大学物理

热力学“时间之箭”

包景东

2011, 30(10): 1-1.

摘要 ( 787 )

PDF (402KB) ( 532 )

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讨论了微观力学可逆而宏观热力学过程不可逆的几种解释.

重力场中的范德瓦耳斯气体

穆良柱史寒朵

2011, 30(10): 5-5.

摘要 ( 820 )

PDF (252KB) ( 528 )

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将地球大气近似为重力场中的范德瓦耳斯气体,在绝热过程近似下导出了大气温度、压强随高度的分布,并与理想气体近似结果进行了比较分析.

非对称方势垒量子隧穿研究及其数值模拟

杨军陈磊陈致立肖学旺

2011, 30(10): 7-7.

摘要 ( 957 )

PDF (425KB) ( 594 )

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为解决传统量子力学方法在研究非对称双势垒问题上计算过于繁琐的问题,利用转移矩阵的方法分别研究了电子对于非对称单势垒和非对称双势垒的量子隧穿特性,对两种情况分别得出了简洁的透射率公式.数值计算结果表明,在合适的参数下,单、双结结构都表现出良好的电导开关效应,且在入射电子能量大于势垒高度时,透射系数呈现显著的周期变化的量子振荡效应,这些结果对相关电子器件的研发提供一定的参考价值.

Rashba自旋-轨道相互作用对一维谐振子势场中电子性质的影响

公卫江范爽魏国柱杜安刘国良

2011, 30(10): 11-11.

摘要 ( 814 )

PDF (327KB) ( 349 )

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分析了Rashba自旋-轨道相互作用对一维谐振子势场中电子性质的影响,发现该自旋-轨道相互作用能够导致能级之间的自旋翻转,并且自旋翻转的性质明显依赖于自旋-轨道耦合系数和参考系坐标之间的关系.

“端面受到空气阻力的弹性杆的振动”续谈

吴崇试

2011, 30(10): 15-15.

摘要 ( 725 )

PDF (404KB) ( 349 )

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采用传统的分离变量法,讨论了端面受阻尼作用的弹性杆振动问题.分离变量得到了一种新类型的本征值问题：本征值为复数,相应的本征函数也是复函数.尽管本征函数本身不具有正交性,但是重新组合之后能够构造出一组正交完备函数组,从而为求解这一定解问题奠定了良好的理论基础.笔者分析了这一解法的理论含义,提出了一系列基本的理论问题,并回答了其中的部分问题.

比萨斜塔实验趣谈

高炳坤

2011, 30(10): 20-20.

摘要 ( 972 )

PDF (161KB) ( 663 )

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从理论上分析了比萨斜塔实验.

青蛙悬浮——一个令人惊奇和充满遐思却只需经典物理知识的实验

杨晓峰许丽萍魏天杰

2011, 30(10): 22-22.

摘要 ( 1834 )

PDF (381KB) ( 1037 )

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利用力学平衡和电磁学方面的知识,系统讨论了电荷、电偶极子、电介质、磁偶极子和顺磁介质不能实现悬浮,而抗磁质介质能够实现稳定悬浮的原因.介绍了盖姆青蛙悬浮实验技术上的细节以及背后简单的物理知识.对青蛙磁悬浮的探讨,不但能引发学生对其应用前景一系列的遐想,也能加深对静电学与磁学知识的理解.

旋转椭球形电容器的电容与静电能

景义林

2011, 30(10): 25-25.

摘要 ( 951 )

PDF (236KB) ( 681 )

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采取一种新的方法求解得出了旋转椭球形电容器的电容和静电能.

有限长带电导体直线的电荷分布

陈钢

2011, 30(10): 28-28.

摘要 ( 1119 )

PDF (162KB) ( 740 )

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通过3种方式给出有限长带电导体直线的电荷密度分布,结果表明电荷分布并不均匀.

基于空间光调制器与CCD的衍射和干涉定量实验

朱昊郭宏孙利群谭峭峰曹良才

2011, 30(10): 30-30.

摘要 ( 967 )

PDF (946KB) ( 652 )

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利用空间光调制器与CCD摄像机,取代传统的光刻掩膜板及白屏,构建成新型光衍射与干涉定量实验系统,将PC机软件绘制的狭缝小孔等衍射图案传输至空间光调制器,用CCD接收其远场衍射和干涉图样,再用PC机处理图像,做定量分析.可验证狭缝和圆孔衍射公式;对形状和空间关系复杂的异形孔,也可方便地实现衍射干涉图样的观察存储与测算.

光杠杆实验中尺读望远镜视场部分不清晰的成因和改善

李兰秀[] 张仲秋[] 朱琴[]

2011, 30(10): 34-34.

摘要 ( 1274 )

PDF (272KB) ( 476 )

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对光杠杆实验中经常见到的尺读望远镜视场部分不清晰的成因作了深入的分析和实验验证,证明是因为背景光进入尺读望远镜,降低了直尺在尺读望远镜中的像的对比度所致,提出慢慢将物镜向像不清晰那个方向调整就能改善.

