大学物理

吴崇试

2011, 30(7): 1-1.

摘要 ( 767 )

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26如果偏微分方程具有一定的对称性（不变性）,它的解是否一定具有同样的对称性（不变性）？不一定!例如,二维拉普拉斯方程具有平移不变性、反射不变性以及旋转不变性,但是它的解x或y就不具有这些不变性.同样,x2-y2也是二维拉普拉斯方程的解,但是它也不具有平移不变性和旋转不变性。

谐振子系统坐标算符矩阵元的简单计算方法

鞠国兴

2011, 30(7): 5-5.

摘要 ( 1085 )

PDF (425KB) ( 404 )

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详细讨论了在粒子数表象和相干态表象中如何简捷地计算谐振子系统坐标算符矩阵元的问题,给出了具体的计算过程并对文献中的相关处理方法和过程进行了评述.

含时磁共振系统的精确解和绝热近似解

张新琴夏秀文罗小兵

2011, 30(7): 9-9.

摘要 ( 861 )

PDF (281KB) ( 369 )

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在瞬时本征态完备基矢下,把一个经典含时磁共振系统的薛定谔方程转化为二阶常系数微分方程,实现了该量子系统的精确求解.利用该系统的精确解,讨论了绝热近似的精确程度,非常清晰地刻画了绝热近似解和精确解在量子态分布概率上的差异.结果表明,若系统初态制备于某个瞬时本征态上,系统保持在该瞬时本征态的概率介于0.888 9～1之间,量子态间的跃迁概率介于0～0.111 1之间;且量子态分布概率受旋转磁场参数θ调制,当θ=0.304 3π时,跃迁概率达到最大.

线电流与楔形铁磁质所形成的磁场

王福谦[] 罗世彬[]

2011, 30(7): 12-12.

摘要 ( 831 )

PDF (346KB) ( 351 )

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利用复数坐标系z上的保角变换,计算长直线电流与无限大楔形铁磁质所形成的磁场,给出其磁矢势的分布,并利用数学软件MATLAB绘制出磁感线分布图.

带壳介质椭球的等效介电常量

桑芝芳李振亚

2011, 30(7): 16-16.

摘要 ( 787 )

PDF (251KB) ( 691 )

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通过引入椭球坐标系,求解满足给定边界条件的拉普拉斯方程,得出了带壳介质椭球内外的电势分布,从而进一步讨论了带壳椭球的等效介电常量.

史瓦西时空中自由粒子的运动方程

牛振风[] 刘文彪[]

2011, 30(7): 19-19.

摘要 ( 1275 )

PDF (326KB) ( 470 )

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直接求解史瓦西时空中自由粒子的测地线方程,得出粒子运动方程的一般常见形式.此方法与一般教材中根据史瓦西度规的静态球对称性以及四速归一条件得出的运动方程完全相同.此方法物理意义更清晰、明确,同时对理解弯曲时空中的测地线方程具有重要意义.

二次谐波产生过程中准相位匹配条件的研究

赵丽明周云松郑鹉

2011, 30(7): 23-23.

摘要 ( 1264 )

PDF (285KB) ( 1056 )

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从耦合波基本方程出发,在实空间严格推导出二次谐波产生（SHG）过程中的准相位匹配（QPM）条件.讨论了满足QPM条件时,SHG的转换效率以及相位失配角随波传播距离的变化.着重研究了非线性极化率的周期性调制对提高SHG转换效率的贡献.

交流阻抗及功率因数测量中偏差的修正

陈学智曹惠贤

2011, 30(7): 26-26.

摘要 ( 849 )

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介绍了在交流阻抗及功率因数测量中由测量仪表引起的偏差的修正方法.主要讨论了一级修正和精确修正两种方法,导出了计算复阻抗和功率因数的修正式.给出了测量日光灯电路的阻抗及功率因数的实例.由计算结果可以看出,精确修正后的结果与不做修正的结果之间存在较大的差异,说明在要求较精确测量的情况下,应该对测量结果进行修正.

对白光干涉法测量透明介质折射率实验的探讨

皇甫国庆

2011, 30(7): 28-28.

摘要 ( 925 )

PDF (457KB) ( 770 )

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在时域中求解得到,光路中存在色散介质的情况下,白光双光束干涉光强度.由此证明了：用白光干涉法测量得到的是白光在色散介质中的群折射率,而并非相关报道中认为的折射率;讨论了介质厚度及色散对干涉条纹的可见度和干涉条纹显现时动镜移动范围的影响.上述结论得到了实验验证.

准晶的发现

刘兆龙胡海云

2011, 30(7): 33-33.

摘要 ( 1069 )

PDF (430KB) ( 1366 )

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准晶是20世纪80年代发现的有着广泛应用前途的新材料.它的问世,拓宽了物理学、材料科学和数学的研究领域,更新了对固体特别是晶体的认识.本文记叙了准晶发现的历史过程;论述了准晶发现的科学意义;扼要地介绍了准晶的发现者Dan Shechtman教授.

