谈谈宇宙射线物理学

宇宙射线是在宇宙空间运动着的带电的高能粒子流.宙宇射线物理学主要是研究宇宙射线的起源、在星际空间的加速、传播,以及和物质的相互作用.在50年代以前,宇宙线物理的中心研究课题,一方面是探索宇宙射线本身的属性,如初级宇宙射线的成分、能谱,以及其强度在空间和时间上的变化     

将科学研究融入大学物理教学的探讨——以宇宙射线研究为例

科学研究与教学工作相辅相成,互相促进,文中我们依托宇宙线教育部重点实验室,结合多年来从事大学物理教学工作及西藏宇宙射线实验研究的经验,将大学物理中的粒子作用、光电效应、康普顿散射与宇宙射线科学研究的相关知识进行了融合.虽然目前宇宙射线并未全面进入教育视野,但宇宙射线研究是物理界非常重要的一项课题,为人类认识粒子及宇宙起...     

胡乾善对宇宙射线的研究

胡乾善(1911-2004),振动专家和工程力学教育家,1934—1937年留学英国期间师从布莱克特研究宇宙射线,曾参与宇宙射线的国际合作研究,并与苏联物理学家去高加索山4km处进行宇宙射线测量.他是最早参与宇宙射线研究的中国物理学家之一,回国后由于无研究设备,后致力于机械振动研究.该文是在胡乾善的博士论文及已发表的论文的基础上,回顾并分析了上世纪30年代胡乾善在宇宙射线方面的研究工作,目的是使读者了解当时物理学界在此方面的研究进展.2011年是胡乾善百年诞辰,2012年是宇宙射线发现100周年,谨以此文纪念.     

献身祖国核科技事业的一代先驱——纪念王淦昌诞辰100周年

 王淦昌先生是我国著名核物理学家、中国科学院资深院士、“两弹一星”功勋奖章获得者、我国实验原子核物理、宇宙射线及粒子物理研究的主要奠基人和开拓者，在国际上享有很高的声誉。在七十年科研生涯中，他始终活跃在科学前沿，孜孜以求，奋力攀登，取得了多项令世界瞩目的科学成就。     

核物理相关领域的最新进展

核物理、加速器、数据获取处理和计算机技术的突飞猛进,极大地推动了核物理相关领域的迅速进展。本文评述了在基本粒子物理、宇宙学、宇宙射线物理、原子物理这些相关领域的最新进展。     

利用示波器测量μ子寿命

μ子是地球表面的主要宇宙射线,可以通过碘化钠等常见闪烁体探测器进行探测.本文介绍了一种利用高采样率的示波器对探测器所捕捉到的μ子信号及其衰变信号进行数字化采集、线下软件分析的实验方法,进而得到μ子寿命.本实验操作相对简单,可以在不使用放射源和传统核电子学的情况下,拓展为近代物理或专业物理实验中的一个粒子探测前沿项目.     

胡乾善对物理学和中国教育的贡献

胡乾善,著名振动专家和工程力学教育家.1933年毕业于清华大学物理系,1934年留学英国伦敦大学,从事宇宙射线研究工作,1937年获得博士学位后归国.1944年改行从事机械工程研究及工程力学教育工作,为东南大学力学学科的发展做出了巨大贡献.本文着重分析胡乾善对宇宙射线研究、力学研究、教学方面的贡献,深入分析了胡乾善的学术成就及教育特色.通过对胡乾善的学术与人生经历的挖掘,为近代物理学史提供史料,并学习胡乾善的高尚品质,缅怀胡乾善先生.     

宇宙射线引起的地球正电荷积累

宇宙射线是从宇宙空间射来地球的微观粒子流,其中质子占原初宇宙射线的荷电粒子的90% 左右,其余是α粒子和其它原子核,电子仅为质子流的1 % .因此,宇宙射线可以看作是从宇宙空间不断流向地球的正电荷流.在太阳活动最大年,由于行星际磁场的调制作用,赤道面上宇宙射线强度比高纬度区域小.由人造卫星得到的测量结果表明:太阳活动最大年在大气层顶赤道面上宇宙射线的强度为[1] 0.56粒 子/厘米～2 ·秒.取上述值的一半,i=0.28 粒子/厘米～2 秒,地球的半径 R= 6.4 × 10～8 厘米,地球的表面积S=4πR～2 = 5.1×10～18厘米～2 ,则流向地球的宇宙…     

献身祖国核科技事业的一代先驱——纪念王淦昌先生诞辰100周年

王淦昌先生是我国著名核物理学家、中国科学院资深院士、“两弹一星”功勋奖章获得者、我国实验原子核物理、宇宙射线及粒子物理研究的主要奠基人和开拓者，享有国际盛誉。在70年科研生涯中，他始终活跃在科学前沿，孜孜以求、奋力攀登，取得了多项令世界瞩目的科学成就。     

献身祖国核科技事业的一代先驱——纪念王淦昌诞辰100周年

王淦昌先生是我国著名核物理学家、中国科学院资深院士、“两弹一星”功勋奖章获得者、我国实验原子核物理、宇宙射线及粒子物理研究的主要奠基人和开拓者，在国际上享有很高的声誉．在70年的科研和教学生涯中，他始终活跃在科学前沿，孜孜以求，奋力攀登，取得了多项令世界瞩目的科学成就．     

