大学物理

地球章动原因的分析与计算

于凤军

2011, 30(9): 1-1.

摘要 ( 1071 )

PDF (726KB) ( 2772 )

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介绍地球章动的特点,从理论上分析地球章动的主要原因,计算章动常数并给出了地球章动示意图的画法.所计算的章动常数与观测值相差仅2/10 000.

一维线性谐振子哈密顿量改写中的非幺正变换

谢传梅[;] 范洪义[]

2011, 30(9): 8-8.

摘要 ( 1054 )

PDF (163KB) ( 460 )

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通过引入一非幺正算符实现了对一维线性谐振子系统哈密顿量的从坐标、动量表象（Q,P）到占有数表象（a,a＋）的改写.

n模耦合谐振子量子系统的精确波函数

成泰民孙立红

2011, 30(9): 10-10.

摘要 ( 768 )

PDF (364KB) ( 397 )

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利用不变本征算符法研究了n模耦合谐振子量子系统的简正频率及其对应的简正坐标与共轭动量,并对系统的哈密顿量进行了退耦合,得到了系统的明显的简正频率解析解.推导出坐标表象中系统的精确波函数的解析解.并对不同情形的耦合系数进行了讨论,认识到n模动量耦合谐振子体系和n模坐标耦合谐振子体系是本文所研究的体系的特例.

氦原子基态能量的组态相互作用计算

陈冠军

2011, 30(9): 15-15.

摘要 ( 981 )

PDF (343KB) ( 684 )

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将基态氦原子的波函数取作1s2和1s2s两个组态函数的叠加,利用组态相互作用方法解析计算了氦原子基态的非相对论能量.计算结果表明,考虑激发态1s2s与基态的相互作用,可以获得0.029 38Hartree的基态能量修正.本文的解析组态相互作用方法可作为量子力学教学的有益补充.

黑洞量子隧穿过程的时间

张靖仪[] 钟文心[] 赵峥[]

2011, 30(9): 18-18.

摘要 ( 955 )

PDF (387KB) ( 800 )

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讨论了弯曲时空中黑洞量子隧穿的时间.在假定了黑洞量子隧穿是一个瞬时过程的情况下,通过利用WKB法得出了有静止质量粒子的量子隧穿辐射谱.该辐射谱表明对于在黑洞视界处有静止质量粒子的出射也满足量子力学中的幺正性原理,支持Parikh-Wilczek的结论.结果的合理性表明,在黑洞视界处的量子隧穿过程可以看成是一个瞬时过程.

漫谈惯性力

高炳坤

2011, 30(9): 22-22.

摘要 ( 749 )

PDF (254KB) ( 741 )

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作者对在本刊发表的多篇与惯性力有关文章的梳理.

从电磁感应定律看负磁导率的产生过程

郭云胜

2011, 30(9): 24-24.

摘要 ( 1413 )

PDF (277KB) ( 1491 )

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以左手材料中产生负磁导率的开口谐振环结构模型为例,从磁导率的定义出发,借助于电磁感应定律,推导了负磁导率的产生过程.

相切双导体球的电容公式研究

谭志中

2011, 30(9): 26-26.

摘要 ( 933 )

PDF (454KB) ( 741 )

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鉴于相切双导体球的电容公式是由级数表示的,为了研究其简洁的表达结果,再次运用镜像法研究了相切双导体球电容的通用公式,创造性地应用＂平衡缩放＂方法得到了一个比较简洁的近似公式,根据应用MATLAB软件对近似公式与精确公式的3种误差比较,证明了该近似公式具有非常高的精确性,完全可作为常用公式使用,该近似公式具有很好的实用性和通用性.另外,在与其他结论对比时证明了其他结论的正确与否.

共焦椭圆柱形电容器电场和电容的另一种计算

郑民伟

2011, 30(9): 31-31.

摘要 ( 888 )

PDF (237KB) ( 371 )

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在椭圆柱坐标系的另一种形式下,计算出共焦椭圆柱形电容器的电场强度、电势和电容并且在直角坐标系下表示出来.

用坐标法确定原子（离子）基态

王文赜[] 魏小平[] 刘晓斌[] 师应龙[]

2011, 30(9): 34-34.

摘要 ( 931 )

PDF (324KB) ( 567 )

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通过对等效电子引入ms、ml坐标系及坐标,给出了用坐标法确定原子（离子）基态的方法并示例.结果显示：此法原理清楚,使用便捷,容易掌握且结果正确,同已有方法相比,有明显的优点.用此法对103种元素的原子基态确定结果与《原子物理学》（杨福家著,2002年高等教育出版社出版）所给结果完全一致.

液体表面张力系数实验装置的改进

代伟徐平川陈太红曾体贤兰小刚

2011, 30(9): 38-38.

