哈雷与牛顿的《自然哲学的数学原理》

论述了牛顿《自然哲学的数学原理》的出版过程及哈雷彗星的研究对其的实践验证，从另一个角度展示了天文学家哈雷对物理学发展的贡献。     

邮票上的物理学史⑩--牛顿(续)

1679年,牛顿又回到引力的研究上来.按照前面他自己的说法,他早在1666年就已从开普勒定律推出,使行星沿椭圆轨道运动的力必定指向太阳,并和它们到太阳的距离平方成反比,但是他没有公开发表.后来别人(如胡克)也得出了这一看法.这个问题的逆问题,即在平方反比的有心引力作用下行星沿什么轨道运动,则要难得多(正问题只是一个求微商的问题,逆问题则要对运动方程求积分).1684年的一天,胡克、天文学家哈雷和著名建筑师雷恩在一起讨论这个问题,胡克声称他已解决了这个问题,但却给不出数学证明.雷恩因此决定悬赏征解.哈雷是牛顿的好朋友,他专程到剑桥请教牛顿.牛顿肯定回答轨道是椭圆(一般情况下为圆锥曲线),他几年前就已算过.但一时找不到原来的手稿,牛顿答应重新写出来.三个月后,牛顿写出了论文<论运动>,就行星运动和平方反比力的关系作了严格的数学证明.哈雷对此文极为赞赏,并怂恿牛顿写一本专著.     

万有引力的发现过程

万有引力发现与建立,经历了猜测—定性假设—定量研究阶段.牛顿在亚里士多德、开普勒、胡克、哈雷、雷恩等前人研究的基础上,凭借他超凡的理论和数学能力,总结得到这一定律.当人们学习万有引力定律并了解这一发现过程时,会对后来学习者有重要的引导和启迪作用.     

哈雷（Halley，Edmund，1656-1742）英国天文学家（Astronomer，England）

哈雷1673年进入牛津大学。1676年去南大西洋的圣赫勒岛，在那里建立了一个天文台，并测编了南天星表，包含341颗南天恒星的黄道坐标。星表发表后被选为皇家学会会员。哈雷编撰了大量彗星的观测记录，是第一个从事彗星轨道计算的人。1705年发表《彗星天文学论说》一书，阐述了从1337年-1698年观测到的24颗彗星的轨道。他发现1531年、1607年和1682年出现的三颗大彗星，具有十分相似的轨道，由此推断这是同一彗星，每隔75-76年回归一次，并且预言这颗彗星将于1758年底或1759年初再度回归。     

世界最大的太阳望远镜首次拍照

这张太阳表面湍流沸腾等离子体的最新特写,是有史以来最大太阳望远镜的首张照片。它有一面4米宽的镜子,是现有任何太阳望远镜的两倍大,位于夏威夷毛伊岛(Maui)哈雷阿卡拉(Haleakala)山顶3000米处的制高点,丹尼尔?井上太阳望远镜(DKIST,Daniel K.Inouye Solar Telescope)将揭示太阳从内部向其大气(日冕)输送能量过程中前所未知的细节。     

谢格奈（Segner，Jan Andrel,1704-1777）匈牙利物理学家（Physicist,Hungary）

谢格奈他生于匈牙利的波松尼（现属斯洛伐克），在耶拿取得医学学位，然后在德布勒森、耶拿、哥丁根、哈雷（德国）等大学教授物理学、数学和天文学。他最早提出表面张力概念（1751年）。他把表面张力比拟成拉伸的膜，这种概念为表面张力理论的发展奠定了基础。他还在流体动力学和刚体动力学领域内有贡献，发明了一种单级反击式水车，并研究了陀螺理论。     

布拉德雷（Bradley，James，1693-1762）英国天文学家（Astronomer，England）

布拉德雷就读于牛津大学，他的叔父庞德是一位天文学家，使他对天文学发生了兴趣。这位年轻人的数学才能使他赢得了牛顿”和哈雷的友谊，并使他于1718年被选入皇家学会。正是天文学维持了他的后半生。在天文学上，他的主要志向是测量恒星光行差。当哥白尼首先提出地球绕着太阳运行时，下述情况看来乃是不可避免的：由于地球的这种运动，与遥远恒星相比，较近的恒星将会发生位移；     

拉格朗日（Lagrange，Joseph-Louis，1736-1813）法国-意大利数学家（Mathematician，France-Italy）

拉格朗日出生于都灵。19岁就在都灵的皇家炮兵学校当数学教授。他读了哈雷介绍牛顿的微积分的著作，开始钻研数学，与欧拉经常通信。他发展了欧拉所开创的变分法，为变分法奠定了理论基础。1766年德国的腓特烈大帝向他发出邀请时说，在“欧洲最大的王”的宫廷中应当有“欧洲最大的数学家”。他应邀去柏林，居住达20年，完成了《分析力学》一书。书中吸收并发展了欧拉、达朗贝尔和其他数学家的研究成果，继牛顿的《自然哲学的数学原理》之后把数学分析应用在质点和刚体力学中，奠定了分析力学的基础。     

水的热膨胀的特点演示的探讨

初中物理:“水的热膨胀的特点”的演示在我数年的教学中一直没有做过,这主要是因为:当堂演示太费时间又和讲课配合不好,如让学生等着看实验结果,则大部同学感到索然无味,如不等结果而先讲其他内容,则又打乱了课堂的系统性。加以有些学校根本没有水的最大密度演示器,因之过去讲这一节时,往往只用挂图一讲了事。但后来在物理通报上看到一些老师对这个演示采取了各种不同的方法,从而取得了较好的成绩。为了提高教学质量,我把通报上前后所介绍的几种方法都做了几遍,从不断变换着的操作中给了我新的启示,我又用了     

冰的熔解热实验装置的改进

将保温杯引入到测定冰熔解热的实验中,提高了实验装置的保温性能;利用马达和风扇自制了搅拌装置,保证了搅拌均匀性;利用单片机、传感器模块和液晶屏实现了温度数显功能,提高了实验精度.通过对比改进前后的实验装置的实验数据可知,改进后的实验装置有效地减小了实验误差.     

