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当期目录

    2020年 第39卷 第07期 刊出日期:2020-07-20
      
    教学研究
    论波动光学三个反比律
    钟锡华
    2020, 39(07):  1-7.  doi:10.16854 / j.cnki.1000-0712.190575
    摘要 ( 1573 )   PDF (897KB) ( 1141 )  
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    光场中的衍射反比律和空间相干性反比律以及时间相干性反比律, 称为波动光学三个反比律,本文分别论述了

    这三个反比律的内涵和理论价值,及其新近应用;最后,本文将波动光学中的三个反比律与量子物理中的不确定性关系,作了

    类比和联通,旨在说明量子世界的不确定性关系,正是量子波动性的必然体现.

    Majorana 零偏压量子化电导的规范不变性
    罗运文
    2020, 39(07):  8-9.  doi:10.16854 / j.cnki.1000- 0712.190143
    摘要 ( 1035 )   PDF (353KB) ( 394 )  
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    从规范不变性出发,利用电子与空穴散射对称性,推导出Majorana 零偏压量子化电导平台的值为2e2 / h,得到的结

    果与现有理论相同,表明出现Majorana 零偏压量子化电导平台的本质原因是规范不变性.

    教学讨论
    矩形截面密绕环状弯曲螺线管的磁场研究
    刘家明, 张兴初
    2020, 39(07):  10-15.  doi:10.16854 / j.cnki.1000- 0712.190262
    摘要 ( 1273 )   PDF (1509KB) ( 957 )  
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    本文根据毕奥-萨伐尔定律,对矩形截面的通电密绕弯曲螺线管产生的磁场进行了理论推导,并得到了相应的解析

    解. 然后利用Matlab 编程计算,展示了3 种典型环状螺线管的磁场分布特点,并对其中半环状结构的管内场分布特点做了深入讨论.

    基于磁荷概念的稳恒电流磁场理论的理解
    杨晓峰, 吴瞡秡, 魏天杰
    2020, 39(07):  16-19.  doi:10.16854 / j.cnki.1000-0712. 190416
    摘要 ( 1458 )   PDF (840KB) ( 567 )  
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    本文从磁荷概念出发,利用磁荷与电荷之间的相似性,由静电学知识直接能给出空间磁场和磁势的表达式.再引入

    磁壳的概念,利用磁壳的一个简单性质和与电流回路的等效性,得到稳恒电流磁场中几乎所有理论公式.这种以磁荷角度讨论磁学的路线,是深刻理解磁现象的重要途径.

    二维复杂静电场的电场线方程求解及其数值模拟
    殷 勇, 王福谦
    2020, 39(07):  20-24.  doi:10.16854 / j.cnki.1000-0712.190224
    摘要 ( 1057 )   PDF (796KB) ( 1122 )  
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    在保角变换的基础上,给出由C - R 条件及静电场的复势求解二维复杂静电场的电场线方程的方法,并利用

    MATLAB 软件绘制出其电场线与等势线(面)分布图.

    普朗克量子论的教学探讨
    黄永义
    2020, 39(07):  25-28.  doi:10.16854 / j.cnki.1000- 0712.190376
    摘要 ( 936 )   PDF (426KB) ( 447 )  
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    给出了符合科学发展、符合教学逻辑的普朗克量子论的讲解方案,先讲热辐射的基尔霍夫定律,然后讲黑体辐射谱

    的维恩公式,瑞利-金斯公式和普朗克公式,最后讲普朗克的量子论.

    半导体中电子回旋共振有效质量的量子理论推导
    马 遥, 庞 蜜
    2020, 39(07):  29-31.  doi:10.16854 / j.cnki.1000-0712.190335
    摘要 ( 3231 )   PDF (170KB) ( 1128 )  
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    回旋共振是半导体领域中非常重要的实验测量手段之一,它可以测量半导体材料导带底和价带顶附近的有效质

    量,进而确定能带极值点附近的能带结构. 然而,在传统的固体物理和半导体物理教材中,在讨论回旋共振有效质量与有效质量的关系时,往往采用的是半经典物理图像,即电子在洛伦兹力作用下做回旋运动,通过解牛顿定律方程求出回旋频率进而确定回旋共振有效质量与有效质量之间的关系. 本文提供了一种利用量子理论得到回旋共振有效质量的方法,并得到了与朗道能级相对应的定态波函数,适当情况下,可以据此对半导体的磁光性质进行估算.

