现代物理知识
 
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2005年 17卷 01期 刊出日期 2005-02-18

3 医学物理学科的发展和现状
汤晓斌,戴耀东,陈达
医学物理学科在人类璀璨的科学知识宝库中,物理学和医学是两个重要的分支,而且物理学与医学的结合给物理学的发展带来了巨大的活力,也给医学诊疗技术带来了革命,医学物理(medicalphysics)学科正是这一结合的产物。
2005 Vol. 17 (01): 3-7 [摘要] ( 1817 ) [HTML 0KB] [PDF 2418KB] ( 1271 )
7 为什么宇宙中的物质与反物质不等量
周书华
宇宙学家认为在大爆炸中产生了相等数量的物质与反物质。如果物质与反物质粒子是严格地彼此相反的,它们应该已经发生湮灭而只剩下光子。然而,我们的宇宙是以物质为主的,这意味着大爆炸之后物质与反物质经历了不同的过程。为说明这种过剩的物质,粒子物理的标准模型预言,物质和反物质的衰变速率略有不同。
2005 Vol. 17 (01): 7-7 [摘要] ( 1884 ) [HTML 0KB] [PDF 500KB] ( 888 )
8 中微子在其他学科研究中的应用
Michael F. Altmann,辛标
目前宇宙学研究认为,中微子生成于137亿年前宇宙诞生后持续扩张、冷却的过程中。理论认为,这些中微子形成了绝对温度为1.9K(-271.2℃)的宇宙背景辐射(有别于另一种宇宙大爆炸理论所预言的"微波背景辐射",其温度为2.7K)。宇宙中其他能量的中微子源于星体活动和超新星爆发的过程。因此,随着宇宙的诞生,便有了中微子的存在。
2005 Vol. 17 (01): 8-12 [摘要] ( 1880 ) [HTML 0KB] [PDF 2435KB] ( 1147 )
13 金星凌日及中国古代的相关记载
戴闻
2004年6月8日,金星凌日准时光临。当时,金星恰好穿越地球与太阳之间的连线。从地球上看,金星就像是一颗"美人痣",从东向西缓缓地爬过太阳火红的面庞。这是百年未遇的天文现象,可以说,现在生活在地球上的任何人都未曾亲眼目睹过。天文学家告诫公众,为了避免眼睛受到伤害,观察金星凌日需要用铝膜减光镜。
2005 Vol. 17 (01): 13-16 [摘要] ( 2632 ) [HTML 0KB] [PDF 1626KB] ( 1101 )
17 跳蚤模型与熵增原理
廖耀发,佘守宪
在物理学中,讲述热力学第二定律的统计意义时,为了从微观上说明自然过程的方向性,一般常以气体的自由膨胀为例。如图1所示,设一容器由隔板分成体积相等的两部分A和B,开始时,气体充满A室,而B室则是真空的;当抽去隔板后,气体分子充满整个容器,而且自动收缩,使气体分子全部返回容器A室的概率极小.