固体核径迹探测器

绝缘固体具有记录核粒子径迹的能力,这是在1959年前后发现的.1958年在氟化锂单晶体中,用光学显微镜观察到铀裂变碎片的化学蚀刻径迹.第二年在薄云母中,用电子显微镜直接观察到裂变碎片径迹.接着,相继在玻璃和有机聚合物中,发现带电粒子能产生径迹.此后又发现更多的绝缘物质能记录粒子径迹.就是这样,产生了固体径迹探测器和径迹蚀刻技术[1-3].十多年来,固体径迹探测器和径迹蚀刻技术的发展,已导致它可能和已经在很多方面的应用.这此应用场合包括宇宙射线物理、天体物理、核物理、地球物理、地质学、考古学、地球化学、中子剂量和反应堆物理等…     

缪子成像及元素成分分析

缪子为轻子的一种,主要来源于宇宙射线和加速器.宇宙射线缪子能量高、穿透性强,是一种天然的非破坏性基本粒子"探针",可以对物体进行成像和无损检测.加速器缪子强度高、能量可调,可以对物体快速成像.加速器产生的负缪粒子进入材料会形成缪子原子,级联跃迁产生的X射线可以对材料进行元素分析.文章介绍了宇宙射线缪子成像、加速器缪子成...     

γ射线暴理论中有争议的两个问题

 γ射线暴是指宇宙射线中的γ射线爆发,属宇宙线天体物理学研究的范畴.它是通过对γ射线爆发所释放出来的巨大能量的研究来认识我们目前的宇宙及天体的演化.     

极端超高能宇宙线的天体起源含磁单极的活动星系核模型

首先介绍了极端超高能宇宙射线的探测现况和理论研究中的困难. 从作者自己1985年前后提出的高速旋转的含磁单极的活动星系核模型出发，提出极端超高能宇宙线的天体起源的新理论模型. 其核心思想在于利用磁单极催化核子衰变, 产生高能带电粒子. 在Lorentz变换下, 含磁单极天体的径向磁场诱导出一直延伸到很远处的电场. 在这个电场的加速下，荷电粒子(结合一系列物理过程)可以到达10²¹eV的能量. 而且具有同观测相比较的流量.     

宇航员"看到"的闪光之谜

宇航员在太空中偶尔会“看到”一种闪光 ,这种现象早在 195 2年就由托比亚斯 (Tobias)预言过 .Apollo 11号上的宇航员最先报道了他们在太空中感觉到的闪光现象 ,而且大部分是在他们闭上眼睛时感觉到的 .人们猜测这些闪光可能是由于宇宙射线粒子与视网膜作用造成的 .但是这种现象的准确起因长期以来一直是个谜 .近来 ,科学家们对和平号空间站上的实验结果所做的分析显示 ,这种闪光现象是由两种不同的宇宙射线引起的 .地球是被称作磁层的磁场环绕着的 ,磁层保护着地球不受宇宙射线的辐照 .但是在巴西海岸外的南大西洋上的一定区域 ,这种防护…     

宇宙射线的起源

不少的书籍讲述了宇宙射线,许多研究者在这个领域中工作着,他们已经研究了宇宙射线的许多性质。然而,关于宇宙射线这个自然现象的起源这样一个重要的、长久以来就使科学家们感到烦恼的问题,直到目前还没有最终地得到解决。由宇宙空间射进大气层来的原始宇宙射线乃是一些以接近光速的速度运动着的荷电粒子流。其中最多的是质子,亦即氢原子核。在宇宙射线中也发现了一些较重的元素的核:氦核     

PAMELA合作组的测量数据挑战宇宙射线理论

欧洲PAMELA合作组的科学家声称,PAMELA合作组所获得的测量数据对宇宙射线在宇宙中如何加速的理论提出了挑战.根据他们的说法,通过宇宙的质子和氦核的能谱不仅彼此不同,而且不符合宇宙射线理论中用于描述这些粒子的能谱(通量与能量之间的关系)的简单幂律.这种不一致可能意味着物理学家不得不寻找对宇宙射线加速的新的解释.     

以科研能力培养为导向的大学物理课堂设计——以“相对运动”的教学设计为例

以“相对运动”教学设计为例,阐述如何通过调动学生的归纳思维、形象思维和发散思维来构建有深度、有广度且有趣味性的优质物理课堂,有效衔接学生从中学物理向大学物理的过渡,从而实现学生科学素养和科研能力的提高.教学实践表明,利用“相对运动”的概念来解释弹弓效应是一个绝佳的思维训练选题,不仅对高中和大学普通物理的衔接教学起到很好的参考作用,经深化和拓展以后还可以用于解释冲浪中的加速机制、光和声波的多普勒效应、磁力弹弓、宇宙射线的加速机制等等.     

超高能宇宙射线的谜团

宇宙射线是指来自于太空的质子和其他原子核．少量宇宙射线具有极高的能量,可以超过10^20eV,这比世界范围内最强大的粒子加速器所能达到的最高能量还大一亿倍．这些极高能量的宇宙射线的来源一直是一个谜团．     

安德森（Anderson，Carl David，1905—1991）美国物理学家（Physicist，America）

安德森由于发现正电子而获1936年诺贝尔物理学奖，时年31岁，是最年青的诺贝尔奖得主之一。1930年他以优异成绩获加利福尼亚理学学院的博士学位，以后留校任教并研究宇宙射线。他设计了一个用铅板隔开的云雾室，以便观察宇宙射线的轨迹。因为宇宙射线的能量极高，即使在很强的磁场中也不易观察到它运行轨道的弯曲；铅板可以衰减宇宙射线的大部分能量，因而使其轨迹呈现明显的弯曲，从而暴露更多的秘密。