北太平洋上小须鲸的“啵嘤”声

人类的歌唱声是通过空气作为媒介来进行传播的，而鲸类的歌声是用水作为媒介传播到海洋的深处。但有一种特殊的声音，听起来像是“啵嘤（Boing）”，“啵嘤（Boing）”；它是一种颤动回波。根据美国海军潜水艇的记录，第一次听到这种声音是在1950年在北太平洋的海域内．当时这种声音困惑着科学家们，因为他们不知道这是从何处发出的声音，直到最近才揭开了这个谜，科学证实这个声音是由海洋中的动物连小须鲸所发出的。     

聚焦冲击波粉碎肾结石的能量分析和机理探讨

本文将冲击波近似看做不同频率的线性波的叠加,进而分析了聚焦冲击波粉碎肾结石的能量转换、集中和损耗,最后提出聚焦冲击波粉碎结石的机理——透射进入结石内的波首先破坏基质,导致结石的疏松和碎裂。     

基于“猫眼效应”的狙击手光电探测仪

为从技术层面上提高反狙击能力,通过分析狙击步枪瞄准镜的反射特性,利用线阵CCD捕捉瞄准镜回波信号研制出主动式狙击手光电探测仪。介绍了探测仪的主要指标参数,并模拟实际使用环境验证了其探测效果。试验结果表明:在城市作战中狙击手通常伏击的距离为20 m~200 m,探测仪可准确探测微光瞄准镜及口径为32 mm、40 mm、42 mm和50 mm的白光瞄准镜,且不受镜子和手电筒凹面镜等反射体干扰,但对加装蜂窝板的瞄准镜,当距离大于80 m后无法可靠探测。     

“小虫”眼中的世界

期掣模拟小昆虫视觉的科学家们开发出一种具有复眼功能的多镜头成像仪。     

科学家找到“光变物质”的简单方法

科学家布雷特和惠勒1934年曾提出,如果让两个光子通过撞击结合在一起,有可能变成物质,形成电子和正电子——这是最简单的＂光变物质＂方法。但他们也认为这只是理论,从未想过有人能实际证明这一预测。     

“测平均速度”探究活动的启示

建构主义强调学生在学习中的探索.认为学习不是环境刺激的被动反应,而是儿童将其纳入自己的构造中,强调学生象科学家那样去思考、探索、最终达到对所学的知识理解、     

看不见的“手”——声辐射力及其应用

声波是在弹性介质中传播的经典机械波。当声波在物体表面发生反射、折射、散射等效应时,会与物体产生动量与能量的交换。这种交换在宏观上表现为声波对物体施加力的作用,称为声辐射力,瑞利和朗之万两位科学家正是声辐射力的最早发现者。经过一百多年的探索,声辐射力的基本理论和研究方法已经得到极大的丰富和发展,成为声学的前沿与热点问题。与此同时,在生物医学、材料科学、纳米科学等领域,基于声辐射力的无损精准操控技术正受到越来越多的关注,展现出巨大的应用前景。     

玻尔的“互补原理”和他的科学文化观

自20世纪以来,一些著名的学者曾为切实有效地使科学技术接受人文调控、承载人文目标和促进人文发展,而呕心沥血、潜心研究,作出了不懈努力.其中,既有科学史之父萨顿,将自己一生的主要工作目标锁定在要令"科学人性化";又有集作家与科学家于一身的C·P·斯诺,大声疾呼"两种文化"及其代表人物必须握手言和;还有被狄拉克称为"深沉的思想家"的尼尔斯·玻尔(Niels Bohr),执着地追求着知识的统一性.因为玻尔作为杰出的科学家和哲学家,作为对人类社会的前途和命运极度关切的人,对于自近代以来,特别是19世纪下半叶之后,科学文化和人文文化之间所存在的鸿沟,以及由此而带来的种种不良后果,心急如焚,予以了高度的警觉.     

声波的“单行道”——声二极管的理论与实验研究

作为第一个可实现电整流的器件,电子二极管的发明标志着现代电子学的诞生,并在全球范围内引发了各个领域内的革命,最终深刻地改变了我们的整个生活.声波作为一种重要的经典波,具有比电磁波更为悠久的研究历史及更为普遍的存在形式.因此,若能设计并实现一种可像电子二极管控制电流那样对声能量进行整流的声学器件,这将对声学的器件制造、实际应用乃至整个声学研究领域都产生重大影响,其学术意义及应用价值的重要性不言而喻.文章详细介绍了利用超晶格与非线性声学材料构成的声二极管的理论与实验方面的最新研究进展.     

