大学物理

非平衡功与自由能差的关系

包景东

2012, 31(8): 1-1.

摘要 ( 872 )

PDF (333KB) ( 510 )

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以一个受迫谐振子为对象证明了Jarzynski等式，即两平衡态的自由能差可以用它们之间非平衡功的指数平均来表示，这里两个态的转换是在有限时间完成的．当外部驱动力是一个周期信号时，发现外界对系统所做的广义功存在一个共振现象．

一种分解指数算符的简洁方法

吕翠红[] 范洪义[] 王亚伟[]

2012, 31(8): 4-4.

摘要 ( 855 )

PDF (247KB) ( 774 )

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提出一种新的分解指数算符的方法，这种方法不仅简单易懂，而且有助于找到更多的算符恒等式．

旋转弹簧的长度

呼格吉乐倪燕青邱为钢

2012, 31(8): 6-6.

摘要 ( 726 )

PDF (164KB) ( 582 )

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建立了套在光滑旋转金属杆上圆柱形弹簧模型．运用微元分析法，得到了弹簧形变量的微分方程，并求得了表达式．实验验证了弹簧总长度与旋转角速度的关系式．

圆盘上的绳张力

张九铸

2012, 31(8): 8-8.

摘要 ( 1083 )

PDF (233KB) ( 497 )

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讨论绕水平定轴转动的圆盘和跨过圆盘的细绳组成的力学系统，在考虑二者的质量及之间的摩擦的情况下，导出了细绳张力的计算式．

共焦椭圆柱等值坐标电容器的电容

陈钢李成金

2012, 31(8): 11-11.

摘要 ( 854 )

PDF (292KB) ( 770 )

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利用共焦椭圆柱坐标给出共焦椭圆柱电容器电容的一般表示，求解椭圆柱形电容器和双曲柱形电容器的电容，丰富了此类电容器电容值计算的结果．

一种推导二能级原子自发辐射方法

罗运文

2012, 31(8): 15-15.

摘要 ( 929 )

PDF (164KB) ( 492 )

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考虑真空涨落能量为负的特点，提出一个能够简洁描述原子与真空涨落相互作用的方程，得到原子处于激发态的概率随时间变化的关系，讨论了原子自发辐射的速率与真空涨落的强度的关系．

二维耦合非线性谐振子的近似求解

苟立丹张志颖朱瑞晗

2012, 31(8): 17-17.

摘要 ( 744 )

PDF (248KB) ( 517 )

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利用自洽平均值方法计算二维耦合非线性谐振子的能量本征值，然后将基态能量本征值的计算结果与微扰法的计算结果进行比较，其结果是非常接近的．

相对论质速关系和质能关系的一种推导

戴又善

2012, 31(8): 19-19.

摘要 ( 993 )

PDF (254KB) ( 775 )

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给出了一种不直接使用洛伦兹变换关系而得到相对论动力学的质速关系和质能关系的新推导，质速关系和质能关系将不再需要直接与光速有关而是与更一般的运动速度上限vm有关．

转简黏度计测量液体黏度方法研究

宁日波徐志洁胡杰

2012, 31(8): 21-21.

摘要 ( 750 )

PDF (359KB) ( 700 )

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用黏性流体力学理论求得测量装置中旋转液体径向速度梯度的理论公式，进而得到转筒法测量黏度的较精确公式．指出了国内的一些教材和文献在推导中使用近似公式的错误，用参数估计的方法求得测量装置的摩擦阻力力矩，使测量结果得到进一步校正．实验研究表明：按照近似公式与精确公式计算求得的径向速度梯度之差可达到13．1％，求得的液体黏度之差可达到28．6％；在蓖麻油的温度为25．5℃时测得测量装置的摩擦阻力力矩为9．482×10^-5N·m，相当于0．540克重物产生的力矩．

金属线胀系数实验误差补偿的新方法——人工神经网络法

郭颖

2012, 31(8): 25-25.

摘要 ( 817 )

PDF (347KB) ( 446 )

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分析光杠杆法测量金属线胀系数实验的误差及误差产生原因，发现温度变化与刻度间隔并非线性变化．对比传统误差分析方法，利用神经网络非线性映射能力，对实验数据进行误差补偿分析，均方根误差达到0．00001，消除非线性影响，误差降低．

光磁共振实验中扫场及水平场取值关系的探讨

池水莲林斌谢汇章

2012, 31(8): 29-29.