    物理实验
    李萨如图形稳定性的数值研究
    霍伟刚, 王楚涵, 王玉新, 丛晓梅
    2020, 39(07):  32-35.  doi:10.16854 / j.cnki.1000- 0712.190304
    摘要 ( 2155 )   PDF (1468KB) ( 728 )  
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    利用数值模拟的方法研究了扫描信号相位变化率和频率相对改变量对李萨如图形稳定性的影响.发现在扫描信号

    频率比固定的情况下,随扫描信号相位变化率的增加,李萨如图形稳定性减小;在固定的相位变化率下,李萨如图形稳定性随频率的相对改变量增加而减小. 这与实验结果完全一致.

    光纤-空间混合光路干涉仪
    王叶, 向王皓宇
    2020, 39(07):  36-39.  doi:10.16854 / j.cnki.1000- 0712.190343
    摘要 ( 1004 )   PDF (613KB) ( 537 )  
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    构建一种光纤-空间混合光路干涉仪,由光纤发射点光源假设导出空间干涉条纹形状的几何形式并进行实验验证;建立干涉光强参数应用模型,讨论了干涉仪的条纹可见度及其偏振特性;理论、实验和参数应用模型表明,此类干涉仪具有结构紧凑、可视化和操作便利性特点,可以作为通用干涉仪用于条纹相移型检测、剪切干涉型测量和光学全息,亦可扩展其光纤传感功能.

    背散射电子成像在纳米多层膜形貌观察中的应用
    赵梦鲤, 毛 栋, 董 磊, 董 雷
    2020, 39(07):  40-44.  doi:10.16854 / j.cnki.1000-0712.190101
    摘要 ( 1179 )   PDF (1125KB) ( 332 )  
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    本文以背散射成像技术在扫描电镜观察纳米多层膜形貌中的应用为背景,简要介绍了扫描电子显微镜背散射电子

    成像的工作原理,并从分析准确度、分辨率及取出角对背散射电子成像影响的3 个角度研究了其在纳米多层膜表面形貌观察中的应用. 结果表明:利用扫描电镜背散射电子成像技术可有效表征纳米多层膜样品微区成分变化,能够快速了解样品的组成和结构特征,其分析准确度、分辨率均在纳米量级. 该方法可为纳米多层膜调制结构的表征及鉴别提供快速、简便、有效的分析手段. 同时,对该技术的探讨将帮助物理学专业学生更好的理解背散射现象的物理机制,帮助材料专业的学生更好的应用该表征技术.

    教学改革
    工程教育观下大学物理理论和实验课程改革的探讨
    张昌莘
    2020, 39(07):  45-48. 
    摘要 ( 795 )   PDF (145KB) ( 330 )  
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    本文对高等院校开设的大学物理学和大学物理实验课程教学现状进行了分析,发现传统的教育理念、教育模式与

    工程教育新理念、教育新模式存在一定的差距. 本文以工程教育新理念、教育新模式为指导,结合应用型大学人才培养目标,提出在应用型大学中大学物理理论和物理实验融为一体的应用大学物理学课程教育模式.

    光学课程的课程思政教育研究
    叶 荣, 杨果仁, 吴显云
    2020, 39(07):  49-54.  doi:10.16854 / j.cnki.1000-0712.190423
    摘要 ( 3195 )   PDF (463KB) ( 2730 )  
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    将专业课知识与思想政治理论课有机结合,实现课程思政教育是高校专业课教育的新方向和新要求. 本文从课程

    思政的含义出发,根据光学课程的主要内容、课程地位和课程要求,首先分析了光学课程的课程思政的必要性,然后结合光学课程的实际教学体验,分别介绍了课上和课下所采取的课程思政的措施,最后通过这些措施的实施和对学生的跟踪调查,简要说明了所取得的初步成效. 相关结果表明,在光学课程教学中的课程思政是必要和迫切的,光学课程与哲学基本理论结合的课程思政案例也是充足的,光学课程的课程思政教育对培养德才兼备的人才是有意义的.

