风采实录

• 陈少敏教授讲2015年诺贝尔物理学奖

  <正>我过去不相信中微子振荡,这一信念甚至在雷蒙斯·戴维斯(2002年诺贝尔物理学奖获得者)艰苦的工作与约翰·巴考(天体物理学家)细致的分析以后都没有改变过。现在,对于接下来几天我们将要听到的漂亮实验报告,我不得不举双手投降,并接受中微子振荡这一现实。——摘录自杨振宁先生2002年在"中微子与超出标准模型的物理"研讨会上的开幕致辞

  2015年05期 v.25;No.169 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 795K]
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• 第二届“八一杯”军队院校大学生物理科技创新竞赛暨论坛

  <正>以"创新、体验、成长"为主题的第二届"八一杯"军队院校大学生物理科技创新竞赛暨论坛活动于2015年9月19日至20日在空军工程大学举办。本次活动由军队院校物理教学协作联席会主办,空军工程大学承办。军队院校物理教学协作联席会全体委员,全军院校的100多名专家、教授、指导教员以及220多名学员参加了会议,总部机关、空军机关及空军工程大学有关领导出席了开幕式,

  2015年05期 v.25;No.169 81页 [查看摘要][在线阅读][下载 571K]
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• 机械工业出版社国家规划教材及名家教材推荐(部分)

  <正>国家规划教材王建邦教授山西省教学名师1961年毕业于武汉大学物理系。现任中北大学教授。合作研究电子衍射测未知晶体结构获国家发明三等奖。王建邦教授长期从事物理基础课教学及教学研究,三次获山西省教学成果奖与一次教学名师奖。大学物理学第一、二卷概念讲解清晰、透彻,对物理学中的思想、方法有系统的介绍。本书特色:●在讲述基本概念、基本原理和基本理论的同时,凸显教学内容中应用的物理学研究方法。

  2015年05期 v.25;No.169 82页 [查看摘要][在线阅读][下载 492K]
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特约稿件

• 中微子实验的过去、现在与未来——2015年诺贝尔物理学奖解读

  陈少敏;

  中微子是目前粒子物理、核物理、地球物理与天体物理及宇宙学研究中的一个交叉热门研究方向.2015年10月6日,瑞典皇家科学院宣布2015年诺贝尔物理学奖授予梶田隆章(Takaaki Kajita)和阿瑟·麦克唐纳(Arthur B.McDonald),以表彰他们在发现中微子振荡也就是中微子有质量上所作出的贡献.本文将从中微子物理发展历史角度介绍中微子实验的过去、当前状况及未来发展,尤其是通过侧重对中微子振荡实验的介绍来解读该奖项.最后,还介绍了国内目前正在开展与拟议建设的中微子实验.

  2015年05期 v.25;No.169 3-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 15140K]
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2015国际光年专栏

• 光学千年(四)——国际光年概观光学千年发展

  李师群;

  2013年12月20日联合国第六十八届会议决定将2015年设定为光和光基技术国际年,简称2015国际光年.本文围绕国际光年举办周年纪念的光科学历史上的一系列里程碑式的重要成就,在国际光年之际对光学千年的发展进行回顾.文中除尽可能全面地列出光学发展道路上的重要事件外,还力图从物理学的视角给光学一个概貌式的观察.本文包括3个部分:(1)国际光年周年纪念的千年中的光学重要成就;(2)光学的现代发展和光子学;(3)光学的技术应用.

  2015年05期 v.25;No.169 13-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 2965K]
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• 激光在医学中应用的回顾与展望

  郭学谦;许莉莉;李姗姗;

  随着激光技术的发展,激光在医学中的应用越来越广泛.文章介绍了以强激光治疗、弱激光治疗、光动力学治疗为主体的临床治疗模式,以及常用的激光诊断技术并详细介绍了激光扫描共焦显微镜的原理和应用,对激光在医学中的应用进行了展望.

  2015年05期 v.25;No.169 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 642K]
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简讯

• 全国文科类物理课程工作委员会成立会议纪要

  <正>全国文科类物理课程工作委员会(简称:文科物理委员会)成立会暨第一次会议于2015年7月18日在井冈山大学举行.来自全国各地区57所高校以及高等教育出版社的94位代表参加了会议.出席会议的嘉宾有井冈山大学副校长桂国庆教授;教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会秘书长、同济大学王祖源教授和高等教育出版社理工出版事业部副主任陈琪琳.

