神奇的原子——原子随笔之三

人类虽然在2000多年前就预言了原子的存在，然而可以断言，世界上还没有一个人——无论这个人智商有多高，无论这个人的想象力有多强，能够预言原子的种种神奇．因为在原子的世界里不仅不同于我们熟悉的任何东西，也不同于所能想象的任何事情．物理学家费曼曾说：“它显得又古怪，又神秘．”     

原子构成万物是字宙结构的美——原子随笔之二

人类很早就在寻找宇宙万物的组成，古希腊最早的唯物论派从物质世界的内部寻找宇宙万物的本源，认为宇宙万物都由“种子”组成，德谟克利特在这种“种子”思想基础上，提出了宇宙万物是由原子组成的猜想．稍晚的古希腊伟大哲学家亚里士多德提出了万物皆由土、水、气和火四种元素构成，中国古人也在寻找这个问题的答案：春秋时出现的五行说，提出宇宙万物都由金、木、水、火、土5种元素组成；西汉哲学家杨雄把“玄”看作是生天生地的宇宙本体；东汉著名思想家王充认为“天地施气，自然化生万物”，认为宇宙万物本源是“气”。     

材料表面对超冷原子的量子反射

一只钢球抛向坚硬的表面，在二者接触之后，钢球将被表面反射，这一图像是人们的经典直觉．然而，如果将钢球换成原子，表面反射过程将有许多新特点．例如，原子可能在尚未接触到表面之前就“掉头”折返，这一现象被称为量子反射．与量子隧穿一样，量子反射也是源于粒子的波粒二象性．     

初论“STS”

科学(Scienoe)、技术(Technjque)、社会(Society)，都是在人类认识发展的历史中较早出现的独立概念。现在人们将三联在一起，构成了不同于三个原词的全新概念；且各取它们的第一个字母．称之为“STS”。就世界范围而论．它的出现只有20多年的历史；而进入我国学术界却只有10来年。因此人们未能窥清它的全貌，更缺乏对它的普遍关注和深刻理解。故有进行讨论的必要。     

单层锰原子的手征磁有序

一只光滑的铁环放在镜子前，它的像与铁环本身完全一样，不可区分。然而，将我们的右手放在镜子前，镜中的像将不同，它像是我们的左手。自然界中有许多现象涉及“前进”与“旋转”方向二者的关系，他们被称为是“手性的”，或“手征”。在讨论电磁感应时，我们区分“右手定则”和“左手定则”；在沃森和克里克的DNA双螺旋结构示意图（1953年4月25日发表）中，     

体现物理学史教育功能的案例分析

物理学是人类文明史上的一颗璀璨明珠，它加速了人类社会的进步，丰富并壮大着人类的智慧和力量，使人类从纯自然中逐步独立并解放出来．而物理学史正是这一伟大发展过程的浓缩和结晶，它蕴含着丰富的思想、精神、技术和文化，是人类发展的智力基础，也是人类赖以发展的智慧源泉．任何发展进步都不可能是无根之木，人类进步如此，个人的学习亦是如此，借用牛顿的话说，即个人的发展是“站在巨人的肩哈上”．     

普通物理学中的几种物理概念

在物理教学过程中，“物理概念”这个名词一般情况下并没有正面向学生作过解释，而是把它的逻辑学的定义看作是不言而喻的．在逻辑学中，概念是思维的基本形式之一，它反映客观事物的一般的、本质的特征．在人类的认识过程中，把感觉到的事物的共同特点抽象出来，加以概括，就形成了概念．在实际教学过程中，面对众多的物理概念，我们不可能也没有必要按照逻辑学的定义逐一对每个物理概念的形成过程进行讨论，但只要抓住物理概念的特征，使其植根于学生头脑中，就能促进对其正确理解和运用．对普通物理学涉及到的物理概念，常见的可以有以下几种类型．     

分子和原子--从假设到实在

2004年6月10日，联合国第58次全体会议作出决议将2005年定为“国际物理年”．决议指出：“物理学是认识自然界的基础”，“是当今众多技术发展的基石”，“物理教育为培养人的发展提供了必要的科学基础”；并指出“爱因斯坦在1905年的几项重要发现奠定了现代物理学的基础”；高度评价物理学在认识世界、改造世界和提高人的科学素质等方面的重大作用．这一切都是指近400年来走到正确的认识自然和改造自然道路上的，并以相对真理形式体现绝对真理而不断发展的物理学．贵校同学们邀我来作有关物理学史方面的科普报告．     

高等教育自学考试物理专业理论力学(牛顿力学部分)课程考试大纲

高等教育自学考试指导委员会物理专业委员会于１９８７年１月召开了第 三次全体委员会议．会议讨论并通过了理论力学、狭义相对论、热力学和统计物理学、电动力 学、量子力学、数学物理方法、原子物理和原子核物理学等七门课程自学考试大纲．本刊将陆 续刊登这些大纲及其余自学考试大纲．为配合自学者的学习，本刊约请了有关教师撰写各门 课程的自学辅导讲座或材料，也将陆续登载． 在各门大纲的说明中都有“掌握”、“理解”、“了解”三种用词，这是制定物理专业自学考试 各门大纲的统一用词．凡属“理解”和“掌握”的内容是指自学考试的重点；凡属“了解”的内容，也是考试内容。是非重点．带有“＊”的内容则属不命题的内容。     

物理规律中的结论与条件──从两道例题谈起

物理规律中的结论与条件──从两道例题谈起丁卫民（太原铁路机械学校０３０００６）物理规律中每一个结论都有它的前提条件和适用范围．如果在应用时不加注意或盲目地“推广”，就会导致分析、计算的错误．下面就从两道例题谈起．例１设有一个半径为Ｒ的金属球，带有电荷...     