核物质的物态方程的研究

在相对论σ–ω模型的单圈图近似下,详细推导了核物质的能量密度和压强密度表达式,数值计算了核物质的结合能和压强随核密度的变化,并分别在热力学和流体力学的理论框架下,计算了核物质的压强密度,结果表明这两种方法得到的压强密度相同.     

基于Matlab的计算全息图的制作与数字再现的研究

 应用Matlab语言,结合博奇型计算全息的编码方法,利用计算机分别绘制了菲涅耳全息图和傅里叶变换全息图,实现了计算全息图的快速制作,讨论了制作计算全息图的原理、方法和步骤。利用CGH技术和数字全息技术所生成的全息图再现出原始图像,完成了全息图的数字重现,实现了整个全息记录和再现过程的计算机模拟。与传统的编程语言和绘图方法相比较,该算法在实现上更加简单和快捷,并且带有一系列提高计算全息图质量的措施,有效地消除了零级像和孪生像的影响,获得了清晰的数字再现图像。     

基于改进的质心定位的LSSVR算法的设计

针对无线传感中基于质心算法的节点定位存在误差比较大,算法效率低的缺点,提出了一种基于加权的LSSVR的节点定位算法;首先,对未知节点构建节点序列相关度,采用Kendall的Tau指标来估计未知节点的位置,提高了未知节点的定位精度,其次引入了LSSVR概念,构建改进质心算法的LSSVR定位模型,降低了噪声影响,大幅度提高定位精度;仿真实验表明该算法与基本的LSSVR算法在定位精度上有了明显的提高,在锚节点,未知节点所占比例不断增大的情况下该算法定位精度具有很大的提高,降低了算法的计算复杂度,具有较高的应用价值。     

基于Matlab的同态滤波器的优化设计

介绍同态滤波器的基本原理,基于Matlab软件,设计了适用的同态滤波器模型,并给出了其表达式参数,在此基础上,将同态滤波方法应用到彩色图像的光照补偿和对比度增强中。结果表明:经处理后的图像,局部对比度增强效果明显,较好地保持了图像的原始面貌,取得了预期的理想滤波效果。基于Matlab的同态滤波,能更好地适合人眼的视觉特性,提供了图像分析与判读的一种新方法。     

两类似是而非的浮体问题的求解

分析研究了浮体的两类似是而非的问题的求解,给出了正确的结果,并从本质上对两类问题进行了分析,得到了其等效性结论.     

自由落体实验的改进

针对教材中自由落体实验操作的不稳定性,改进了实验,增强了实验操作的稳定性,提高了实验的精确度,减少了实验次数,节省了时间,提高了课堂效率.     

基于图像压缩算法的计算复杂度的讨论

多级树集合分裂算法是一种简单有效的嵌入式零树编码算法,但它需要多次重复运算,复杂程度高,降低了编码效率.针对该算法的不足,提出了一种改进的多级树集合分裂算法,在相同的小波变换条件下,通过增加零树深度,减少了表示位置信息的系数,提高了表示有效系数的信息,该算法改变了原来的扫描顺序,便于并行处理.实验表明在压缩性能相同的情况下,提高了编码效率.     

基于LabVIEW的单摆振动图像的探究实验

针对传统实验的不足,结合数据采集和虚拟仪器测量技术,开发了基于LabVIEW的单摆振动图像的探究实验装置,实现了单摆振动图像的绘制、单摆周期的测量和当地重力加速度的计算,直观地展示了单摆振动图像,提高了可视化效果和测量精度,降低操作难度,并将单摆振动图像演示实验和用单摆测定重力加速度实验进行了整合,提高了测量效率.     

基于消息传递接口的空中爆炸问题的并行计算

研究了用于处理三维多物质欧拉网格的模糊界面技术以及算法存在的数据相关性问题,提出了解决数据相关性的方法。采用基于消息传递接口(MPI)模式,设计出了相应的MMIC-3D并行程序,得到了无限空气介质中爆炸的三维数值模拟结果,计算结果与实际的实验现象及规律基本吻合。在共享存储的全对称多处理机(SMP)上进行了测试,得到了理想的加速比。     

基于单片机的温度控制系统的设计

针对单片机温度控制系统采用传统控制方法容易出现响应速度慢、振荡剧烈、控制精度低等问题,对单片机温度控制系统的硬件电路、控制精度、控制算法等方面进行了设计研究。基于以AT89C51单片机为核心运用DS18B20温度传感器的温度控制系统,提出了变论域模糊PID控制算法,将变论域模糊控制和PID控制相结合,结合生猪猪舍温度控制系统对传统PID控制算法以及变论域模糊PID控制进行对比分析。实验结果表明,设计的温度控制系统采用了变论域模糊PID控制算法,提高了控制精度,加快了系统的响应速度,从而增强了温度控制系统的实用性,产生了重要的实际工程意义。