科苑快讯

能“听”到肾结石破碎声的回声探测仪据英国广播公司报道,英国科学家发明一种能“听”到肾脏中结石破碎声音的“回声探测仪”,仪器能捕捉结石击碎时形成的声波回声,根据回声的音调医生能判断碎石成功的程度。根据研究者提供的资料,新型碎石机虽无法避免X光检查,至少能减少X光检     

激光医学应用的一项新进展

激光医学应用从６０年代眼科开始，现在已有广泛应用．本文介绍一项新进展──激光产生等离子体及等离子体冲击波的临床医学应用．其关键是“阈值”．当激光功率达到阈值时，产生等离子体及等离子体冲击波，等离子体冲击波的波前压强可达１～５００ｋｂａｒ，能切割组织，粉碎结石．由于不同组织具有不同的阈值，切割是具有选择性的。等离子体扩展到一定程度产生“空化气泡”，空化泡的直径与激光能量Ｅ~（１／３）有关．     

早期反射声时响度影响的实验研究

大厅内产场强度的分布，对于稳态声源来说取决于各处的直达声和来自所有界面的反射声．但是对于语言和音乐等脉冲性质的声源，由于人耳的积分效应，只有直达声和早期反射声才对听众席上所感受到的响度起主要作用，因此作为音质评价参量，要考虑到声场的有效强度．于是在消声室内利用“干”语言录音进行一系列主观试听实验，以求了解短延时回声（早期反射声）对响度评价的作用．实验中由电声装置产生出含有原始声和单个或多个延时回声的声场．实验结果表明声场的感受响度与回声能量、入射角及其延迟时间分布有关．对多个短延时回声和超过３０－５０ｍｓ的单个回声来说，能量相加规律并不适用．在有些情况下实际感受的响度比能量相加规律要小得多．     

在做题中培养学生力学的“直觉”

力学素养的提高,是在学生做题的过程中不断深化和完善的．其中,力学的“直觉”显得尤为重要．它犹如一只嗅觉灵敏的警犬,瞬间就能发现“目标”,并将其“锁定”．     

欧洲欲制造可从跑道起飞的太空飞机

一个欧洲研究小组正在开发新一代Skylon太空飞机．这种太空飞机可重复使用,能将超过12t的货物送入轨道,起飞和着陆使用的跑道相同,并有望在lO年内问世．飞机研制的成败取决于“佩刀”（Sabre）火箭发动机．“佩刀”是一种独特的混合动力发动机,在地球大气层中,能像传统喷气发动机一样“呼吸”空气;在太空则转换为火箭动力．在吸气模式下,空气先是被冷却并压缩,然后同氢燃料一起进入火箭发动机;在火箭模式下,     

演示实验在电子技术教学中的重要性

演示实验是教学双边活动的一种实验方式．是深受学生欢迎的实验形式，是教师施展教学艺术的独特方法．它能化抽象为具体，化枯燥为生动，把要研究的电子元件的特点、基本电子电路的工作原理及其实际应用等，以明显的现象清楚地展示在学生面前．能引导学生“观察什么”、“怎样观察”、并进行思考，配合讲授使学生认识电子元件的特点和基本电子电路的工作原理、达到“事半功倍”的效果．     

衍射理论在回声形成中的应用

本文用衍射理论处理回声形成的问题。这一方法克服了过去被普遍接受的象脉冲理论的一些缺陷。应用衍射理论能够很方便地对回声形成的现象作出清晰的物理解释,它能导出不同材料所制成的目标的不同回声特性,给出光滑曲面上形成回声的正确结果。在这些方面,象脉冲理论遇到了严重的困难。 原则上,只要找到了相应的衍射问题的解,所讨论的回声形成问题也就得到了解决。实验结果有力地支持了这一处理方法。     

量子“去坍缩”假说得以验证

许多科学家相信，量子态是无法精确测量的．一旦被测量，量子粒子就会发生“坍缩”，从拥有多种可能位置的状态变成类似经典物体的单一位置．对此，Andrew Jordan等人提出，应该有可能对量子粒子进行持续的微弱测量，令量子态发生部分坍缩，这时如果进行“去测量”（unmeasure），那么粒子又能回复到坍缩前的初始量子态．这也就是所谓的量子“去坍缩”假说．     

解析几何法在磁场边界类问题中的应用

带电粒子在磁场中的运动常常以压卷题的形式出现在各地模拟卷和高考卷中．这类命题综合性强,难度较大,要求学生能灵活地把数学思想方法与物理模型相互渗透．而“应用数学处理物理问题的能力”正是《考试说明》提出的“五种能力”之一．分析近三年的磁场类命题,可以发现“求磁场分布区域”或“求粒子运动区域”出现的频率较高,它们的核心就是“求磁场中的瞌线方程”,而求曲线方程正是解析几何的基本问题之一,因此我们完全可以用数学方法来探求．     