2005 Vol. 17 (01): 17-21 [摘要] ( 2010 ) [HTML 0KB] [PDF 2161KB] ( 1556 )
18 20世纪最基本的3个方程
王志符,张一方
纵观世界,大至浩瀚无垠的宇宙,小到构成万物的基本粒子,真是五彩缤纷,万象纷呈。但是,它们都有一定的规律性,可以被逐步认识。最奇妙的是,尽管这些规律各式各样,令人眼花缭乱,然而概括起来都离不开一些最基本的方程,每个方程都只包含极少几个常数,形式简单,却能预言大量现象。
2005 Vol. 17 (01): 18-18 [摘要] ( 1936 ) [HTML 0KB] [PDF 424KB] ( 1385 )
19 纳米科学技术概述
米丽琴
一、历史背景在20世纪90年代的科技报刊上,经常出现"纳米材料"和"纳米技术"这种名词。什么是"纳米材料"呢?通俗一点说,就是用尺寸只有几个纳米的极微小的颗粒组成的材料。1纳米为10亿分之一米,用肉眼根本看不见。但用纳米颗粒组成的材料却具有许多特异性能。因此,科学家又把它们称为"超微粒"材料和"21世纪新材料"。而纳米材料并非完全是最近才出现的。
2005 Vol. 17 (01): 19-21 [摘要] ( 1890 ) [HTML 0KB] [PDF 1380KB] ( 1403 )
21 物理学家计算出宇宙真实"年龄"
周道其
在意大利大萨索国家实验室(NationalLaboratoriesofGranSasso)进行研究工作的一组意大利和德国科学家成功计算出,宇宙"年龄"比迄今为止认为的"年龄"大约老10亿"岁"。大萨索国家实验室位于地下1400米深处,以避免外界干扰和辐射,并使科学家能对核反应进行精密测量。
2005 Vol. 17 (01): 21-21 [摘要] ( 1929 ) [HTML 0KB] [PDF 423KB] ( 1054 )
22 混沌——一门方兴未艾的科学
王逗
混沌是20世纪90年代科学界最引人注目的研究热点之一。在物理学方面掀起了继相对论和量子力学以来基础科学的第三次大革命,从而在对世界的看法方面,改变了牛顿决定论的宇宙观,确定了偶然性在宇宙学、天体物理学、地质学、遗传学及社会学各不相同领域的重要地位。
2005 Vol. 17 (01): 22-24 [摘要] ( 1802 ) [HTML 0KB] [PDF 1505KB] ( 983 )
25 住宅现浇板裂缝产生的原因与防治
苗鹏
近年来,传统的预制板逐渐被现浇板所取代,由于使用了现浇楼板,房屋的整体性、抗不均匀沉降性和结构安全性均有很大提高,但也伴随产生了一些楼板裂缝的情况,不少住户担心这些裂缝起因于房屋的基础沉降而向有关部门投诉。例如株州市某小区共建住宅楼14幢,建筑面积约8万m2,砖混结构,室内无分隔墙,全部为现浇板,板厚100-120mm,现场拌和浇捣,混凝土强度等级C20.
2005 Vol. 17 (01): 25-54 [摘要] ( 1742 ) [HTML 0KB] [PDF 921KB] ( 1191 )
26 力和能量概念关系的演变及思考
毛多鹭,王欣
力的概念和能量概念是物理学科赖以建构的两个基本概念,是学习者必须抓住的两条主线,这两个概念是相互联系不可分割,但又有区别,对两者本质的关系的认识是一个有趣的逐步发展的过程,而这一过程还在继续。对这一过程作一番审视,必将有利于我们对物理的学习,也有利于我们对物理概念及自然规律的理解和进一步的探索。
2005 Vol. 17 (01): 26-28 [摘要] ( 2132 ) [HTML 0KB] [PDF 1334KB] ( 1198 )
29 光合作用研究中国有突破
奇云
关于植物进行光合作用的机理研究,几百年来一直是科学研究的一个重大课题。最近,我国科学家率先独立完成了这一课题的核心问题研究。国际权威科技期刊《自然》以封面和评论文章的形式发表了我国科学家的研究成果。
2005 Vol. 17 (01): 29-30 [摘要] ( 1765 ) [HTML 0KB] [PDF 938KB] ( 1194 )
30 物理学家证实质子既像球又像花生
周道其
质子结构已成为美国能源部杰弗逊实验室研究人员的焦点,一系列质子结构实验得出令人意想不到的结论,原来发现质子可以具有绝不是物理学家习惯想像的那样简单的球形。做出这样结论的基础是对质子中电荷和磁化强度分布的测量。
2005 Vol. 17 (01): 30-30 [摘要] ( 1752 ) [HTML 0KB] [PDF 486KB] ( 976 )
31 聚焦水星:"信使"号的太空之旅
李良
