蘇聯規格儀器的優越性

本年一月下旬,中央教育部曾招集所屬東北和南京兩儀器廠把新製蘇聯规格仪器在京展览,供出席全國中學教育會議的代表們和在京的專家教授以及中學教師們參觀並加品評鑑定。我也榮幸的參觀過一次,今將個人所體會到其中物理部分的特點,和如何利用這份仪器的特點來改進教學提高教學質量等問題,簡述如下。凡參觀過這份仪器的人都認為它有:‘個兒’大、色彩鮮明、(爪子點)清楚、結構美丽、堅固、便於觀察和便於解剖等優點。相反的,簡陋粗糙又是它的缺點。我認為這只是表面上的看法,更重要的是這份蘇聯規格儀器的設計     

關於中子的放射性

核質點無論是所謂“質子”的形態,或所謂“中子”的形態,那是可以找到的。在核中能够發生質點從一種形態轉變為另一種形態。很自然地會發生這樣的問題:是否在自由狀態下的質點也能發生同樣的轉變呢?能否觀察到質子直接轉變為中子或中子直接轉變為質子呢? 要回答這樣的問題,可以比較一下這兩種質點的質量的數值: 質子質量m_p=1.00756, 中子質量m_n=1.00893。这一比較表明,中子質量大於質子質量。再加上,陽电子質量也不是零而是等於0.00055原子質量單位。可見質子無法自变為中子和陽電子,如要使之轉變,則需消耗的能量应等於 (m_n+m_c-m_p)c~2=1.9兆电子伏特。在具有多餘的能量的核中,質子就能够從其他核質點互相作用的結果取得轉變為中子所必需的能量。但在自由狀態下的質子無處獲得     

關於我國歷史上物理學的成就的參考文件

我們的祖國有着悠久的歷史与高度發達的文化,在物理學上也有着无比光輝的成就。這些成就的原始材料散見在千千萬萬本的古書上,而且在目前尚缺已经整理過的有系统的完整的著作,要找到这方面的參考資料確是很困難的。但是关于某一部分、某一件事,或某一科學家的文件现在还可以找到一些。在這些文件中,有的質量較好,内容丰富,觀點正確,有參考的价值;但也有不少質量很低,时常過分渲染,牵强附會,缺乏科學性,不能做為認真的參考资料。現在仅就物理教學上的需要,在已出版的文件中的名稱,加以摘录,而以目前全國各地較易得到的和較好的文件為选择的範围。凡出版過早,及僅發表于報章而沒有單行本的文件,都沒有摘錄。限於筆者的見聞,选择可能很不妥当,更難周全,希望其他讀者提出意見,俾得补充修正。並且在所列文件中,如認為有欠妥的地方,希望能向原作者提出,或寫出專文討     

热輻射實验

一在講熱的传播時,輻射這一概念是很抽象的,同学接受起來是比較困難的。主要是由於我們难於向同学说明這一現象的本質。因此只有通过實驗來加深同学對這一現象的認識和理解。現在介紹幾種熱輻射實驗如下,以供大家的參考。 1.辐射现象的演示實驗 (一)利用“感热紙”的實驗說明热的輻射現象(感熱紙製法見註)。在做這個實驗前應向同学先说明感熱紙受熱變色的情形,以及如何利用感熱紙來說明受熱的情形。感熱紙是淺黄色的,當它受到熱源的輻射時就變為深黄(橙)色,冷却後又改成淺黄色。可以先在火焰旁實驗使同学觀察它的变化,然後做下面的实驗。 將實驗体膨脹的铁球在火上烧紅,掛在鐵架上把感熱紙依次放在鐵球的前、後、左、右、上、下各面(重點是把它放在非對流區域),不     

