大学物理

曹周键

2018, 37(2): 1-9. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.170626

摘要 ( 1484 )

PDF (355KB) ( 771 )

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2015 年9 月14 日，LIGO 实现了人类的第一次引力波直接探测. 该实验结果在2016 年2 月公布，并被命名为 GW150914.随后引力波探测的进展非常迅速. 到目前为止已确认双黑洞并合引力波探测结果4 例，分别包括GW150914， GW151226，GW170104 和GW170814.已确认的双中子星并合引力波探测结果1 例，GW170817.另外还有疑似双黑洞并合引力波探测结果1 例LVT151012.受引力波探测的驱动，关于引力波的物理学和天文学研究在2016 年以来发展也异常的迅速.本文将对引力波探测和引力波天文学相关的理论物理问题做简要的介绍和展望.特别是引力波天文学能够研究的理论物理问题、引力波数据处理所涉及的理论问题和引力波理论描述的问题，本文做了较为详细和深入的介绍，同时还讲述了著名科学家如爱因斯坦等在相关问题上的研究故事.

论坐标-动量表象互换的幺正算符

展德会，卢道明，范洪义

2018, 37(2): 10-11. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.170510

摘要 ( 1633 )

PDF (192KB) ( 691 )

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运用有序算符内的积分方法推导出坐标-动量表象互换的幺正算符，并给出它在分数傅里叶变换中的应用.

量纲分析简介( 续2 )

梁灿彬，曹周键，陈陟陶

2018, 37(2): 11-17. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.170262-2

摘要 ( 1296 )

PDF (542KB) ( 826 )

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什么是物理方法

穆良柱

2018, 37(2): 18-21. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.170366

摘要 ( 1464 )

PDF (452KB) ( 749 )

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本文尝试从物理认知过程出发，总结一些常见的物理方法，以便在物理教学和研究中采用，并帮助理解物理教育的重要性.

质点在非光滑转动圆盘上的运动

于凤军

2018, 37(2): 22-25. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.170060

摘要 ( 1172 )

PDF (1512KB) ( 653 )

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研究质点在非光滑转动圆盘上的运动.采用转动参考系中，利用力平衡条件和牛顿定律，通过数值求解、定性和定量分析，回答质点的静止条件、运动轨迹、运动规律等问题，得到一些有趣的结论.

费马原理在球面界面理想成像中的应用———虚像

万建杰

2018, 37(2): 26-28. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.170171

摘要 ( 1704 )

PDF (288KB) ( 795 )

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费马原理是几何光学的一个基本原理.本文运用费马原理直接推导得到球面界面的发散光线方程，并使用近轴条件得到了相应的虚像物像公式.结果表明发散光线方程与会聚光线方程不同，而物像公式均相同.

Airy 波包及其自加速效应( 续2 )

孔红艳

2018, 37(2): 29-33. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.170028-2

摘要 ( 1192 )

PDF (1521KB) ( 674 )

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带电粒子在磁镜中的重力漂移运动模拟研究

全军

2018, 37(2): 34-37. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.170174

摘要 ( 1144 )

PDF (1029KB) ( 690 )

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基于电磁学基本原理讨论了由两个相互平行的载流圆环构造的简单磁镜场的场分布以及均匀磁场中粒子运动的磁通量守恒量关系式.通过理论分析和数值模拟研究了在弱非均匀磁镜场中带电粒子的重力漂移运动，并运用重力漂移速度公式验证模拟结果，二者符合得较好，结果表明弱磁场下带电粒子所受重力会破坏带电粒子在磁镜场中运动的磁通量守恒关系.

基于棱镜的椭偏法测量液体复折射率

吴亦冬，袁凯华，黄佐华

2018, 37(2): 38-41. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.160565

摘要 ( 1164 )

PDF (477KB) ( 628 )

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通过引进等腰棱镜，利用椭偏测量技术实现了液体复折射率的精确测量.基于菲涅尔公式及椭偏测量原理，从理论上分析仪器测量得到的椭偏参数与棱镜-液体界面椭偏参数的关系，并讨论了测量液体折射率及吸收系数的精度.使用消光式椭偏仪，测量了水和印度墨水的复折射率，得到了样品的折射率、吸收系数随浓度变化的实验曲线，实验结果与参考文献基本一致.实验表明: 棱镜椭圆偏振技术测量液体折射率及吸收系数的精度分别为0.000 4 和0.000 3，适合于快速测量.

从信息物理角度审视大学的人才培养

黄安平，张新江，肖志松

2018, 37(2): 42-46. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.170501

摘要 ( 1466 )

PDF (281KB) ( 422 )

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信息技术的快速发展，对各行各业都产生了巨大冲击，大学的人才培养也不例外，这已引起了广泛关注.目前信息技术对大学人才培养的影响主要还是在技术层面，即“互联网+教育”、“互联网+教学”的改革，而信息技术发展背后蕴含的量子物理学原理或量子思维对大学人才培养的影响还未引起足够重视.本文正是从这个角度出发，分析了信息技术发展的物理学特征，指出了新形势下大学的人才培养需要注意的关键点，最后重点探讨了在大学普及量子物理学知识、提升量子思维素养的必要性，并给出了具体示范案例.