2004年8月3日,美国宇航局成功发射了"信使"号水星探测器,开始了炎热的水星之旅。按照预定计划,"信使"将于2011年3月抵达预定的环绕水星的轨道,它将围绕水星进行为期一年的科学探测。"信使"携带的多种科学仪器,将对水星的表面、内部、大气、磁场以及附近的空间物理环境进行综合考察。科学家们期待着信使号谱写空间科学时代行星物理学的新篇章。
2005 Vol. 17 (01): 31-35 [摘要] ( 1847 ) [HTML 0KB] [PDF 2306KB] ( 1090 )
35 封面照片说明
李博文
中科院高能所研究人员正在研制的硬X射线调制望远镜HXMT,是目前世界上具有高灵敏度和较好空间分辨本领的空间硬X射线望远镜。该探测系统由18个单体组成,每个单体包括一个板条式准直器和一个探测面积为280平方厘米的NaI/CsI复合晶体探测器。
2005 Vol. 17 (01): 35-35 [摘要] ( 1883 ) [HTML 0KB] [PDF 498KB] ( 906 )
36 光量子与量子通信
郑好望,肖胜利,朱峰
近年来,随着光纤通信技术的日臻发展完善,人们把目光逐渐转向新通信技术的开发与研究,而在众多研究项目中,量子通信技术无疑是最具潜力和应用前景的。量子通信是20世纪末期新生的交叉学科,是量子信息学的一个重要方面,经过几年的不懈努力,我国以及欧美和日本等发达国家在这一新兴领域已取得了一系列重大突破。
2005 Vol. 17 (01): 36-37 [摘要] ( 1838 ) [HTML 0KB] [PDF 877KB] ( 988 )
37 测量测试仪器技术的革命——虚拟仪器
周杰,徐满平
虚拟仪器(VirtualIn-struments,简称VIS)是虚拟技术的重要组成部分。它是由计算机技术、测量技术和微电子技术高速发展而孕育出的一项革命性的技术。虚拟仪器这一概念最早是由美国国家仪器公司(NationalInstrument,简称NI),在20世纪80年代中期提出的,即所谓"软件就是仪器"。
2005 Vol. 17 (01): 37-38 [摘要] ( 1749 ) [HTML 0KB] [PDF 865KB] ( 972 )
39 纤维内窥镜在临床医学上的应用
吴运平,陈立波,童家明
近年来由于光纤技术得到飞速发展,纤维内窥镜日益增多,使它在临床医学上的应用越来越广泛。光纤内窥镜已从单纯的诊断过渡到通过内窥镜进行治疗,从而开辟了医学上的一个新领域一介入医学或管腔医学(InterventionalMedicine)。目前使用的光纤大致可分为两种,一种是阶跃型光纤,其结构是将传光用的纤芯用折射率比它小的包层包住.
2005 Vol. 17 (01): 39-40 [摘要] ( 1929 ) [HTML 0KB] [PDF 894KB] ( 1232 )
40 新型光波导材料——光子晶体光纤
李启成
20世纪50年代,人类对电磁波的利用已到达了微波阶段。但在微波通讯技术远没有获得大规模应用的时候,比微波更短的电磁波(即光波)通讯技术都已经广泛应用了。光波通讯的载体是光纤。正当现在使用的普通光纤迅速普及的时候,人们于1996年研制出了第一个光子晶体光纤(Photoniccrystalfiber简称PCF)。由于它奇异的传光特性,光子晶体光纤引起人们的极大兴趣。也许在不久的将来,光子晶体会成为新一代的光波导走进我们的生活。
2005 Vol. 17 (01): 40-41 [摘要] ( 1873 ) [HTML 0KB] [PDF 966KB] ( 915 )
42 利用红外技术诊断电力设备故障
杨燕
红外技术是一门综合性的科学技术,它是现代物理学和无线电电子学的重要分支。红外热像检测技术是利用热像仪将物体的热辐射以扫描成像的方式进行远距离实时在线诊断,这比传统的停电预防性试验能更有效地检测出与运行电压、负荷电流有关的设备缺陷。电力生产最大的特点是连续性,而故
2005 Vol. 17 (01): 42-44 [摘要] ( 1461 ) [HTML 0KB] [PDF 1363KB] ( 1191 )
44 传感器技术及其军事应用
闫夷升,李旗
在大量的科学研究或生产过程中,需要测量各种物理量和化学量,例如位移、速度、加速度、压力、温度、流量等等。为了精确测量各种非电量,常需要采用电测技术。人们把能够完成被测的非电量转化为与之有确定对应关系的电量输出的装置称为传感器(sensors)。
2005 Vol. 17 (01): 44-46 [摘要] ( 1631 ) [HTML 0KB] [PDF 1321KB] ( 1257 )
46 单光子发射型计算机断层成像
刘东华
单光子发射型计算机断层成像(SPECT),它与X-CT有某些相似之处,所不同的是:X-CT的X射线源位于体外,X射线透过组织时,根据不同组织对X射线的衰减值的不同,重建某断层的CT数矩阵,并用灰度来显示断层图像.
