期刊,物理与工程 2024年卷6期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

物理与工程

主　　编：李师群

出版周期：双月刊

国际刊号：1009-7104

电子邮箱：PhysAEng@tup.tsinghua.edu.cn

电　　话：010-62789753

邮政编码：100084

地　　址：北京市海淀区清华大学学研楼A座清华大学出版社

物理与工程/Journal Physics and EngineeringCSTPCD

正式出版

收录年代

什么是ETA物理解题法——素质与应试的统一

穆良柱

5-12页

查看更多>>摘要：为了解决素质教育与应试能力统一的问题,我们以ETA物理认知模型为基础,提出了ETA物理解题法.这种解题法不仅能实现教、学、考、研的统一,还能克服"应试教育"的各种弊端,帮助学生取得更好的考试成绩.

关键词：

ETA物理解题法ETA物理认知模型科学认知科学方法科学精神

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第54届国际物理奥林匹克竞赛理论试题1介绍与解答

蒋硕安宇郭旭波张留碗...

13-18页

查看更多>>摘要：本文介绍第54届国际物理奥林匹克竞赛理论考试的第一题.该题以温室效应全球变暖为背景,考查黑体辐射和热传导中的能量平衡.题目分成两部分,第一部分关注黑体辐射的辐射能分布;第二部分关注反射吸收下,能量的平衡.题目涉及近代物理(黑体辐射);热学中的能量传输,以及类似光学中多光束干涉时的法布里-珀罗效应.

关键词：

国际物理奥林匹克竞赛黑体辐射维恩位移定律斯蒂芬-玻尔兹曼定律Manabe气候模型温室效应

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电磁特性研究反哺电磁波教学——从粗糙面散射、透射和吸收看懂菲涅耳反射、折射和布儒斯特角

徐鹏吕辉马新国

19-26页

查看更多>>摘要：光滑交界面上电磁场受边界条件约束,表现为遵循菲涅耳定律及斯涅尔定律.这些规律不限于在光滑面上起作用.本文从粗糙面电磁散射、透射和吸收特征出发,重新认识和理解菲涅耳定律、斯涅尔定律及布儒斯特角的影响,看这些理论如何在粗糙面电磁行为研究中落地,同时,这些粗糙面电磁研究结果反过来滋养交界面电磁行为的教学.具象化的电磁散射、透射和吸收等物理图像与抽象的理论公式相互映衬,打通了教学和科研的沟堑,点燃了学生对界面电磁规律的探知欲和想象力.

关键词：

电磁散射随机粗糙面菲涅耳反射布儒斯特角教学反哺

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旋转矢量法分析背向散射光对异面腔激光陀螺锁区阈值的影响

李东刘凌沂李佩洋温丹丹...

27-31页

查看更多>>摘要：本文以旋转矢量法为基础,结合异面谐振腔中本征模式的耦合规律及图像旋转特性,推导得到了异面环形激光谐振腔中背向散射光所引起的锁区阈值表达式,研究了异面腔结构参数对于背向散射光及锁区阈值的影响.在左、右旋分量锁区同步变化情况下,实现了通过调控异面腔折叠角α来减小并消除锁区的目的.本文所得结果说明了旋转矢量法分析背向散射光对异面腔激光陀螺锁区阈值的便捷性和准确性.

关键词：

旋转矢量法异面环形谐振腔背向散射锁区阈值

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物理光学教学中引入广义斯涅耳定律和菲涅耳公式的尝试

陈林邓明张大伟

32-41,50页

查看更多>>摘要：光学是物理学的重要分支学科,是高校物理类、光学工程类及光电信息类等专业的必修基础课程.斯涅耳定律和菲涅耳公式是光学教学的重要知识点,但是近期研究发现非均匀界面存在异常折反射现象,传统的斯涅耳定律不再适用.虽然研究者采用费马原理推导了广义斯涅尔定律,可计算非均匀分界面的折反射角度,但是用于计算折反射系数的广义菲涅耳公式尚未进行探索.本文利用麦克斯韦方程和边界条件,推导出广义斯涅尔定律和菲涅耳公式,同时适用于均匀界面/非均匀界面的折反射角度关系的描述以及折反射效率的计算,推导的理论公式与仿真结果一致,证明了广义斯涅尔定律和菲涅耳公式的正确性.本文为高校光学教学内容的创新提供一种有益尝试.

关键词：

物理光学斯涅尔定律菲涅耳公式折反射

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面向新工科的"近代物理专题"课程体系的创新构建

林辉陈冰刘成岳孟大敏...

