漫谈比喻和物理学

 古人曰:“言而无文,行之不远。”为增强语言的力量,提高表达的效果,便产生了各种修辞方法。比喻是广泛运用的一种。它以具体、浅显、熟悉的甲事物说明抽象、深奥、陌生的乙事物。甲乙既有某些相似,故可“比”;又有本质区别,故称“喻”。不论明喻、暗喻、借喻,巧在洞察出本体和喻体间的相似处。“治学门径本相通,评文论理皆神飞”,人文学科如此,自然科学也不例外。在破译大自然里隐蔽着的法则及应用它们的探索中,比喻倍受青睐。物理学里的比喻与普通比喻相比,敏锐的洞察力是发端于文理贯通的根基上的,即人文、物理的完美结合。     

熵与熵变

 在热力学中,为了判断一切不可逆的过程的进行方向,人们引入了熵的概念。熵是一个比较抽象的物理概念,它代表着自然界中所有不可逆过程的一个特有的判断标准。一、熵所量度的物理内容我们依据经典统计力学的观点讨论熵所量度的物理内容。设有一个不受外界影响的孤立系统。这个系统中每个粒子都在做无规则的热运动,粒子间不断地相互作用和碰撞着,大量粒子分布在各自不同的动力学状态。由于这是一个不受外界影响的孤立系统,系统的总能量和粒子数是恒定不变的,变化的只是所有粒子各自不同的动力学分布状态。在不同时刻,系统粒子不同的动力学分布状态对应不同的分布几率Ｐｉ。     

学习物理过程中常见典型错误分析

 常言道,知己知彼,百战百胜。物理教师只有深入了解学生在学习物理的过程中常犯的典型错误,在备课时才能对症下药,有的放矢,收到事半功倍的效果。学生在学习物理的过程中常见典型错误可以归纳为如下12种,认真分析这些典型错误所产生的原因,从中可以受到启发,从而能掌握教好物理的正确方法。一、抛不开错误的生活经验,有碍于对物理概念与规律的深刻理解对于力和运动的关系,学生在上初中时就看到马拉车的情况,马拉车时,车就运动,马不拉时,车就不动,因而就很容易形成“力是产生速度维持物体运动的原因”这样一个错误概念,这一错误的生活经验有碍于对牛顿第一运动定律的深刻理解.     

信息技术与物理研究性学习

 一、研究性学习概述1.研究性学习的界定研究性学习是指学生在教师指导下,根据学生自己选定的课题,以个人或小组合作的形式,通过研究问题主动获取知识、应用知识、培养能力的一种学习方式。研究性学习是以问题为载体,在教学过程中创设一种类似科学研究的情景和途径,让学生通过自己收集、分析和处理信息来实际感受并体验知识的生产过程和应用过程,使学生通过研究对信息的处理能力、探究能力和实践能力得以提高、发展学生的科学态度和合作精神。2.物理教学中研究性学习的开展研究性学习强调以学生为主,教师只是作为咨询者、指导者和帮助者,学生的具体任务由学生自己完成。     

原型启发在解题中的应用

 当人研究某个问题,突然在某一事物的启发下,引起相似性或相关性的联想,进发出创造性的新设想,从而使问题得到顺利解决。这种从其他相似性或相关性事物中得到启示,进发灵感的方法称为原型启发。能够起到启发作用的事物叫做原型。     

Li2、LiH的激发态和Li2H的基态结构与势能函数

使用“对称性匹配簇-组态相互作用”方法,对Li2分子三重态的第一激发态、LiH分子的基态、单重态的第一和第二激发态的几何构型与谐振频率进行了优化计算.利用“群操作求和”方法分别对这4个态进行单点能扫描计算,并拟合出了相应各态的Murrell-Sorbie势能函数.使用多种方法对Li2H分子的基态结构进行优化,并用优选出的密度泛函(B3P86)方法对该分子进行了进一步的频率计算.结果发现Li2H分子的基态稳态结构为C2v构型,在此基础上用多体项展式理论导出了它的解析势能函数,其等值势能图准确再现了Li2H分子的结构特征和离解能.首次报导了该分子对称伸缩振动等值势能图中存在的两个对称鞍点,对应于反应LiH Li→Li2H,活化能大约为18.7×4.184 KJ/mol.     

二维位置灵敏探测器输出图像畸变的修正

高分辨(e,2e)谱仪采用二维位置灵敏探测器同时对能量和角度进行多道测量.二维位置灵敏探测器由级联使用的微通道板和电阻阳极板组成,由于电阻阳极板的边缘效应和制造工艺的缺陷,测量得到的位置图像与实际图像总会有一定的形变,存在一定的非线性.本文针对高分辨(e,2e)谱仪二维位置灵敏探测器输出图像的“桶形”畸变及位置非线性,采用一种简易的冷刻法(用脉冲信号来模拟真实电子束团),检验了二维位置灵敏探测器的Gear型电阻阳极板的线性好坏,并用分割成小三角形的方法找出测量得到的畸变图像与原始真实图像的映射关系,再用此关系对其它测量得到的畸变图像进行修正,并对修正的结果进行了评估.通过修正,由“桶形”畸变所造成的图像扭曲得到明显改善.修正后的x方向非线性由修正前的2.1%变为0.59%.这种检验和修正方法对其它领域类似探测器输出图像的修正也有一定的指导意义.     

我们心目中的楷模

于敏先生是我国核科技事业的卓越指挥者，是为“两弹一星”研制做出突出贡献的科学家。我们认识他并在他指导下工作是在氢弹突破之后的20世纪60年代末，我跟着他参加过几个大项目的理论设计研究工作。在工作中，需要用计算机对设计方案进行物理验证，一个方案需经反复验证，多次修改才能方案定型．通常初步计算结果出来之后，搞物理的找出问题所在，迅速做出修改，并交由计算工作者修改程序，再上机，在理论设计比较成熟的基础上，通过冷实验加以验证，得出结果后再做物理分析，再上机计算，最终由热试验加以检验。这一过程有点像在涌浪波涛间行船，能够最终抵达彼岸需要经历许多困难和曲折。     

记忆中抹不去的几件小事

第一次见到于敏先生是1982年9月，那时我刚到北京应用物理与计算数学研究所，于先生是所长．作为一名年轻的科研人员，那时候当面向于敏先生请教的机会不多，但认认真真拜读过于敏先生写的一本内部讲义．很为于先生的学识折服，因为在讲义中于先生易懂且严密地论述了一些非常复杂的科学问题，后来又读过于敏先生写的另一本内部讲义《等离子体动力学理论》，更加深了对于先生学术造诣的认识。     

对中学物理"难学难教"现象分析

中学物理“难学难教”似乎己成为多数物理教师和学生的共识，那么物理“难学难教”的涵义是什么？中学物理包括初中物理和高中物理，是不是初中物理和高中物理都存在“难学难教”的现象？笔者做过一次问卷调查，调查对象为初中的初二、初三两个年级学生和高中的高一、高二、高三三个年级学生．调查的内容是：在数学、物理、化学三科中，你认为哪一科最难学？哪一科比较难学？哪一科容易学？认为物理最难、比较难、容易的三项统计结果如表1所示。