碱束斯特恩-盖拉赫实验

利用K束斯特恩－盖拉赫实验装置，通过对束源和表面电离探测器的改进，实现Li,Na,K,Rb,Cs全碱束斯特恩－盖拉赫实验。     

封面说明

1922年,斯特恩和盖拉赫设计并实现了现在以他们两人名字命名的斯特恩-盖拉赫实验(Stern-Gerlach experiment),首次证实了原子磁矩在磁场中的取向是量子化的[1-2].这一实验结果不仅对于电子具有自旋自由度的假设给予了直接的实验验证,而且在量子力学的哥本哈根解释的建立过程中发挥了不可替代的作用.今年是这一具有里程碑意义的实验结果发表一百周年.本刊以他们的实验装置的示意图作为今年的封面,以致纪念.     

斯特恩-盖拉赫实验历史概述

斯特恩-盖拉赫实验在近代物理实验中的地位举足轻重.就实验方法而言,其核心部分分子束方法影响了后世许多重要的物理实验.就量子力学的基本原理而言,它既是量子态制备的范例,又是一些量子测量的成功典例.通过对大量相关文献的调研和挖掘,立足于物理原理与史料相结合的研究方法,期望尽量真实地还原斯特恩-盖拉赫实验的历史事实,着重理清该实验与电子自旋、角动量空间取向量子化这两个概念之间的关系.     

斯特恩——盖拉赫实验中非匀强磁场的等效和钾原子的速度分布

近年来,斯特恩——盖拉赫实验装置在我国研制成功,填补了高校近代物理实验的一个空白。这一实验在原子物理和量子力学中只作原理性的简单介绍。在此,我们就该实验装置的核心部件——非匀强磁场的等效和实验中关于钾原子束的速度分布及其它对偏移束流强度的分佑影响等作较详尽的论述,以充实历史上这一著名实验的教学内容。一、双导线等效磁场——非匀强磁场图1为斯特恩——盖拉赫实验装置中用     

斯特恩与盖拉赫:一只劣质卷烟是如何帮助重新规划原子物理的

斯特恩一盖拉赫实验的故事揭示了坚韧的品格、意外与运气有时候是如何以碰巧正确的方式组合的．     

关于电子自旋的实验验证和理论思考

本文从斯特恩──盖拉赫实验证实电子具有自旋入手,用电子“自旋──轨道耦合”直观地解释了光谱线精细结构的双重线。     

复合斯特恩-盖拉赫实验中的量子力学基本原理

从一个复合斯特恩-盖拉赫实验装置的结果分析,逐步引入量子力学的基本知识,包括二维希尔伯特空间中波函数、自旋算符具体形式、态叠加原理,测量理论、不确定关系和波函数随时间演化的薛定谔方程等。     

钾束斯特恩-盖拉赫实验的几个技术性问题

本文结合我们用沈阳教学仪器厂生产的Ｓ—Ｇ装置所得到的一些结果，对斯特恩－盖拉赫实验的几个技术性问题进行讨论并给予理论解释．     

对斯特恩-盖拉赫实验的新认识

斯特恩-盖拉赫实验是20世纪的重要物理实验.斯特恩因为这个实验的成功而获得了诺贝尔物理学奖.最近笔者得到的若干关于这个实验的文献,其内容与过去的说法有很多的不同.把这些文献内容与以前人们对这个实验的认识进行比较、分析,对于这个实验由设想到成功的过程都有新的认识.     

教育部高等学校物理基础课程教学指导分委员会2009年大学物理和大学物理实验课程教学基本要求研讨、培训会议纪要

基础物理课程教学基本要求是高等学校制定相应课程教学计划和教学大纲的基本依据,是编写教材的依据,也是检查教学质量的依据．为推进高等学校在基础物理课程教学中切实实施大学物理和大学物理实验课程的基本要求,并进一步实质性地推进高校物理教学质量的提高,教育部高等学校物理基础课程教学指导分委员会于2009年7月3日-7月7日在合肥召开了“大学物理和大学物理实验课程教学基本要求研讨、培训”会议．     

泻流速率分布函数及其应用举例

气体分子从容器壁上的小孔逃逸时,如果小孔直径远小于平均自由程,则容器内处于平衡的气体所受到的扰动可以忽略,这种分子从容器壁上小孔逸出的现象称为污流[1].泻流现象在分子速率分布的测定,同位素分离等方面有许多应用.泻流分子的速率分布与麦克斯韦速率分布有区别,初学者容易忽视以致产生混淆.本文简单介绍泻流速率分布函数,并以斯特恩-盖拉赫实验的分析为例说明其应用,供普通物理教学的参考. 如所周知,按麦克斯韦速率分布律,分子的速率在区间υ～υ dυ内的几率为式中dn为单位体积内该速率区间中的分子数,n为单位体积分子数.但泻流气体…     

