魔术中的平面镜

 平面镜是我们生活中常用的物件,它所成的像与原物体关于镜面对称,与原物大小相等、左右相反,镀银很好的光洁平面镜几乎能将入射光全部反射,用眼睛是看不见这样的平面镜的,看见的只是镜框或镜子的边缘,以及一切映在镜子里的像---但镜子本身是看不见的。我们看见的物体是因为物体表面的漫反射。看室内平面镜中的场景就像透过窗户看隔壁的房间一样,只是所看到的是本室的情景。魔术表演中的道具里常隐藏着镜子,正是利用镜子本身看不见,看得见的只是镜子里反映的物体这个特性。在许多魔术表演中常巧妙地利用平面镜来产生令观众意想不到的奇妙效果。     

手征性液体对光线的劈裂

手征性液体的特点就是它不具有“镜像对称性”，这种液体是由左手或右手构型的分子所组成的物质，所以它不存在“镜像对称”．物理学家菲涅尔早在180年以前就曾指出，这种镜像不对称性将会使光线在通过手征性液体时，它的左手圆偏振光与右手圆偏振光的速度有微小的差别．因此当光束进入并退出手征性液体后，由于折射角的不同会使非偏振光劈裂为两支光束．但奇怪的是菲涅尔如此简单的理论预言长期被人们所忘却，而无人去进行实验验证．     

国内关于物理学科"前概念"的研究

前概念(preconception)指“未经专门教学，在同其他人进行日常交际和积累个人经验的过程中掌握的概念”．前苏联心理学家维果斯基把它称之为“日常概念”、“自发概念”或“自下而上的知识”。国内有些学者把它翻译为“个人概念”、“先验概念”、“先入概念”、“错误观念”、“相异构想”、“前知识”、“前科学概念”等等，在本文中我们称之为“前概念”．     

左手材料平板对傍轴高斯光束聚焦特性分析

在傍轴近似下,推导出了左手材料平板聚焦系统的传输矩阵,并利用ABCD定律得到了高斯光束在左手材料中和经过平板透镜聚焦后的传输公式。高斯光束在左手材料内部和像空间的传输公式的研究表明:像高斯光束和物高斯光束束腰大小一致,即左手材料平板透镜实际上对高斯光束没有聚焦作用。研究同时表明左手材料平板对高斯光束的聚焦与几何光学成像规律完全一致,而不存在一般透镜聚焦时的焦移效应。     

厚介质情况下激光“热像”的演化规律分析

以“热像”形成的衍射理论模型和分步傅里叶算法为基础，模拟研究了厚介质情况下“热像”的形成特点.重点分析了散射点调制系数(包括振幅调制和相位调制)、散射点与介质前表面之间的距离、散射点大小、入射光强等参数的变化对“热像”点位置以及强度的影响.数值模拟结果与解析理论结果进行了对比，在散射点调制系数和入射光强的变化对“热像”的影响两种情况下，得出了与解析理论基本一致的结论；在散射点大小的变化对“热像”的影响情况下，得出了与解析理论预言不同的结论.此外，还发现散射点与介质前表面距离为零时，在介质后表面也可能出现“热像”效应. 关键词： 热像 小尺度自聚焦 分步傅里叶算法 散射点     

透镜反射作用所成的像

在作透镜的实验时常见到透镜中出现或大或小的虚像,例如把烛焰放在双凸透镜前,把眼睛放在烛焰的同一边向透镜里看,发现同时存在二个正立的像(参看图1)。若是把凸透镜沿着镜的轴线向左边移开,使它和烛焰的距离逐渐增大,到了一个地步会发现,有一个正立的像,另外一个倒置的像。这些像不是由透镜折射造成的而是由透镜反射作用所成的。及时     

左手性介质透镜系统的赛德尔像差特性研究

根据初级像差理论，系统研究了由左手性介质构造的透镜系统的赛德尔像差特性.分析了左手性介质单折射曲面的赛德尔像差特性，发现其消初级球差的曲面类型比普通介质更为灵活且可用于实成像系统.依据薄透镜赛德尔和数公式，分析和设计了三种只有左手性介质才具备的可消部分赛德尔像差的薄透镜结构参数，提出了几种能同时消除全部五种赛德尔像差的由左手性介质构造的透镜组合系统.研究表明左手性介质相对于普通介质在消像差方面存在较大优势，在光学设计时可以采用更少的折射表面个数或更简单的表面形状即可到达同等的成像性能.     