氧化銅整流片的光電效應

任何物體受到光波的照射時,只要光波的能量超過物體中電子脱出物體所需的功時,便有電子由物體中跑出來,所以光電效應在任何物體上都會發生。但是要觀察或測量光電效應,必須利用特殊的裝置。這些裝置的基本原理都是利用電路中單向導電的性質,使光電效應所發生的電子流,只能向電路的一個方向流動,再使其通過電流計或放大的裝置来觀測它。常用的觀察光電效應的仪器有真空光電管及固體光電池兩類。這兩類儀器各有其優點,目前國內尚未開始製造。今介紹利用國產的氧化銅整流器中的整流片製成固體光電池的方法,以備在教學中作演示光電效應實驗或學生們作光電效應測量實驗時應用。通過固體光電池的實驗,不僅使學生們了解如何在自動化工業生產中利用光電池,同時可以使學生們初步地認識到半導體的性質。氧化銅固體光電池與氧化銅整流片的基本     

对“離子移動轨跡实验的一點经验”一文的意见

物理通報1954年6月號登载了陳淑德同志寫的“離子移動軌跡實驗的一點經驗”一文,我們對於其中關於通電后兩極所發生的化學變化的解釋有不同的意見: 作者從實驗中發現陰极在通電後變爲深紅色給予了解釋,並預料陽極如爲铜製的便會有CuSO_4產生,作者這樣寫道:“……在陰極附近,溶液中的鈉離子可以失去電量和水作用,得苛性鈉,而產生氫氧離子,酚酞變紅色。如陽极爲銅製的,在陽極附近硫酸根離子可以失去電量和銅作用,產生硫酸銅,……。”作者認爲在阴极附近溶液中的鈉離子,可以失去電量和水作用得苛性鈉,這種看法是舊的颧點,是不正確的。     

為什麽利用重力加速度的變化可以探勘石油和其他礦床

利用重力加速度的變化来探勘石油和其他礦床叫做重力探礦。重力探礦是物理探礦方法的一種。在地面上所觀测到的重力加速度,其數值随地黠的不同而有變化。變化的原因主要有以下幾點: 1.地球不是一個圆球體,而是一個兩極(指南極和北極而言)壓縮的扁球體。 2.地球繞一定的轴自轉。 3.地球表面附近岩層(地殼附近)的密度分佈不均匀。假定地球是一個密度分佈均匀而且光滑的扁球體,则在地面上各點的重力加速度便可以根據地球的質量、地球的扁度、地球自轉的角     

原子核反應及其應用

大家知道,在不同的物質间進行化学反應時,元素的原子保持不變。而由一種元素转变為另一種元素的過程是原子物理学的對象。这些過程被稱為原子核反應。原子核反應在實際方面有兩個非常重要的領域。其中的第一個是動力的領域。核反应時放出比化學反應時大千百萬倍的能量(假如这能量是以等量的反应物質来計算)。同時,還有另一個領域。由於原子核反應的結果,除了得到元素的穩定同位素以外,還經常得到放射性同位素。現代的原子技術生產出數量眾多和种類廣泛的這些可貴的人為放射性物質。 對所有的已知元素都能够得到它們的放射性同位素。放射性物質被廣泛地应用在科学和技术上。現在,很難舉出这樣的技術部門和自然科学領域,在那里不應用這些放射性物質。例如,在医学上,它們被用來診斷和治     

光的衍射現象的演示

隨着新光源的發展——有着上萬種光亮的超高壓水銀燈,使有條件在學校的情况下表演關於光的衍射實驗。雖然在中學里不詳細研究光的衍射,但是這表演實驗無疑地會使学生們在課程範圍之外感到興趣並擴大加深對自然光的波動性的認識。     

試論“力的合成和分解”的教學

关於“力的合成和分解”的教学,茲就個人初步考慮到的一些問题提出幾點不成熟的意見,希望大家在參考之餘,展開討論,並給以批评和指正。 (一)本章的教学目的课本前幾章所講的是关於質點的動力学,從分析直線運动的現象開始,紧接着闡述運動定律和討論運动的合成,最後达到能量守恒定律這一具有普遍意義的结論。本章所論述的,就力学的整個系統而論,則是所谓“剛體靜力学”。但本書並沒有引用“動力学”和“靜力学”等名稱,这是因為本章所給學生的是物理学中的力学基礎知識,内容比較簡單,方法也比較淺易,還不需要作“動力学”和“靜力学”的分類;而更重要的,則是由於這樣就能使学生對力學现象作全面的和聯繫的觀察與了解,把“靜”和“动”的相對意義與依存关系系統地統一結合在本書第一至第六各章之中。試看,在本章第一節(课     

