大学物理

磁单极子进展概述

刘光华[] 邓小燕[]

2010, 29(11): 1-1.

摘要 ( 870 )

PDF (514KB) ( 820 )

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自磁单极子概念被狄拉克提出以来，不管是理论还是实验物理学家都一直在努力寻找，但迄今仍然没能找到它们存在的确凿证据．最近，一些凝聚态物理学家声称在动量空间以及自旋冰材料中找到了磁单极子存在的有力证据，并通过磁单极子的集体激发行为解释了一些新颖的物理现象．这使得磁单极子艰难的探索之路出现了一丝新的曙光．作为电动力学教学内容的补充，本文拟把磁单极子的最新进展做一个概述，让大学生对此有一个全面的认识，从而激发他们学习和科研的兴趣．

一种传播速度可以是任意值的特殊“电磁波”

景义林

2010, 29(11): 6-6.

摘要 ( 722 )

PDF (267KB) ( 475 )

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通过对一个具体事例的求解——一种特殊静磁场的坐标变换，得出了一种特殊的“电磁波”，它的传播速度可以是任意值．指出了这种特殊的“电磁波”与传统意义上的电磁波的本质区别，并对一般意义的电磁波与传统意义上的电磁波的概念进行了厘清．本文对于深刻理解和认识电磁场、电磁场的坐标变换和电磁波具有一定意义．

一维谐振腔中的理想玻色气体的热力学性质

牛牧原杜韦陶刘天贵王鑫刘全慧

2010, 29(11): 9-9.

摘要 ( 858 )

PDF (425KB) ( 514 )

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一维谐振腔中的理想玻色气体没有相变，但是在低温下存在玻色一爱因斯坦凝聚体．在高温情况下，该体系的内能等于力一位移的乘积；关于微观状态数计算，传统的方法有所不足，本文给出了正确方法．

氦原子基态能量的Hylleraas变分计算

陈冠军

2010, 29(11): 14-14.

摘要 ( 1229 )

PDF (268KB) ( 416 )

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本文给出了基于Hylleraas波函数变分计算氦原子基态非相对论能量的详细过程，得到了含参数的基态能量表达式，并编写了相应的Mathematica程序来完成变分，计算所得的基态能量的理论值和实验数据符合得很好，误差小于0．04‰．由于计算过程直观简单，在教学过程中亦可采用．

倒置摆的运动研究

尹新国杨远贵公丕锋朱孟正张峰廖立

2010, 29(11): 16-16.

摘要 ( 893 )

PDF (428KB) ( 848 )

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构建一种倒置摆模型，运用理论分析与MATLAB数值计算相结合的方法给出倒置摆做小角度运动时的近似解．结果表明：存在一个临界频率，当驱动频率小于临界频率时，倒置摆会落下；当驱动频率大于临界频率时，倒置摆可以不下落．

有势力和规范对称性

黄亦斌罗开基

2010, 29(11): 21-21.

摘要 ( 832 )

PDF (253KB) ( 1087 )

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介绍了有势力的一般性质，针对一般非惯性系中的惯性力引入其矢势和标势，并分析了其中的规范对称性与电磁学的形式类比．

一种简单推导匀速转动电偶极子电磁辐射的方法

陈明东[] 韩光泽[] 郭平生[]

2010, 29(11): 23-23.

摘要 ( 965 )

PDF (359KB) ( 1196 )

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电偶极子在绕其中心转动时，正负电荷作加速运动，因此转动的电偶极子会辐射电磁波．利用运动电荷的磁感应强度公式，推导出匀速转动的刚性电偶极子在近场区产生变化磁场的表达式；结合电磁场建立的推迟效应，推导了非相对论情形时、匀速转动电偶极子在远场区的电磁辐射公式，并对比了匀速转动电偶极子辐射与谐振电偶极子辐射的异同．

一种角动量算符的简便推导方法

岑天庆

2010, 29(11): 26-26.

摘要 ( 1696 )

PDF (217KB) ( 720 )

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在量子力学教本中推导L^2及L^k的球坐标表达式一般都采用由直角坐标系到球坐标系的变量代换的方法，运算过程十分复杂，本文利用了球坐标系中坐标变量r、θ、φ对正交基矢er、eθ、eφ微分性质，采用球坐标系直接进行推导，简化量子力学中关于角动量算符L^2及L^i的的推导。

用克莱因-戈登方程推导两质子之间的库仑势

罗运文

2010, 29(11): 29-29.

摘要 ( 1444 )

PDF (167KB) ( 534 )

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量子电动力学认为库仑力是电荷之间交换虚光子的结果，最有力的证据是从虚光子假说直接推出库仑势能．克莱因-戈登方程（□^2-m^2）Ф（x，t）=0是一个用来描述质量为m，自旋为0，电荷为0的标量场的场方程，虚光子可以用粒子静止质量为0的标量场描述，因此满足克莱因-戈登方程□^2Ф（x，t）=0．本文利用克莱因-戈登方程推导两质子之间的库仑势．

对逐差法拟合直线的讨论

高永祥

2010, 29(11): 31-31.