用左手因果定则代替左、右手定则

在电磁学中 ,学生判断通电导线周围磁场方向的安培定则 (亦即右旋定则 )、判断通电导线所受磁场力方向的左手定则以及判断感应电流方向的右手定则 ,经常出现搞不清到底是用左手还是用右手 ,而“左手因果定则”可以很好地避免上述定则的缺憾 ,所谓“左手因果定则” ,就是四指指原因 ,拇指指结果 .学生在使用过程中也认为“左手因果定则”易记、易学、好用 .现将用该定则在判断磁场方向、通电导线的受力方向及感应电流的方向的具体作法介绍如下 :1　用“左手因果定则”判断磁场方向　　在这里 ,电流是原因 ,磁场是结果 .1 .1　判断通电导线周…     

新型自适应光学双光子荧光显微镜研制成功

像差问题一直困扰着光学领域的工作者。像差会使光波前发生形变，不仅降低成像的信噪比和分辨率，使得很多时候我们只能“雾里看花”，更甚者，产生赝像，或无法获得有意义的图像。像差问题对双光子成像的影响尤为严重，因为在那里，荧光信号对人射光强度的依赖是平方关系.     

时间的方向

L.P.Hartly在他的书“The Go Between”中写道:为什么过去与未来如此不同?为什么我们记得过去而不记得未来?这是否和宇宙在膨胀的事实相联系? 一、CPT 物理学定律不区分过去和未来.更精确地说,物理学定律在C,P和T的联合变换下不变.C是指粒子反粒子互换.P指镜象变换,即左右手互换.T指逆转所有粒子的运动方向,实际上,就是将运动倒过来. 支配常规下物质行为的物理学定律在C和P的联合变换下不变.换言之,生命对那些由反物质组成并且是我们的镜象的外星居民来说,与我们完全一样.如果你遇到了外星人,当他伸出左手时,你可不要去握手,因为他可…     

高功率激光系统中全息“热像”效应

 对高功率激光系统中存在的一种类似于小尺度自聚焦的非线性过程“热像”效应进行了理论分析和模拟计算。当一束经过遮光物调制的激光光束通过非线性介质后，在随后的光路上将产生一个亮点，即“热像”。“热像”处的光强比背景光强大几倍，因此位于“热像”附近位置的光学元件很可能遭受损伤。从全息成像的角度对“热像”的形成过程进行了分析。结果表明：“热像”的位置处于以非线性介质为中心与遮光物大约对称的地方，“热像”的光强是原始光强的(1+B)2倍。计算机模拟与理论计算结果吻合较好，验证了上述结果。     

“薛定谔猫”—宏观量子叠加态

综述了近年来在量子光学方面关于“薛定谔猫”态的研究进展，包括其渊源，定义，制备，性质和可能的应用，“薛定谔猫”态本质上是两个宏观可区分的态相干叠加，它涉及量子力学的基本问题，对样一个问题进行研究，将有助于对量子力学的解释进行探讨。     

对工科普物中“同时性”的相对性讲述的一点看法

在一些工科普物教材的狭义相对论的内容中，没有“同时”的相对性这个关键概念，或者没有把它放在合适的地位．本文提出对讲述“同时”的相对性的一点意见．     

左手性介质平板透镜系统的赛德尔像差特性

根据初级像差理论广泛研究了由左手性介质构造的平板透镜系统的赛德尔像差特性.由初级像差加和定理推导了适合于这种系统的赛德尔和数公式，并指出了寻找消赛德尔像差的平板透镜系统的方法.作为两个特例,分别讨论了消赛德尔像差的左手性介质单透镜和双胶合透镜系统.     

