量子电动力学的实验验证

一、量子电动力学的产生 量子电动力学是目前物理学中最成功的理论之一.然而,与认识任何其他的客观规律一样,它是在实践、认识、再实践、再认识的循环往复的过程中发展和建立起来的,这一认识运动是永远不会完结的.实践是检验真理的唯一标准,量子电动力学的理论与实验间的比较将继续进行下去. 氢原子的光谱由许多分立和尖细的谱线组成,这是很早就发现了的.1885年巴尔末总结了大量光谱数据,得出氢原于光谱中可见谱线频率的经验公式,这一规律性是经典理论所无法解释的.1913年玻尔提出了氢原子的理论,在当时的实验误差范围内,为巴尔末的经验公式…     

邮票上的物理学史——气体动理论和统计力学的建立

气体动理论是热学的一种微观理论 ,用分子的运动来解释物质的宏观性质 .它的基本概念有两个 :一是物质由大量分子和原子组成 ;二是热现象是这些分子无规运动的一种表现形式 .首先看气体的状态方程 .状态方程是描写气体状态的宏观参数 ｐ、Ｖ、Ｔ所满足的方程 ,它本身是一项宏观性质 .但是任何微观理论都应当能够导出状态方程 ,而且真实气体的状态方程即范德瓦尔斯方程的确是由气体动理论导出的 .英国化学家玻意耳于 1 662年 (他的邮票见本专栏“真空和大气压”一节 )由实验发现 ,对于一定量的气体 ,在恒定温度下 ,其体积与压力成反比 ,即 ｐ…     

黑格尔的时间空间观念初探

黑格尔在<自然哲学>一书中对空间和时间作了深入的分析与讨论,提出了自己的时空理论.按照这个理论,空间和时间都是物质存在和运动的形式,空间不能和充实于其中的东西分离开,时间是现实事物的历程,时间与空间是不可分离地统一的,它们从属于运动.黑格尔的这一理论应当被看作是牛顿和爱因斯坦理论之间的一个过渡,起到了一个承前启后的作用,有着重要的历史价值.     

理论力学中混沌内容的讲授

介绍一种在理论力学教学中讲授非线性混沌的方法.这个方法的特点是混沌内容与理论力学内容不脱节,只占用6～8学时,但可以把混沌动力学的最基本概念在理论力学框架内讲清楚.     

电磁力和弱力的统一

1983年标志着粒子物理发展史中特别引人注目的十年的结束.在从1973年开始的这十年中,有三个特别重要的,或许可以说具有历史意义的成就.它们是: 1.理论上与实验上实现了控制所有电磁现象和弱相互作用的力的统一. 2.认识到强相互作用粒子(核子、介子和其他强子)事实上是由称为夸克的更小的组分构成的,并发展了一种关于夸克之间作用力的初步理论. 3.承认存在着除了质量外其它性质几乎完全相同的三代基本粒子族.每一代包括两个夸克,一个带电轻子(电子、μ子和τ子)和一个中微子. 电磁力和弱力的这种统一理论与强相互作用的初步理论一起,称为“标…     

讲授量子理论的一种方法(六)

七、量子理论-它是完全的理论吗? 在介绍了量子理论的基础思想之后,我们能够来描述一些有趣的结果.但在将这些新思想应用于各种具体情形前,我们想你可能喜欢了解一下在本世纪二十年代引起物理界分裂的并至今仍有影响的著名论战.它的内容与你的日常生活很少有关,甚至与你可能从事的任何科学工作也关系甚少.然而,我们希望这一深人到哲学的漫游能引起你的兴趣. 论战涉及的一个重要概念是因果关系的概念.这一术语是不容易用所有哲学家都能满意的方式来定义,但我们将满足于普朗克采用过的如下简单定义: 与由一个事件的发生总能事先推断出另一事件…     

高压下β-BaCu_2S_2电子结构和光学性质的第一性原理研究

本文采用密度泛函理论方法对β-BaCu_2S_2的电子结构和光学性质进行了理论计算和分析.优化后的晶格常数与实验值符合良好.通过能带分析表明该晶体是一种直接带隙半导体,得出的带隙值为0.562 e V,与其他理论计算方法得出的结果接近.对介电函数的计算表明β-BaCu_2S_2是一种各向异性材料,随着压强的增大,介电函数虚部向高能区域移动,且峰值变高.计算所得静折射率的平方近似于静介电常数,与理论公式符合良好.随着压强的增加,晶体的光学常数如吸收系数、反射率、折射率和能量损失函数曲线均向光子能量增大的方向移动.研究表明加压是改变β-BaCu_2S_2晶体电子结构、调制光学性质的有效手段.     

弱电统一理论的创始人之一——格拉肖

 本世纪最伟大的科学成就之一是弱电统一理论,它的建立完成了人类历史上的又一次大综合。人们认为它可以与麦克斯韦电磁理论相媲美。为此,格拉肖、温伯格和萨拉姆分享了1979年度诺贝尔物理学奖。本文介绍的正是弱电统一理论创始人之一:格拉肖。一、格拉肖其人S.L.格拉肖(Sheldon Lee Glashow)1932年12月5日生于美国纽约。     

以衍射理论为基础考虑双光子吸收的Z-扫描理论

以菲涅尔-基尔霍夫衍射理论为基础,建立了非线性介质对高斯光束的衍射模型,对高斯光束通过非线性介质后的传输行为进行了详细的理论推导和数值计算,从一种新的角度解释了Z-扫描现象.理论推导出了考虑双光子吸收的闭孔和开孔Z-扫描曲线的统一公式,是计算非线性折射率和双光子吸收系数的一种新方法.数值模拟计算表明,对于考虑双光子吸收的闭孔Z-扫描曲线,其结果与经典的Z-扫描理论完全一致.而对于已给定的开孔Z-扫描曲线,用该理论计算出的双光子吸收系数是经典开孔Z-扫描理论计算值的1/3,其它结论与传统Z-扫描理论完全吻合.该理论的近似条件只要求薄样品和小非线性吸收,比传统理论具有更好的准确性.     

原子核与激光的相互作用(2)——激光增强的核共振中子宽度

本文研究强激光对中子-核辐射俘获反应过程的影响.已往有关这一问题的理论和实验研究中曾出现过巨大的分歧.从爱因斯坦有关光发射与吸收的一般理论出发,推导了计算激光增强的核共振中子宽度的普遍公式,其特点是用与模型无关的可测量表示.对已发表的实验进行了理论分析,计算值与实验结果不矛盾.讨论了进一步观测激光-核反应效应的可能前景.