e和N的数值是怎樣演變的

在現用教科書里,電子電量(e)和阿伏加德羅數(N)所採用的數值順次是4.80×1O~(-10)和6.02×10~(23);但是幾年以前,在當時的教科書裹,我們看見的却是e=4.77×10~(-10)靜電單位,而N=6.06×10~(23)/克分子。這其間,也許有人會發生這樣的疑問:到底這兩個數值是怎樣演變出來的呢? 這篇短文企圖對此作一簡單的叙述,以供大家參考。我們知道,e和N的關係被體現於e=F/N(式中F是法拉第常數)這一簡單的公式中,顯然有着密切的聯系。可以看出,在測定上只要其中有一個獲得了新的結果,則另一个也就會隨之而發生變化,其間很明顯地有着相互推動的作用。而從事實上看來,歷史的發展情勢也正是如此。     

關於太陽視像的形狀和大小及由距日遠近所引起的問題

早晚的太陽视像何以會變橢,何以覺得比正午大?早晚以外的太陽視像都真是正圓形吗?“近者熱、遠者凉”的說法,何以與地球距日遠近的情形相矛盾?這些问題的一部份,在天文學、氣象学、物理學和心理學里面早已間接直接多多少少的有些說明。這里參酌新舊說法,加入本人意見,把這些問題集中起來談一談。談法取以下的方式: 1.盡可能運用一些數字,希望把定性的常識的說明,弄成比較接近於定量的科學性的說明。 2.雖然力求運用數字,但也力求結合實際,以免把物理的說明完全搞成演證幾何習題的樣子。即使有了計算結果,還盡可能的舉出實測數字作證,或說出實驗的方法。     

我們是怎樣進行‘彈性體振動的傳播——波’的教學的

高中物理學第二册第九章‘振動與波’中關於叙述波的形成和性質這一部分的教材(自31節至40節)是使學生樹立波動概念的基本知識的。波動是能量傳遞的一種形式。在這以前我們所講的能量傳遞形式,都是從一個物體傳遞給另一個物體。例如風在吹動帆船或風車的時候,風的能量就傳遞給帆船或者風車;水蒸汽用很大的速度衝在汽輪機的葉片上的時候,使葉片和連在葉片上的整個輪機轉動,水蒸汽的能量就傳遞給輪機。所有這些都說明這個物體對另外的物體做功的時候,這個物體的能量就傳遞給另外的物體。而波動却是在彈性體內所有質點相互联繫着作振動的一種運動狀態,它把由於別的物體對它作功而得到的能量在體內     

几位俄国科学家在电学方面的贡献——读书笔记

在電学緒論的備課當中,由於自己對俄國学者們的工作成就知道得太少,因而感到了一定的困難,我認識到這會使貫澈教學上的政治思想性受到一定的限制。為了補救這種缺陷,我曾參閱了某些材料。這些材料雖然不需要全部放在教授的内容中,但是對於一個物理教師來說,充分掌握這些材料却是完全必要的。因此我把自己的閱讀筆記摘錄一部份,供給和我有同樣困難的同志們參考,我想這對手邊缺乏材料的同志們可能會有些幫助。因為我閱讀的書籍有限(書名列於文末),而且這些書籍又多不是宨T論述俄國科學家的成就的,所以寫在下面的材料並不是完整的。關於這一點,我希望手中有充分材料的同志們今後多加補充,互相供應,充實我們的教學內     

觀察帶電微粒徑跡的儀器

通常是藉威尔遜雲室的膨脹來观察α及β粒子的徑跡。伹是由於可观察的時間太短(不过0.1秒),故不適合於演示的目的;此外,由於威爾遜雲室具有可動的部分因而構造複雜,在学校中製造好的雲室是有困难的,而现成的教学用雲室又不容易調節,結果也很难令人滿意。下面介紹一种構造简單的所謂擴散雲室,它有延續的可見性,而且不需要特别的调節,在任何一個物理实驗室中都能够很簡易地製成这類雲室。雲室是一個立方形或圆柱形的密閉的容器(圖1),四壁是     

