大学物理

中微子振荡与2015年诺贝尔物理学奖

周顺[;]

2016, 35(2): 1-1.

摘要 ( 924 )

PDF (544KB) ( 1172 )

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本文简要回顾中微子的发现历史,详细介绍大气和太阳中微子振荡实验和解释中微子振荡现象背后的物理机制,着重强调发现中微子振荡的重要物理意义.

基于反正规序技术的Weyl对应规则

徐世民;徐兴磊;蒋继建

2016, 35(2): 5-5.

摘要 ( 908 )

PDF (487KB) ( 493 )

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利用微分-积分技巧和算符微商方法研究Wigner算符和Weyl对应规则,给出了Wigner算符的正规序形式,得到了一些特殊函数的新的微分形式.更有意义的是克服了积分发散的困难,给出了Wigner算符和Weyl对应规则的反正规序微分型表示式.最后给出几个计算实例.

对不确定原理的一点新认识

孙为民

2016, 35(2): 11-11.

摘要 ( 924 )

PDF (353KB) ( 758 )

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讨论了在一维的有限区域内运动的、采用箱归一化处理的自由粒子的位置动量不确定关系的表达,发现在这样特定的物理情形下,粒子的位置坐标与动量不能同时测准的物理论断虽然一定成立,但通常的位置动量不确定关系的数学表达形式需要作一定形式的修改,本文得出了这一情形中位置动量不确定关系的具体形式,由此加深了对于量子力学中的不确定原理的认识,并且从对箱归一化下的自由粒子的动量不确定度的认识的角度出发,讨论了对于无穷体积极限的物理认识.

用功能原理分析秋千的摆动与旋转

于凤军

2016, 35(2): 14-14.

摘要 ( 1201 )

PDF (375KB) ( 917 )

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采用非惯性系处理内力做功问题,应用功能原理分析秋千的摆动与旋转现象.

两个带同性电荷导体球之间一直保持排斥力的条件

李多[];李兰秀[];陈家伟[]

2016, 35(2): 17-17.

摘要 ( 1159 )

PDF (367KB) ( 800 )

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两个带同性电荷导体球之间的相互作用是大学物理教学中的重要问题.已有研究结果表明：在一般情况下两球之间会存在吸引力,但在两球电荷与半径比值相关的特殊条件下,两球之间会一直是排斥力.本文首先通过相互作用的定性讨论,推广了两球之间一直是排斥力的条件,拓展了两球之间一直是排斥力的参数区间.然后利用由系列电象法求出的两导体球的电容系数,用数值计算方法验证了定性分析的结论,发现两个带同性电荷的导体球确实可以在更宽泛的参数条件下一直保持排斥力.

充电圆平行板电容器的电磁场分布

江俊勤

2016, 35(2): 21-21.

摘要 ( 2081 )

PDF (855KB) ( 1175 )

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用Mathematica对充电圆平行板电容器的电磁场进行详细的数值研究;给出了电容器内外的电势、电场强度以及磁感应强度的空间分布;讨论了电场和磁场的边缘效应.

闵氏时空图在相对论教学中的应用

杨志万

2016, 35(2): 27-27.

摘要 ( 1365 )

PDF (363KB) ( 1401 )

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将闵科夫斯基二维时空图应用于大学物理课程中的相对论教学,直观地揭示了狭义相对论时空观以及＂尺缩钟慢＂效应与＂同时的相对性＂的内在联系.

一种新型比热容测量仪

赵敏;强晓明;章韦芳

2016, 35(2): 30-30.

摘要 ( 910 )

PDF (278KB) ( 788 )

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比热容测量实验是普通物理实验中一个重要的基础性实验,常采用混合法测量,目前所用仪器产生的误差较大,导致实验结果偏离理论值较远.本文给出一种混合法测量比热容的新仪器,具有热交换快、测温准确、热损失少且可计算等特点.实践证明,用该仪器测量固体比热容可大幅提高测量精度,改善实验操作性.

暗物质简介

何钰;吴平;张晓

2016, 35(2): 32-32.

摘要 ( 1071 )

PDF (528KB) ( 1151 )

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暗物质是当代物理学和天文学面临的一大挑战.文章介绍了暗物质的发现历史,暗物质存在的观测证据,以及已知的暗物质的基本性质.还介绍了广受关注的暗物质的候选者,以及目前暗物质探测实验的进展.

