普通物理实验改革的一些新尝试

我系金属物理组在1964年11月办了一个半工半读试点班,到现在已经有一年时间了。工读的方式是上午上课,下午劳动。每周上课时数只有9小时。其中普通物理课堂讲授、实验、习题课每周至多占4小时。按老方式,实验课和讲课分家是没有办法安排的。这样就促使我们进行了一些改革的尝试。我们采用了讲课和实验交错进行的方法安排教学,所谓交错进行,即一段时间集中讲课,一段时间集中做实验。具体安排以光学为例: 几何光学讲课时间4周(每周4小时) 几何光学实验时间4周(每周4小时)     

物理教学中贯彻少而精的做法和体会

1965年秋季,我们在试行半工半读的物理系二年级普通物理的电学教学中,在过去教学改革的基础上,进一步贯彻了少而精的原则,减轻了学生的负担,收到了较好的效果。由于试行了半工半读,教学时间大大减少。电学的教学时数由96学时减为60学时。而教材总篇幅接近500页。这些教材,用96学时教完尚感吃力,现在时间削减了将近40％,还要进一步减轻学生负担,提高教学质量,看来问题的关键就在于进一步贯彻少而精,大力精简教材。就已教过的电学前三章内容(包括绪论、自学参考题、习题、复习思考题等)来说,我们新编的教材由184页减为96页,砍掉将近一半。教学时间由36学时减为24学时(包括复习4     

5d过渡金属氧化物—Weyl半金属奇异量子物性研究

绝缘体系统的拓扑量子行为是当前物理学领域的焦点。那么没有能隙的金属体系是否也有拓扑非平庸行为呢?答案是肯定的,5d过渡金属元素既有着大的自旋轨道耦合,又有着不可忽略的电子关联作用,由其构成的材料体系因而具有奇异的量子物性。本文先简介人们最近关注的几类5d材料,着重讨论烧绿石结构铱(Ir)氧化物(A2Ir2O7,其中A=Y或稀土元素)。我们通过第一性原理计算结合有效模型成功地预言了这一大类磁阻挫材料的基态磁构型,并预言A2Ir2O7是Weyl半金属。我们发现和拓扑绝缘体一样,作为一种新型拓扑量子态,Weyl半金属态也具有其拓扑性质:Weyl点是受拓扑保护稳定的;Weyl半金属有着受拓扑保护的表面态,即非闭合的费米面(Fermi arc);它对外场的响应也由其拓扑性质决定(只与Weyl点的位置有关,和能带的细节无关)。我们进一步预言尖晶石结构锇(Os)氧化物(AOs2O4,其中A=Ca或Sr)是有着特别磁电响应的Axion绝缘体。最后我们讨论了电子关联、自旋轨道耦合、磁序结构对钙态矿结构锇氧化物的影响,进一步确定NaOsO3是由磁序导致金属–绝缘体相变的Slater绝缘体。     

外尔半金属及其输运特性

外尔半金属是继石墨烯以及拓扑绝缘体之后的又一个研究热点。相比于后两者,外尔半金 属独特的三维无能隙线性色散能带结构使得它有很多奇特的性质,如：手性反常、手性磁效应、 反弱局域化、手性朗道能级和负磁阻效应等。实际样品中无序总是不可避免的,所以考虑无序对 体系的影响是很有必要的。我们回顾了无序下第一类以及第二类外尔半金属的相变特性,并获得 了完整的相图,这些无序诱导的相变丰富了拓扑安德森绝缘体和安德森金属绝缘体相变的物理内 涵。我们同样回顾了长程短程无序影响下的第一类外尔半金属体系的输运,发现了一种不能采用 玻尔兹曼输运方程来描述的输运过程。我们介绍Imbert-Fedorov 位移这一光学中的效应在外尔 半金属中的实现,这为更好地应用外尔半金属提供了更多的可能性,随后采用波包散射,我们解 释了外尔半金属中的超高载流子迁移率问题的原因,最后我们给出一个简要的总结。     

极端情形的物理——Ⅲ 高压和高密度

在前面两篇关于极端情形下的物质的行为的文章中,我们已讨论了高温和低温的效应,在本文中我们将讨论很高压强的效应。这样我们对于物性的探讨是否就算完全了呢?还有没有其他的“极端情形”需要讨论呢?无论如何,     

对小球是否会脱离轨道类问题的探讨

由光滑半圆柱面的最高点自由滑下的小球,下滑中一定会脱离圆柱面,如果改为光滑半椭圆柱面,是否会脱离呢?改为光滑抛物面又会如何呢?文中对这类问题作出了定量分析与研究.     

关于物理教学和生产相结合的一些意见

为了克服教学中的三脱离(脱离政治,脱离实际和脱离生产)现象,物理教学必须与生产劳动相结合。怎样才能使物理教学和生产相结合呢?这是所有物理教师都在考虑的问题,现在就我自己的认识谈谈以下几点意见。     

佩兰测定阿伏伽德罗常数的方法

 我们在用分子运动论处理两种不同气体时,通常需要知道的是这两种气体的分子数目而不是它们的质量.但是,怎样才能知道气体分子数目呢?     

电源对“半偏法”测电流表内阻的影响

用“半偏法”测电流表内阻,是我们熟知的一种比较成熟、可靠的实验方法,其实验电路如下图所示。通过对实验结果的误差分析得知:能使实验结果准确的条件是R≥100R′(有的书中将其说成R≥100r_q)。但这个条件如何实现?电源对实验结果又有什么影响?     