42-50页

查看更多>>摘要：受总学时限制,在目前的大学物理课程体系中,近代物理部分占比很小;而且,由于现代科学技术的突飞猛进,目前多数大学物理课程教材的知识体系更新速度显著落后于物理学的高速发展.当前的大学物理课程教学既不能满足"新工科"对人才培养的新要求,也不利于科教融合和学科交叉发展.鉴于此,我们构建了面向新工科专业的近代物理专题课程体系,以有效解决大学物理课程在近代物理知识教与学方面的严重不足,提升"新工科"背景下的人才培养质量.近代物理专题课程体系着眼于"立根基础、登高博远"的课程理念和目标,坚持"立根"近代物理基础理论,讲授原子核物理、量子物理、固体物理和激光物理的基础理论知识,同时结合学科前沿讲座,跨越物理学各分支讲授现代物理的高新科技应用,提升课程的高阶性,使学生"登高博远".通过自制学科融合案例,并辅以科学计算软件的上机实践,以定性分析结合定量计算的方法,引导学生解决相关学科的科学问题,增强课程的创新性和挑战度.该课程采用线上平台,线上线下混合四维时空拓展授课;经过五年的实践,实现了课程理念和目标,获得了良好的学习反馈.

关键词：

近代物理"新工科"科教融合与学科交叉两性一度课程体系

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一维狄拉克梳模型能带形成的数值和解析方法对比分析

邵怀华李晓波

51-56页

查看更多>>摘要：本文首先用空晶格模型讨论了周期性能带的形成;然后,在实空间推导了一维狄拉克梳模型的能量色散关系,结合数值模拟结果和近似方法公式系统地对比分析了能带的主要概念特征,图像直观地呈现了近自由电子近似下的能隙产生及其适用条件、紧束缚近似下的能带展宽等重要问题.用最简单的模型清楚地解析了两种近似下的能带形成图像.最后,给出了用平面波法对一维狄拉克梳模型特征能谱的收敛性分析,进一步验证了上述讨论.

关键词：

空晶格模型狄拉克梳模型能带近自由电子近似紧束缚近似

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螺丝钉沿斜坡下滑时振幅增大现象的力学分析

龚凡准侯吉旋黎秋航陈诚...

57-62页

查看更多>>摘要：本文从动力学角度,对2023年国际青年物理学家锦标赛的第 9题"摆动螺丝(Oscilla-ting Screw)"进行了理论分析和实验探究.该问题描述了在斜坡上释放一个螺丝钉,螺丝钉沿着斜坡向下运动时可能会产生越来越大的振荡.本文通过下滑过程中的受力分析解释了振荡振幅增大的原因,并通过实验进行验证.另外,本文还利用仿真软件通过模拟仿真探究了不同参数对该运动的影响.

关键词：

螺丝钉振荡增大理论力学

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精准对接专业、立足产教融合的大学物理教学探索与实践

许静平谢双媛樊维佳张志华...

63-66页

查看更多>>摘要：发展新质生产力促进了大学物理课程的改革.根据2023年8月教育部《理工科类大学物理课程教学基本要求》中"专业衔接,即针对不同专业方向,有针对性地组织专题模块进行教学"的要求,我们面向我校信息类和土木工程类学生分别设立了"大学物理(精)Ⅰ"和"大学物理(精)Ⅱ"两门课程.针对这两个大类的学科特点,我们各有侧重,与对应学院充分沟通,设立了满足两个大类人才培养目标的教学内容和教学案例.同时,注重产教融合,主动考察企业,建立产学研对接,充分接触了企业需求、了解企业自动化现状,结合大学物理教学,能给学生带来企业技术改造的第一手资料,拓宽了学生视野、增强了学生的科创精神.所有这些举措,都能在提高学生科学素养的情况下,促进未来新质生产力的发展.

关键词：

专业衔接产教融合新质生产力

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高校研究生助教量化评价体系的探索与实践

吕智国王耀

67-73页

查看更多>>摘要：高校研究生助教群体在保证量大面广的基础课程教育质量中发挥着重要作用,是高校在推进"双一流"建设中需要着力培养的一支教学力量.研究生助教评价体系在研究生助教的培养中发挥着积极有效的作用,为助教明确工作重点的同时,也能反映助教培养工作中的问题.上海交通大学物理与天文学院在研究生助教体系改革中对于研究生助教评价体系进行了探索和实践,建立了一套基于客观可量化内容且切实可行的助教工作质量评价体系,该体系具有实践意义,值得全面推广.

关键词：

研究生助教评价体系高等教育

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