摘要 ( 1071 )

PDF (287KB) ( 723 )

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在光磁共振实验中，常常有抽运信号与共振信号同时存在的情况，这严重影响到实验的观察和测量．本文利用扫场及水平场大小对抽运信号的影响，通过理论分析和实验测量得到抽运和共振信号不同时存在时扫场和水平场的取值关系．从而有效避免抽运信号对共振信号的干扰，以及对总磁场方向误判的情况，保证了实验的顺利进行和准确测量．

盖革对物理学的重要贡献

刘战存[] 李慧鹏[] 尹晓冬[]

2012, 31(8): 32-32.

摘要 ( 1105 )

PDF (742KB) ( 1239 )

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简述了盖革的生平，回顾了盖革在卢瑟福指导下进行的放射性研究，特别是与马斯登一起进行的α粒子散射实验，概述了盖革对计数器的发展和改进，介绍了盖革和博特一起用符合法对康普顿效应的研究，论述了盖革选择紧迫的实验先作，注重对年轻人的培养和满怀激情工作的风格．

以科研工作介绍的融入促进大学物理教学

宁长春索郎桑姆

2012, 31(8): 39-39.

摘要 ( 745 )

PDF (522KB) ( 722 )

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以亚毫米波天文学的科研工作情况介绍在大学物理教学实践中的融人为例，针对时下大学教师教学工作和科研工作的双重角色，就如何将教师最新的科研工作进展引入到大学物理的教学中，引导学生对于物理学实效性的认识，激发学生对于大学物理的兴趣和热爱，进而促进大学物理的教学效果，用一些具体的实例进行了说明．

光镊力影响因素的计算分析

史劲何琛娟王海燕

2012, 31(8): 44-44.

摘要 ( 950 )

PDF (427KB) ( 1034 )

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运用基于T矩阵算法的开源光镊计算工具包对可能影响光镊力的微粒尺寸、相对折射率以及光束模式进行了研究，计算结果表明，这三方面因素都会对光镊力产生显著影响，微粒直径与波长相等、相对折射率尽可能大时选择恰当的光束模式能够产生最佳的光镊捕获效果．

基于PASCO数据采集装置的激光测速实验探究

孙双鹏吴万王福娟蔡志岗

2012, 31(8): 49-49.

摘要 ( 810 )

PDF (361KB) ( 1044 )

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探究了基于光多普勒效应和PASCO数据采集装置的激光测速实验，分别获取了液体流速和固体（光纤探针）运动速度的多普勒信号，利用多普勒信号可以测定它们的速度，并用“双光纤测速法”对比说明了测固体运动速度的精度．

氢原子中电子概率密度的可视化研究

倪小芳吴平辉陈芳芳

2012, 31(8): 53-53.

摘要 ( 1306 )

PDF (993KB) ( 721 )

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针对量子物理中氢原子电子概率密度抽象、不易理解的特点，本文给出了氢原子中电子概率密度分布函数，包括径向分布和角向分布函数．利用Matlab强大的绘图功能对其分布规律进行可视化研究．结果表明，该方法直观形象地揭示了氢原子中电子概率分布情况，为物理教学提供了新手段．

影响气球车行驶效率及相关因素研究

崔熹旻[] 朱宏宇[] 傅心恺[] 王思慧[]

2012, 31(8): 57-57.

摘要 ( 979 )

PDF (392KB) ( 466 )

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对以气球喷气为动力的小车运动状态进行研究，从气球内部的压强入手，综合考虑摩擦力，对气球车的效率进行定义和研究，探究了小车效率的影响因素，并结合实验进行了合理的理论修正，确定了最大效率的范围．

架设现代物理学与中学物理教学的桥梁——评读《现代物理与中学物理》

范林

2012, 31(8): 62-62.

摘要 ( 685 )

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1998年，教育部根据新时期社会和学科发展对中学教育日益提高的要求，加大对中学师资的培养力度，建立了教育硕士学位，为此设立了“现代物理与中学物理”课程，作为物理教育硕士的一门专业必修课．

《从零学相对论》连载②

梁灿彬[] 曹周键[]

2012, 31(8): 63-63.

摘要 ( 600 )

PDF (289KB) ( 1055 )

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§1．3洛伦兹变换设两个惯性系之间有最简关联（见图1—1及其所在段），则任一事件在该系的时空坐标t，z，y，z和t’，x’，y’，z’有如下关系：

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