雷电在东西方文化中的差异

 狂风呼啸,云海翻腾。刹那间,电闪雷鸣,暴雨滂沱……雷电,自然界中最惊心动魄,威力巨大的瞬间释放的能源之一,自它远古诞生之日起,就对地球表面大气的形成和氧气的制造,乃至地球上生命的起源及人类的进化都起到了难以估量的作用。一、雷电在东方演绎成历史悠久意义深远的“龙”文化龙,是东方文化的标志,是中华民族的图腾。图腾是集崇拜、敬畏、恐惧和想象于一身的虚拟画像。那么,龙是怎样产生的?它最早的文字记载源于何处?远古时期,人们常常受到雷电袭击,但不明其理,进而产生雷龙的端倪。如《投荒杂录》中就有,一群百姓遇上大雷电,雷鸣电闪中,天上出现一头“豕首鳞身”的怪物,形状奇特,向人们扑来,人们慌忙举刀自卫。     

泡沫物理学史拾萃

人们对泡沫习以为常,却很难理解它的奇特性质,比如几乎完全由空气组成的泡沫,既能像固体一样发生弹性形变,又能像流体一样发生流动,这正是泡沫物理学的研究内容之一.泡沫物理是一门古老的学科,早在19世纪中下叶,气泡和泡沫结构静力学的描述已经完美,之后没有大的发展,直到1990年前后,随着流体力学、微观显像技术和计算技术等学科的发展,以及受材料科学和工业生产的需求,泡沫物理研究再次活跃起来.文章第一作者曾跟随英国皇家学会院士Denis Weaire从事泡沫物理研究多年,在他的演讲和个人收藏中,文章作者积累了一些材料,在此基础上,又仔细查阅了相关文献,整理成此文,它基本概括了泡沫结构静力学发展历程中的重要事件.     

物理学咬文嚼字之六十自由与束缚

Free及与其相反的词如forced,confined,constrained,coercive,binding,bonding,bound,等等,都出现在物理学概念中。自由不过是骨感的想象,束缚才是丰满的现实。     

既见树木,又见森林——高中物理试卷讲评课的策略探究

试卷讲评是高中物理的重要组成部分．一堂高质量的讲评课,需要教师精心准备,充分调动学生的积极性,准确“把脉”,有的放矢,总结方法,延伸发散,并及时巩固,才能从根本上达到试卷讲评的目的．而当前试卷讲评课堂教学,我们发现,有的教师把试卷讲评课上成了答案核对课,热衷于单向的向学生灌输正确答案,学生被动地听讲,机械地记录．有的教师满堂灌式的讲评,面面俱到,没有重点,不分主次,只注重正确答案而缺乏理论分析和技法指导等．实践证明,这种机械地从头到尾以题论题,全体核对答案的做法其效果是事倍功半的．原因何在？     

物理学咬文嚼字之三十四 主观乎,客观乎?

Subject,object在英文物理学和哲学文献中随处可见,相关词汇如subjectivism,objectivism,subjectivity,objectivity,subjective idealism,objective materialism等差不多是永恒的哲学话题,而subject-object division则是量子力学不容回避的现实问题.因为subject,object的词义特别繁复,基于汉译客观与主观的理解常让人一头雾水.     

上帝派往人间的使者——“拉普拉斯妖”随笔之一

一 古希腊的神话中有许多关于妖的故事,给我印象最深的是蛇发女妖玛杜莎,头发是一条条活蛇,发尖是蛇头.她的目光碰上谁,谁就会立即变成石头.勇士珀尔修斯,一手拿剑,一手持盾,以盾作镜,挡住了她的目光,砍下了她的头颅.     