《时间旅行》的课堂引入与相对论解析

魏然

2016, 35(2): 37-37.

摘要 ( 1025 )

PDF (492KB) ( 856 )

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科教片《与霍金一起了解宇宙》之《时间旅行》从物理理论出发,通过假想实验和真实证据讨论了人类实现＂时间旅行＂的途径,非常适合相对论教学的课堂引入.本文根据相对论对其内容进行了深入分析和数据推证,并以片中环绕黑洞飞行和GPS为例探讨了强、弱引力场改变时间流速的计算方法,证明了弱场条件下可以直接利用狭义相对论时间膨胀和广义相对论引力钟慢效应的定量公式,其综合效果近似等于这两者结果的简单相加.

《Six Ideas that Shaped Physics》以及其课程实践——以华盛顿大学“物理学导论”的教学为例

何焰蓝;彭刚;刘一星;黎双;杨筱;杨卫新

2016, 35(2): 41-41.

摘要 ( 1166 )

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为世界各地100多所高等院校所使用的《Six Ideas》（全称《Six Ideas that Shaped Physics》）一书,以在物理学发展的历史长河中有着不可替代地位的6大物理思想为主线改变了以力学、热学、电磁学、光学等传统物理的编排模式.《Six Ideas》的每一卷均按照历史发展的故事线索展开,强调概念和定律的内在思想和应用条件,范题注重用文字或图形转译问题等框架模式;每一单元的内容编排不仅适合学生自学,同时为教师50分钟课堂教学量身定制;是适合学生＂主动学习＂教学模式可操作性极强的一本难得的物理学导论教材.本篇以此书为教科书的美国华盛顿大学关于E卷第九单元课堂教学案例,展示关于此书的教与学.

耦合共振管的频率特性研究

孙月香;李媛;白在桥

2016, 35(2): 48-48.

摘要 ( 786 )

PDF (350KB) ( 655 )

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用声功率法测量了耦合共振管在不同耦合强度下的频率特性,发现随着耦合强度的增大,耦合共振管的频率的回避交叉现象越明显,这与量子力学中能级的回避交叉具有数学上的相似性.

匀速运动介质中的声波干涉

吕令杰

2016, 35(2): 52-52.

摘要 ( 1007 )

PDF (340KB) ( 486 )

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探讨了由两个静止声源产生的声波在匀速运动的介质中的干涉,计算了两声源在同一时刻产生的两列等相位的波面分别到达某点的时间差,并与角频率相乘求得该点的相位差,进而得到了等相位差的点所满足的方程,最后讨论了几个特殊位置处的干涉情况及相关应用.

光栅最小偏向角法测量汞灯谱线波长的理论和实验验证

彭华雨;范婷

2016, 35(2): 56-56.

摘要 ( 2418 )

PDF (339KB) ( 1293 )

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通过理论推导,给出了最小偏向角的表达式,测量得到最小偏向角的具体数值.实验结果表明,用最小偏向角法测量的波长较对称法更准确,另外,光栅常数也是影响实验误差的原因.

《对玻恩及其学派的系列研究》连载⑥——玻恩与爱因斯坦之间的深厚友谊

厚宇德

2016, 35(2): 60-60.

摘要 ( 1081 )

PDF (562KB) ( 899 )

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相对论和量子力学是20世纪物理学的核心贡献.相对论几乎由爱因斯坦一个人缔造,而量子力学的最早形式——矩阵力学则是玻恩率领众弟子共同创造.玻恩与爱因斯坦是终生好友,深入了解他们之间的交往、他们之间的友谊、他们之间的学术争论,今天的人们从中仍然能受到很好的教育.

简讯

2016, 35(2): 64-64.

摘要 ( 662 )

PDF (98KB) ( 133 )

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《大学物理》在中国科协主管期刊2014年度核验和审读中,又得到了评审专家的一致好评,喜获优秀成绩,在参加年度检验的455种期刊中共有87名获优,这是广大作者、编委、审稿人及编辑部工作人员共同努力的结果,也是中国科协、物理学会与高等教育出版社对本刊的不断指导和支持的结果.

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