20世纪是物理学推动了高技术的发展

本刊从本期开始，开辟“世纪之交谈物理”专栏，希望能得到广大读者的支持，踊跃投稿，就２１世纪物理学发展中读者关心的重要问题进行评述和展望，对如何振兴我国物理学研究，促进高技术的发展提出看法和建议．作为开篇，本期及下期刊出北京大学物理系赵凯华教授为该栏撰写的文章，以飨读者．     

激光冷冻“捕捉”原子的方法

（一）游离在“光糖浆”中的原子 我们都知道，室温下，空气中的原子和分子都在作无规则运动，其运动速度大约在每小时４０００千米以上．想观察研究这样快的原子和分子，可以说是一个很难的问题．降温可以达到减速的目的，然而问题在于气体降温冷却时，通常会被液化，进而会冷凝成固体．在液体和固体的状态下，由于原子和分子的单个间隔距离缩短，研究就变得更加困难．而假如这一过程在真空中进行，就能控制气体密度的增长，防止产生冷凝和凝固现象、但是即使在零下２７０℃的低温下，原子和分子的运动时速仍高达每小时４００千米，只有当…     

让问题成为培养学生思维能力的载体

我国早在古代就有了“学起于思，思源于疑”的提法，它深刻地阐述了疑、思、学三者的关系．纵观科学发展史，几乎每一次质的飞跃，都是从问题开始的．科学始于观察，思维源于问题，已成为共识．     

“电子与离子、原子、分子微观相互作用过程的实验和理论研究”重大项目通过验收

由我国著名物理学家于敏院士主持的国家自然科学基金委员会重大项目“电子与离子、原子、分子微观相互作用过程的实验和理论研究”自１９８９年７月开始，１９９２年初经过子课题调整，至１９９４年底结束．这是国家基金委员会支持的原子分子物理学科的第一个重大项目．众所周知，我国原子分子物理基础薄弱，而学科的发展与当前高科技发展对原子分子物理数据的迫切需求，都要求它有一个较快的发展．经过国内专家反复论证和有关研究单位的协调，决定选择这个项目，并由基金委员会组织专家评审，于“七五”计划期间立项．立项选择电子与离子、…     

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．     

惯性与力

人类进行生产劳动时,源于推、拉、提、抛等的肌肉活动,就认识了力．从此,力便与运动关联在一起．在我国,《墨子》里有这样的记述：“力,形之所以奋也”,古人认为力是物体奋起运动的原因．在西方,当亚里士多德的“有力才有运动”的理论被伽利略的“小车实验”推翻的同时,林利略提出的惯性原理认为：物体不受外力作用时将保持匀速直线运动．而牛顿呢,他的惯性定律这样描述：任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,直到其他物体所作用的力迫使它改变这种状态为止．于是,历史进入了牛顿力学时代． 然而,随着历史在时空中的穿梭,自…     

爱因斯坦的双重奇迹

一 今年是国际物理年，也是“爱因斯坦奇迹年”100周年，德国政府干脆称它为“爱因斯坦年”．“爱因斯坦奇迹年”指的是1905年，年仅26岁的爱因斯坦，一个在伯尔尼瑞士专利局当三级技术员，利用每天8小时公务以外的业余时间，写出了6篇物理学论文，在三个不同领域做出了四项划时代的贡献，创造了科学史（也是人类历史）上的奇迹．而这些贡献都是在短短7个月（1905年3月至9月）内完成的．     

物理教学论文索引(1992年1～3月)

为便于读者查阅有关物理教学方面的论文，本刊曾在１９８４、１９８５年连续刊登过“物理教学论文索引”受到读者的欢迎．后因种种原因中断多年，现应读者要求而恢复，仍请北京师范大学物理系资料室的同志撰写，力争每季度刊登一次，希望能对广大读者有所帮助．本刊所登文章均未列入．     

物理学习中的负迁移

“迁移”是教育心理学的一条重要规律．认知心理学认为：“迁移”是学习者原有的认，知结构（包括知识、技能、方法、态度等）对后来学习的影响；简言之，它是“一种学习对另一种学习的影响”．可见，凡是有学习的地方都会有迁移存在．“迁移”从性质来分，可分为正迁移和负迁移．正迁移表现为一种学习对另一种学习起促进的作用；负迁移是一种学习对另一种学习起阻碍作用、抑制作用．在负迁移中，刺激物越相似，其干扰也就越大．这种干扰在学习中是经常遇到的，如不及时予以点拨和引导，新知识很容易向认知结构中有关的旧知识还原，同旧知识…     

谈谈运动生物力学--物理与体育专题之一

欣逢“国际物理年”与“国际运动与体育年”双至，我们在此以表征智慧与健康相结合的“物理与体育专题”献给亲爱的读者，用祝新春．体育运动作为和平与发展的有力工具，在人类生活中越来越呈现出它的重要地位和作用．几乎所有对体育运动的科学研究都与物理理论以及现代科技密切相关；我们希望通过这个系列专题作具体的阐述；也热切地恳请广大读者关心、支持并积极参与．