    大学生园地
    流动沙漏视重变化的定量研究
    史天翔, 岳 鑫
    2020, 39(07):  55-59.  doi:10.16854 / j.cnki.1000-0712.190496
    摘要 ( 1228 )   PDF (923KB) ( 633 )  
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    研究沙漏在流动过程中视重随时间变化的问题.理论方面,从动量角度入手分析,得出视重变化量正比于动量柱(颗

    粒流动的区域)纵向长度的变化率,比例系数为质量流量,所得物理图像清晰,并且给出了视重随时间变化的解析式.实验方面,利用PASCO 系统搭建了称量平台,巧妙地实现了视重的精密数字化测量(采样率250 Hz).实验还采用了烧断引线的方式来启动沙漏以减小误差.理论与实验较好符合,并在不同的颗粒装填量下体现出普适性.

    对球坐标系质点加速度的理解与严格推导
    施鹏毅, 涂展春
    2020, 39(07):  60-62.  doi:10.16854 / j.cnki.1000-0712.190458
    摘要 ( 1526 )   PDF (373KB) ( 531 )  
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    从对物理图像的直观理解角度,利用“运动分解”思想写出了球坐标系中的质点加速度表达式,并通过基于坐标变

    换方法和相对运动方法证明该表达式成立.

    曲率半径的复数求法
    任佳琪, 江野, 汪茂胜, 黄万霞
    2020, 39(07):  63-65.  doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.190275
    摘要 ( 1254 )   PDF (128KB) ( 464 )  
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    利用平面自然坐标系中的速度、加速度的复数表示来推导运动曲线的曲率半径的表达式,并验证了该公式与传统的微分几何方法给出的结果一致.研究表明不需要借助任何几何图形的复数法可以很好地给出曲率半径的表达式.
    音乐表达偏差( 失歌症) 量化评价分析
    牛徐策, 刘彦迪, 李胡林, 李永徽
    2020, 39(07):  66-70.  doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712. 190404
    摘要 ( 1081 )   PDF (772KB) ( 479 )  
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    发音频率( 音高) 是衡量一个人唱歌好坏的重要标准,人们常说的“跑调”,则是发音频率相比于曲谱频率偏高或者

    偏低的现象. 本工作从频谱分析出发,量化确定频率相对偏差. 而后以随机采集的清唱片段为研究对象,总结出频率相对偏差

    近似服从均值为0,标准差为0.03507 的正态分布的规律. 根据分布规律,人们可以针对某个人定义音乐表达偏差,量化其演唱

    准确程度,本项目提出的方法也为指标化失歌症提出了一个具有可行性的算法.

    3D 打印机LED 固化面光源设计
    肖惋月, 王远皓, 汪雨泓, 周群, 郭嘉仁, 郭凯, 王雷
    2020, 39(07):  71-77.  doi:10.16854 /j.cnki.1000-0712.190448
    摘要 ( 1220 )   PDF (2328KB) ( 363 )  
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    紫外光LED 在3D 打印、印刷、油墨固化等行业光固化领域具有广泛的应用.本文针对近场情况下光固化3D 打印机

    面光源照度均匀度差、辐照强度低等问题,基于几何光学和能量守恒定律,采用透镜表面离散点和LED 面光源照度函数的迭

    代方法,提出并设计了一种提高紫外光LED 阵列照度均匀度的透镜方案.

    信息与动态
    封面说明
    陈晓林
    2020, 39(07):  78. 
    摘要 ( 497 )   PDF (59KB) ( 147 )  
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    今年是奥斯特、安培、毕奥和萨伐尔各自发现以他们的名字命名的定律的200 周年.本刊以他们的事迹

    作为今年的封面,致以敬意.