摘要 ( 971 )

PDF (337KB) ( 1040 )

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分析了逐差法的特性，揭示出其本质是一种加权最小二乘法，对逐差法的不同见解以及运用中存在的问题进行了讨论．

恢复系数及重力加速度的落球弹跳法测量

俞晓明[] 崔益和[] 陈飞[] 胡国庆[]

2010, 29(11): 35-35.

摘要 ( 1558 )

PDF (266KB) ( 857 )

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建立了钢珠与玻璃板问的弹跳碰撞模型，推导出恢复系数及重力加速度的测量公式，借助声音传感器采集了碰撞产生的脉冲声信号，同时测得恢复系数和重力加速度．

杨氏模量实验仪器调节的一种优化方法及实施方案

孔维姝唐延林胡林

2010, 29(11): 37-37.

摘要 ( 910 )

PDF (324KB) ( 292 )

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指出杨氏模量实验调节的难点，用理论指导实践的方法分析调节困难的原因．并针对问题提出一种新的简单的调节方法——立靶法，有效地解决了瞄准难和调焦难的问题．还给出了立靶法的完整流程图，介绍了立靶法的实施方案．

一种有趣的电磁感应摆

王武廷史源平马志春

2010, 29(11): 41-41.

摘要 ( 1101 )

PDF (354KB) ( 422 )

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介绍了一种有趣的电磁感应摆，该摆利用电磁感应现象中出现的磁力作为策动力，利用电子开关电路控制策动力出现的时间，使摆锤在一个全振动周期内受到4次策动力的作用，从而使得该摆能够不停地摆动下去产生“永动”效果．并详细介绍了它的工作原理和制作方法．

微重力环境下油滴沉降实验观察与分析

赵浩宇[] 毕思思[] 郭金华[] 苑立波[]

2010, 29(11): 44-44.

摘要 ( 786 )

PDF (322KB) ( 416 )

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微重力条件下，物体的重力影响几乎消失，这时液体的流动特性会发生不同于重力作用下的变化．为了形象地观察到这个变化过程，根据微重力原理建立了一个短时微重力实验系统．在其模拟的微重力环境下，观测到油滴下降时的形状与速度变化．通过观察该实验，提高了学生的观察能力及总结物理实验规律的能力．

众说纷纭玲珑仪

杜升云

2010, 29(11): 47-47.

摘要 ( 1271 )

PDF (531KB) ( 440 )

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玲珑仪是元代文学家郭守敬为测定《授时历》所需基本天文数据而研制并使用的一台仪器．因为没有实物遗存传世，相关记录又比较少，中外学者_历来众说纷纭，主要有主张是传统浑仪的浑仪说，和主张是用于表演的假天仪说两种．近些年持假天仪说者众，且有制造商按假天仪说复制“玲珑仪”,本文质疑玲珑仪是传统浑仪或假天仪，认为它是郭守敬制造的一台创新天文仪器．

竖直振动弹簧的质量对振动周期的影响

刘晓霞王智

2010, 29(11): 51-51.

摘要 ( 808 )

PDF (325KB) ( 968 )

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对竖直振动的弹簧系统进行了理论分析，得出振动频率与弹簧自身质量及振子质量的关系满足tan（√mi/kω）√mi/kω=m1/m2,在弹簧的固定点用力传感器对力的变化进行了测量，实验结果与理论分析相一致．

关于声速测量实验的讨论

潘健姚淅伟

2010, 29(11): 55-55.

摘要 ( 1352 )

PDF (352KB) ( 1370 )

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对声速测量实验现象提出新的理解途径，认为声压是发射和接收端之间声波无限次反射叠加的结果．在考虑空气中传播损耗，换能器界面反射能损及相位半波损失的情况下，给出接收端测量的声压振动和声波位移振动两者关系，最后得出接收端声压信号随发射、接收端间距变化的具体关系，与具体实验现象符合．

用功能原理讨论稳定受迫振动

缪仲英曾远文

2010, 29(11): 59-59.

摘要 ( 660 )

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应用功能原理讨论稳定受迫振动，得出受迫振动与强迫力之间的相位差关系式（9），定量讨论了在一周期中速度共振和振幅共振的能量，以及强迫力做功输入能量的阻力做功耗散能量的关系，从而得出了一些有意义的结论．

《近代物理学中重大发现的再探索》连载——固体比热规律的探索

倪致祥

2010, 29(11): 61-61.

摘要 ( 872 )

PDF (475KB) ( 585 )

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以再探索的方式介绍了人们认识固体比热规律的过程，特别是杜隆-珀替定律和爱因斯坦比热公式的发现，为大学生创新能力的培养提供了典型的案例．

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