谈谈物理学中的理想模型

 物理学就是研究物质运动变化规律的科学。它是怎样研究的呢？方法很多,其中一种重要的方法就是建立理想模型。所谓理想模型,就是为了抓住本质,解决问题,对复杂的事物进行简化抽象后而建立的理想化模型。拿质点来说,它是一个没有大小和形状,只有质量和位置的点。这样的点在实际上是不存在的。但是,我们在研究一些问题时,不能不把某些物体看成点,尽管它实际上可能很大,比如地球绕太阳运动,我们就把地球和太阳都看成质点。物理学中的理想模型在各分支中都有,如力学中的质点、刚体、弹性体、塑性体、理想流体、弹簧振子、单摆.     

关于理想模型及其在物理学中的作用

中学物理和大学物理所研究的对象,严格说来大都是理想模型.研究理想模型所遵循的规律,为解决实际中大量复杂的物理问题奠定了基础.因此,建立理想模型不仅是物理学的研究方法,也是大、中学生学习物理时必须掌握的一种重要思维方法.     

物理学中的“场”和“理想模型”

一物理学中＂场＂的概念桌子、黑板、房、树木……都是由分子、原子组成的,而分子、原子又是由电子、质子、中子等基本粒子组成的.这些实物都是物质.物质是客观存在的,能作用于我们的感觉器官而引起感觉的东西.在我们周围的物质世界里,     

类比方法在物理学研究中的作用及其局限性

 类比的概念物理学发展中的大量事实表明:类比是一种极其重要的研究方法,很多定律公式都是通过类比方法得到的。那么,什么是类比?金岳霖在《形式逻辑》中说,类比法就是在观察到两个或两类事物在许多属性上都相同时,便推出它们在其他属性上也相同。其思路是:已知A与B有共同的属性a1,a2,a3,…an,并且已知A有属性b1,b2,b3,…bn,由此推出B也具有属性b1,b2,b3,…bn。这一诠释稍嫌狭隘,事实上在物理学的发展过程中,很重要的一种类比还应包括数学形式的类比,即根据两个体系一部分性质的相似性推出它们所适用公式的相似性。     

试析物理学简单性的含义

 我们知道,简洁是艺术作品的一个重要特征,而追求简单性不仅是艺术美具有的特征,同样也是科学美具有的特征。作为科学重要组成部分的物理学,其美学基本特征之一就是简单性。这首先是由于“自然界喜欢简化,而不爱用什么多余的原因来夸耀自己”,客观世界存在着简单性的一面;其次是由于人们的认识有一个简单到复杂的发展过程,对于复杂的事物、现象和过程,首先要把它们分解为简单的要素,才能加以认识,即人的认识本身必然有一定程度的简单性;另外,还由于简单性是与确定性和大信息量联系在一起的,正如当代英国著名科学家波普所言：“简单的论断……同不太简单的论断相比价值更高,因为它们告诉给我们的更多.     

物理学大师与音乐的不解之缘

 我在阅读物理学家的传记时,发现一个十分有趣的现象:很多物理学大师都是音乐爱好者,他们所从事的科学活动与音乐有着千丝万缕的联系。我们知道,物理学研究,主要运用的是逻辑思维和数学语言,其创造性劳动的特点重在“现实主义”;而从事音乐活动则主要是运用形象思维和艺术语言,所体现的风格重在“浪漫主义”。这两种思维方式看上来是完全相反的,可是它们竟如此神奇地统一在那些物理学家的身上。这是什么原因呢?本文想对此作一番探讨。     

求学物理五十年

我们生存于物质世界之中.物理学是研究物质的本质和运动规律的学科.认识客观规律,将之总结和概括,形成物理学基本定律,如大家熟知的牛顿力学三定律,电磁学的麦克斯韦方程组和量子力学的薛定谔方程等.     

关于力学、热学和原子物理学中自由度的几点思考

1引言自由度概念以其广一延而深邃之内涵,一向是普通物理教学中的重点和难点．本文将结合笔者的教学实践,以力学中的实例为切入点,进而深入分析热学和原子物理学中涉及自由度的一些具体事例,希望裨益于教师和同学．     

麦克斯韦电磁场理论的科学思想方法论

 科学思想的诞生和科学理论的建立不是偶然的,它是许多先辈科学家研究的概括、综合、引申和发展以及科学家本身的丰富联想、独到智慧和创造性思维的产物,其中蕴含着科学家新思想和丰富的方法论上的教益和启迪.     

耗散Jaynes-Cummings模型中微观与唯象学主方程方法的比较

在有耗散的Jaynes-Cummings模型中,对原子与腔复合系统初始处于贝尔态或是原子激发态而腔场为真空态时分别运用微观与唯象学主方程进行求解,并分析这两类主方程在不同耦合区域的区别．结果显示,在强耦合和大失谐情况下,微观主方程求解得到的原子基态的布居数呈线性增长,但唯象学主方程获得的结果却呈非线性增加．在弱耦合区域,这两类主方程求解得到的原子基态布居数都出现快速增加,但是用唯象学主方程要比用微观主方程得到的布居数增加得更快．通过分析与讨论,该结果可能对耗散的腔QED中更好的实现逻辑门提供理论参考．     

在双螺旋结构的发现中物理学的作用与贡献

简述了薛定谔对基因物质的预言和德尔布吕克等人关于DNA是遗传物质的确定;介绍了DNA结构的X射线衍射分析,其中包括在X射线晶体学中的布拉格方程,螺旋结构的傅里叶变换,威尔金斯对双螺旋结构的实验验证;介绍了分子模型方法,其中包括键角与键长,杂化轨道理论,碳四面体型轨道的量子力学计算,在分子的空间构型中氢键的作用.     

高中物理中传送带问题的基础模型和解决方法

传送带问题是高中物理教学和高考考查的一种常见力学模型.此类问题一般从两个方面展开:一是受力和运动分析,受力分析的关键是注意摩擦力突变(大小、方向)——发生在物体的速度和传送带速度相同的时刻;运动分析中的关键是相对运动的