摘要 ( 1058 )

PDF (301KB) ( 1767 )

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对现有吊环法液体表面张力系数测量仪的水平调节装置、吊环升降装置存在的不足进行了改进,在原有仪器上增加了液体加热装置,以便对不同温度下的液体表面张力系数进行测量,实验说明新的实验装置更加科学合理.通过实验对比得出：新的实验装置操作方便、实验误差小、重复性好,有推广价值.

利用力敏传感器和安培定律测量磁感应强度的一种新方法

杨能勋[] 郭立新[] 许巧平[]

2011, 30(9): 41-41.

摘要 ( 819 )

PDF (587KB) ( 746 )

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利用硅压阻式力敏传感器和安培定律测量磁场的磁感应强度.介绍了测量原理并用它测量了永久磁铁的磁场,实验结果表明,该方法具有测量误差小、便于操作等优点,对开放性实验教学有较好的参考意义.

利用白光干涉谱测定云母片的快慢轴

刘佳[] 徐平[;] 陈子瑜[] Jacques TABUTEAU[]

2011, 30(9): 43-43.

摘要 ( 1193 )

PDF (276KB) ( 1054 )

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白光照射到透明云母薄片时,后侧内表面产生的反射光与入射光会在云母片的前表面发生干涉.利用光谱仪可以观察到由于干涉而形成的条状光谱.改变入射光的偏振方向,可以观察到由于云母薄片双折射特性引起的干涉条纹的移动.根据条纹移动的方向,可以判定出云母片两正交的光轴方向上折射率的差异,从而判定出其快轴和慢轴.

X射线脉冲星导航与相对论天体物理

肖昱费保俊姚国政

2011, 30(9): 45-45.

摘要 ( 713 )

PDF (474KB) ( 601 )

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介绍国内外正在研究中的X射线脉冲星自主导航的基本原理,及其与相对论天体物理的关系.

荷叶效应的研究

刘双平俞熹

2011, 30(9): 50-50.

摘要 ( 995 )

PDF (1181KB) ( 524 )

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荷叶效应源于物体表面微米-纳米结构带来的超疏水性.本文通过较为简便的实验装置,研究了超疏水表面的水滴形态;在MATLAB环境下,利用图形工具箱（IPT）对数字图像进行处理;结合Runge-Kutta算法和Newton-Raphson迭代法,通过拟合Young-Laplace方程实现了对接触角较高精度的测量;并在此基础上,定性地研究了Wenzel态和Cassie态下水滴润湿性质的不同以及超疏水表面对于不同粒度的沙粒的自清洁能力,对认识荷叶效应这一自然界中的常见现象提供了简便而直观的方法.

巨磁阻抗效应实验研究

夏成杰周子贤王锦辉

2011, 30(9): 55-55.

摘要 ( 912 )

PDF (254KB) ( 551 )

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利用物理实验室中常见的设备,搭建了一组巨磁阻抗效应实验装置,测量了在不同轴向外磁场及不同频率下钴基非晶态软磁合金细丝的阻抗.阻抗实部虚部均随外磁场增大迅速减小,而随频率增大缓慢增大.与交流阻抗的电磁理论比较,该实验结果与理论一致.实验观察到在40 MHz的频率、10 mT外磁场中阻抗变化达80%.根据数据和理论公式拟合,发现材料复磁导率随磁场强度增大迅速减小.

硅太阳能电池负载对功率的影响

江瑞煌[] 孔祥洪[] 郭阳雪[] 杨渭[]

2011, 30(9): 58-58.

摘要 ( 854 )

PDF (326KB) ( 342 )

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针对硅太阳能电池输出功率受条件约束的问题,讨论负载对硅电池的影响.通过测定硅电池的开路电压Uoc、负载电压UL,计算不同负载RL下的输出功率PL.利用origin软件对数据进行处理,分析出最大功率时的负载.重点针对追求硅电池的功率最大输出和硅电池功率稳定输出以及硅电池电源效率3种情况,给出了负载相应的范围.

《广义相对论入门讲座》连载③——黎曼几何中的张量

赵峥

2011, 30(9): 62-62.

摘要 ( 880 )

PDF (697KB) ( 892 )

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1黎曼几何的建立几何学起源于古埃及尼罗河水泛滥后土地的丈量.公元前300年左右的数学家欧几里得总结和发展前人积累的知识,完成了《几何原本》一书,搭起了欧几里得几何学的框架.欧氏几何,以它逻辑的严密,形式的完备和优美,两千年来为数学家和哲学家所倾倒.唯一使人感到美中不足的是它的第五公设,即平行公理.此公理说,＂过直线外的一点,可以引一条、并且只能引一条直线与原直线平行（不相交）”．

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