引入计算手段，提升大学物理的教学水平

董键

2018, 37(2): 47-52. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.160381

摘要 ( 1687 )

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在物理知识范围日益扩大，物理问题日益繁难的情况下，传统的以阐述概念为重点的大学物理教学面临着表达方　　式陈旧、求解手段乏力、课程不易展开、概念难以深化、知识难以跨越等诸多困难.本文结合力学、热学、几何光学、量子力学等　　课程的具体示例，依据软件Mathematica 的方便和强大功能，从求解微分方程，更新表达方式，展开课程内容，攻克知识难点和　　课程难点，深化物理概念等几个方面，论述了引入计算手段对于提升大学物理基础课教学水平的必要性和可能性.

数字传感器新载体———智能手机在物理实验中的应用综述

李锡均，程敏熙，江敏丽

2018, 37(2): 53-59. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.170138

摘要 ( 1601 )

PDF (1847KB) ( 1551 )

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介绍了近年来智能手机传感器在物理实验中应用的现状，对其实验思路和方法进行了梳理，总结了智能手机传感器具有普及率高、测量灵活、方便携带、适合户外探究等优点，然后根据国内实际情况对基于智能手机传感器的物理实验的前景进行思考和展望.

浅谈“离心浮力”参与作用下小球的运动

刘杰，庞国楹，刘俊，于青翰

2018, 37(2): 60-63. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.170205

摘要 ( 1594 )

PDF (385KB) ( 657 )

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流体在做匀速旋转运动时会产生与静止状态不同的动力学效应，主要体现在液体内部的压强变化以及由此带来的　　附加浮力，可形象地称之为“离心浮力”.本文就V 形管惯性离心力演示仪中的小球运动问题进行深入讨论，通过求解曲面积　　分求得小球所受“离心浮力”公式，进而求出小球的运动方程，并对实验中出现的现象进行定量分析解释.

纹影法在超声波可视化及声速测量中的应用

胡斌，夏繤，熊畅，张博一，唐芳，李朝荣

2018, 37(2): 64-67. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.170430

摘要 ( 1605 )

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本文探讨了一种利用纹影法观察声光介质内部超声波及测量其声速的方法，利用该方法可以直接观察到声光介质内部的超声波图像.在一定条件下，可以观察到晶体内部的折射率周期性分布图像，进而计算得到超声波在晶体内的传播速度.该方法为声光介质内部的声速测量提供了一个新的思路，并且有助于对超声波的传播有一个更形象的了解.

衍射超声透镜

禹佳希

2018, 37(2): 68-70. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.170247

摘要 ( 1511 )

PDF (691KB) ( 576 )

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以基尔霍夫衍射理论和菲涅尔波带片理论为原理，设计制作了一个衍射超声透镜，实验达到声波聚焦放大效果，理论模拟准确预言实验结果.改变透镜的物距D 和透镜环数N 对比声场，发现后者是影响一维声场分布的主要因素.

割集在电路分析中的应用探索

刘志昂

2018, 37(2): 71-74. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.170337

摘要 ( 1606 )

PDF (221KB) ( 527 )

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分析电路的常规方法是根据基尔霍夫定律列写节点电压方程组或回路电流方程组，而节点、回路也是图论中的概念.将电路分析与图论的相关原理相结合，利用图论中割集的概念提出了一种新的分析电路的方法———割集电压法.在分析节点电压方程组和回路电流方程组的列写规则的基础上，给出了割集电压法方程组的列写规则，并进行了验证.该方法可以更加直接地列写电路方程组，避免了大量的矩阵运算，也为从图论的角度分析电路、理解电路开辟了一条新的途径.

基于范德堡方法的有孔材料电阻率测量

李潇怡，颜牧雨，陈云琳，闫君

2018, 37(2): 75-78. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.170192

摘要 ( 2280 )

PDF (1161KB) ( 1639 )

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以范德堡方法为基础，对有孔情况下的范德堡公式进行了修正. 计算了圆环形材料范德堡公式仍适用的临界边界条件，总结出单个孔材料电阻率测量完整系统的方法. 对于多孔型材料，推导得出场强、电流和电阻率的定量公式，利用软件仿真、拟合定量和类比法求场强分布及电流值，求解电阻率. 拓宽了范德堡方法的应用条件.

量子力学中的试探函数方法

沙仁图亚，那仁满都拉

2018, 37(2): 79-81. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.170172

摘要 ( 2151 )

PDF (184KB) ( 849 )

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本文进一步推广前文给出的试探函数方法，给出了求解量子力学中二维和三维氢原子、谐振子径向方程以及 Tricomi 方程等Kummer 类方程的试探函数方法.

封面说明

穆良柱

2018, 37(2): 82. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.170692

摘要 ( 518 )

PDF (86KB) ( 178 )

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2018 年是理论物理学家费恩曼( Richard Phillips Feynman) 诞辰100 周年，为了纪念费恩曼对物理学的杰出贡献，特以费恩曼的重要工作———路径积分公式、费恩曼图、部分子模型作为本年度封面.

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