  2015年05期 v.25;No.169 25页 [查看摘要][在线阅读][下载 55K]
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教学研究

• 电磁学与电动力学中的磁单极—Ⅳ

  王青;

  本文为作者磁单极系列文章的第4篇,该系列文章在电磁学和电动力学框架内用尽量科普的方式分别介绍磁单极的若干奇特性质.在本篇文章中作者讨论用拓扑参量θ描写磁电介质,发现在这种介质上出现了电荷与磁单极作为双荷子共生的现象.如果进一步考虑到磁荷与电荷的量子化,则得到此介质的拓扑参量θ必须是π的分数或整数倍.

  2015年05期 v.25;No.169 33-35+40页 [查看摘要][在线阅读][下载 172K]
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• N个并联直流电源的等效电源的3种推导方法——并联交/直流电源的一个等效定理及其推广

  周国全;

  本文运用等效电压源定理(戴维宁定理),等效电流源定理(诺尔顿定理)以及直流电路的叠加原理,并结合数学归纳法,总结出3种途径用以推导N个并联直流电源的等效电动势与等效内阻,并以定理形式表达,最后对这一定理的适用范围作了推广;并对其能否向交流电路推广作了前瞻性的思考.

  2015年05期 v.25;No.169 36-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1043K]
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• 关于单原子自旋与转动自由度的教学探讨

  聂娅;向钢;张析;王磊;

  在热学课程的教学实践中我们发现,因学生对于微观原子概念的理解仍然停留在宏观的经典力学物理模型中,当讨论气体分子的自由度时,单原子的自旋和转动自由度等问题就会对积极思考的学生带来困惑.鉴于此,本文对单个原子的自旋与转动自由度进行了简要探讨,并区分量子自旋与经典物理的自转运动,强调自旋是微观粒子的内禀属性,没有经典概念与之对应,并指出将原子视为质点的简化假设有助于低年级学生掌握关于原子自由度的基本概念与物理图像.

  2015年05期 v.25;No.169 41-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 157K]
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• 场域中填充多介质且存在3种以上介质公共点或公共线的电磁场边值关系及其应用

  王礼祥;蔡书;

  文章分析讨论了场域空间填充有多介质且存在3种以上介质公共点或公共线上的电磁场边值关系一般形式,就简单可解的多介质分界面与电场线重合和多介质分界面与等势面重合的特殊情况举例说明其应用.结果表明多介质公共点或公共线上的边值关系并非是简单的两、两介质分界面边值关系的组合,多介质公共点或公共线上的边值关系确有必须遵循的特殊形式.

  2015年05期 v.25;No.169 44-46+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 218K]
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• 磁控管微波振荡

  徐劳立;刘宇星;王越;

  磁控管是一种结构简单而效率较高的自振荡器件,可将输入的交流电电能转换为输出的微波电磁能,广泛应用于雷达、导航和微波加热.这一重要应用技术的工作原理较复杂,涉及电工技术、高频电磁场理论和复杂的电子运动,本文简述了磁控管的组成结构、分析方法、谐振频率和能量转换的过程,介绍了磁控管内电子的运动形态和典型速度,以及磁控管中的正交静态电磁场对磁控管建立微波振荡的作用,并在固有振荡的激励方面将磁控管与弓弦乐器做了类比.

  2015年05期 v.25;No.169 47-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 193K]
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物理实验

• 关于洛伦兹力演示实验的研究

  王芳;魏薇;刘泉;

  文章分析电解质溶液中带电粒子在电磁场中的运动现象,探讨决定洛伦兹力大小的各影响因素,并对其进行详尽的理论分析.其中电解质溶液之间的关系为实验重要影响因素,理论推导得到二者间的函数关系,通过实验测得电导率和溶液浓度之间关系曲线,并将实验结果与理论分析进行了对比.研究发现洛伦兹力演示实验的关键性因素为电解质溶液的电导率和溶液浓度之间的关系,结合实验结果找到电导率最大时溶液浓度的范围.

  2015年05期 v.25;No.169 50-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 390K]
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• 物理“反常”实验的创新思维教育

  黄显吞;

  物理学史上许多重大的发明或创造是科学家们在"反常"实验中发现的,教师通过列举"反常"实验进行教学的做法是一种新事物.在课堂上教师应抓住机会向学生讲授这些科学探索过程中的"反常"实验现象,让学生感知"反常"实验过程,提高学生的认知水平,培养学生的创新能力.同时,结合物理"反常"实验的教学功能,让学生亲身经历并探究这些从反常现象中总结出物理规律的实验过程,激发学生学习物理的兴趣,达到创新思维教育和科学方法启迪目的.

