大学物理

施郁

2017, 36(9): 1-5. doi:10. 16854 /j. cnki. 1000-0712. 2017. 09. 001

摘要 ( 1978 )

PDF (208KB) ( 1471 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

本文对物理学中的规范理论作了通俗介绍，然后讨论物理学中“规范”一词的起源. 规范本来是尺子或者测度标准的意思. 经典电磁学中使用“规范”一词是在外尔1928 ～ 1929 年提出电磁场中量子带电粒子的规范原理之后. 如果不是因为外尔曾经于1918 ～ 1919 年作过失败的尝试，试图从时空中平行移动导致的尺度变化来导出电磁矢量势，那么后来人们就不会将“规范”一词用于电磁矢量势. 本文也梳理薛定谔、福克和伦敦的贡献.

共轴均匀带电圆环间相互作用力的迭代计算

邝向军

2017, 36(9): 6-7. doi:10. 16854 /j. cnki. 1000-0712. 2017. 09. 002

摘要 ( 1257 )

PDF (202KB) ( 539 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

利用带电圆环电场的轴对称性，联合运用静电场的高斯定理和安培环路定理，以轴线上的场强值为初值，巧妙地导出了均匀带电圆环空间电场的无穷级数表达式，进而计算出了共轴均匀带电圆环之间的相互作用力.

内圆外矩同轴线内TEM 波的场结构及其特性阻抗

贾兰芳，王福谦

2017, 36(9): 8-12. doi:10. 16854 /j. cnki. 1000-0712. 2017. 09. 003

摘要 ( 1599 )

PDF (1335KB) ( 592 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

利用数值保角变换，研究内圆外矩同轴传输线内TEM 波的场结构，利用软件MATLAB、HFSS 绘制其场结构图，并给出特性阻抗的计算公式. 研究结论对于计算该传输线的衰减常数、了解其功率容量、考虑功率耦合及设计有关的有源器件具有一定的参考价值

全同粒子两体算符的另一类非对角矩阵元

朱政

2017, 36(9): 13-14. doi:10. 16854 /j. cnki. 1000-0712. 2017. 09. 004

摘要 ( 1369 )

PDF (352KB) ( 564 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

推导了玻色子和费米子两体算符在占有数表象下的另一类非对角矩阵元.

双极柱等值坐标电容器的电容

林小婷，陈钢，王秋宇

2017, 36(9): 15-19. doi:10. 16854 /j. cnki. 1000-0712. 2017. 09. 005

摘要 ( 1306 )

PDF (865KB) ( 762 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

双极柱坐标是一种常用的正交曲线坐标，尤其适合表示与圆弧柱板之间的关系. 本文讨论了双极柱坐标下的两个正交曲线参量所表示的共焦和共轴圆弧柱导体电容器的电容.

两种平衡电路———从经典到现代

申世璋

2017, 36(9): 20-23. doi:10. 16854 /j. cnki. 1000-0712. 2017. 09. 006

摘要 ( 1515 )

PDF (693KB) ( 627 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

研究两种平衡电路，它可以统一解释电位计、电桥和运放电路等各种零电路. 用于运放以后，平衡电路可以克服经典应用时的局限性，特别是它能使平衡电路自动地、瞬时地达到平衡，并且能处理从直流扩展到包括低频、高频的交流信号.

立方晶系中同指数晶列与晶面的空间取向关系

秦兆慧，胡建民，王月媛，牛丽

2017, 36(9): 24-26. doi:10. 16854 /j. cnki. 1000-0712. 2017. 09. 007

摘要 ( 1902 )

PDF (166KB) ( 1067 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

本文利用正倒格子关系分别在原胞基矢和晶胞轴矢坐标系下推证立方晶系中同指数晶列与晶面的空间取向关系.