地方综合性大学“热学”精品课程建设的探索

宋金璠李根全侯晨霞

2011, 30(7): 37-37.

摘要 ( 803 )

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精品课程建设是高等学校提高教学质量的重要措施之一,地方综合性大学进行精品课程建设应该依托地方优势、突出地方特点.文章从人才培养目标、教材建设、师资队伍、教学方法和手段等方面对地方综合性大学＂热学＂精品课程的建设进行了探索和研究.

带电线电场中导体球上的特定电荷分布

庄楠[] 滕保华[] 张岱楠[]

2011, 30(7): 41-41.

摘要 ( 970 )

PDF (268KB) ( 377 )

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研究了带电导体球在带电直线电场中的电荷分布问题,并计算了两种特定情况下导体球表面的电荷密度.

测量光盘物理参数的综合性实验设计

张楠李林史庆藩

2011, 30(7): 44-44.

摘要 ( 759 )

PDF (311KB) ( 731 )

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开发设计了一种光盘物理参数测量的综合性实验.该实验涉及大学物理课程中的力学、光学等知识,内容丰富,趣味性强,知识先进,作为大学物理实验的教学项目,对提高学生的实验兴趣及创新能力培养有较大的促进作用,实施效果良好.

真空中两个点电荷间电势为零的点及其产生的场强

周家岐[] 张功[] 宋峰[]

2011, 30(7): 47-47.

摘要 ( 849 )

PDF (309KB) ( 375 )

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以真空中的两个点电荷为研究对象,讨论了空间坐标系下电势为零的点所形成的轨迹,以及电势为零的点的场强大小及方向;并通过MATLAB进行数值模拟,验证了结论的正确.总结了空间场强求解的一般方法和要点,明确了场强的空间分布性.

幅度调制原子力显微镜仿真平台

李小凤[] 蒋沙汝[] 朱丽媛[] 钱建强[] 李渊[] 李英姿[]

2011, 30(7): 51-51.

摘要 ( 1057 )

PDF (502KB) ( 908 )

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基于欧拉-伯努利模型,对幅度调制原子力显微镜（AM-AFM）进行建模,采用PID控制器进行反馈控制,建立了一套幅度调制原子力显微镜仿真平台.仿真结果表明,该平台准确地模拟了AM-AFM探针接近样品和扫描样品的过程中探针的运动状态及AM-AFM的工作系统,可作为大学生做原子力显微镜实验的辅助工具,使学生对AM-AFM的工作特性有一个更深刻的了解,并对AM-AFM的实际操作有一个初步的体验.

矢量模型的物理实质

殷传宗[] 刘学行[]

2011, 30(7): 56-56.

摘要 ( 725 )

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原子物理中一系列问题都可以用角动量矢量模型来定性或半定量加以说明,其结果与量子力学计算的结果是相符合的.本文试图从带电粒子间的电和磁的相互作用来定性、半定量地加以讨论,以便弄清矢量模型的物理实质以及它与量子力学理论的关系.

《广义相对论入门讲座》连载①——狭义相对论

赵峥

2011, 30(7): 61-61.

摘要 ( 1683 )

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广义相对论诞生至今已快100年了,然而了解此领域的人依然十分稀少.一般人认为广义相对论与实验联系较少,缺乏科研上的动力,而且在物理理解和数学运算上都十分困难,需要付出巨大努力才能进入这一用处不大的领域.然而,近年来随着中子星、黑洞、引力波和宇宙学领域的发展,广义相对论找到了广阔的应用空间,越来越多的人感到了对广义相对论知识的需求.其实,广义相对论也不像一般人想象的那样难学.数学上的困难源于一般人不熟悉黎曼几何与张量分析.作者从长期的教学中体会到,实际上可以采用＂急用先学,立竿见影＂的方式,用较短的时间把初学者引入广义相对论和黎曼几何的大门,使他们不仅了解广义相对论的物理思想,学会初步的运算,而且能看懂相对论天体物理学的文献,并尝试参与广义相对论及相关领域的初步研究.有志于钻研广义相对论的人,还可以在此基础上,＂干中学＂,在出科研成果的同时,不断加深对广义相对论的理解,逐步成长为这一领域的教师和科研专家.本讲座就是这方面的一次尝试,望对广义相对论有兴趣并有志于学习它的人,参与这一进入科研前沿的尝试.本讲座共分8讲,目录如下：狭义相对论;广义相对论的物理基础;黎曼几何中的张量;度规张量;时间与空间;测地线、联络、曲率与挠率;爱因斯坦场方程;广义相对论的实验验证.本刊将以连载的形式分8期刊登.

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