物理与工程

从单粒子到多体系统:精确对角化在计算物理教学中的实践

一般激光光束参量的变换理论

偏振光渲染器设计探究案例与物理光学教学实践

基于梁弯曲问题的弹性力学教学实践研究

关于《物理光学》教材中电磁波波函数时间项正负号概念的澄清及物理意义的讨论

以黑体辐射与天线噪声温度为例的大学物理与专业课程衔接研究

马赫-曾德尔干涉仪及其在折射率测量中的教学应用

二维Cantor分形光栅衍射特性研究

近年来分形光栅在光学和材料等领域被广泛应用。本文从理论、仿真、实验三个方面研究了二维Cantor分形光栅衍射的衍射特性。首先根据标量衍射理论推导出光强分布解析表达式。而后基于Python开发了图形化界面用于实验仿真,得到了仿真的衍射花样。最后对制备光栅进行实验,结果表明:实验与仿真所得的衍射花样具有相似性,并与理论推导相符。该文可帮助学生深入理解二维Cantor分形光栅衍射规律,得到的规律在光学和材料等领域也具有一定的应用前景。

重读《牛顿力学三百年》:经典力学纵深与复杂系统物理开端

重印郝柏林1988年发表的《牛顿力学三百年》既是对经典的致敬,也是为当下复杂系统研究提供思想资源。读懂牛顿力学的纵深,理解复杂系统的经典起源,在经典与现代的对话中寻找灵感,正是重读这篇文章的核心意义。

蒙特卡罗方法及应用

介绍蒙特卡罗方法的基本原理及其在计算物理中的应用 .

SPOC:结合高校教学的融合创新

从2008年开始,MOOCs经历了一个四年沉淀,两年爆发的发展历程.与以往的网络教育相比,名校名师效应、易学易用性的优势作用于教育资源绝对稀缺、网络环境大幅改善的环境,迅速点燃了人们强烈的学习动机,形成爆发式增长.在基于教学需求的探索过程当中,与传统教育方式的"融合创新"开始兴起,其中有一种非常值得关注的模式就是由Armando Fox教授提出的SPOC模式,哈佛、MIT、加州伯克利都在进行SPOC教学试验.在中国,清华大学出版社率先打造出SPOC平台,推出《大学物理》等课程,配套了完整的教学资源,开启了SPOC模式在中国的应用.

加加速度(加速度的时间变化率)——冲击、乘座舒适性、缓和曲线

介绍加加速度 (加速度的时间变化率 )及其在冲击、乘座舒适性和缓和曲线等问题中的应用

非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求

物理基础课程教学基本要求(含理论教学和实验教学部分)即将由教育部发布.本刊自本期起特设“物理基础课程教学基本要求专栏”,陆续刊登基本要求全文以及有关文章.

同伴教学法在大学物理课程中的应用

按照Eric Mazur著的《同伴教学法——大学物理教学指南》中介绍的同伴教学法的教育理念、使用原则和步骤,我们在大学物理课程中使用同伴教学法,实现了大班课堂上学生的合作学习.发现这个教学方法在物理概念教学、激发学生学习兴趣、培养创造性的思维、高水平的推理和批评性思维能力等方面的积极作用.教学中我们使用了书中部分概念测试题,分析了它在检测学生物理错误概念、激发学生小组讨论方面的有效性.

蒙特卡罗方法及应用

介绍蒙特卡罗方法的基本原理及其在计算物理中的应用 .

拓扑绝缘体简介

拓扑绝缘体是最近几年发现的一种全新的物质形态,由于其独特的能带结构,具有零质量的狄拉克费米子及其相关的奇妙物理特性,近些年来引起了人们的广泛关注.同时,它还展现出在自旋电子学和量子计算等领域巨大的应用前景.

关于太空电梯的可行性分析

本文讨论了太空电梯设想的可行性。首先列出了环绕地球做稳定圆周运动卫星以及地球同步卫星的速度、轨道半径和机械能等基本运动公式，作为后续分析的基础。描述了现有星载卫星姿态和位置的调整机构。介绍了太空天梯的设想并计算了地球同步卫星与太空电梯组合系统在维持轨道位置时耗费的燃料。进而引出了配重卫星的必要性、工作原理、轨道半径和运行规则。最后指出太空电梯的设想所面临的两个难题。其一，卫星状态维持所需耗费的化学燃料量可能超出节能预期，其二，在随机的大气和宇宙环境扰动下，上述组合系统可能难以通过有效自动控制，实现在地球同步轨道上的稳定停留。

球类运动中空气阻力的计算和分析

本文利用Asai等人的工作计算了光滑表面球体 ,速度介于 0～ 3 0m/s之间的空气阻力 ,发现两种或三种不同运动速度都有相同的空气阻力值的现象 ,本文对此做了理论上的解释 .本文并从空气阻力公式的由来、计算空气阻力的意义以及球类运动的若干运动现象 (比如“香蕉球”技术等 )等做了必要的阐述 .所有这一切都对球类运动更具体的研究有一定的意义 .

核磁共振技术及应用

核磁共振分析技术是利用物理原理 ,通过对核磁共振谱线特征参数的测定来分析物质的分子结构与性质 .它不破坏被测样品的内部结构 ,是一种无损检测方法 .本文重点简介了核磁共振技术在医疗方面的应用———核磁共振成像 ,它已成为医学诊断中一种重要手段 .