2005 Vol. 17 (01): 46-47 [摘要] ( 2312 ) [HTML 0KB] [PDF 760KB] ( 1060 )
48 对工科专业课教学的几点思考
张惠琴
根据我国高等工程教育改革的基本精神,工程教育要为社会培养高素质、厚基础、宽口径的技术人才,以适应现代化建设的需要。这意味着工程无论从教学形式、教学观念、师生关系以及教学的思维模式上都将进行一场深刻的改革。因而工科专业课教学不能再像传统教学模式一样,只注重专业知识,而忽略专业素质。根据专业课特点,在教学中更应注重学生创新能力培养和工程实践能力培养,为将来解决工程技术问题打下坚实的基础。
2005 Vol. 17 (01): 48-49 [摘要] ( 1704 ) [HTML 0KB] [PDF 904KB] ( 1019 )
49 物理教师的提问技能
刘诚杰
素质教育对教师的提问技能提出了更高的要求,恰如其分的课堂提问能使学生集中精力、积极思维,充分发挥其主体作用,培养学生创新意识,从而取得良好的教学效果。所以,物理教师的提问应满足如下8点基本要求。1.题意清楚准确严密含糊不清的问题很难让学生展开思维,不确切的问题必然会产生多种回答而引起混乱。
2005 Vol. 17 (01): 49-51 [摘要] ( 1601 ) [HTML 0KB] [PDF 1418KB] ( 1003 )
51 中学物理的理论形态和教育形态
李平
中学物理知识一般是以概念、定理、定律等形式呈现给学生的,所以物理知识的表现形式比较枯燥,常给人一种冰冷的感觉,但物理思索却是火热的、生动活泼的。如何点燃和激起学生的火热思考,使他们能够欣赏到物理学的美丽是中学物理教育的一项重要的任务。
2005 Vol. 17 (01): 51-52 [摘要] ( 1540 ) [HTML 0KB] [PDF 941KB] ( 862 )
53 光学教学中的两个问题
金仲辉
一、干涉出现波的干涉现象,波源要满足频率相同、振动方向相同和相位差恒定的条件,在大学基础物理教材里都是很强调这一点的。但是有一些教材随意指定两个波(光)源是相干的,却忽视了在自己随意指定的两个波(光).源往往是不满足相干条件的。以下摘录一本工科教材中的一个例题,就可说明上述问题。
2005 Vol. 17 (01): 53-54 [摘要] ( 1603 ) [HTML 0KB] [PDF 821KB] ( 905 )
55 关于高中物理学习的对话
时春华
物理是高中阶段的一门重要课程。同学们经过一段时间的学习,既对高中物理的特点有了一定认识,也对物理学习中的酸甜苦辣有了切身体验。不过,对如何才能学好物理,大家可能还有些困惑,今天,老师打算与同学们共同探讨一下这个问题。学生甲:老师,请您谈谈物理是怎样的一门课程,好吗?
