物理"海马"、数学"海马"与生物"海马"

在C60-TCNQ(一种有机分子名称的缩写)和纯的TCNQ有机分子薄膜中,文章作者得到了一种形似海洋中生存的动物海马的图案结构,取名为"海马"分形结构.这种"海马"图案在旋转180度时具有近似的对称性,但是不同于简单的二维反转对称.在数学中用复变函数的多项式,通过Julia对复杂空间中函数的纯粹数学映射(即z→z2 c,其中c=-0.74543 0.1130i),也能模拟出相似的"海马"图案.对于"海马"分形,文章作者提出如下的一种形成机制,即:在薄膜形成初期过程中,中性分子或团簇中存在部分荷电粒子,由于库仑排斥作用,成核和生长过程中会形成对称性破缺,最终形成"海马"状分形."海马"的有趣图案,加深了人们对自然与科学统一的认识,激发了人们对自然本源的探索激情.     

关于"拍"现象的直观教学

采用旋转矢量法分析了"拍"现象的形成过程,解释了"拍"现象中振幅和相位变化特征的原因和变化规律,借助图形说明了周期和频率等特征量的物理内涵,呈现了振幅的相位突变情况,使得"拍"现象中变化规律的本质原因直观具体地呈现,这种分析方法能有效地加深学习者对"拍"现象的本质理解,有效提高课堂教学效果.     

波尔共振实验"异常现象"的研究

对波尔共振实验中的两个"异常现象"进行了研究.研究发现,轴承摩擦和弹簧非线性效应是造成阻尼振动实验中出现"异常现象"的主要因素;电机转速的不稳定性能够导致受迫振动实验中"异常现象"的出现.通过添加两个非线性项和一个频率修正项,经数值计算表明,实验中的"异常现象"能得到很好的分析和解释.     

例说"过度理想化"

在中学物理教和学中,"理想化"是研究问题必不可少的思维方式和操作手段.新课伊始,教材就提出质点模型,开启了一个理想化的教学阶段,它代表的是实物模型,如后来强调的"点电荷"、"理想气体"等等.应该注意到我们同样也依赖着过程理想化模型,如简单的"匀变速直线运动",因为要"在任何相等的时间内速度变化相等",你做得到吗?气体完全的"等温过程",你找得到吗?实际上我们还使用着环境理想化模型,如地球表面附近的重力加速度大小方向都相同,出了一个"匀强的引力场",到后来就有"匀强电场"、"匀强磁场"与大家反复相见等等.     

"电动力学"课程思政建设的思考

本论文从"电动力学"理论建立的历程,诠释科学发展得益于社会整体的创新文化氛围,以及原始创新给科技带来的巨大影响力和推动社会发展的现实意义,展示了"电动力学"所包含的探索自然科学精神和服务社会价值取向等丰富的思政内涵.最后,者从"传道、授业、解惑与立德"四个方面,着重阐述对"电动力学"课程思政的认识与体会.     

物理学家计算出宇宙真实"年龄"

 在意大利大萨索国家实验室(NationalLaboratoriesofGranSasso)进行研究工作的一组意大利和德国科学家成功计算出,宇宙"年龄"比迄今为止认为的"年龄"大约老10亿"岁"。大萨索国家实验室位于地下1400米深处,以避免外界干扰和辐射,并使科学家能对核反应进行精密测量。     

"无理"的物理

何谓物理,在中国古代哲学家中早就有诸多讨论,老子的"道"便是物理这个概念的雏形.<韩非子·解老>有句云:"万物各异理,而道尽稽万物之理.""探寻万物之理"就是物理学的内涵所在.宋代和明代哲学家朱熹、程颐、罗钦顺等强调"格物致知、穷理明辨",则道出了物理学的研究方法,即以"格物"式的实验为基础获取物质的信息,以"穷理"式的思辨为辅助分析出信息中的一般规律,然后解释更多的现象和规律.物理的基础来源于完全真实的物质实验信息,物理的灵魂在于它能提取出一般规律并返回应用到真实的物质世界中去.     

"1019任务"四十年

1969年3月,中苏边界发生珍宝岛事件,全国进入备战状态.许多人员、单位、设备和资料都要迁往"文化大革命"前就已经按照"进山、隐蔽、分散"原则开始建设的"三线"地区.当年10月19日,周恩来总理和中央文化革命领导小组共同召开广播通讯系统的会议,检查战备情况.会上不少部门反映天线太大,不易隐蔽.于是会议决定组织天线小型化的全国性会战,由总参通讯兵部牵头.这就是"1019任务".     

"广义芝诺悖论"的再探讨

在第25卷第5期的《大学物理》上,一篇文章对"广义芝诺悖论"进行了探讨,但他们分析的并不是"悖论"中的匀速率的理想运动,而且还存在推导错误.本文通过对"广义芝诺悖论"物理情境的分析,抽象建立起VPV模型,并由此得出:从运动学角度考虑,"广义芝诺悖论"正过程的初态和末态是"多对一"的关系,"广义芝诺悖论"并不为悖论.     

试行"三课"教学模式培养学生自学能力

为提高教学效率和教学效果,我们对教学模式进行了探索和创新,采取"课尾巧设问题,课中演示实验,课堂引导自学"的"三课"教学模式,力争"授人以渔",收到了较好的教学效果.学生学得生动活泼,在"问题"、"实验"和"引导"的作用下,学生观察问题、分析问题和解决问题的能力得到加强,能主动地拿起"钥匙"去打开知识的大门.下面以工科中专物理教材组编写,陕西省中专物理编写组修订的<物理>(第三版)上册"3-1曲线运动"和"3-2运动叠加原理平抛运动"的教学过程,谈些体会.     

