大学物理

分裂的电子

尤文龙;周丽萍;高雷

2016, 35(3): 1-1.

摘要 ( 1091 )

PDF (986KB) ( 558 )

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电子是组成世界万物的一种基本粒子.其电荷及自旋自由度在电子处于游离状态时牢不可分.但在某些低维强关联体系中,电子与其他粒子的相互作用会导致两种不同准粒子的出现.其中一种具有非零的正电荷,但自旋自由度为零,称为空穴子.另外一种准粒子具有正好相反的性质,即其电荷为零,然而自旋等于电子的自旋,被称为自旋子.这种现象被形象地称为电子的电荷-自旋分离,并被用来解释高温超导电性.最近,空穴子和自旋子的存在进一步得到了实验的证实.此外实验中还观察到另外一种准粒子,它只携带了电子绕核运动的属性,被称为轨道子.在本文中,我们将结合实验,对于这些有趣的现象做一介绍.

基于光学偏振试验的量子概念分析

栗军;许士才;王吉华

2016, 35(3): 5-5.

摘要 ( 949 )

PDF (912KB) ( 567 )

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量子力学主要描述微小尺度下事物的行为,许多量子现象与人们日常直接经验相悖,因而量子力学的基本概念在教学过程中不容易被学生接受.偏振光实验是一个学生熟知、且实验现象直观的普通物理实验.本文着重从可观测量和测量的角度,通过对光学偏振实验现象的解释来阐述量子概念,使抽象的量子概念落实到对具体实验现象的归纳总结上来,有助于初学者认识和理解量子力学基本原理.

旋度概念的从头构建法

罗凌霄

2016, 35(3): 8-8.

摘要 ( 914 )

PDF (339KB) ( 705 )

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通过基本的途径,没有利用斯托克斯公式,导出矢量场环量面密度的计算公式.指出同一点处矢量场f（r,t）绕不同轴的环量面密度不同,Δ×f的大小等于环量面密度的最大值,Δ×f的方向沿着环量面密度取最大值时回路所缠绕的轴的方向,绕n轴的环量面密度等于Δ×f沿n轴的分量.这样的一个矢量场Δ×f叫做f（r,t）的旋度.并且指出计算矢量场沿无穷短线段的线积分时人们常犯的错误.

地球静止轨道卫星的数值模拟

江俊勤

2016, 35(3): 11-11.

摘要 ( 925 )

PDF (365KB) ( 764 )

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在理论力学框架下,考虑科里奥利力和惯性离心力,对地球静止轨道卫星的漂移、调整和同步的过程进行了详细的数值模拟,并借此领略发射地球静止轨道卫星的精湛技术.

考虑空气阻力时空竹的斜抛运动

郝成红;黄耀清;王欢;洪炎;李梓菁;段俊生

2016, 35(3): 15-15.

摘要 ( 1457 )

PDF (293KB) ( 1526 )

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研究马格努斯效应的旋转抛体运动,考虑质心运动方向上的阻力作用,得到运动方程的严格解析解.

涉及无限大电介质的问题及相关讨论

张孟;吴赵龙;陆慧;汪溶

2016, 35(3): 18-18.

摘要 ( 1125 )

PDF (355KB) ( 1153 )

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对第十三届非物理类专业大学生物理竞赛试题中一道涉及无限大电介质问题的电磁学题目进行详细的分析和讨论,给出了更全面的解答.类似的无限大电介质问题广泛存在,可以从本文的讨论中得到一些启示和参考.

线电流与带有半椭圆柱凸起的大铁磁质板所形成的磁场及其数值模拟

何春乐;王福谦

2016, 35(3): 22-22.

摘要 ( 968 )

PDF (968KB) ( 554 )

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将保角变换和磁像法相结合,求解由线电流与带有半椭圆柱凸起的大铁磁质板所形成的磁场,给出磁矢势分布和磁感线方程,并利用软件MATLAB对磁场分布进行数值模拟.

光纤台灯的包络面

邱为钢

2016, 35(3): 27-27.

摘要 ( 989 )

PDF (251KB) ( 594 )

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由变分原理推导了重力场中弹性杆的形状方程.得到了竖直放置光纤开始弯曲时临界长度的数值结果.数值模拟给出了光纤末端形成的包络曲面,并讨论了它与光纤长度的关系.

一维氢原子模型中的空间分离

王鑫;刘天贵;刘全慧

2016, 35(3): 30-30.

摘要 ( 998 )

PDF (379KB) ( 676 )

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一维氢原子模型原始的定义在全空间x∈（-∞,∞）,多年的研究发现,由于势~-1/｜x｜的奇异性比想象严重,空间被分割成为了两个独立的半无限空间.在这两个独立的空间中,分别定义了两个半空间中的氢原子.

具有恒Lyapunov指数谱的新三维混沌系统分析与电路实现

张国山;胡雪兰

2016, 35(3): 34-34.