2005 Vol. 17 (01): 55-56 [摘要] ( 1490 ) [HTML 0KB] [PDF 873KB] ( 1292 )
56 新一代超高精度锶原子钟
周道其
美国国家标准研究所研究人员认为,在新一代原子钟中将利用锶原子。众所周知,现代铯原子钟走时误差为每5000万年不超过1秒,铯原子钟工作建立在测量铯原子辐射频率基础上,测量精度受原子热运动和辐射波长的限制。锶原子辐射波长比铯原子辐射波长短2个数量级,而最近发现的特性能快速使锶气体冷却到接近绝对零度。
2005 Vol. 17 (01): 56-56 [摘要] ( 1966 ) [HTML 0KB] [PDF 431KB] ( 921 )
57 简单变换 突现实质
侯新杰,杨新宇
物理学是以实验为基础的学科。物理实验教学不仅是物理教学的重要内容,而且每个物理实验总是体现特定的物理实质。因此,培养学生透过实验现象抓住实验本质的能力尤为重要。教学中适时地利用一些身边容易找到的物品和简易装置来替换一些实验装置,不仅能消除许多学生对实验的神秘感,而且有时更能简单明了地突出实验的物理实质。下面以笔者在教学中常用的一些替换来举例说明。
2005 Vol. 17 (01): 57-57 [摘要] ( 1693 ) [HTML 0KB] [PDF 432KB] ( 913 )
58 物理导电性的认识发展
郑锋士,王较过
导电性是描述物质的重要物理性能之一,对物质导电性的研究是人们自认识电现象以来不断探讨的一个研究课题。尤其是进入20世纪,在理论上对物质导电性的研究取得了重大突破后,人类对物质导电性的认识提升到了一个新的高度。但人类对物质导电性的认识过程是漫长而艰辛的,回顾整个物质导电性的认识发展历程,将有助于我们从中认清人类认识发展的一般规律、增强从事科学活动的自觉性、提升在科学工作中进行战略分析和作出重大选择判断的能力。
2005 Vol. 17 (01): 58-61 [摘要] ( 1696 ) [HTML 0KB] [PDF 1894KB] ( 1081 )
61 试论"普朗克原理"
程民治
德国著名的物理学家、一代宗师马克斯·普朗克(M.Plank,1858～1947),不仅因其发现能量子对物理学的发展所做出的卓越贡献而荣膺1918年的诺贝尔物理学奖,而且因他的一段特殊的人生经历而得出的一个深刻教训,亦即普朗克自称的"一个值得注意的事实",而被尊称为"现代物理学发展的精神之父"。现拟就这个在物理学界鲜为人知的"新事实",作如下简要的论述。
2005 Vol. 17 (01): 61-63 [摘要] ( 1542 ) [HTML 0KB] [PDF 1419KB] ( 1360 )
63 孤独的爱因斯坦
黄涛
爱因斯坦的大名可谓家喻户晓、妇孺皆知,但真正具体说到他时,可能大多数人却只停留在"相对论"这个名词上,这种情况与爱因斯坦刚成名时几乎一模一样。今天;人们知道他是一个大物理学家,是近一个世纪里首屈一指的科学家,知道他有着享誉世界的名望、有着改变我们物质世界观的理论、有着和蔼可亲的蓬松白发以及去世后还保留至今的聪明大脑……但是,当今天我们仔细回顾他的一生的时候.
2005 Vol. 17 (01): 63-65 [摘要] ( 1742 ) [HTML 0KB] [PDF 1452KB] ( 1081 )
66 正视我国学者在天象上的发现权
许梅
我们伟大的祖国历史悠久、文化发达,古代天文学的发展在世界文明史上占有重要地位,有很多宝贵的观测资料,创造发明了不少天文仪器。但也有一些本应属于我国学者的天象或其原理的发现权,由于未能及时发掘出来并公诸于世,多年来一直让西方学者独占鳌头。现试举3例如下:一、甘德最早发现木星最大的卫星木卫三我国研究自然科学史的专家席泽宗院士考证出我国战国时期的天文学家甘德早在意大利科学家伽
2005 Vol. 17 (01): 66-67 [摘要] ( 1606 ) [HTML 0KB] [PDF 916KB] ( 1030 )
67 授人以鱼 不如授人以渔
何仁生,陈小林,熊文元,赵英
著名物理学家严济慈与大学生对话时强调:不在于"学会",而在于"会学"。因此,教师要有新的理念,要教给学生有效的学习方法,不能急功近利、停留在嘴上,而应着眼未来、在行动上落实。教师要把握好"授人以鱼不如授人以渔"的教学原则。在教学中想方设法使学生进入"会学"的境界,使学生在知识的海洋中"捕捞"得法,"鳖篓"里的"鱼",犹如泉涌。只要学生获得了打开知识宝库的钥匙,就能更好地建立掌握新知识、新技能的支撑平台和发展空间。
2005 Vol. 17 (01): 67-70 [摘要] ( 1733 ) [HTML 0KB] [PDF 1965KB] ( 1219 )
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