大学物理

固体物理课程教学的一些体会

阎守胜

2015, 34(1): 1-1.

摘要 ( 1093 )

PDF (559KB) ( 817 )

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本文就大学物理系固体物理学课程的开篇、章节安排,以及在教授晶体结构、晶格振动和能带论中要突出的共性,单电子近似的合理性和新内容的添加等方面讲述了作者的心得和体会.

Bloch定理在单层石墨烯多势阱结构体系中的应用

杨翠红王璐雷勇罗媛

2015, 34(1): 6-6.

摘要 ( 908 )

PDF (577KB) ( 616 )

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石墨烯材料中观测到Klein隧穿效应,也因其特殊的光学、电学等特性而被广泛研究.本文设计了等高的多势垒体系来分析载流子的隧穿效应.由Bloch定理得到周期性势垒结构中的能带结构,分析载流子的状态和共振隧穿区.数值研究结果表明,通过调制势垒、势阱宽度、势垒高度、以及载流子入射能量等参数来获得所需的隧穿概率,并可进一步分析电导特性.

算符二次量子化形式的一种导出方式

任政学[;] 孙保元[]

2015, 34(1): 9-9.

摘要 ( 1278 )

PDF (265KB) ( 726 )

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首先通过单体算符在粒子数表象下的形式得到单粒子跃迁算符（定义为粒子产生湮没算符的乘积,即a＋iaj）的具体展开式,同时给出它与产生湮没算符的对易关系,然后以此为基础,在不区分全同粒子系统的统计学性质的情况下,简洁地得到二体算符和任意n体算符的二次量子化形式.

龙格-楞次矢量的张量积形式及其应用

周国全

2015, 34(1): 12-12.

摘要 ( 1660 )

PDF (468KB) ( 999 )

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导出了平方反比中心力场的龙格-楞次矢量的一种张量积形式,即由运动质点的能动张量与位置矢量的张量积构成;给出了其守恒性的统一的数学证明;在此张量积表达形式的基础上罗列并证明了该守恒矢量的若干性质;推导并讨论了质点作各类开普勒运动的判据,尤其是束缚态椭圆轨道的能量公式.

平方反比律有心力场中轨道问题的又一解法

郭雅洁桑芝芳

2015, 34(1): 16-16.

摘要 ( 1266 )

PDF (253KB) ( 835 )

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讨论了库仑平方反比力作用下点电荷运动轨迹方程的又一解法,这一解法和比耐方程法、Rung-Lenz矢量法相比推导更简洁.

2014年全国高校热力学与统计物理教学及学术研讨会会讯

班士良

2015, 34(1): 18-18.

摘要 ( 733 )

PDF (93KB) ( 576 )

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受教育部高等学校物理学类专业教学指导委员会委托,由全国高校热力学与统计物理教学研究会主办,青海师范大学承办的2014年热力学与统计物理教学及学术研讨会于7月20日至7月24日在西宁召开.来自北京大学等41所高校和有关单位的63名代表参加了会议.

两圆相交形成的闭合单连通区域第一类格林函数求解

解问鼎陈钢孙艺

2015, 34(1): 19-19.

摘要 ( 965 )

PDF (630KB) ( 467 )

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求解了两圆导体柱板相交所形成的多种闭合单连通区域的第一类格林函数,并利用数学软件MATLAB绘制出其等值线图.

太阳系质心参考系中日心运动规律的研究

刘凤收李爱云张兴坊

2015, 34(1): 23-23.

摘要 ( 876 )

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在太阳系简化模型条件下,考虑太阳和5颗大行星的位置关系,在太阳系质心参考系中给出了多个不同时间段内日心的运动轨迹,初步得出了日心的运动规律.

基于对称性研究2×n阶梯形电阻网络等效电阻

刘松山

2015, 34(1): 26-26.

摘要 ( 971 )

PDF (367KB) ( 481 )

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在分析2×n阶梯形电阻网络对称性的基础上,对任意负载电阻的n阶梯形电阻网络构建等效电阻的递推关系,经过简单的等效变换得出n阶梯形电阻网络等效电阻的通项公式,并将该公式和图2电路用于分段计算n阶和2×n阶梯形电阻网络的等效电阻,以及直接用于计算2×n阶梯形电阻网络等效电阻的通项公式.这项研究揭示了n阶、2×n阶梯形电阻网络的内部以及它们之间存在的紧密联系.采用这种方法能使研究过程大为简化.

用算符矩阵表示方法简洁推导Baker-Hausdorff公式

何勇

2015, 34(1): 30-30.

摘要 ( 2169 )

PDF (167KB) ( 1489 )

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利用算符的矩阵表示方法推导Baker-Hausdorff公式会更简洁.其推导过程不用引进参数进行微分.并且,矩阵表示方法在解决具体的问题时显得格外快捷方便.

浅谈广义相对论的创立之三引力场方程的确立与应用

向义和

2015, 34(1): 32-32.

摘要 ( 989 )

PDF (586KB) ( 1041 )

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简述了爱因斯坦建立的物质不存在时的引力场方程;介绍了爱因斯坦建立引力场方程的指导思想和方法;讨论了场方程的牛顿近似和水星近日点进动.

