大学物理

近似处理在统计物理课程中的重要性

包景东

2014, 33(10): 1-1.

摘要 ( 914 )

PDF (478KB) ( 1100 )

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探讨了热力学与统计物理课程中的一个难点问题：结果的近似处理.揭示了需要用到的斯特林公式、求和变积分、级数展开等近似的数学依据和物理用途.特别以双原子分子气体为例,分析了其定容热容量随温度变化的行为。

半空间无限深势阱中一维玻色凝聚体的反射和干涉演化

辛晓天李海彬

2014, 33(10): 5-5.

摘要 ( 828 )

PDF (1939KB) ( 497 )

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通过量子力学中的传播子方法,研究了一维情况下玻色-爱因斯坦凝聚体在半空间无限深势阱中的演化,观察到了凝聚体反射现象和自干涉图样.由于初始位置、宽度和速度的不同,凝聚体在阱壁上反射而后干涉形成不同的干涉图样,这可以用物质波的波动性给予很好的描述.同时对于凝聚体在阱壁上的碰撞问题用物质波的粒子性给予很好的解释。

无质量手性狄拉克费米子的克莱因隧穿

焦奎嵩曹振洲程衍富

2014, 33(10): 10-10.

摘要 ( 1765 )

PDF (373KB) ( 1717 )

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无质量手性粒子在势垒中的隧穿被研究.粒子在势垒中的透射概率被详细计算,手性粒子在势垒中的运动特征也被阐明.本文用简单的物理观点来解释克莱因隧穿,这对深入理解量子力学中势垒隧穿十分有益。

用可变化的恢复系数讨论两个光滑小球的斜碰问题

赵林明宋辉武刘影赵曰峰

2014, 33(10): 14-14.

摘要 ( 1466 )

PDF (252KB) ( 711 )

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将恢复系数看作与接触点位置相关的函数,利用函数关系计算斜碰过程的能量损失和弹性势能储能系数,发现可变化的恢复系数有简化斜碰问题的作用。

非均匀介质中电磁场定解方程的确立

崔明[] 江成[] 崔元顺[]

2014, 33(10): 17-17.

摘要 ( 973 )

PDF (346KB) ( 1072 )

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针对非均匀介质中的电磁场,结合一阶偏微分场方程和介质的物态关系,从稳恒场到时变场,研究定解方程的建立过程,集中给出不同场合下定解问题中变系数非齐次偏微分方程的各个具体形式,为求解相应电磁场问题提供理论基础。

相对论能量正比于动质量的一般性证明

戴又善

2014, 33(10): 20-20.

摘要 ( 925 )

PDF (335KB) ( 615 )

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依据相对性原理,仅仅要求粒子的动量和能量在不同的惯性系中具有相同的函数形式,即可一般性地证明相对论能量必须正比于动质量.这一特性为相对论本身的自洽要求,而与线性时空变换的具体形式无关,也与光速不变的假设无关.依据这一特性,同时也一般性证明了质量守恒定律等价于能量守恒定律。

“听到光”实验

路峻岭[] 秦联华[] 任乃敬[] 柴雨稷[] 韦祎[]

2014, 33(10): 24-24.

摘要 ( 797 )

PDF (199KB) ( 688 )

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用交变光波照射一个半涂黑玻璃瓶,可听到瓶中发声.其物理原因是交变光能激发了瓶中的一个声波共振模。

光速测定的历史概述

宁长春冯有亮文豪索郎桑姆

2014, 33(10): 26-26.

摘要 ( 1064 )

PDF (516KB) ( 2425 )

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以人物、事件、时间为主要线索,综述了测定光速最重要的几个实验,对于光速的测定历史以及光速在物理学中的重要意义进行了简要的阐述。

潮汐成因探讨

张凯宁

2014, 33(10): 31-31.

摘要 ( 1451 )

PDF (322KB) ( 906 )

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分析了引潮力的性质,引入引潮矢量以计算潮高,解释了全日潮和半日潮产生的原因并粗略分析它们的性质。

亥姆霍兹旋转木马演示仪的实验设计

李楠刘盼盼朱常青刘伟史庆藩

2014, 33(10): 35-35.

摘要 ( 1106 )

PDF (393KB) ( 1268 )

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介绍了亥姆霍兹旋转木马在制作过程中的技术路线以及设计技巧.该装置利用亥姆霍兹共鸣器原理,把共鸣球颈口声压巧妙地转化为旋转的动力,可以通过演示旋转快慢来研究共鸣器共振强度与外界声源频率、强度以及自身物理参数的关系,经过演示实验证明教学效果良好。

在非相对论框架中导出泡利方程——经典电动力学与量子力学不一致之一例

刘觉平

2014, 33(10): 38-38.

