实验教学与科研相结合的探索与实践

将ZnO薄膜压敏特性研究方面的一些科研内容与研究结果引入不同层次的实验教学,包括研究型专业物理实验、公共选修实验、大学生课外创新活动和大学物理竞赛课题等.探索教学与科研的结合,更好地培养学生的实践能力、创新能力以及科学研究的思想与方法.     

光与物质作用的描述与表征

讲述了光与物质作用的基础性描述和表征,并给出了目前常见几种光谱,如吸收、反射、发射的一般特征和调制光谱(以傅里叶变换光谱为例)的特征。嗣后,又给出了不连续脉冲光在与物质作用中展示的"慢光"、"快光"、"已停光"和"抑制光"的概念及其相应研究成果。最后,还简略的指出了与经典光学因果律的异同。     

电磁场与电磁波实验教学的探索与实践

针对"电磁场与电磁波"课程理论性强、概念抽象的特点,对该课程的实践环节进行了研究,设计了验证型和综合型等实验.其核心实验设计思想是用微功率白炽灯和高频检波电流表作为微波频段电磁波接收指示器,替代传统中价格昂贵的微波接收设备,并通过生动形象的实践环节的具体实施,达到了实验辅助与深化课堂教学的效果,激发了学生对理论知识的学习兴趣.     

科研与实验教学相结合的探索与实践

大学物理实验课程包括基础性实验、综合性实验、设计性实验等从低到高、从基础到前沿、从传授知识到能力培养的完整教学体系,在培养学生科研素质与能力等方面有着其他课程教学不可替代的作用.本文探索教学与科研的结合,更好地培养学生的实践能力、创新能力以及科学研究的思想与方法.     

科学与魔术

 魔术是一种历史悠久的传统艺术形式。它起源于原始文化,起源于人类的幻想,早在新石器时代,已有魔术活动的踪迹。魔术是一种诚实的艺术,坦率地向人们宣布,它所表现的一切现象都不是真的。然而这一切又都非常地逼真。这就是它的魅力所在。多少年来,魔术以千变万化、神秘莫测的技巧,吸引着万千观众,在人们发出会心微笑的同时,为人们留下了一连串的不解之谜,发人深省。魔术与科学有着不解之缘。许多魔术表演是借助于自然科学的规律,加上巧妙的构思和精湛的演技,制造出似乎违反常规的假象,引起人们的好奇,激发人们揭开谜底的求知欲望。它的创作和表演过程有许多值得借鉴的经验。     

物理学与宗教

 物理学与宗教作为人类文化的两个不同的组成部分,不仅担负着不同的使命,而且它们的认识路线也是根本对立的。首先,前者占据认识领域,从观察实验出发,引用大千世界本身的因素(关系或规律)来解释自然界的现象,以求真为目的;后者占据实践领域,从信仰(教条或教义)出发,引用超自然的力量(神、上帝、神圣物)来解释各种自然现象,以求善为目的。其次,物理学以其理论是否与实验或观察事实相符作为检验理论真伪的标准;宗教以教义或教条(圣经等)作为判别是非的标准。再次,科学物理方法是经验与理论的结合;而宗教方法则是以教义或教条为基础的推断与注释。     

爱因斯坦与幽默

 爱因斯坦是一位严肃的物理学家。他把对真理和知识的追求作为自己毕生奋斗的目标。然而,生活中的爱因斯坦却极富幽默感。他留着一头蓬松而略卷曲的长发,丰润的嘴唇上一溜短而粗密的胡髭,穿着宽大而无领的毛线衫,说起话来诙谐、风趣。1900年8月自瑞士联邦工业大学毕业后,爱因斯坦没找到工作。这时他感到突然被一切人所遗弃,一筹莫展地面临着人生。但是他说:“我没让幽默沉沦,上帝创造了驴,并给它一张厚厚的皮。”他不灰心丧气。     

音乐与神经细胞

欧洲的物理学家建立了一个模型,提出某些声音听起来很悦耳,是由于这种声音有韵律地触发听觉系统的神经细胞.研究人员说,他们的模型表明,对于悦耳的音频,神经信号的间隔是有规律的,而对于难听的音频,神经信号的间隔是无规律的.     