扭摆法测刚体转动惯量中空气压差阻尼的屏蔽

郭志荣马雪勇杨振

2015, 34(1): 37-37.

摘要 ( 972 )

PDF (386KB) ( 884 )

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对扭摆法测量刚体转动惯量的实验装置进行改进,在扭摆上加装一个圆柱形外罩,屏蔽了空气压差阻尼,保持空气黏性阻尼在测量过程恒定,提高了测量精度.

利用数字散斑相关法测量热膨胀系数

王伟汪涛郑雪丽

2015, 34(1): 41-41.

摘要 ( 884 )

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提出用数字散斑照相技术结合PC机软件对热膨胀系数进行测量的方案,并通过实验验证了该方案的可行性.通过用最科学、最合理的最小二乘法处理数据拟合最佳温度-位移曲线,由实验数据计算出来的铜管热膨胀系数与公认值相比只有1.2%误差.相对于传统的测量方法,本方案提高了测量的精度并简化了测量过程.由其高精确度我们可以运用激光数字散斑方法测量热膨胀系数公认值表中没有的物质的热膨胀系数.

大学霍尔效应实验的拓展——基于加速电场下等离子体发电机实验模型的研究

宫伟力[] 张奇[] 赵帅阳[] 赵丹阳[]

2015, 34(1): 45-45.

摘要 ( 1095 )

PDF (428KB) ( 1095 )

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霍尔效应实验是大学物理实验课程的经典实验.结合大学专业设置特点以及霍尔效应在前沿科技中的广泛应用,本文拟提出＂基于加速电场下等离子体发电机实验模型的研究＂教学实验设计.把理论和实践结合起来,让学生从应用角度了解霍尔效应的价值,体现物理实验的时代性和趣味性,以期提高学生动手操作的实践能力和善于思考的创新能力,从而提高教学质量.

基于Origin的波动光学实验仿真

曹卫军[] 赖康荣[]

2015, 34(1): 49-49.

摘要 ( 981 )

PDF (1330KB) ( 814 )

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以光的干涉、衍射实验为例,介绍利用Origin软件实现光学实验仿真的方法.该方法避免了复杂的编程,易学易用,实现过程简便.其逼真的仿真图样与光强分布曲线,为光学的理论分析与实验教学提供便利,可以引导学生开展探究性学习,加深对光学现象和规律的理解,从而提高教学质量.

玻恩对汤川秀树的重要影响

厚宇德[] 赵诗华[]

2015, 34(1): 53-53.

摘要 ( 925 )

PDF (731KB) ( 982 )

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20世纪物理大师玻恩曾直接影响和培养了一大批优秀物理学家以及其他科学家.汤川秀树不是玻恩的弟子,但是他从上大学之始就深受玻恩学术思想的影响,终生对于这种影响念念不忘,并将玻恩视为自己学习的楷模.不仅在科学问题上他们思想一致,而且在诸多科学的社会问题上二人的思想也高度一致.玻恩靠自己的优秀论著获取了不是弟子胜是弟子的晚辈的敬重;汤川秀树找到一位与自己性格相似的前辈物理大师,以其为楷模规划自己的学习与研究从而获得了成功.这两方面的事例值得当今中国科学界的长者和后辈们关注.

弹性箍弹起最大高度的研究

马宇翰[] 马欣然[] 李融武[] 刘斌[]

2015, 34(1): 57-57.

摘要 ( 775 )

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从理论和实验两方面探究了一种常见的弹性体——＂弹性箍＂被压缩在硬质表面上瞬时释放后的弹起高度与相关参量的关系.实验表明,对于用同一种材料制成的弹性箍,在一定范围内,弹起高度随箍半径的增大而减小,随箍厚度的增大而增大,随被压缩量的增大而增大,与实验环境中的空气阻力系数有关,而与箍的宽度无关;实验还表明不同的硬质底面对弹性箍弹起的高度几乎没有影响.理论与实验的对比分析表明,＂弹性箍＂弹跳中最核心的物理本质是弹性势能向动能的转化.实验结果与理论分析吻合很好.实验的巧妙设计还提供了一种探究此类弹性体的方法.

封面说明

2015, 34(1): 61-61.

摘要 ( 671 )

PDF (97KB) ( 138 )

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汤川秀树（Hideki Yukawa,1907年1月23日—1981年9月8日）是日本理论物理学家,是第一位获得诺贝尔奖的日本人.

环境本底伽马辐射的实验测量

屈苗王枫孙保华

2015, 34(1): 62-62.

摘要 ( 1211 )

PDF (391KB) ( 561 )

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使用高纯锗与溴化镧探测器,在无标准放射源的情况下,可以对环境中的伽马辐射本底进行高精度的实验测量,进而实现对环境中主要放射性成分的粒子鉴别.

第十五届全国电动力学研讨会会讯

陆建隆

2015, 34(1): 65-65.

摘要 ( 791 )

PDF (98KB) ( 281 )

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经教育部高等学校物理学类专业教学指导委员会同意,由全国电动力学研究会主办、南京大学承办的第十五届全国电动力学研讨会暨电动力学青年骨干教师讲习班于2014年10月16-19日在南京大学召开.35所高校和高教社的55名代表参加了本次会议.

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