“不确定原理”的一种新讲法——从一维无限深势阱中的粒子引入

海森伯不确定原理是大学物理的教学难点之一,其严格证明方法超出了大学物理课程的教学范围,所以目前国内多数大学物理教材采取的讲法,都是以电子单缝衍射为例引出动量-坐标不确定关系,然后对此关系进行讨论说明和推广.这种讲法比较形象直观,其难度与一般非物理专业本科教学颇相适合,但其缺点在于没有指明不确定度的确切含义,而且由于叙述过程中仍然暗含着轨道概念,从而容易使学习者产生困惑,不利于学生扬弃经典轨道概念、深化对建立波粒二象性的理解.本文对此略加分析,并提出从一维无限深方势阱内定态粒子的动量-坐标不确定度出发的新讲法,或能在不加大教学难度的前提下,使学生对不确定度的意义有比较确切的理解,并帮助其进一步理解不确定关系的实质.     

经典物理中相对性原理的教学(摘要)

正相对性概念在物理学中是一个重要概念,在狭义相对论中尤为突出,在经典物理教学中应同样强化相对性概念的教学.本文以电磁感应为例,讨论了电磁感应的经典相对性机理.磁场的起源是电流,即运动的电荷产生磁场.然而根据相对性原理,运动具有相对性.以不同坐标系的立场观点,对同一种运动的观测其结果必然不同.电荷的运动具有相对性必然导致磁场也具有相对性.当电荷低速运动时,场的变换为经典伽利略变换;当电荷高速运动时,为洛伦兹变换.     

中外量子力学教材经典知识点的区别与思考

量子力学作为近代物理学的重要基础理论之一,其发展对人类的影响产生极重要的作用,本文通过对6本国内外著名量子力学教材的经典知识点的分析、讨论,以便更好地促进国内高校教学的发展.具体就不确定性原理展开分析,讨论不同教材中的讲解思路、教学讨论深广度以及案例分析,从而明确各本教材的内容特色、侧重点和不足.     

平方反比律有心力场中经典轨道问题的另一种讲授方法

有心力场中质点动力学问题是理论力学教学中的典型课题之一.它有助加深学生对能量和角动量这两个概念及其守恒原理的理解.同时这个课题在天文学和物理学中也有重要实际意义. 这部分内容的一般教学体系是首先阐明质点在有心力场中运动的基本性质,然后写出质点在径向与横向的动力学方程以及能量与角动量的守恒方程,接着说明完整求解运动规律[r=r(t)与θ=θ(t)]的主要步骤.至此问题虽然形式上解决了,但由于所涉及的数学运算特别是积分结果t=t(r)在反演上的困难,一般教材并不按此步骤处理有关问题.人们更感兴趣的是轨道问题.讨论轨道问题的基本…     

浅谈拉普拉斯-隆格-楞次矢量

介绍了拉普拉斯-隆格-楞次矢量在经典力学、广义相对论以及量子力学中的应用.利用该矢量在经典和量子开普勒问题中的守恒性,可以不求解运动方程而直接得到系统的重要性质,如轨道方程、能量本征值等;广义相对论对牛顿引力的修正会破坏该矢量的守恒性,而它随时间的演化方程,也可以完全决定轨道进动角和光线在引力场中的偏移.这些都说明,拉普拉斯-隆格-楞次矢量是反应系统动力学对称性的一个基本物理量,将其引入大学物理教学是十分有意义的.     

经典粒子和量子微观粒子的运动轨道

用量子力学传播子讨论了经典粒子和量子微观粒子沿着不同轨道对传播子的贡献．通过这样的计算可以清楚地看到为什么经典粒子只是沿着满足最小作用原理的轨道，即经典轨道运动，而对于量子微观粒子沿着许多条路径都有可能．这篇短文将一些教科书中的讨论用具体的数学表达出来，使得读者更容易理解．计算表明，对于质量较大的经典粒子，沿着非经典轨道对传播子的贡献和它周围的临近轨道有强烈的抵消．只有在经典轨道附近对传播子的贡献才不为零．对于量子微观粒子没有这种差别，它可以沿着多种可能的轨道运动．     

试谈玻尔氢原子理论的教学

本文阐明了玻尔理论在工科近代物理教学中的重要地位，同时提出在玻尔理论教学中应该突出对应原理．文中运用对应原理导出氢原子的能级公式，进而得出轨道半径量子化和角动量量子化条件．并说明这样讲授更符合历史事实，也有利于学生理解量子理论和经典理论的联系，从中领会科学的方法论．     