  2015年05期 v.25;No.169 53-55+68页 [查看摘要][在线阅读][下载 110K]
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物理与工程

• 用“分子眼睛”看计算机的机器语言二进制

  刘天昕;吴秀文;邢杰;郝会颖;赵长春;高禄;

  以磁光存储介质为例,从分子环流入手,介绍磁畴形成的微观机制,并结合热磁光存储介质薄膜的制备技术与薄膜的微结构阐述计算机的机器语言二进制的微观本质;即从热磁光存储材料的角度,二进制机器语言中的基本素数"1"和"0"对应于磁光存储薄膜材料中磁畴磁矩的空间取向:向上和向下,或磁畴中总的分子环流的绕行方向:顺时针和逆时针.文章涉及物理学、材料学和计算机科学等3门学科的知识,体现了不同学科的交叉发展,以及物理学是其他现代科学与技术发展的基础性地位.

  2015年05期 v.25;No.169 56-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 823K]
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• 昂尼斯氮气在110K～600K的热力学量

  刘国跃;吴英;廖碧涛;

  采用氮分子气体系统的第二维里系数B和第三维里系数C的实验数据,用最小二乘法对这两个维里系数随温度的变化规律进行了数值模拟,并给出了拟合后的解析结果;以昂尼斯方程和上述规律为基础,采用热力学方法,在二级近似下,得到了昂尼斯氮气的态函数内能、焓以及可观测的定压摩尔热容量,并将在110K~600K范围内的定压摩尔热容量的计算结果与可查找的实验数据进行了比较,相应的百分误差表明,昂尼斯方程导致的结果与实验数据符合得很好.

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教学经验交流

• 美国华盛顿大学物理辅导课课程模式

  李艳丽;张文硕;张萍;

  本文介绍了华盛顿大学开发的物理辅导课课程模式——Tutorial in introductory physics,主要包括3部分:课前的预测试,诊断学生的错误概念;课堂教学活动,使用任务单组织学生讨论,有效转变学生的错误概念;课后作业,巩固加强学生对概念的理解.Tutorial是一种以学生为中心、小组讨论合作学习形式的辅导课方式,在讨论的过程中,学生各自表达观点,产生认知冲突、相互争论,最终达成一致结论.这种课程模式有利于提高学生的学习积极性.研究表明,该课程模式下,学生学习的短期效果(即时后测)及长期效果均比传统辅导课中提高显著.

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• 基础物理微课建设的研究与实践——以“温标”为例

  李根全;宋金璠;王菊香;张萍;

  慕课建设,微课先行!微课是以单一知识点为教学内容,通过简短的视频或音频等多媒体形式记载并结合一定的学习任务而形成的一种教学资源.文章结合微课的特点和讲授要求,以"温标"为例,从9个方面对微课的建设进行探讨,对基础物理微课建设的设计开发和资源的合理利用奠定了基础.

  2015年05期 v.25;No.169 69-71+75页 [查看摘要][在线阅读][下载 102K]
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• 物理学拓展课程提升学生综合素质

  王晓鸥;孟庆鑫;张伶莉;侯春风;宋杰;宫德维;霍雷;张宇;赵远;

  在大学物理课程教学中,受到学时及自身体系的限制,教师很难将物理学的前沿问题、最新发展以及对其他学科的影响更多地传授给学生,这在一定程度上影响了学生综合素质的提升.本文通过"改变世界的物理学"课程的教学实践介绍物理学拓展课程在创新人才培养以及在提升学生综合素质中的作用.

  2015年05期 v.25;No.169 72-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 142K]
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• 大学物理多元课堂教学方法的实践与探索

  侯利洁;刘兴来;崔文丽;杨艳;王建邦;

  根据教育部本科专业人才培养质量评估指标体系,要求在课程建设中,积极改进教学方法与手段,采用启发式、探究式、讨论式、参与式教学方法.本文探讨在大学物理课堂教学中,根据不同章节教学内容与学生实际,采用上述先进的教学方法以提高教学质量的实践与探索.通过实践,有效地转变学生由接受性学习方式到多样化学习方式,同时教师由注入式的教学行为到启发式、讨论式的教学,提高大学物理课堂教学质量.

  2015年05期 v.25;No.169 76-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 105K]
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大学生园地

• 水的姆潘巴效应

  王禹欣;侯吉旋;

  相同质量的热水和冷水被放置在同一冷却环境下,热水比冷水结冰快的现象被称为姆潘巴效应.笔者认为水的上表面温度相对较高,即"热顶效应",是发生姆潘巴现象的重要原因,而水的高度越小则越容易形成热顶.文章通过实验表明,水的水位高度较小更容易发生姆潘巴现象.

  2015年05期 v.25;No.169 79-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 197K]
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