摘要 ( 1230 )

PDF (364KB) ( 803 )

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在非相对论框架内,从非相对论薛定谔方程出发,将自由电子的非相对论哈密顿算符开方,推出了自由的两分量泡利旋量满足的动力学方程;进而在经典外电磁场中,利用最小耦合原理,推出了在外电磁场中非相对论电子满足的泡利方程.在此基础上,讨论经典电动力学与量子力学不一致之处,并从群表示论和量子化对粒子的自旋进行了分析。

如何正确运用介电常数处理导电介质电动力学问题

王振林

2014, 33(10): 41-41.

摘要 ( 1050 )

PDF (401KB) ( 716 )

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在我国电动力学教材中关于导体存在时电磁波传播的讨论,绝大多数是从绝缘介质入手,然后借助电导率引入复介电常数来描述导体中电磁波的传播特性.这样的处理使得导体中电磁波传播波动方程形式与绝缘介质完全一致.然而不少教材在相关章节忽视了对这里复介电常数物理涵义的剖析,容易让学生误以为这里引入的复介电常数即是金属导体在ω≠0情况下所表现出来的电磁性质;其次,大部分教材混淆了良电导介质和金属导体对电磁波高反射特性在机理上的差异.本文中作者对采用复介电常数处理导体电动力学相关问题做一些分析,并提出一些建议,供同行在教学中参考。

对大学生讲授“A-B效应”的探索

吴洪

2014, 33(10): 45-45.

摘要 ( 804 )

PDF (342KB) ( 644 )

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介绍作者结合自己的科研工作,对大学生讲授A-B效应,以及磁矢势A的物理实在性的教学探索和体会。

含磁单极电动力学的电磁对偶对称性自发破缺问题

曾定方

2014, 33(10): 48-48.

摘要 ( 800 )

PDF (580KB) ( 1049 )

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首先提出了一种认为磁单极的存在将导致电动力学电磁对偶对称性自发破缺的新观点,指出了和这种对称性自发破缺相关联的零质量标量粒子即Goldstone玻子存在的可能性.然后通过对含磁单极电动力学作用量描述困难的分析,提醒读者磁单极的存在给电动力学带来的复杂性和不对称.最后为非高能物理背景的读者提供了两类磁单极即经典场扩展位形类磁单极和点粒子磁单极的概念。

负折射“水”中的筷子

任天航[] 李昕蔚[] 孙树林[] 周磊[]

2014, 33(10): 54-54.

摘要 ( 989 )

PDF (3380KB) ( 642 )

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近年来,负折射介质的相关研究已然成为了物理学界的热点问题,其具有的奇异的物理现象不仅频频在网络及媒体上出现,甚至成为了大学本科教学的前沿拓展内容.本文系统研究了筷子及球体放入折射率为-1的假想液体中的成像现象,纠正了先前网络上有关此类现象的错误认识,加深了人们对于负折射成像的理解,并希望对讲授负折射的相关内容有所借鉴。

《从零学相对论》连载

梁灿彬[] 曹周键[]

2014, 33(10): 60-60.

摘要 ( 1096 )

PDF (384KB) ( 1344 )

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§9.2虫洞9.2.1史瓦西虫洞再次观察图9-6.在＂线轴＂上半部分选定某个圆周（其实是球面,其r值比2M略大）,例如Q点所在的圆周,则＂线轴＂的下半部分必有一个r值相同的圆周,介于这两个圆周之间的＂线轴＂部分就称为一个虫洞（wormhole）,这两个球面则称为两个洞口（mouth）.洞口的选法有一定的任意性[你也可选r值比rQ略大（或小）的圆周为洞口],所以＂洞口＂的概念有一定的含糊性，不过它们一定对称地分居于喉（其r=2M）的两侧，而且r值不能比2M大很多。

对《厄米算符本征函数完备性的一般证明》的质疑

陈国贵[] 黄亦斌[]

2014, 33(10): 63-63.

摘要 ( 883 )

PDF (202KB) ( 957 )

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《大学物理》近期发表了一篇文章《厄米算符本征函数完备性的一般证明》,该文存在问题.首先是名不副实.乍一看文章的标题和引言部分,会认为这是一篇针对无穷维希尔伯特空间这一难题的文章,而且将比前人的讨论更一般、更漂亮.然而,读到文中式（4）下面的＂K不一定为方矩阵＂一句和式（5）时,就会发现,该文讨论的居然只是有限维线性空间!

关于《对〈厄米算符本征函数完备性的一般证明〉的质疑》的回答

侯章林

2014, 33(10): 64-64.

摘要 ( 946 )

PDF (205KB) ( 810 )

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尊敬的编辑：您好!首先,我们感到非常的高兴,有人对我们的工作产生兴趣,并且提出见解,说明我们的工作也是有一定价值与意义的.下面我们就读者的质疑作一下说明：首先,我们工作的目的是对基础量子力学的理论进行补充,是为了使量子力学能有更明确、更简单的框架.对于量子力学中关于厄米算符本征矢完备性的探讨,前人也做过相关的工作,如参考文献[6-8]中所作出的处理,将本征矢分为有限和无限分别进行探讨，但是我们认为过程稍显繁琐，并且难于理解，所以我们的主要工作是努力找出更简单、更好理解的证明。

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