摘要 ( 955 )

PDF (1056KB) ( 497 )

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构造一个新三维自治混沌系统,它是Lorenz系统、Chen系统和Lü系统的通式.通过其Lyapunov维数、Lyapunov指数谱、分岔图分析了当系统不同参数变化时的动力学特性.其Lyapunov指数谱说明该系统存在双恒Lyapunov指数混沌锁定;分岔图和状态变量幅值演变说明锁定后混沌系统的幅值与相位可以调节.最后,设计了该混沌系统的电路实现并用Multisim软件对该电路进行仿真,结果验证了理论分析与电路仿真具有一致性.

光杠杆测量杨氏模量的研究

郭涛[;];盛琛[];杨悦[]

2016, 35(3): 40-40.

摘要 ( 1434 )

PDF (365KB) ( 868 )

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传统光杠杆杨氏模量测量仪光路调节复杂,改进后利用激光替代望远镜,获得测量标尺上的读数,读数更加便捷.同时,根据螺旋测微仪可以求得放大倍数,从而确定出金属丝微小伸长量.相对于杨氏模量传统测量方法来说,本方法不仅调节方便,而且直观性强、准确度高.

斯特恩-盖拉赫实验历史概述

宁长春;汪亚平;胡海冰;单增罗布

2016, 35(3): 43-43.

摘要 ( 3382 )

PDF (1105KB) ( 1803 )

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斯特恩-盖拉赫实验在近代物理实验中的地位举足轻重.就实验方法而言,其核心部分分子束方法影响了后世许多重要的物理实验.就量子力学的基本原理而言,它既是量子态制备的范例,又是一些量子测量的成功典例.通过对大量相关文献的调研和挖掘,立足于物理原理与史料相结合的研究方法,期望尽量真实地还原斯特恩-盖拉赫实验的历史事实,着重理清该实验与电子自旋、角动量空间取向量子化这两个概念之间的关系.

互易定理教学研究

沈一骑[;];万凯[]

2016, 35(3): 50-50.

摘要 ( 1055 )

PDF (377KB) ( 651 )

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为帮助学生理解和应用互易定理,从纯线性电阻二端口网络的T型或Π型等效电路和定理的4种端口形式出发,指出理解电路互易和翻转后不同二端口电路在同一激励下的响应相等是掌握互易定理内涵的关键;提出＂互易定理口诀＂,以便于采用互易定理分析实际电路.

关于洛希极限下的引力辐射

韩胜强

2016, 35(3): 54-54.

摘要 ( 1219 )

PDF (265KB) ( 635 )

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指出了对于行星（或是卫星）绕主星体公转由于发射引力波损失动能而出现向主星体接近的速度,如果行星对主星体的洛希极限在主星体的外部,那么行星在由于引力辐射而向主星体接近的速度驱使下到达其洛希极限时就会被主星体的潮汐力所撕裂,引力辐射在此时终结,笔者计算给出了行星被撕裂的时间方程式.以太阳系中的土星为例子计算了它因引力辐射向太阳接近时被潮汐掉的时间,并将这一想法推广到相互绕转的双星系统或彗星.

《对玻恩及其学派的系列研究》连载⑦——朗德及其与玻恩的关系

厚宇德

2016, 35(3): 56-56.

摘要 ( 993 )

PDF (555KB) ( 754 )

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朗德是20世纪很有作为的一位理论物理学家.在他的科学生涯中多次蒙玻恩欣赏、关照与提携.在玻恩因纳粹迫害失业时期,朗德曾竭力设法要帮助玻恩.玻恩对朗德的关照是他惜才爱才的一个特例.朗德学有所成则证明玻恩是有眼力的伯乐.玻恩与朗德都谦逊做人而醉心于研究事业.发生在二人之间的感人故事说明,一流的物理学家也是有血有肉的人.无论做人做事,玻恩与朗德都堪称物理界的楷模.

第六届中国大学生物理学术竞赛简讯

彭刚;范年东;李春燕;曾交龙;何焰兰

2016, 35(3): 61-61.

摘要 ( 914 )

PDF (283KB) ( 740 )

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中国大学生物理学术竞赛（China Undergraduate Physicists’Tournament,简称CUPT）是中国借鉴国际青年物理学家锦标赛（International Young Physicists’Tournament,简称IYPT）模式创办的一项全国性物理类赛事.第六届中国大学生物理学术竞赛于2015年8月19日—24日在国防科学技术大学举行.

实践·创新·发展——高校物理课程教学系列报告会（2015）侧记

马天魁;程福平;忻蓓;缪可可

2016, 35(3): 64-64.

摘要 ( 712 )

PDF (225KB) ( 733 )

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以＂实践·创新·发展＂为主题的高校物理课程教学系列报告会（2015）于2015年11月27日至29日在吉林省长春市成功举办.本次会议由全国高等学校教学研究中心、全国高等学校教学研究会、教育部高等学校物理学类专业教学指导委员会、教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会、中国物理学会物理教学委员会、高等教育出版社联合主办,吉林大学承办.中科院院士、教学名师、

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