对定滑轮、动滑轮特点的探究

滑轮分为定滑轮、动滑轮两种，这是由滑轮所处的位置决定的．定滑轮固定不动，动滑轮随着物体一起移动．定滑轮不省力，可以改变力的方向；动滑轮省一半的力，但不能改变力的方向．这是定、动滑轮的特点，在教学时，我们怎样让学生认识这些特点呢?     

我們怎样在生产劳动过程中向学生进行科学知识教育

为了贯彻党的教育方针,克服教育工作“三脱离”的现象。我们在各级党魏领导下一年来曾大力开展了勤工俭学,大办工厂的活动。广泛地组织学生参加各种劳动,从中收到了很大的成绩。学生参加生产劳动的主要目的是丰富学生的书本知识,扩大学生的知识领域,使理论与实践结合起来,并从劳动过程中受到思想教育和政治锻炼。生产劳动怎样和教学相结合?半年来本校初步摸索到一些办法,现整理如下:     

漫谈第二类Weyl半金属

近日,清华大学物理系研究人员及合作者在Weyl半金属研究中取得新进展:首次在实验上观测到第二类Weyl半金属(MoTe_2)上的拓扑费米弧,在真实材料中证实了破坏洛伦兹不变性的第二类Weyl费米子的存在。相关文章于2016年9月6日在Nature Physics上发表~([1])。这是继去年第一类Weyl费米子得到证实之后凝聚态物理研究上的又一重大突破。什么是第二类Weyl费米子?它与第一类Weyl费米子有何区别?作者通过本文来做一个简单的介绍。     

半金属磁体

半金属磁体是近些年来日益受到关注的一种新材料，也是物质具有一种新形态，在半金属磁体的能带结构中，两个自旋子能带分别具有金属性与绝缘性，从而产生自旋完全极化的传导电子，这一特性使它有可能在新一代微电子设备中发挥重要作用，并为极化输运理论及自旋电子学的研究开辟崭新的领域，文章主要介绍了半金属磁体的命名、特征和几种典型的材料，回顾了在寻找半金属磁体过程中的理论计算和实验研究的发展历程，并对巳在半金属磁体材料中发现的一些具有应用价值的磁输运现象作了阐述。     

关于大气压的一个问题

初中物理学上册(人民教育出版社,1963年版)习题十四第三题:“在杯子里装满水,用厚纸盖住,然后用手按着厚纸把杯子倒过来。手松开以后,水为什么不会流出来?”这是由于杯子倒过来以后,杯子里的水受到大气压强产生的向上的力,这个力平衡了水的重量,所以水不会倒出来(如图1)。如果杯子里的水没有装满,只装了半杯,把杯子倒过来,纸片也不会掉下来,这又怎样解释呢?教学指导书(第65页)     

谈物理教育中的人文教育功能

学科教学和人文教育是两种基础的教育方式,两者具有不可替代的教育功能.如果说学科教学是一个人的骨骼和肌肉,那么人文教育是要塑造个人的灵魂.没有强壮的身体是可怜的,缺乏健康的灵魂是可悲的.那么作为基础学科之一的物理应如何更好地体现其素质功能,为新世纪培养合格的人才服务呢?     

西部中等职业学校计算机教学的几点思考

 在现代化教学中,计算机教学已是一门不可缺少的功课。在沿海大城市,小学生能够熟练地应用计算机已是很平常的事了;可是在西部,教育一线的教师能够熟练应用计算机的只是极少的一部分,大部分只是简单的操作一些常用的基础性软件,还有一小部分(主要是指偏远地区)连计算机都没摸过,岂能谈得上操作?那么他们所教出来的学生又会怎么样呢?这是值得我们大家探讨和关注的话题。     

质谱仪的发明者阿斯顿半

英国实验物理学家阿斯顿因发明质谱仪分离同位素而获得1922年诺贝尔化学奖.他只拥有学士学位,这在诺贝尔奖的获得者中是不多见的.他是怎样取得成功的,又为何能取得成功?是值得我们去探究的.文章着重介绍了阿斯顿的研究历程,并分析其成功经验,以为今天所倡导的创新研究提供借鉴.     

从交通红绿灯谈起

在日常生活中,我们经常看到交通红绿灯,它美丽而又醒目,装点着我们的城市,同学们也大都知道"红灯停,绿灯行"的交通规则.然而,当我们提出为什么要用红绿灯作交通指示灯?而又为什么偏偏规定为红灯停绿灯行呢?可否反过来规定为红灯行而绿灯停呢?想必单靠生活经验就很难说得清楚了,因为这里蕴藏着一定的科学道理.     

运用电磁感应定律第二种表述的两个误解

电磁感应定律第二种表述告诉我们,磁场变化要引起感生电动势,导体运动要引起动生电动势。运用这个关系时,存在两个误解:①关于“磁场变化”,只注意了磁场所在区域的B是否随时间变化,没有注意到它也包括磁场分布区域在空间的位置是否随时间变化。②关于“导体运动”,只注意了它相对于磁场的运动速度,没有注意到更本质的是相对于观察者的速度, 在关于“电磁感应佯谬”的讨论中,一些作者曾多次提到永磁体从弹簧夹中拉出的实验[1]。在图一中,磁体被拉出时,感应电动势为零。这个结论是怎样得到的呢?一般认为,根据电磁感应定律的第二种表述:第一,…     

高中物理过渡教学的思考

高中物理有相当多的内容学生在初中已学过.因此听课时心不在焉,教师也“走马观花”式的草草而过.这显然违背了教材编写的意图和要求.实际上,这部分内容为做好知识过渡,深化教学改革,留出了更大的时间和空间,那么如何进行这部分内容教学,以真正实现教学目的呢?