- QIN Shaohan;MA Yuhan
The Zeeman effect, a fundamen tal quantum phenomenon, demonstrates the interact ionbetween magnetic fields and atomicsystems. While precise spectrosco pic measurements ofthis effect have advanced significantly, there remains a lack of simple,visually accessible dem onstration for educational purposes. Here, we present a low-cost experiment that allows for direct visual observation of the Zeeman effect. Our setup involves a flame containing sodium(from table salt) placedi n front of a sodium vapor lamp. When a magnetic fieldi applied to the flame, t he shadow cast by the flame noticeablylightens, providing a clear, snaked-eye demon strationof the Zeeman effect. Furthermore, we cond uct two quantitative experiments usingthi s setup, examiningthe effects of varying magneticfield strength and sodium concentrati on.This innovative approach not only enriches the experimental demonstration for teachingatomic physics at undergraduate and high school levels but also provides an open platform for students to explore the Zeeman effect through hands-on experience.
网络首发时间: 2025-12-23 14:20:42[查看摘要][在线阅读][下载 626K] [被引频次：0 ][下载次数：7 ] - 邬汉青;姚道新
精确对角化是求解量子力学问题最直观的数值方法,广泛应用于少体与多体系统,是计算物理课程的核心内容之一。本文基于“由浅入深”的教学理念,系统介绍了如何在本科计算物理课程中讲授精确对角化方法:从单粒子系统出发,逐步拓展至多体量子系统。通过一系列精心设计的教学示例,学生不仅掌握了基矢选取、对称性使用、矩阵构建与对角化等关键步骤,也深入理解了该方法的优势与局限。这一教学过程有效衔接了量子力学形式体系与前沿多体数值方法,为学生后续学习密度矩阵重整化群、张量网络等高级多体计算方法奠定了坚实基础。
网络首发时间: 2025-12-18 17:25:11[查看摘要][在线阅读][下载 704K] [被引频次：0 ][下载次数：54 ] - 王雯宇;范伯文;田雨欣
本文从量子力学中的费米黄金规则出发,用与量子力学相对应的概念来描述粒子衰变宽度和散射截面等场论基本概念,并建立了这些概念之间的关系。通过分析含时微扰论的跃迁率,阐明了跃迁矩阵元与态密度在粒子衰变与散射过程中的物理意义,利用相空间积分形式推导出相对论协变的衰变宽度与散射截面公式。论文进一步探讨了一维空间中粒子衰变和散射的简化模型,通过一个包含三个标量粒子相互作用的简单拉氏量,具体计算展示了场论中粒子散射的运动学与动力学特征。论文有助于学习者从量子力学自然过渡到量子场论框架中,对理解对撞机物理具有启发意义。
网络首发时间: 2025-12-18 10:33:04[查看摘要][在线阅读][下载 1411K] [被引频次：0 ][下载次数：36 ] - 张忠山;李瑶;杨海方;赵璇;蔡华
微通道板是一种二维连续电子倍增电真空器件,对大多数荷电粒子、部分高能粒子和短波光具有一定的量子探测效率,因为在微光夜视、航空航天探测、核探测及大型科学仪器领域有着广泛的应用,是我国高端科学仪器关键核心部件,也是国家重大工程、战略性新兴产业与国防建设关键基础材料,其材料及制造优化和高性能化是国际研发热点。增益是微通道板的一个重要性能指标,增益的增加会改善信噪比或者探测效率;传统的微通道板在测试电压为800V的增益为2000～4000,而本文通过离子束刻蚀扩口微通道板在同样条件的增益为6020。因此,本文研究内容将为提高我国高端仪器质量,摆脱关键零部件长期受制于人的现状提供新机遇。
网络首发时间: 2025-12-12 15:41:08[查看摘要][在线阅读][下载 1265K] [被引频次：0 ][下载次数：22 ] - 邵云
本文首先证明了质点的动能定理在直角坐标系和柱坐标系中的几个分式——分运动的动能定理式,以及相应的功的正交叠加法则;然后应用轴动量矩守恒的知识,给出了2024年江苏省物理高考第11题的常规解法,并作出题图中的夹角θ随斜绳长l的变化趋势图;最后应用所证得的柱坐标系中所谓的分运动的动能定理式,近似在中学物理知识的范畴内,逐步地推断出该试题的(B)、(A)、(D)选项均为错误的结论。本文既可以为大学力学相关内容提供有益的补充,又可以为大、中学物理教学提供参考。
网络首发时间: 2025-10-16 17:27:13[查看摘要][在线阅读][下载 414K] [被引频次：0 ][下载次数：127 ] - 何斌
大学物理与大学物理实验作为理工科人才培养的核心基础课程,其教学模式的系统性改革对提升学生科学素养与创新能力具有重要意义。针对当前国内高校普遍存在的理论教学与实验训练关联不足的问题,西湖大学借鉴国内外高校的经验,尝试了将大学物理与大学物理实验深度结合的教学模式,其创新点主要呈现在三个方面:第一,课程体系重构(学分联动、内容同步);第二,实验结构创新(模块化仪器、分组协作);第三,评价机制改革(交叉赋分、双向考核)。本文介绍了西湖大学实施此教学模式的具体实践,以期为同类高校大学物理教学改革提供可复制的实施方案。
网络首发时间: 2025-09-16 15:37:44[查看摘要][在线阅读][下载 702K] [被引频次：0 ][下载次数：202 ] 下载网络首发数据