王鹏史庆藩

2012, 31(5): 62-62.

摘要 ( 709 )

PDF (362KB) ( 579 )

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利用金纳米棒在光照射下激发表面等离激元的性质,实验研究了其在不同介电环境下的吸收光谱.通过分析纵向等离子体共振吸收峰峰位随介质折射率的变化,获得了金纳米棒表面等离激元探针测量介质折射率的经验公式为n=（385.59）-1（λ/nm-290.56）.利用金纳米棒表面等离激元探针的高介电灵敏度,测试了一些未知液体的折射率,并与阿贝折射仪测量法的结果相比较.结果与分析表明,本方法较之阿贝折射仪测量介质折射率的方法具有更高的精密度.因此,表面等离探针可用于拓展大学物理实验中的介质折射率测量实验.

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