学习“加速度减小的加速运动”的思维障碍及其对策

在高中的物理学习中,我们经常会遇到加速度减小而速度增大的运动,从高空有一小球自由下落,与直立的轻质弹簧发生碰撞,在小球到达平衡位置的过程中,由于小球所受的向下的重力不变,而向上的弹力逐渐增大,但小于重力,所以小球所受的合力方向向下,大小逐渐减小,因此,加速度减小,但运动速度逐渐增大,但许多学生错误地认为加速度减小,速度一定是减小的,在简谐运动中,弹簧振子回到平衡位置的运动过程,弹簧振子做的也是加速度减小的加速运动,再比如,汽车以恒定的功率起动过程中,所做的运动也是加速度减小的加速运动,这类运动相对于匀变速直线运动要复杂,学生学习这部分知识普遍感到困难,如果不能正确的理解和掌握加速度减小的加速运动,将直接影响对运动物体全过程的正确分析,也就无法处理和解决这一类问题,所以把加速度减小的加速运动作为一个专题进行全面而系统的学习,为解决这类问题打下基础是很有必要的.     

名胜古迹与物理知识

 游览名胜古迹,不仅可以饱尝山水风光的优美,人文古迹的绚丽,还可以从中学到不少的物理知识.园林中一些奇特的建筑,往往蕴藏着丰富的物理知识.这些建筑,常不以雄伟华丽取胜,而以奇引人.扬州个园的四季假山,其冬山的雪山墙,墙上开了24个大圆洞,游客到此,感到不可思议、如稍加分析,则可发现:圆洞迎风而设,似如音孔,能“招风透声”,墙后一条封闭的“深巷’,仿佛乐器音箱产生共鸣,北风劲吹,不仅白山假山和“冰裂”似的石板地面,构成隆冬的雪景,呼啸的风声,又增添了游客入冬的意境.     

原子荧光法测定刺五加不同部位中的砷、锑、汞、硒

采用微波消解处理样品,建立了氢化物发生-原子荧光法测定刺五加不同部位中的As, Sb, Hg, Se的分析方法。在最佳工作条件下,Se, Sb, Hg, Se的浓度与荧光强度均呈现良好的线性关系。砷的检出限为0.068 ng·mL-1,RSD为1.05%;锑的检出限为0.155 ng·mL-1,RSD为1.32%;汞的检出限为0.014 ng·mL-1,RSD为2.03%;硒的检出限为0.052 ng·mL-1,RSD为2.34%。并选用标准物质人发(GBW07601)对测定方法的准确度进行考察,该方法灵敏、快速准确。实验结果表明,刺五加不同部位中As, Sb, Hg, Se的含量有所差异。As, Hg和Se主要在叶中含量较高,锑在根中的含量高于其他部位。     

肢体语言在物理教学中的应用

肢体语言又称身体语言,是指借助于身体的各种动作,辅助或完全代替语言,藉以表情达意广义的肢体语言不仅只包含用四肢,还包含用面部表情和身体其他各个部位在内,来表达思想借助于肢体语言,能使教学生动,富有感染力,能提高学生的学习热情,并能消除教师和学生在课堂上的疲劳,使教与学产生双赢的效果;     

PSII各功能单元间能量传递理论与实验研究

在四能带模型的基础上,建立了光系统II各功能单元间的能量传递动力学模型,分析了不同光照情况下的能量传递差异情况.在适当光照下,能量以单向优化方式传递到反应中心,能耗很小;在强光照射下,发生逆向能量传递;在超强光照射下,会引起光合器官损伤.     

从能量的角度讨论两体碰撞问题

从能量角度导出了两体对心碰撞的能量损失公式,重新讨论了恢复系数的物理意义．     

探测系统能量分辨在中子能谱数值模拟中的应用

针对中子能谱实验的数值模拟研究中涉及到的探测系统能量分辨问题,基于系统探测伽玛和中子的对应关系以及对伽玛射线的能量分辨率,介绍了一种简便实用的数值模拟方案,利用探测系统对中子、伽玛的光响应对应关系以及其对伽玛的能量分辨率,得到系统对中子的能量分辨率,再进一步把它应用到中子能谱的数值模拟中,并对数值计算结果与相关实验数据进行比较分析。结果表明,该方法可以很好地应用于中子能谱的数值模拟研究。     

Determination of the thickness and density of the ion bombardment induced altered layer in SiC by means of reflection electron energy loss study