诺贝尔物理学奖百年回顾

 （续）１９４１年未发奖．１９４２年未发奖．１９４３年斯特恩（ＯｔｔｏＳｔｅｍ,１８８８-１９６９）因发展分子束方法并测出质子磁矩,获得了１９４３年度诺贝尔物理学奖．斯特恩在实验中观察到：注入高真空室内的原子或分子沿直线运动,形成一束粒子流．这束粒子流,在某些方面类似于光束．斯特恩的实验工作就是由此发展起来的．１９１９年,斯特恩对银原子首次采用了这种方法,用以检验在１８５０年前后得到的气体分子中分子速率的理论计算结果．从１９２０年开始,斯特恩和他的助手革拉赫一起用实验验证空间量子化的正确性,并测量质子磁矩。     

大学物理实验的微观教学模式及实践

对大学物理实验的基本特点进行了分析研究,提出了在大学物理实验教学中实施微观教学的建议,并介绍了一种量化大学物理实验教学的方法。     

地方性应用型理工科院校大学物理实验教学体系的构建简

提出了构建地方性、应用型理工科院校大学物理实验课程体系的基本原则;阐明如何建立层次化和具有专业特点的模块化大学物理实验教学体系;进而通过教学模式、教学方法以及评价体系等方面的改革,实现大学物理实验在应用型人才培养中的作用。     

地方性应用型理工科院校大学物理实验教学体系的构建

提出了构建地方性、应用型理工科院校大学物理实验课程体系的基本原则;阐明如何建立层次化和具有专业特点的模块化大学物理实验教学体系;进而通过教学模式、教学方法以及评价体系等方面的改革,实现大学物理实验在应用型人才培养中的作用。     

大学物理和大学物理实验课程教学基本要求研讨会会议纪要

根据教育部文件和高等学校物理基础课程教学指导分委员会2006年丁作会议的精神，为在高校中切实实施和在实施中进一步完善大学物理和大学物理实验课程教学基本要求，教育部高等学校物理基础课程教学指导分委员会和江苏省物理学会于12月8日～10日在南京理工大学共同举办了大学物理和大学物理实验课程教学基本要求研讨会．     

国外高校物理实验课程的特点分析

大学物理实验作为学生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端,主要是让学生学习基本物理实验知识、实验思想、方法技术,培养学生理论联系实际、实事求是的科学态度和实践创新能力.为了提高我校大学物理实验课程的建设水平,对国外部分知名高校的物理实验课程开设方式和培养模式进行了调研,对我校大学物理实验课程的建设及发展方向进行了一些思考,也为国内高校的大学物理实验课程建设提供一定的参考价值.     

诺贝尔物理学奖百年回顾

（续） １９４１年 未发奖． １９４２年 未发奖． １９４３年 斯特恩（Ｏｔｔｏ Ｓｔｅｍ，１８８８—１９６９）因发展分子束方法并测出质子磁矩，获得了１９４３年度诺贝尔物理学奖． 斯特恩在实验中观察到：注入高真空室内的原子或分子沿直线运动，形成一束粒子流．这束粒子流，在某些方面类似于光束．斯特恩的实验工作就是由此发展起来的．１９１９年，斯特恩对银原子首次采用了这种方法，用以检验在１８５０年前后得到的气体分子中分子速率的理论计算结果．从１９２０年开始，斯特恩和他的助手革拉赫一起用实验验证空间量子化的正确性…     

基于《基本要求》的新建本科院校大学物理实验教学模式研究

针对新建本科院校大学物理实验教学的现状,结合教育部高等学校物理基础课程教学指导分委员会制定的《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》,按照"能力培养+成本最小化与效益最大化"的原则,构建了"一个目标、五个模块"的大学物理实验分层次教学课程体系,对大学物理实验"多元化、交互式"的教学模式进行了研究与探讨.     

原子力显微镜的研究型教学实验设计探讨

介绍了原子力显微镜的基本工作原理及其应用,阐述了在大学物理实验课程中开设原子力显微镜有关实验的必要性和重要意义,结合在教学和科研方面的经验,指出了在大学物理实验课中开设原子力显微镜有关实验的设计。最后,以分析半导体薄膜的形貌特性为例,探讨了原子力显微镜在大学物理实验课中的具体应用。