基于荧光光谱的玻尔兹曼常量测量

张巍巍[] 李珊[] 何兴道[] 高益庆[] 陈学岗[] 朱泉水[]

2011, 30(10): 36-36.

摘要 ( 988 )

PDF (368KB) ( 571 )

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玻尔兹曼常量的准确测量有助于对温度基本单位的重新定义.本文提出了一类测量玻尔兹曼常量的方法———荧光光谱方法：根据电子占据不同能级的玻尔兹曼分布规律,通过测量不同温度下荧光材料的荧光光谱,分析温度对荧光强度比例的影响,推导得到玻尔兹曼常量kB与hc（普朗克常量与真空光速的乘积）的数值关系.kB值的初步测量结果与目前CODATA推荐值（2006年）的偏差约0.2%.

用电容充电法测量普朗克常量

何春娟[] 汪六九[] 王云[] 赵铁松[]

2011, 30(10): 39-39.

摘要 ( 864 )

PDF (269KB) ( 893 )

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提出一种利用光电管产生的光电流给电容充电来准确测量光电管截止电压的方法,从而得到普朗克常量.实验中采用了6种颜色的LED器件做光源直接照射光电管上,并通过具有高输入阻抗的数据采集卡实时测量电容两端的电压.实验测得的普朗克常量值与公认值的误差小于3%.

著名物理学家——萨本栋

凌瑞良[] 陆军[]

2011, 30(10): 42-42.

摘要 ( 942 )

PDF (792KB) ( 959 )

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萨本栋先生是我国物理学界学成较早的一位著名物理学家、电机工程专家和教育家.他一生从事科学研究和大学教育,成绩斐然.本文简要介绍萨本栋家世及其生平简历,较详细地叙述了萨本栋在科学研究和大学教育方面所作出的重大贡献,以及他的科学观点、教育思想和教育风范.

从美国伊利诺伊大学香槟分校的大学物理课程教学特点浅谈我国大学物理教学改革

苏亚凤徐忠锋

2011, 30(10): 48-48.

摘要 ( 896 )

PDF (427KB) ( 894 )

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从美国伊利诺伊大学香槟分校（UIUC）的大学物理课程的设置、教学环境的预设、教学的整个过程等详细阐述了其教学特点,并提出了我国大学物理改革的几点具体措施.

基于传输矩阵法讨论光疏介质表面的全反射

罗杰须萍

2011, 30(10): 52-52.

摘要 ( 905 )

PDF (313KB) ( 543 )

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探究了光在光密介质与超薄光疏介质界面处的全反射,通过在光密介质中嵌入一光疏介质薄层,利用传输矩阵法,定量地分析了入射角度以及光疏介质的厚度对反射率的影响.数值模拟结果表明,当光疏介质的厚度小于约一个波长时,即使入射角大于全反射的临界角,反射率也不一定会达到1,也就是说,光学隧道效应将会出现.

二维环状δ势的束缚态

朱燕邱为钢

2011, 30(10): 55-55.

摘要 ( 834 )

PDF (187KB) ( 358 )

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讨论了二维自由空间和各向同性谐振子势下环状δ势束缚态波函数的表示,发现波函数由合流超几何函数和屈科米函数表示.由波函数在边界的衔接条件,得到了能谱方程,并给出了一定条件下前5个能级的数值解.

用光学干涉法测量材料的高温线膨胀系数

缪卓君[] 王新生[] 徐美华[]

2011, 30(10): 57-57.

摘要 ( 892 )

PDF (311KB) ( 636 )

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采用石英传递杆将高温区材料的线膨胀量传递到室温区,并利用标准件进行标定的方法消除由传递带来的附加线膨胀量的影响,利用迈克耳孙干涉仪测量微小位移的原理,测量材料的线膨胀系数;测量相对误差仅为1.0%,而且测量过程非常直观简单.

《广义相对论入门讲座》连载④——度规张量

赵峥

2011, 30(10): 60-60.

摘要 ( 1224 )

PDF (170KB) ( 1567 )

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1度规张量的引入在三维平直空间中,在直角坐标系里,两点之间的距离dl可表示为

中国大学生物理学术竞赛简讯

2011, 30(10): 62-62.

摘要 ( 596 )

PDF (670KB) ( 135 )

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第二届中国大学生物理学术竞赛（China Undergraduate Physicists’Tournament，CUPT）于2011．年8月15-20日在南京大学举行．南京大学物理学院副院长王炜教授主持开幕式，南京大学副校长谈哲敏教授致欢迎辞并宣布竞赛开幕，中国大学生物理学术竞赛委员会秘书长李川勇教授、南京大学物理学院王振林副院长出席了开幕式并讲话．

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