长杆的相对性转动

曹泽新，刘玲

2017, 36(9): 27-30. doi:10. 16854 /j. cnki. 1000-0712. 2017. 09. 008

摘要 ( 2526 )

PDF (270KB) ( 925 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

本文主要通过回顾和重新考察狭义相对论下长杆的匀速转动研究，指出伽利略公式在狭义相对论框架下是不自洽的. 利用惯性系下的狭义相对论传递公式，通过连分数和递推关系，导出狭义相对论下匀速转动长杆的转速公式. 这一相对性转动公式中，转动线速度总小于光速的情况，从而伽利略转动公式中的视界问题得到解决. 文中还验证了相对论转动公式的自洽性，并比较了相对论长杆转动和经典转动的横向多普勒频移，其结果可用于检验相对性转动公式.

有限尺寸矩形截面螺线管轴向分量磁场的理论及模拟计算研究

裴士伦，赵世琦，李小平

2017, 36(9): 31-34. doi:10. 16854 /j. cnki. 1000-0712. 2017. 09. 009

摘要 ( 1522 )

PDF (491KB) ( 846 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

在多层多匝矩形截面螺线管轴向分量磁场解析表达式难以求得的情况下，利用单匝矩形线圈及单层多匝矩形截面螺线管轴向分量磁场的解析表达式，采用切片求和的方法，求得了可用于软件编程的矩形截面螺线管轴向分量磁场分布的表达式，并编写了相应的Matlab 计算程序. 最终，利用所编写的计算程序，对各类小型加速器中应用较多的束流轨道校正磁铁轴向分量磁场的分布进行了计算，并与三维静态电磁场计算软件CST EM Studio 的模拟结果进行了对比，两者符合较好.

用半导体微位移传感器测量磁致伸缩系数

倪敏，张一帆，郑源明，董琳，赵彩安

2017, 36(9): 35-37. doi:10. 16854 /j. cnki. 1000-0712. 2017. 09. 010

摘要 ( 1370 )

PDF (641KB) ( 563 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

简述磁致伸缩及其参数测量原理，设计了用半导体应变计取代常用的铝丝电阻应变片，研制成新型的半导体微位移传感器，并用标准长度量具对微位移传感器进行定标，从而直接测量出材料在磁场中微小长度变化量. 既解决了原先教学实验不能随意更换样品的麻烦，又提高了测量的灵敏度和精确度，准确测得多种材料的磁致伸缩系数曲线.

位置灵敏塑料闪烁体谱仪

楼建玲，王晓添，许金艳

2017, 36(9): 38-43. doi:10. 16854 /j. cnki. 1000-0712. 2017. 09. 011

摘要 ( 925 )

PDF (942KB) ( 1138 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

为了和科学前沿接轨，基于长塑料闪烁体，我们开设了ns 量级时间测量的核物理教学实验:位置灵敏塑料闪烁体谱仪. 当辐射的位置不同时，产生的荧光信号在闪烁体中传输的路径长度和传输时间就不同，所以长塑料闪烁体两端信号的时间差可以用来确定辐射的位置. 该实验需要学生自己用示波器观察信号的特点，调节电子学插件的参数和时序关系，使学生在该实验中最大限度地学习使用和掌握示波器的用法. 经过2013 ～ 2015 年3 年的教学实践表明，该实验是一个适合高年级本　　科生的实验.

虚拟仪器在核技术实验教学中的应用探索

田立朝，姜静，马燕云

2017, 36(9): 44-48. doi:10. 16854 /j. cnki. 1000-0712. 2017. 09. 012

摘要 ( 1079 )

PDF (1813KB) ( 555 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

核技术与核安全是一门实践性很强的学科，实验教学是核技术专业人才培养的关键环节. 本文介绍了传统核技术相关实验教学的现状，探讨了基于虚拟仪器的核技术实验教学的特点，开发了的一套基于LabVIEW 的位置灵敏探测器虚拟实验教学系统，表明了虚拟仪器在核技术实验教学中应用的可行性，为缓解实验室压力提供了新的实验方法.

七位早期女物理学家留学活动分析

尹晓冬，周金蕊

2017, 36(9): 49-56. doi:10. 16854 /j. cnki. 1000-0712. 2017. 09. 013

摘要 ( 1569 )

PDF (2386KB) ( 1815 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

统计了中国早期、新中国成立前留学国外的7 位女物理学博士，她们分别留学美国、德国与英国，留学期间及回国后她们在光谱学、金属物理、统计物理、核物理等领域取得突出的成果. 对她们留学情况与研究进行了系统的介绍与分析，提供借鉴与启示.