The steady state surfaces of ion bombarded 3C-, 4H- and 6H-SiC samples were studied by means of reflected electron energy loss spectroscopy (REELS). The REELS exhibit a well-defined loss peak in the region of about 20 eV. The position of the maximum of the loss peak depends on the bombarding ion energy (decreasing with increasing ion energy), and on the primary electron beam energy (increasing with increasing primary energy). This behavior can be explained if we suppose that the plasmon energy in the altered layer (produced by ion bombardment) is different from that of the unaltered bulk. In this case the measured loss peak is the sum of two overlapping plasmon peaks. With modeling the system as a homogeneous altered layer and a homogeneous unaltered substrate the plasmon energy in the altered layer was derived to be 19.8 eV. The large change of the plasmon energy with respect to the bulk value of 23 eV is explained by a thin low density overlayer on the surface of the sample produced by the ion bombardment.     

热学中的新物理量

通过与力学、电学的比拟,在热学中引入了热量的势、势能、速度、动能等新的物理量,从而可建立热量运动的守恒方程组.热量传递是不可逆过程,耗散的是热量的"能量".以耗散最小(热阻最小)为目标函数,就能对传热过程进行优化.傅立叶导热定律是热量运动方程在不计动量变化条件下的简化.在极端(低温、超高速、纳米尺度)条件下不再适用,引入新物理量后,能阐明热波、导热系数尺度效应等"超常"物理现象.     

大气声传播通道的声源当量估计方法

提出了一种基于大气声传播通道的爆炸声源能量估计方法,通过将计算大气声学的传播能量分布结果与大气中传播的声压幅度衰减模型相结合,使用平流层通道与热层通道传播损失能量比例作为修正量,提高了对爆炸声源能量的估计精度。在多次地面爆炸实验得到的数据中,使用观测距离800 km以上且同时存在平流层通道与热层通道的次声接收信号,对比了平流层顶风速修正的能量估计方法与该文提出的基于大气声传播通道的能量估计方法。实验结果验证了相对于传统风速修正的能量估计方法,该方法可显著降低估计误差。     

Origins of visible-light emissions in hydrogen-coated silicon nanocrystals: Role of passivating coating

We present a theoretical investigation of the electronic and optical properties of hydrogen-coated silicon nanocrystals (Si:H NCs). On one hand, the density-functional theory (DFT) is used to both calculate the total energy and relax the NCs. On a second hand, the tight-binding method, which includes the minimal sp³-basis set within the second-nearest-neighbor interaction scheme, is applied to calculate the electronic structures, oscillator strength (OS) and recombination rate (RR) versus the NC size, coating and atomic relaxation. Three main findings are reported: (i) The quantum confinement in these NCs do follow similar rule to the case of a single-particle in a box, where the confinement energy decays in power-law with the increasing NC's size. (ii) The coating is shown to play the essential role in creation of large band-gap energy lying within the visible-light energy spectrum. (iii) The surface atomic relaxation is found to reduce the band-gap energy by about 150 meV and enhance both OS and RR. Our claims are corroborated by the available experimental data.     

Einstein pseudotensor and total energy of the universe

The total energy of the universe has been calculated assuming that it is the sum of the contributions from the matter part and gravitational part. The calculations involve the use of Einstein pseudotensor. Calculations have been carried out in some specific examples of spacetime geometries. In some cases the total energy is indeed zero confirming previous results but in other cases the total energy is nonzero. So Rosen’s idea that the pseudotensorial calculations will lead to the result that the total energy of the universe is zero, is very much model dependent.     

Optical properties of transition metal atom adsorbed graphene: A density functional theoretical calculation

Electronic and optical properties of 3d-transition metal adsorbed graphene system, theoretically studied in the framework of density functional theory, reveals significant modification compared to the pristine system. Due to adsorption of transition metal, the emergence of closely separated electronic bands leads to substantial amount of low energy optical absorption below 2.0 eV photon energy. Very significant enhancement of static dielectric constant and large value of reflectivity in the low optical energy regime has been identified for different adsorbed systems. In the different 3d-transition metal adsorbed systems, particularly up to the half filled d-shell transition metal atom, pronounced emergence of optical absorption line in the deep ultraviolet regime beyond 30.0 eV photon energy is observed.