大学物理

一维无限深方势阱的力算符

柳飞, 赵路, 胡磊

2019, 38(1): 1. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.170621

摘要 ( 2217 )

PDF (329KB) ( 1303 )

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一维无限深方势阱阱壁的受力计算是量子力学教科书中经常遇见的一个习题，最近其在量子非平衡过程的研究中

也吸引了不少研究兴趣. 本文提出了一个力算符的定义，利用它可以非常方便地重新得到之前的结果. 当阱壁随时间移动时，

该算符的正确性也得到了数值验证. 这个方法的优点在于避免先引入有限深方势阱计算平均力后再取阱深为无限大的极限

过程. 计算表明，在量子情形下引入含时正则变换再定义力算符的方法既不正确也无必要.

分析刚体平面运动的新方法———复插值法

张新华

2019, 38(1): 5. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.180081

摘要 ( 1566 )

PDF (425KB) ( 656 )

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提出分析刚体平面运动的一种新方法———复插值法.已知刚体上任意两点的运动学信息( 位移、速度、加速度) ，籍

此复插值公式便可确定刚体上任意其它点的位移、速度和加速度.该方法统一了刚体平面运动的位移分析、速度分析与加速度

分析方法，便于在计算机上编程实施.

弦振动定解问题级数解的截断误差分析

韩社教, 何家奇

2019, 38(1): 8. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.180241

摘要 ( 1946 )

PDF (583KB) ( 1152 )

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基于弦振动方程在定解条件下的三种不同形式的级数解，讨论了是否忽略自变量两种条件下级数解的截断误差.其中，在考虑自变量的情况下通过对普遍截断误差进行估计，定义出类吉布斯现象，从而得到最大截断误差的估计.

盖根鲍尔多项式的一些物理应用

林琼桂

2019, 38(1): 13. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.180325

摘要 ( 1355 )

PDF (212KB) ( 729 )

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讨论了盖根鲍尔多项式在几个物理问题中的应用，包括球瓣形区域上的热传导方程和薛定谔方程的求解，以及阿哈罗诺夫-玻姆势对一般中心力场束缚态能级的影响.

回路作一般运动时的磁通量变化率推导及其应用

骆超艺

2019, 38(1): 17. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.180177

摘要 ( 2221 )

PDF (197KB) ( 583 )

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推导了刚性回路同时作平动和转动的情况下，回路面的磁通量变化率公式，从较普遍的情况证明，由电磁感应定律

和由洛伦兹力得到的动生电动势相等.并将公式应用于载流回路和感应电流所受的磁力( 矩) 分析，为电磁学基本问题的研究

提供理论依据.

两束部分偏振光的干涉场分析

丁文革, 李文博

2019, 38(1): 20. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.180364

摘要 ( 1509 )

PDF (468KB) ( 591 )

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从波的叠加与干涉的基础理论出发，给出了当两束部分偏振光的一个光强极值方向平行时，其干涉场的光强分布

和干涉条纹衬比度表达式.该表达式可应用于自然光、线偏振光和由二者组成的部分偏振光参与的干涉过程.在此基础上，对

线偏振光与线偏振光、自然光与自然光、线偏振光与自然光等不同偏振态光叠加时的干涉场进行了具体分析，给出了其相应

干涉场的光强分布及其干涉条纹衬比度的具体表达式，得到的结果对识别前述各种偏振态光形成的干涉场以及提高干涉仪

　　中相应干涉场的干涉条纹衬比度具有重要意义.

量子不确定关系中不确定度的不确定性

李军刚, 胡海云

2019, 38(1): 25. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.180278

摘要 ( 1773 )

PDF (254KB) ( 619 )

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不确定关系是量子物理中的一个重要内容，如何在较少学时的理工科非物理专业大学物理课程中简洁地讲授这部

分内容具有很大的挑战性. 本文从给理工科非物理专业学生讲授量子不确定关系时所遇到的一些问题和解决办法入手，给出

了不确定关系的几种引入方案，以求从不同的角度加深对不确定关系的理解.抛砖引玉，期望这能够给教师同仁们一些启迪.

多个含不同质量项的费米子矩阵求逆算法

吴良凯, 顾鑫, 刘坤, 冯龙海

2019, 38(1): 29. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.180181

摘要 ( 1448 )

PDF (246KB) ( 468 )

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在格点量子色动力学的模拟中，Rational Hybrid Monte Carlo ( RHMC) 算法是一种精确的，能应用到任意多个味道数

的费米子的方法.它的思想是把费米子行列式展开为有理函数的形式.但该方法会带来很多彼此相差一个常对角矩阵的矩阵

的求逆的计算，消耗大量的时间和计算资源，限制了RHMC 算法的应用.本文利用移位多项式，针对共轭梯度法得到多个含有

不同质量项的矩阵求逆的一种方法，该方法可以应用到RHMC 算法中.

质量和频率随时间变化的受迫谐振子的传播子

夏小建, 陈文志

2019, 38(1): 32. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.180024

摘要 ( 1397 )

PDF (216KB) ( 396 )

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质量和频率随时间变化的谐振子可描述许多物理系统，研究和求解含时系统在量子场论和量子光学中有重要的意

义.本文用SU( 1，1) 李代数的方法求解了质量和频率随时间变化的谐振子系统.通过求解黎卡提方程，得到系统算符的系数.在

相空间推导了体系传播子的计算公式.最后，计算了自由粒子、受重力场驱动、质量随周期变化和阻尼谐振子的传播子.