单摆周期公式的讨论

学生对单摆周期公式T=2π／L/g都能理解，但对“变形单摆”问题感到束手无策．本文就“单摆的摆长”和单摆的“等效重力加速度”做一阐述，从而导求出运用单摆周期公式T=2π／L/g的一般规律．     

做好三个"难做"的物理演示实验的诀窍

在高中物理教学中，“水波的干涉”、“布朗运动”和“静电实验”是三个较难做好的演示实验．“水波的干涉”实验的主要问题是看不到明显而规则的强弱条纹；“布朗运动”实验的主要问题是要么显微镜中看到的是黑洞洞的一片，要么镜头被沾湿弄脏；“静电实验”的主要问题是漏电，一漏电什么也做不成．这三个实验其实都有诀窍，如果我们能像刑警“破案”一样仔细分析每个实验做不成的原因，问题就可以解决．     

准洛伦兹变换与平面电磁波方程——多普勒效应

根据光速不变性和相对性原理,导出一对共轭变换．通过“比例中值定理”完成电磁场的洛伦兹变换．阐述了动系中平面电磁波方程和能流矢量共轭变换的形式．应用“相位不变性”原理讨论了多普勒效应光频的共轭变换,并借助于中值定理完成光频的洛伦兹变换．最后,引入爱因斯坦阐明的极隧射线实验来检验光频共轭变换及其推论的正确与否．     

物理学很难吗

本刊下面发表的译文，代表了国外一种观点．文中提出的问题是有实际意义的．在我国的物理教育、特别是中学物理教育中，确实存在着认为“物理学深奥难学”的问题．但把物理学很难的原因全部归结为“深奥论”的看法似乎并不全面，特别是在初等物理的学习中，即使消除了深奥论的影响，亦未必能解决“难”的问题．此文可供物理教育研究参考．     

例析两种"水位落差"

高三物理复习阶段的综合练习中，经常会遇到水电站和潮汐电站这类题目．学生在分析这类题目时，“落差”就往往成为解决这类题目的瓶颈，也是决定这类问题能不能正确解答的关键所在．如何解决?只有找到这二类“落差”的本质．下面就这二类问题的落差作一比较．     

"整体法"理念在力学解题中的运用

物理解题方法中有隔离法和整体法,而整体法思维方式在物理解题中若能正确运用,则解题会得心应手．整体法是在一个物理过程中把两个或者多个物体看成一个整体;这样整体内部的物体之间的所有作用力都是内力,整体以外的物体对它的作用力都叫外力．应用整体法时应注意“系统”的选取、“内力”和“外力”的确定和分析．     

物理学咬文嚼字之四十四 Uncertainty of the Uncertainty Principle（上）

许多人以为uncertainty principle是量子理论的一个基本原理,但它不足是．它来自对任何正定空间都成立的Schwarz不等式,不过反映物理学中变量通过乘法或者某个方程耦合到一起的一个推论,同各种境遇中的两难选择产生了联想．量子力学中的uncertainty relation基于算符的非对易性,没有任何测量可以精确到能强化其正确性的地步．从经典扩散方程也能得出uncertainty relation关系．关于uncertainty principle有大量的错误诠释和滥用,中文语境下是翻译成“测不准原理”还是“不确定性原理”也值得商榷．     

高温超导体的核磁共振研究

本文回顾了用核磁共振技术研究高温超导体的进展，着重介绍局域电荷分布，超导态性质以及赝能隙性质．除了CuO2面上的空穴密度总数外，Cu和O轨道上的空穴数的分布也是决定Tc的一个重要参数．核自旋晶格弛豫率以及奈特位移的实验结果显示，超导态的电子配对是d波单态配对．d波能隙函数里存在节点，使得准粒子从涡线中心“漏”到涡线外面．节点的存在也是非磁性杂质以及晶体无序会导致Tc明显降低的原因．45T高场下的实验发现，高温超导体的零温正常态是“费米弧”金属态．这说明赝能隙态和超导态是两个微观共存的物态．     

用好插图事半功倍--浅谈"机械波"的教学

物理插图能起到形象地再现物理情景，辅助解释物理原理的作用．现行人教版物理第二册（必修加选修），第十章“机械波”第一节的知识“波的形成和传播”是该章的重点，本节插图10-5“横波的形成”又是该节的教学重点．这幅插图用得好，直接为后面的波的图像教学及用图像解决问题打下坚实的基础．     

转动刚体中的动能分布与内力做功

关于加速滚动或转动刚体的动能，有一种意见认为，一部份平动动能转换成绕质心转动动能，是由于静摩擦力等约束反力对前者做“负功”，同时对后者做“正功”的结果．本文认为是由于刚体各质元之间的内力做功．     

自感现象的定量研究

采用美国PASCO公司生产的“科学工作室”数据采集器系统设计自感现象实验,既能定量验证理论结论,又能大大提高实验的质量．