教学设计要“形”“神”相合--由“磁体与磁场”的教学设计说起

教材内容的编写具有“呈现的陈述性、体现的理想性和把握的原则性”特点。教材内容本身也是一种教学设计,只是由于教材编写的特点,它不可能像我们平时教学所用的教学设计那样详细、全面。那么,我们在进行课堂教学时,如何基于教材、理解教材和发展教材,从而将教材内容演绎成课堂教学的“脚本”--教学设计？那就要充分考虑教学设计中的“形”和“神”兼备。     

谁教谁

学生常常反映说:“按规定,左手定则是应用在电动机里,右手定则是应用在发电机里。可是,真的用起来,该用那只手记不清,乱得很!”怎么办?学生的问题,做老师的当然要帮助解决。经过几次思考,我想出采用“字形记忆”的办法:“左”字下方是“工”,它象电池符号,中间加上一根导线,有电池、有导线,就可能有电流。由此,记住:左手定则是应用于判定通有电流的导体在磁场中的受力方向。“右”字下方是“口”,它象一个闭合导体。由此,记住:右手定则是应用于判定闭合导体在磁场中运动时,感生电流的方向。     

阴极射线偏转演示实验释疑

在“磁场对电流的作用力”和“磁场对运动电荷的作用力”教学中，阴极射线偏转演示实验起着承上启下的作用．在学生已知磁场对电流有作用力后，自然地提出磁场力是否直接作用于运动电荷？将阴极射线管放在马蹄形磁铁的两极间，从荧光屏上可以观察到：电子束的运动径迹发生弯曲．证明了我们的推想：运动电荷确实受到磁场力的作用．同时可以推论，不载电流的物体是不会使电子束发生偏转的．但是，当我们把一只手靠近射线管时，出乎意料的是电子束也发生了偏转！它偏离了手的方向．而用书本代替手做同样的实验时，却没有明显的偏离现象．为什么…     

当代计量学的现状和发展③——更新计量基本单位——质量"kg"定义的研究

国际计量单位制中的质量基本单位－kg是以放在巴黎国际计量局的千克原器定义的。质量“kg”基准的质量比平均每年0．5μg增长率在增长。它质量变化早已超过国际质量“kg”比对的精度。从20世纪50年代，科学家们对更新质量“kg”的定义进行了广泛深入的探索与大量的科学研究，有望21世纪初将会有所突破，利用基本物理常量或原子的物理特 性建立量子化质量“kg”新定义。本简要介绍这些科学研究的现状和展望。     

玻璃的奇迹

我们知道,玻璃是一种重要的无机非金属材料,日常生活中处处可以看到它的影子。用玻璃制成的各种形状的杯子和花瓶、镜子、窗户上的玻璃、荧光灯的灯管、灯泡的外壳、钟表的外罩、大部分眼镜的镜片等等。我们还可以想象,如果在各门科学研究中缺少了玻璃,那么许多科学研究将无法进行。     

集中受热的晶体和镜子的冷却问题和热变形问题

1引言以接近光速运动的电子转弯时会沿轨道切线方向在非常小的立体角内（通常小于1mrad）发出强烈的电磁幅射，它被称为同步幅射。近年来随着同步辐射功率增加同步辐射装置中镜子和晶体的冷却问题越来越引起人们注意[1-3]。现在计算机能力越来越强，使我们能够更精细地以第三类边界条件研究三维温度场及其相应的变形场。2温度场同步辐射装置中镜子和晶体冷却问题可以看成在高斯分布的热源和均匀的热沉之间的热传导。很久以前有人研究过这类问题[4]。他们假设边界条件为第一类。在我们研究的问题中第三类齐次边界条件更接近实际情况[5]。我们…