用智能手机传感器测量重力加速度的新方法

饶迪, 程敏熙

2019, 38(1): 37. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.180232

摘要 ( 4791 )

PDF (319KB) ( 1455 )

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利用智能手机内置的压力传感器和温度传感器设计了一个新实验.通过测量相对海拔高度与气压的关系，通过线性

拟合获得重力加速度.这种新的实验方法无需额外装置，且实验过程简单易行.

拉伸法测Vicryl 缝合线的力学性能

刘小利, 袁小燕, 牛晓东

2019, 38(1): 39. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.180422

摘要 ( 1782 )

PDF (420KB) ( 1239 )

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在FD-YC-II 型杨氏模量测定仪的基础上，用JCD3 型读数显微镜代替JC10 型读数显微镜.在室温下利用拉伸法测

1-0 型Vicryl 缝合线加载卸载时的轴向伸长量，得到了Vicryl 缝合线的应力-应变曲线、拉伸强度为518.824 MPa、断裂伸长率

为14.087%、屈服应力为76.8 MPa、屈服应变为1.57%，杨氏模量为81.505 MPa.最后测定了Vicryl 缝合线的应力-应变滞后

回线.

以学生为中心的物理基础课程教学改革

陆慧, 张孟, 罗锻斌, 汪溶, 房毅, 林功伟, 龚尚庆

2019, 38(1): 43. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.180320

摘要 ( 1862 )

PDF (379KB) ( 604 )

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本文基于公共基础课程“大学物理”与专业基础课程“光学”的教学改革探索与实践，阐述在以“学生为中心”的教

学理念下，针对物理基础课程的特点，进行教学过程的优化和教学模式的改革.大规模基础课程教学从整体引导和个别指导的

有机结合着手、专业基础课程则从课堂封闭教学向开放教学的转变着手，以此促进学生的全员发展和个性发展，推进研究性

学习模式的形成.

大学物理教学信息化探讨与实践

卢树华, 田方, 王丽辉

2019, 38(1): 47. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.180215

摘要 ( 1464 )

PDF (1409KB) ( 387 )

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大学物理是理工科各专业的必修基础课，对学生自然科学知识体系的构建、专业课程的学习和科学素质的培养具

有重要的作用.本文结合教学实际，对大学物理教学模式和内容的信息化研究作了探讨和实践.利用“互联网+课程”的思想，通

过网络教学平台、微信和雨课堂等智慧教学工具，优化传统的教学方法，突出多源性、立体化和信息化教学手段，构建传统和

现代融合的教学模式; 加强教学内容与公安技术学科领域的融合，突出针对性和应用性，作好专业基础平台.期望在大学物理

　　教学信息化方面作一些有意义的尝试.

莱氏悬浮液滴振动模式及形状阈值探讨

张宇波, 孙文杰, 姜赢华, 董睿歌, 王文悦, 杨文龙

2019, 38(1): 53. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.180198

摘要 ( 1561 )

PDF (1248KB) ( 594 )

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针对液滴的“莱顿弗罗斯特效应”，在研究悬浮液滴振动模式基础上，探讨了星星状液滴各发展阶段的阈值半径，发

现了悬浮水滴各振动模式与半径区间的对应规律.理论和实验指出悬浮液滴被两个阈值分为三种主要模式; 半径小于下阈值，

悬浮液滴因表面张力缩成水珠状; 半径大于上阈值，液滴内外气压差过零，破坏原有振动，表现为液滴底部产生大气泡的现象.

悬浮液滴处于两模式间时，形成“莱顿弗罗斯特星”，星星角数随半径的增大而线性增加; 多角数星星随蒸发进行转变为少角

数星星.

特斯拉线圈演示仪的制作与应用

龚军龙, 卢荣德

2019, 38(1): 58. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.180274

摘要 ( 1784 )

PDF (751KB) ( 1314 )

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本文简要介绍了特斯拉线圈及其工作原理，并制作了一套简易、安全的小型特斯拉线圈演示仪. 利用该演示仪可表

演一系列有趣的实验，通过观察实验现象发现问题、提出问题，进一步地分析与探究.

可实现宽角度全透明光学器件的设计方法

刘志达, 郭佳琦, 田博扬, 王兆娜

2019, 38(1): 62. doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.180067

摘要 ( 1234 )

PDF (457KB) ( 498 )

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宽角度全透明光学界面的实现是提高复杂光学系统能量利用率和成像质量的关键.本文从麦克斯韦方程组和边界

关系出发，推导光入射到各向异性介质时的菲涅耳公式，由此得到了光学界面上实现宽角度全透射的条件.在此基础上，理论

设计了入射角在-85° ～ 85°范围内实现全向透明的光学界面和器件.研究结果为实现光在不同介质间无损传播提供了一种新

的理论思路.

“《扇形薄板二维驻波的研究》质疑”一文的回复

方奕忠, 沈韩, 崔新图, 廖德驹, 冯饶慧, 王钢

2019, 38(1): 67. doi:10．16854 /j．cnki．1000-0712．180223

摘要 ( 978 )

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封面说明

穆良柱 , 陈晓林

2019, 38(1): 69. doi:10．16854 /j．cnki．1000-0712． 180647

摘要 ( 478 )

PDF (62KB) ( 138 )

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本刊 2019 年的封面上刊登照片及图片，纪念在氦-II 中观察到超流 80 周年以及物理学大师卡皮察( P. L. Kapitza) ，蒂萨( L.Tisza) 和朗道( L.D.Landau)在这一研究领域中的贡献.

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