基于相邻节点协作的无线传感器网络安全协议

范秋生

2017, 36(9): 57-61. doi:10. 16854 /j. cnki. 1000-0712. 2017. 09. 014

摘要 ( 923 )

PDF (642KB) ( 347 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

在网络通信技术不断发展的今天，无线传感网络已日臻完善和成熟，被广泛地应用于社会各行业领域之中，且随着其技术的不断突破，现已同通信技术与计算机技术一道成为我国信息技术的三大支柱产业，在产业进步与经济发展方面扮演着极其重要的角色. 但由于无线传感技术是以大量的静止的或移动的传感器以自组织或者多跳的方式构成的无线网络作为工作的基础，因此很容易受到外部环境的影响而无法正常地工作. 因此，如何设计出一种高效节能且安全系数较高的无线传感网络安全协议成为当今信息技术领域的重要课题，也是难题. 本文试从无线传感网络协议的工作模式以及网络密钥管理的角度出发，阐述基于相邻节点协作的无线传感器网络密钥管理方案的优势并进行安全性分析，希望能实现无线传感网络安全协议的突破.

蚁群算法在智能LED 路灯控制中的应用研究

潘纹

2017, 36(9): 62-68. doi:10. 16854 /j. cnki. 1000-0712. 2017. 08. 015

摘要 ( 1024 )

PDF (1408KB) ( 505 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

LED 路灯监控系统是应用了电力线载波通信( PLC:power line communication) 技术以后，基于蚁群算法(ACA:ant colony algorithm)研发出的一种可应用在低压配电网的LED 路灯组网寻址算法，同时围绕目标函数、信息素更新规则与状态转移规则和搜索等要素进行了修正与完善，不仅构建了路灯自动路由模型，还拟定出自动路由协议框架. 凭借该模型，低压配电网信道质量可以实现动态识别，同时通过信道质量变化，电力线载波通信网络路由也能够完成动态维护，从而进一步实现通信网络的可靠性. 最后，这种方法的实践性及可靠性在信道仿真模型及现场试验的协助下得以验证.

量子Discord 简介及其在特定系统中的计算

李凯，刘易，朱钦圣，吴昊，吴明和，滕保华

2017, 36(9): 69-72. doi:10. 16854 /j. cnki. 1000-0712. 2017. 09. 016

摘要 ( 1557 )

PDF (355KB) ( 622 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

量子Discord 作为一种比量子纠缠更准确地刻画系统量子关联的物理量，在量子信息理论中备受关注. 本文首先简略介绍量子Discord 的基本概念，然后以横场Ising 系统为例，讨论了量子Discord 的一种计算方法. 最后根据横场Ising 系统的量子Discord 得到了表征其特征的三维图像，并讨论了系统中两格点间的关联特性.

介质中的电磁动量与应力张量

崔元顺，江成，李建华

2017, 36(9): 73-81. doi:10. 16854 /j. cnki. 1000-0712. 2017. 09. 017

摘要 ( 2019 )

PDF (365KB) ( 1411 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

围绕电动力学相关内容，针对介质中电磁动量及应力张量问题，依据麦克斯韦方程组、洛仑兹力及动量守恒定律等，并着力结合近年的理论研究进展，比较与分析介质中电磁动量、应力张量不同形式的区别与联系，探究其物理内涵与作用，力图为相关的教学与研究工作提供参考.

封面说明

穆良柱

2017, 36(9): 82.

摘要 ( 828 )

PDF (171KB) ( 288 )

参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

今年是路德维希·玻尔兹曼( Ludwig Boltzmann)发表划时代著作[1]140 周年.在此文中，玻尔兹曼明确提出了一个封闭热力学体系处于平衡状态的熵与其微观状态数的关系，用今天习惯的记号，即S=k ln Ω.这一公式揭示了自然界的一个重要规律，对于之后物理学，特别是统计物理学的发展起到了奠基的作用.

当期目录