建设以知识、能力和素质为教学目标的大学物理精品课程

介绍了同济大学基础物理教学在精品课程建设中的成功经验.为贯彻"以学生为本"的基本教学指导思想,教研室的老师们提出了"环境浸润"的教学理念,建立了物理探索实验室和物理教学辅助网.以课堂教学为主渠道,开展多种形式的教学活动,形成了"课内与课外结合"、"理论与实践结合"、"教学与育人结合"的教学模式.通过多年的教学实践,取得了良好的教学效果.学生对物理学产生了兴趣,涌现出了一批具有较高水平的学生论文和作品.学生的综合能力和素质得到了培养.     

惯性质量确实与速度有关

指出了一些文章中关于惯性质量和速度无关的错误根源,阐明了惯性质量和速度有关的理由.同时还指出了经典力学中的"状态"和相对论中的"状态"之差异.     

关于相对论的体系结构——纪念相对论诞生110周年

首次引入"本底运动"和"相对运动"的概念,在此基础上,阐述了光速不变原理的实质.从哲学的高度和物理学的角度系统阐述了相对论的体系结构和核心思想.     

强相互作用理论的渐近自由--2004年诺贝尔物理学奖介绍

瑞典皇家科学院把2004年度的诺贝尔物理学奖授予了美国的戴维·格罗斯(David J. Gross),戴维·玻利泽(H. David Politzer),弗兰克·维里茨克(Frank Wilczek)三位理论物理学家,以表彰他们揭示出了强相互作用的'渐近自由'特性.文章按历史顺序,简要回顾了强相互作用理论--量子色动力学的基本"要素".介绍了理论上如何得出强相互作用"渐近自由"和"渐近自由"的含义,引述了实验检验理论上的"渐近自由"最典型和最新的情况,展示了强相互作用"渐近自由"的高度正确性.介绍了基于"渐近自由"的微扰量子色动力学.指出"渐近自由"的发现和证实是确立量子色动力学为描述强相互作用的正确理论的依据,同时列举了当前量子色动力学的"色禁闭"等一些前沿问题."渐近自由"的发现和证实确实深刻地影响了粒子物理,如量子色动力学成了标准模型的重要组成和导致相互作用的大统一理论等.     

以石墨烯为电极的有机噻吩分子整流器的设计及电输运特性研究

传统硅基半导体器件受到了量子尺寸效应的限制,发展分子电子学器件有可能解决这一难题.本文提出了由石墨烯电极和有机噻吩分子相结合构造分子器件的思想,建构了"石墨烯-噻吩分子-石墨烯"结构的分子器件,并运用非平衡态格林函数结合密度泛函理论的方法研究了其电输运特性.系统地分析了电子给体"氨基"和电子受体"硝基"两种取代基的位置对有机噻吩分子电输运的影响.计算表明,有机噻吩二聚物被"氨基"和"硝基"取代后会产生明显的负微分电阻效应和整流效应.进一步对产生这些效应的物理机制进行分析,发现氨基的位置可以调整负微分电阻的强弱,硝基的位置可以改变整流的方向.     

测电池电动势与内阻的方法与误差分析

归纳了"测定电池的电动势和内阻"几种常见的实验方法,分别采用"图像法"和"计算法"进行数据处理及误差分析.还针对每种实验方法详细列举了近年的高考真题,读者可自行查阅.     

近红外光纤探头

提出了近红外光纤探头"视距"模型.通过Monte Carlo模拟和两种不同光学性质的双层模型实验,得到了100 μm探头"视距"的经验公式.提出了三层模型的"视距"定义,给出了"层分辨率"的概念,并通过大鼠大脑的试验得到验证.利用近红外光纤探头"视距",可以区分不同的脑组织,在深脑探测手术中进行导航.探头"视距"提出了一个近红外探头视距研究的普遍方法,对光纤探头的设计有重要意义.     

物理教学应加强科学本质教育

科学的本质是近年来世界范围内科学教育改革所关注的热点问题之一.理解科学的本质,实际上要回答"科学是什么"、"科学不是什么"、"科学能做什么"和"科学不能做什么"等问题.物理学作为自然科学的基础学科、主导学科和重要学科,充分体现了科学的本质特征.物理教学应加强科学本质的教育,使学生加深对科学本质的认识和理解.     

以“问题”为主线的多元化教学方法和模式的研究

简要介绍了在物理实验的"教"与"学"过程中,改变教学模式,以"问题"为主线,开展多元化的教学方法和模式. 实践表明,该教学模式促进了学生自主创新意识和综合实验研究能力的提升.     

计算机物理前沿及其与计算机技术的交叉

计算物理学是随着计算技术发展而形成的一门新兴的交叉学科.它是用现代计算技术武装起来的"实验的"理论物理学和"虚拟的"实验物理学.文章回顾了计算物理的发展历史,介绍了计算物理研究状况和前沿问题,并展望了新世纪计算物理面临的挑战.