生命学科"大学物理"教学中的几点想法

生命科学和物理科学日益融汇贯通,在"大学物理"教学中将物理知识和生命科学的问题相结合很有必要.文中重点谈了在"大学物理"教学中能量均分定理以及熵和自由能在生命科学领域的延伸.     

长江中下游地区暴雨"积成效应"

采用1960–2011年中国740站日降水观测数据, 以长江中下游地区为切入点, 提出暴雨"积成效应"这一概念, 旨在将暴雨这一天气尺度强降水过程拓展为类似中长期天气尺度过程来考虑, 研究它对季节尺度降水的贡献及影响. 通过统计分析从持续时间(L_d)、控制面积(A_r)、降水贡献率(Q_s) 等三个角度建立暴雨"积成效应"概念及判定标准, 并进一步结合上述指标建立暴雨"积成效应"强度指数. 从这一角度出发, 探讨长江中下游地区暴雨"积成效应"与夏季降水的时空对应关系, 发现强度指数与同期夏季降水量的年际和年代际变化具有很好的一致性; 强弱指数年合成分布以及指数与中国东部夏季降水相关系数的空间分布呈现出类似于中国东部夏季雨带的分布形式; 而利用EOF分解对暴雨"积成效应"空间范围分类, 发现其与该地区夏季降水具有相似的4种空间型, 总体而言, 长江中下游地区暴雨"积成效应"造成的降水极大地影响甚至决定整个夏季降水的多寡及空间分布. 关键词： 长江中下游 暴雨 "积成效应" 夏季降水     

运用"落体音叉"测量重力加速度

在高中物理的学习中有多种测量重力加速度的方法,如"滴水法测量重力加速度"、"利用单摆测量重力加速度"、"利用机械能守衡测量重力加速度"等等,本文介绍一种运用"落体音叉"测量重力加速度的方法,与同行商榷.     

试论"普朗克原理"

 德国著名的物理学家、一代宗师马克斯·普朗克(M.Plank,1858～1947),不仅因其发现能量子对物理学的发展所做出的卓越贡献而荣膺1918年的诺贝尔物理学奖,而且因他的一段特殊的人生经历而得出的一个深刻教训,亦即普朗克自称的"一个值得注意的事实",而被尊称为"现代物理学发展的精神之父"。现拟就这个在物理学界鲜为人知的"新事实",作如下简要的论述。     

"STS"试题的解决对策

高中物理课程目标指出高中物理的教学目标是:"学习终身发展必备的物理基础知识和技能,了解这些知识与技能在生活、生产中的应用,关注科学技术的现状及发展趋势;了解科学与技术、经济和社会的互动作用."为此近年来在高考物理试卷中出现许多"STS"试题.STS(Science-TechnologySociety)即科学·技术·社会.     

"温度对扩散的影响"演示实验的改进

分析了教材和文献中"温度对扩散的影响"实验存在的弊端,并提出了"吸墨法"演示扩散现象,即利用注射器吸入墨水在下端与冷水和热水接触,通过墨水在冷热水中的不同扩散速度演示温度对扩散现象的影响,避免了重力对演示实验效果的影响.     

后基因组时代的交叉科学: 从"Bio-X"到"X Biology"

近年来,随着"人类基因组计划"的实施,生命科学进入了一个"后基因组"(postgenome)时代.在这样一个时代,生命科学关注的范围越来越广,涉及的问题越来越复杂,采用的技术也越来越先进.     

"动圈式扬声器原理"教具制作

自制了演示"动圈式扬声器原理"的教具,该教具包括3部分:扬声器的结构、类型和2个自制简易扬声器.利用身边简易材料制作的扬声器不仅具有成本低廉、制作简单的优点,还可以清晰生动地展示扬声器的基本工作原理,激发学生学习兴趣.     

"能级"教学应注意的几个问题

在新版(人教社,2003年版)高中物理教材中,"能级"一节教学内容变化较大.它把旧版(人教社,1995年版)高中物理第二册(必修)中的"光谱和光谱分析"、"原子的核式结构的发现"、"玻尔的原子模型·能级"等内容进行了重组,使得教材内涵更加丰富,脉络更加清晰,符合物理学发展的内在逻辑.笔者认为,教材这样安排对教师提出了更高要求,要求教师不要仅仅局限于课本知识,要尽快走出教科书上有什么就教什么的误区.因此,教师可根据教材特点,结合物理学发展史和科普常识对这部分教学内容做适当的拓展,以满足于学生的需要,体现新教材倡导的"用教材教"的新理念.     

高功率激光系统中随机分布缺陷产生的"热像"

基于"热像"的衍射理论模型,并利用空间频谱的传输矩阵,理论分析了位置和尺寸均随机分布的缺陷在高功率激光系统中产生"热像"的机理,作为理论分析结果的对比验证,数值模拟了高功率激光束受到这种随机分布缺陷调制后所形成"热像"的演化规律,进而从统计平均的角度讨论了"热像"强度的变化趋势与缺陷分布数目和尺寸范围之间的关系. 结果表明,当缺陷的尺寸接近某个特定值时,受其调制的光束会形成强度最大的"热像"点,且"热像"所在平面强度极大值点的横向位置与光学元件表面的缺陷横向分布相对应;在一定范围内,"热像"的强度最大值随 关键词： 热像 随机分布缺陷 高功率激光 非线性介质