最大的光学望远镜将落户“旱极”

智利的阿塔卡马沙漠空气干燥,寸草不生,被公认为世界上最荒芜的地区之一.在这片荒瘠、强酸性的土壤上,甚至连细菌也不能存活.这里是地球上最干燥的地方,十年累计的降雨量都只有毫米级,而在沙漠的某些部分,已经数百年都没有出现过丝毫的降水迹象,因此这里又被称为"旱极".据说,当地有一个被科学家称为"绝对沙漠"的地方,自1870年西班牙人建立气象观测站以来,还没有过下雨的记录.     

一种声、波同步显示的“拍”现象演示仪

本装置通过扬声器可分别发出两个单频音和合成后的拍音，同时利用激光将波形投影在墙上；可见（闻）度极高，还可单独利用激光演示光的干涉、衍射、偏振等现象。     

从“0维”到“10维”——物理世界的奇妙景观

引言 人们面对3维(Dimension)没有任何麻烦.我们接受固态物体和无界限空间的3维世界几乎从无别的想法,但接受时间为第4维则稍有困惑.当我们开始探查包含更多维度或真的少于3维的世界时,棘手的问题就来了.     

从“问题情境”到“物理图景”的关键——建立合理的物理模型

一般的物理习题都是命题者根据自己头脑中的一个理想化物理模型,结合某些问题情境和物理条件而拟定出来的.解题过程就是还原命题者物理模型的过程,也就是把实际问题模型化,把具体问题抽象成熟悉的典型物理问题.模型化是物理解题中的一种普遍方法.     

基于光声谱的生物组织“指纹”光声诊断术*

肿瘤诊断主要采用医学影像结合组织活检病理予以确诊,但尚未实现高效的早期肿瘤筛查,现有影像术的诊断信息不全面和病理的有创、耗时长是关键问题。近年来快速发展起来的新型生物医学光声成像和光声谱分析技术,对生物组织的分子、化学和功能信息高度灵敏,可实现组织"指纹"的量化检测,且实时、无放射性、无电离性,与其他影像技术融合后具有实现无创"质谱"检测的巨大潜力。该文基于光声信号在光学和声学两个维度的谱分析,实现多种肿瘤和正常组织的光声组织"指纹"成像;提取的量化参数对肿瘤、癌前病变和正常组织进行了有效区分。这项技术有望实现高效、无创、低价的在体早期肿瘤筛查。     

“Adiabatic”的含义:从参数“浸渐”的量子演化到热力学的绝热过程

最近,赵凯华先生在<物理>上发表了一篇行文优美的文章[1],对"Adiabatic"一词在物理学中的用法和含义,进行了历史性阐述,厘清了它是如何从热力学中的"绝热"演变为量子理论中"无限缓慢(浸渐)"的.     

关于物理过程中“半能”损失的归类分析

对中学物理范畴的“半能”损失现象作了系统的归类分析,找出了能量耗散的三类形式：内摩擦做功生热、焦耳热、电磁辐射．     

能实现“磁聚焦”的匀强磁场最小面积的探讨

通过建模定量研究能实现磁聚焦的匀强磁场区域的最小面积并应用到2009年高考海南卷和2021年高考湖南卷的高考题解答中.     

“热-化学能-功”转换的理想热力循环研究

近年来,运用电化学方法实现中低温热能高效利用的方法受到学界的广泛关注,但目前尚缺乏以一般性的热力学原理研究多种"热-化学能-功"转换系统的方法论。本文着眼于能量转换机制,在T-S图中引入表征化学能的吉布斯自由能作为图像表达的第三维坐标,将化学能定量化。进而基于卡诺循环,通过循环过程量在T-S-G图中的几何移动得到了"热-化学能-功"转换的理想循环。该研究方法有望应用于多种涉及化学能的热功转换系统的研究。     

国外访学时所接触到的“同伴教学”的实证研究

同伴教学现已成为创新教学模式的研究热点,但由于国内教学模式受传统教学的长期影响,同伴教学的推广和实施面临较大的障碍.笔者通过国外一些同伴教学的实例剖析研究,发现同伴教学模式灵活多样,可以有效地激发学生的学习积极性,可以轻松地将传统课堂进行翻转,使知识达到高效的传递,旨在激励国内高校教师能将同伴教学有效地应用于不同领域的教学.