擺共振底演示實验

作擺共振的演示實驗時,通常是把一些擺悬挂在一條比较短的公共线上。这时在各個擺之间便获得了緊密的耦合,共振現象伴随有拍产生。各个擺交换着能量,它們振动底振幅依次地时而减小到零,時而增大着。由於附加的复杂的過程,使所演示的共振现象得到这样的複雜情况,是非常不適宜的。它轉移了對基本现象的注意力,学生常常提出问题:为什么在擺之间会發生能量交换呢?要回答这个問题不是很容易的。因為在耦合很强的振动系统中,所發生的現象底理论是相当复杂的。 對於演示在各個擺聚密聯繫的情况下的共振,其缺點還在於:在日常生活中大多数的情况,觀察到的共振现象是發生在某一個在週期性外力底作用下的振动系统或是兩個微弱的耦合的振动系统,强耦合的系统是罕見的。     

電子顯微鏡

在三百多年以前,人們已經發現了光學顯微鏡。由於人們不斷的鑽研和改進,现在的光學顯微鏡已經能够把微小的物體放大到1000—2000倍了左右,它可以使我們觀察到大小在0.00002厘米左右的顆粒。我們在顯微鏡裏能够看見的最小微粒的大小,叫做顯微鏡的‘鑑別距離”。所以目前光學顯微鏡能够達到的鑑別距離大約是0.00002厘米或0.2微米。現在我們要問,我們是否可能使光學顯微鏡的鑑别距離再小一些,也就是使它的鑑别力再大一些呢?要回答這个问題,我們必須簡單的來談一下光的波動性質。大家都知道,當平行光線穿過狹縫的時候,如果縫是相當的狹,那末在缝后面屏幕上出現     

用“水氣壓計”測量高度

在講述“大氣壓随地方的高度而不同”這一課時,學生常會聯想到:樓上與樓下的高度有了不同,大氣壓也應該有改變;可是在水銀氣壓計與無液氣壓計上却看不出明顯的改變。為了解決這個困難,我們設計並自製了“水氣壓計”這個簡單的儀器,同時我們又利用它測量校旁小山的高度。最初我們用一個平底燒瓶,注入少量的水(含有紅或藍色的墨水),用橡皮塞把燒瓶口塞緊,取細長玻管穿過皮塞並使管口插入水中。自玻管吹入少量空氣,使水柱能因瓶內氣壓增加升至燒瓶口上,以刻度尺附於玻管上,其裝     

关於力学中三條守恒定律的適用範圍

在普通物理的教學中,講到力學中機械能守恆定律、動量守恆定律和角動量守恆定律的時候,我們對於這三條定律的適用範圍,往往不很强調或不很注意。我們摘引梁寶洪所譯的福里斯—季莫列娃普通物理學中的幾段有關的材料來看一下。在第一卷第66頁上有着關於動量不滅定律的敘述:“構成一封閉系統的各物體底動量底向量和,即這封閉系統底總動量向量,在整個的運動期間內保持不變”。而關於封閉系統的敘述則是“物體彼此之間相互作用,但不舆這系統外部的物體相互作用”。在93頁有着能底不滅和轉换定律的敘述:“對於一封閉的系統(外力之功等於零),當一切過程在這系統內部發生時,這系統底能量保持不變,在此情形下,能量可以從某種形式轉變為另一     

“轉動”中幾個問題的教学

“轉動”這個課题從教學法方面來說是最困難的課题之一。困難首先在於作匀速圓周運動的質點的向心加速度的論證。教師一般是用下列的方案來講述這個問題的: (1) 速度是一個矢量,因此只有在它的大小和方向都不改变的情形下才是一個定值。例如,在匀速直线運動中速度就是一個定值。 (2) 在質點的匀速圓周運動中,速度只是大小保持一定,方向則在不断变化着,因此,匀速圓周運動是一個变速運動。 (3) 任何變速的運動,都是有加速度的運動,這就是說,質點的匀速圆周運動是有加速度的運動。 (4) 質點在匀速圓周運動中的加速度在任何時刻都是指向圆心並可用下述公式來計算: