大学物理学绪论课

自 2 0 0 4年第 4期起 ,本刊拟增加一个新栏目 :特色教案选登 .开辟这个栏目的目的是想进一步加强物理教师间的交流 ,不仅通过教学研究文章交流 ,而且通过教学中实用的教案进行交流 .我们相信 ,不管是谁的教案 ,它总有自己的特色和“闪光点”值得同行们借鉴、学习或引起有益的讨论 .因此 ,我们恳请广大读者关注这个新的栏目 ,提出你的建议和意见 .我们特别欢迎全国各高校的老师们 ,把您的具有一定特色的物理课程的教案向本栏投稿 ,绪论课、讲课、辅导课、讨论课、总结课、实验课等各种类型的教案我们都欢迎 .教案拟采用原讲稿的版式 (powerpoint版式或word版式等 )刊登 ,这样做也可以节省投稿者的时间     

亚像元动态成像技术中系统调制传递函数的数值分析

亚像元动态成像技术是目前实现遥感器小型化非常有效的新方法,因而研究亚像元动态成像系统的调制传递函数MTF显得非常必要和重要.介绍了亚像元动态成像的基本原理及成像过程,指出了光程差对亚像元动态成像系统MTF的影响.对亚像元动态成像系统的MTF进行了数值分析,并指出了亚像元动态成像系统的成像质量及空间分辨率与一般成像系统相比较的优点.     

几种测量光速的方法

 光在真空中的传播速度是自然界的基本常数,说明麦克斯韦关于光的电磁理论是正确的。准确测定光在不同介质中的传播速度,特别是在真空中的传播速度,引出了群速的概念,它在现代量子物理学中也很重要。真空中光的传播速度与频率、光源和观测者的运动无关,是一切物体运动速度的极限速度,它为建立狭义相对论奠定了一定基础。光速的测定是光学乃至整个物理学的重要课题。最早进行光速测量的实验,是由伽利略于1607年提出并实施的。他的实验没有获得任何结果而失败了,但实验表明:如果光速是有限的,那么其速度是非常之大的。     

时空理论的演化历程

 关于空间与时间的理论,从古至今有许多的哲学家和自然科学家为其倾注许多的心智和汗水。大体上可分为三个时期。第一个时期可称为古代的探索时期中国古代的庄子就对宇宙有一个自己的看法:“有实而无乎处者,宇也。有长而无本剽者,宙也。”“有实”是指有形体的物质实在,而每一物质实在都有一定的体积、一定的外形,占有一定的空间;“无乎处”,即没有穷处,没有界限。因此,庄子所谓“宇”是指广阔无边的空间实在。“有长”是指时间而言,时间只讲长度,即古今前后,它没有上下左右;“无本剽者”,即无始又无终。因此,庄子之谓“宙”是指无始无终的古往今来。     

复杂性科学的几大学派及其研究特点

 近几十年来,国际学术界出现了一门新学科---复杂性科学,它致力于复杂系统理论与现有传统学科交叉的研究,目前已掀起了一股研究复杂性和非线性问题的热潮,数学家、物理学家、经济学家、生物学家和计算学家等都在共同开展这一问题的研究,复杂性科学将成为一个驾驭在21世纪生命科学、信息科学、材料科学等高新领域之间的一个横断学科,被誉于“21世纪的科学”。本文从哲学角度分析了现代科学中还原论和简单性思维方式的起源以及复杂性科学诞生的背景,研究了目前复杂性科学研究的几大学派的基本特征,指出应汲取各大学派的优点,结合我国的实际情况,全面推进我国的复杂性科学研究。     

“电势”“电势差”的教学设计

 设计思想物理知识与一般的文化知识存在着密切的联系,在教学中如能把物理概念整合到更广阔的文化背景中,就能使学生更深刻地理解这一概念。在本节课的教学中,通过对包含“势”字的词语的讨论,使学生理解“势”的一般含义,这样有利于学生深刻理解电势概念。类比是人类研究、理解未知事物的一种有效而常用的方法。学生对重力场中“地势”的概念、水流从“地势”高处流到“地势”低处的现象及重力做功跟始末位置的“地势差”有关的规律有直观的印象。所以从“地势”概念出发,通过类比建立电势概念,是一种易于理解而直观的方法。     

Studies on the Adsorption of Asymmetrical Triblock Copolymers by Scheutjens-Fleer Theory and Monte Carlo Simulation

The adsorption of asymmetrical triblock copolymers from a non-selective solvent on solid surface has been studied by using Scheutjens-Fleer mean-field theory and Monte Carlo simulation method on lattice model. The main aim of this paper is to provide detailed computer simulation data, taking A8-kB20Ak as a key example, to study the influence of the structure of copolymer on adsorption behavior and make a comparison between MC and SF results. The simulated results show that the size distribution of various configurations and density-profile are dependent on molecular structure and adsorption energy. The molecular structure will lead to diversity of adsorption behavior. This discrepancy between different structures would be enlarged for the surface coverage and adsorption amount with increasing of the adsorption energy. The surface coverage and the adsorption amount as well as the bound fraction will become larger as symmetry of the molecular structure becomes gradually worse. The adsorption layer becomes thicker with increasing of symmetry of the molecule when adsorption energy is smaller but it becomes thinner when adsorption energy is higher. It is shown that SF theory can reproduce the adsorption behavior of asymmetrical triblock copolymers. However, systematic discrepancy between the theory and simulation still exists.The approximations inherited in the mean-filed theory such as random mixing and the allowance of direct back folding may be responsible for those deviations.     

非饱和土本构关系的混合物理论(Ⅱ)--线性本构方程和场方程

通过对非饱和土非线性本构方程和场方程的线性化，推导出了非饱和土的线性本构方程和场方程，把线性方程表示为与Biot饱和多孔介质方程相似的形式；证明了Darcy定律对非饱和土的适用性；说明了Biot饱和多孔介质方程是这些线性方程的特征。所有这些都表明用混合理论处理非饱和土本构问题的正确性。     

物理教学中应引入物理学方法论

 教学大纲要求物理教学要注重能力的培养。所谓能力,它包括知识和方法两方面的内容。然而,长期以来,在教学中都只重视知识,而忽视了方法。纵观物理学发展的整个过程,可以看到,物理学的发展不仅是知识不断积累的过程,也是方法不断更新的过程,所以物理学既是一门结构严谨的自然科学,又是一门带有方法论性质的理论科学。     

硅基两维光子晶体的制备和光子带隙特性

利用反应离子束刻蚀设备制备了硅基的两维空气柱光子晶体，并用红外显微镜测试了样品的 反射谱. 理论上用时域有限差分(FDTD)方法计算了样品的光子带隙，从测试结果看光子带隙 和理论计算的光子带隙符合得很好.  关键词： 光子晶体 光子带隙 反射谱 时域有限差方法