与诺贝尔奖失之交臂

1927年,赵忠尧抱着振兴中国科学的宏愿,自费赴美国深造,考入美国加州理工学院研究生部,师从著名的物理学家,1923年诺贝尔奖得主密立根教授,攻读博士学位。这里,我们征得赵忠尧女儿赵维勤女士及作者的同意,以“与诺贝尔奖失之交臂”为题,从《核物理先驱——赵忠尧传》一书中摘录了有关章节,以飨读者。     

伽利略与教会

我年轻的时候,从有关物理学史的书籍中看到,伽利略晚年向教会妥协,承认自己有“不道德行为”,在忏悔书上签字,我很不理解：为什么他不能像布鲁诺那样勇敢地与教会作斗争呢？经过“文化大革命”,看到自己的导师和周围老一辈科学家的遭遇,我才对他当年的处境有所理解．因此,我一直想把他与教会既妥协又斗争的经历讲给生活在幸福时代的年轻人听,免得他们对伽利略产生像我当年一样的误解．     

超导与军事

 20世纪末是一个大动荡、大变化的时代,它的时代特点集中表现为战略格局的重新组合和高科技的迅猛发展,促进世界各国纷纷调整自己的军事战备和国家发展战略。     

电度表与涡电流

 你知道家中的电度表是怎样工作的吗?要了解这个问题,我们必须先认识一下涡电流.当金属块处于变化的磁场中或相对磁场运动时,由于电磁感应,会在金属内部产生感生电流,并形成一圈圈的电流线,类似流体中的涡旋,所以称涡电流,简称涡流.     

爱因斯坦与社会

 爱因斯坦在二十世纪之末被美国〈时代〉杂志评为“世纪人物”,他提出的有关空间、时间和物质相互关系的理论帮助人们揭开了原子和宇宙的秘密。可以说爱因斯坦比其他任何人都能更好地代表２０世纪之科学思想,这一闪光的科学思想,为新技术时代的到来奠定了坚固的基础,他的名字也成了科学天才的共义词。应该说在过去的一百年里,全世界发生的变化比历史上任何一个世纪都多得多,其原因不是政治和经济上的,而是技术上的。先进的技术直接来自基础科学的进展,任何科学家显然都不能象爱因斯坦那样代表这个进展。在世纪之交,爱因斯坦被评为“世纪人物”,可谓当之无愧。     

物理学与真善美

物理学是以实验为基础的科学 ,它的基本研究方式是实践 ,成果是造福人类 .因而物理学客观性上表现为真 ,目的性上表现为善 ,在人的意识反映上表现出美 .物理学本身具有真、善、美的三重属性 ,并且这三者既矛盾交错又和谐统一     

计量与物理

 由于历史发展的种种原因,在不同时期、不同领域、不同地域,人们曾采用过不同的计量单位和单位制,这给社会发展、学术交流、商业贸易带来了很大的困扰和麻烦。鉴于国际交往和科技发展的需要,国际计量委员会和国际应用物理协会都曾提出,在国际交往中采用统一的计量单位制。经过几个世纪的努力,直到１９６０年第１１届国际计量大会才正式通过了“国际单位制”。此后不断完善国际单位制,同时向全世界推广,目前已被大多数国家采纳和应用。 回顾国际单位制的形成、现代计量学的发展历程,不难发现,计量学与物理学有着密切的关系,可以说计量的发展历程就是物理学发展史的一部分。     

吸引与排斥

 作为自然辩证法范畴的吸引和排斥,它是从自然界各种物质运动形式中概括出来的两种基本的运动形式。这里所说的吸引是指一切具有接近、收缩性质的运动形式。所说的排斥是指一切具有分离、膨胀性质的运动形式。物理学所研究的是物质运动最基本最普遍的形式,它包括机械运动、分子热运动、电磁运动、原子和原子核内的运动等等。无疑,吸引和排斥的相互作用是物理学所研究的各种运动形式的内在属性和基本矛盾。事实不正是如此吗?太阳系行星绕太阳作椭圆轨道运动,就是吸引和排斥共同作用的结果。     

核磁共振与诺贝尔奖

 2003年10月6日,瑞典卡罗林斯卡医学院宣布:2003年诺贝尔生理和医学奖授予美国化学家保罗·劳特布尔和英国物理学家彼得·曼斯菲尔德,以表彰他们在核磁共振成像技术领域的突破性成就。迄今为止,已有10位科学家因在核磁共振技术领域的卓越贡献而荣获诺贝尔奖。     

电偶极子与单摆

电偶极子是电磁学基本模型之一,其电场强度分布颇有特点.通常教材要么给出电势然后做梯度计算,要么通过矢量叠加直接给出场强,推导比较数学化,学生难以对偶极子场强特点和物理图像获得直观理解.本文把熟知的力学单摆和偶极子联系起来,通过力电类比给出偶极子电场的两种形式,特别是不依赖坐标的场强形式,清楚阐明了各分量特点,还给出类比方法的应用实例.这种方法有助于初学者从不同角度体会知识点联系,深入理解偶极子物理图像,强化类比思维.