1,8-二巯基芘分子电学特性的理论研究

在第一性原理的基础上 ,对 1,8 二巯基芘分子的电学特性进行了理论研究 .采用了 3个Au原子构成的团簇来模拟Au表面 .首先利用密度泛函理论计算了 1,8 二巯基芘分子的电子结构及其和Au表面的相互作用 ,再利用前线轨道理论和微扰理论定量地确定了该分子和Au表面的相互作用能常数 .最后利用弹性散射格林函数法研究了该分子结的伏 安特性 .计算结果表明 ,分子中的硫原子和Au原子形成很强的共价键 .当外加偏压小于 1V时分子结存在电流禁区 ,随着偏压升高 ,分子结的电导出现平台结构 .分子结的电导特性和其电子结构密切相关 ,扩展分子轨道为电荷的迁移提供了通道 ,而局域轨道对电流贡献很小     

经典不确定关系到量子不确定关系的推广及对世界稳定性的应用

一般地引入了经典统计力学的联合概率密度分布,并把其密度函数一般地推广为一般的复函数和它的复共厄的乘积,进而自然地把经典统计力学平均值推广到量子力学的平均值,首次依据联合概率密度分布把经典统计力学的不确定关系严格地推广到量子力学的不确定关系,给出了经典统计力学与量子力学中不确定关系的对应关系,发现了人们对经典统计力学与量子力学不确定关系推导时所各遗漏的一个重要的条件,对不确定关系与此相关的所有的相关文章和书都需修正.最后一般地阐明了世界的稳定性与不确定关系的联系,同时一般地给出了不确定关系失效的条件.     

浅谈不确定性关系

利用标积概念和统计观点详细清晰地推导了不确定性关系,揭示了教材中用积分不等式证明不确定性关系的缘由,并做了一些讨论.     

现代数字物理教学连载⑨——从"小"物理中讲"大"物理

探索与讨论了我国教育改革的方向和道路.从大学物理教学的9个具体例子,论述如何从小物理中讲大物理,如何从局部规律提升到全局的规律.通过教学理念的转变来提高教学效益是教学改革应高度重视的.     

大学物理实验教学创新实践平台的构建

创新型教学模式正在成为我国大学课程教学改革中的一大亮点,主要针对大学物理实验课程,简述了创新实践平台的构建的原则和实施方法。     

关于不确定度的教学探讨

文章澄清了大学物理实验中关于不确定度内容的教学中遇到的一些困惑,给出了相应的解决办法.     

大学物理实验中误差理论教学的几点考虑

在大学物理实验教学中,非随机性误差和不确定度的B类分量是分析和评定的难点内容,结合我校多年实验教学经验,提出几点教学建议。并指出在测量结果中应使用扩展不确定度。     

哈佛大学物理教育状况研究

通过对哈佛大学物理教育理念、专业设置、课程体系、教材选用情况和教学方式的分析与研究,认为本文可为中国大学的物理教育改革提供一些科学的参考和启示.在我国物理学高等教育改革方面,建议应注意崇尚学术自由、营造严谨治学的学术氛围、通识教育与专业教育相结合、注重实践学习、制定独具特色的物理教学模式等.     

大学物理实验常见故障排除方法

结合大学物理实验教学实践,在分析大学物理实验常见故障成因的基础上,提出大学物理实验故障的排除方法有:直观观察法、原理分析法、操作自检法、参数观测法、等效替换法。     

大学物理课程思政的问卷调查与分析

采用自编的大学物理课程思政问卷,以笔者所带的湖北文理学院正在学习大学物理课程的学生为样本,实施问卷调查.问卷显示,70%左右的学生需要大学物理课程思政,80%左右的学生接受大学物理课程思政线上教学.分析了学生做出这些选择的原因,同时调研了他们对大学物理课程思政有哪些期许.对如何改进大学物理课程思政具有一定的指导意义.     

HTML 5动画在新形态教材建设中的实践

经典大学物理及实验类普通教材正在转型升级为新形态教材.文章以模拟李萨如图形的HTML 5动画为例,介绍它作为一种新的数字资源在新形态教材中的应用.     

白光频谱干涉原理及其应用

本文详细讨论了白光频谱干涉的基本原理及其在微位移测量中的应用,并将其与传统白光干涉以及时域迈克尔逊干涉进行了比较,探讨了白光频谱干涉在大学物理理论与实验教学中的重要应用前景。     

大学物理研究性实验探索

对笔者在物理实验教学过程中,所指导学生进行的一些具有创新性的研究性实验进行了探索、研究,归纳和总结,对学生进行研究性实验的情况进行了介绍,以供各位同仁师生参考。