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．     

一本培养了几代物理学家的经典著作——评《晶格动力学》

晶体中原子围绕其平衡位置作微小振动,是晶体原子的一种最基本的运动方式.晶格动力学主要研究晶体结构、晶格原子振动谱以及晶格振动对于固体力学、光学、电学与热学性质的影响.牛津大学出版社1954年出版的马克斯·玻恩(M.Born)和黄昆合著的<晶格动力学理论>[1],是一本在量子力学基础上论述晶格动力学的经典著作.     

电介质物理

物理学是研究物质基本运动规律的科学，按照物质的基本运动形式，物理学最早的分支为力学、声学、热学．电磁学、光学和原子物理学，后来按照所研究的物质的结构层次．又将物理学分为天体物理、地球物理、凝聚态物理、原子和分子物理、核物理和基本粒子等．     

高校物理系基础课介绍

 许多高中毕业生和社会青年想报考高校物理系或物理专业,但不知所开设的课程.为了满足他们的要求,本刊新辟《高校物理系基础课介绍》栏目,分期介绍普通物理的《力学》、《热学和分子物理学》、《电磁学》、《光学》、《原子物理学》;理论物理的《理论力学》、《热力学和统计物理》、《电动力学》、《量子力学》、《固体物理学》.     

关于单原子自旋与转动自由度的教学探讨

在热学课程的教学实践中我们发现,因学生对于微观原子概念的理解仍然停留在宏观的经典力学物理模型中,当讨论气体分子的自由度时,单原子的自旋和转动自由度等问题就会对积极思考的学生带来困惑.鉴于此,本文对单个原子的自旋与转动自由度进行了简要探讨,并区分量子自旋与经典物理的自转运动,强调自旋是微观粒子的内禀属性,没有经典概念与之对应,并指出将原子视为质点的简化假设有助于低年级学生掌握关于原子自由度的基本概念与物理图像.     

物理学──新技术的先导

物理学是研究物质运动的最普遍的形态(力学的、热学的、电磁学的等等)以及它们之间相互转化的一门基础科学.物理学基础研究的目的在于认识物质运动的客观规律和揭示不同层次的物质的内部结构.但历史事实证明,作为基础科学的物理学其研究结果往往能够变成改造世界的强有力的工具     

金纳米管力学性能的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟方法, 研究了金纳米管沿不同晶向拉伸与压缩载荷下的力学性能, 并分析了金纳米管的半径对其力学行为的影响. 在模拟计算中, 采用镶嵌原子势描述金原子之间的相互作用. 模拟结果表明, 在拉伸及压缩过程中, 不同晶向的金纳米管力学性能相差较大, 在拉伸和压缩载荷下金纳米管<110>向的屈服强度最大; 在三个晶向<100>, <110>, <111>的金纳米管中, <100>晶向的金纳米管其屈服强度和杨氏模量都远远小于其他晶向. 研究结果还发现, 当纳米管的半径小于3.0 nm时, 金纳米管的屈服强度没有大的变化, 而当半径大于3.0 nm后, 随着半径的增大, 其屈服强度明显降低. 关键词： 分子动力学模拟 金纳米管 力学性能     

苏联8—10年级机器学、电工学实习课

一、实习课和其它科目的联系和区别 1.实习课和物理课的联系。八—十年级的机器实习课和电工实习课是建立在通晓普通课程特别是物理学的基础上的。例如八年级机器学实习课要研究车床构造、传动装置就必须有力学的基础知识;九年级汽车学实习课和力学、热学均有很大联系;十年级电工实习课和物理的电学的关系更加紧密了。只要我们对比一下电工实习的大纲和物理学十年级的大纲就可以明显的看出来。例如电工实习的第一部分是电气测量仪器,实习的时间恰好在学生学习了物理学中直流电部分以后,正在学习磁场和电磁感应时。又,如电工实习做第四部分——电话和无线电部分时学生在物理学中已学过了电磁振荡和电磁波。     

积雪物理学概论

积雪研究与冰的研究紧密相连,以至于人们用雪冰学来概括该研究领域,但是雪和冰相比较也有其本身的特殊性.本文仅从积雪研究的物理学方向进行论述. 虽然积雪研究首先是作为自然地理问题提出来的,但是积雪研究与物理学研究相互交叉的性质却日益显著,物理学的许多分支已渗透到积雪研究的许多方面,而积雪物理学的研究与深化也开拓了物理学研究的新领域,促进了部分物理学分支的发展.积雪物理学这一应用物理学分支尽管还不够完善,但已初具规模。积雪物理学的形成也体现了现代科学发展的交叉性、综合性和系统性.其主要内容可分为积雪力学、积雪热学…     

用能量守恒观点分析和解答物理问题

能量守恒与转化定律是自然界中最基本和最普遍的规律之一．运用能量守恒的观点分析物体的运动与相互作用规律，是物理学中常用的研究问题的一种重要方法．在力学、热学、电磁学、光学以及原子物理学中，都会涉及一些用能量观点分析和解决的物理问题．此类问题需要学生有较高思维起点，以及对物理过程进行全面、深入分析的能力，是历年中学生物理竞赛中考查学生能力的好素材．本文通过对几道全国物理竞赛试题的解析，探讨能量守恒与转化定律在物理解题中的应用．     

从物理现象着手教好活的物理学——谈2011年国家级精品教材《普通物理学教程热学》第3版和2005年国家级精品课程热学

文章作者主持的国家级精品教材《热学》第3版和国家级精品课程热学的目标和特色是要教好活的物理学.热学教材和教学内容的"实"、"新"、"宽"就是从物理现象着手教好活的物理学的重要体现,而在此基础上进一步强调科学思维方法的训练,特别是强调创新能力的培养,这就是"活".课堂讨论是热学课程又一特色.     

大学物理导论(修订版)

内容简介本书是部面向前沿、内容丰富、信息量大、独具特色的大学物理教材全书分上、下两册。上册包括力学与相对论、热学。下册包括电磁学、光学、原子与原子核物理学。书中叙述了物理概念的形成、发展和演变过程,具体且深入地揭示了物理概念的内涵。在阐述物理学的基本原理和基本定律时,还介绍了这些理论建立的过程,在重大物理发现中物理学家探索的历程,分析了他们的研究思路、创造性工作特点以及所用的研究方法。在保持经典物理知识体系相对完整的     

电介质物理

电介质物理广东工学院基础部范仰才中山大学物理系李景德广东工学院基础部刁胜方一、物理学中的电介质物理物理学是研究物质基本运动规律的科学，按照物质的基本运动形式，物理学最早的分支为力学、声学、热学、电磁学、光学和原于物理学，后来按照所研究的物质的结构层次...     

电子社会学——凝聚态物理的内容和风格

1 什么是凝聚态物理学 物理学也被称为"自然哲学".简而言之,它研究的是时空和物质的基本结构及其深层的组织原理.当代物理学大体上可以分为四个主要分支:高能物理学、天文(宇宙)物理学、原子分子和光学物理学,以及凝聚态物理学.     

力电混合系统的拉格朗日方程

物理学是所有自然科学的基础,而力学在物理学中占有极重要的地位。本文以力学中的牛顿第二定律和电磁学中的基尔霍夫电路定律这两个不同领域的方程为切入点,通过单自由度阻尼谐振子的力学系统和LRC串并联电路的类比,逐步揭示力学和电磁学系统的相似性。根据能量转换的普遍规律,本文运用分析力学的方法构造了一个统一描述力学-电磁学框架的拉格朗日方程,并尝试探讨方程本质的物理解释。     

物理学在现代医学诊断与治疗中的应用

介绍了物理学（包括生物力学、热学、声学、电磁学、光学、射线与放射性核素）在现代医学诊断与治疗中的应用。     

分子动力学模拟BCC铁中级联碰撞产生的缺陷结构及其演变(英文)

用分子动力学模拟BCC铁中级联碰撞原子的演变过程.结果显示,级联碰撞的原子不仅可以临时地产生自间隙原子、空位、以及<100>,<110>和<111>哑铃型缺陷,也可以产生<110>和<111>,以及<110>和<110>哑铃型缺陷的复合缺陷.模拟显示在模拟的能量范围内,如果初级碰撞原子的能量越大,该原子引起的级联碰撞覆盖区域会越大.发现具有几千电子伏特初级碰撞能量的原子引起的级联碰撞覆盖区域大约为11~15个晶格常数大小.同时还发现在级联碰撞的初始阶段(0.0~0.75 ps)不仅会有自间隙原子与空位的生成,同时也会有少量的自间隙原子与空位缺陷复合而消失.     

21世纪物理专业知识的培养对《热学》教学的要求

文章从《热学》的教材建设、物理学思想、教学内容和教学方法等方面阐述了21世纪物理专业知识的培养对《热学》教学的要求。     

沉痛悼念高炳坤教授

清华大学物理系教授,《大学物理》杂志原副主编高炳坤先生于2011年10月1日因病在北京不幸与世长辞,享年75岁.高炳坤教授1960年毕业于南开大学物理学系,曾在七机部二院、重庆后勤工程学院工作,1977年到清华大学物理系执教,直至1996年退休.高炳坤教授在清华大学物理系工作期间,主要从事普通物理教学工作.他热爱本职工作,精益求精,潜心钻研教学内容和教学方法,讲课深入而又生动,得到学生的热烈欢迎和高度评价.他参与了《普通物理学辅导与答疑》丛书中的《力学与热学》、《电磁学》的编写,其中《力学与热学》曾获北方十省市     

物理与电子科学系

物理学专业学制四年 ,授理学学士学位。培养目标 :培养掌握物理学的基本理论、基本知识和实验技能 ,获得进行科学研究的初步训练 ,能在高等和中等学校进行物理学教学的教师、教育科研人员和其他教育工作者。培养要求 :主要学习物理学的基本理论和基本知识 ,受到进行物理实验以及教育理论与实践的基本训练 ,初步具备进行物理学基本理论及其应用研究的能力、从事物理教学和教学研究的基本能力。主要课程 :力学、电磁学、光学、热学、理论力学、电动力学、量子力学、热力学统计物理、中学物理教学法、计算机应用。电子信息工程专业 (非师范 )学…