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　　《大學物理》期刊簡介：

　　大學物理雜志是中國物理學會主辦的、以高校物理教學研究為主要內容的學術性刊物，刊登與高校物理各學科教學有關的學術研究論文、教學研究成果及進展報導，實驗物理技術與實驗方法、計算物理、基礎物理教學現代化等內容的研討文章，以及物理學前沿綜述、專論等。本刊為中國科技論文統計源雜志及我國物理類核心雜志。1992年9月獲“中國科協第一屆優秀雜志二等獎”;1992年12月獲由北京市新聞出版局和北京科技雜志編輯學會頒發的“編輯部質量獎、雜志效益獎、辦刊條件獎”;2000年12月獲“《CAJ---CD規范》執行優秀獎”。

　　《大學物理》論文發表目錄：

　　用連續模型處理離散振動系統的條件——從多節棍的擺動談起………于鳳軍

　　兩質點的相對論彈性碰撞…………………………………………………蘇國珍

　　電磁輻射場多極展開的直接方法………………崔元順 劉洪香 李建華 陳貴賓

　　對稱圓弧柱板電容器的電容…………………………………………陳鋼 林焰清

　　求解二維靜電場邊值問題的一種方法……………………………………王福謙

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　　大學物理最新期刊目錄

從頻率到概率：平均自由程公式的推廣

摘要：平均自由程是物理學中的基本概念，揭示了微觀粒子運動的統計規律，在氣體動力學、凝聚態物理、粒子物理與原子核物理等領域具有重要的應用.本文基于不同物理模型對平均自由程公式進行分析和推廣，旨在引導學生在已有知識框架中發現新問題，并通過探究問題加深對物理圖像的理解.在教學過程中，強調知識和方法的應用及遷移，可以激發學生的學習興趣，培養其科學思維和物理探究能力

高考視角下平拋運動實驗研究與數字化分析

摘要：“探究平拋運動的特點”是高中重要的運動學實驗之一，本文在統計分析與平拋運動相關的高考實驗題的基礎上，對2024年河北高考物理卷第12題“探究平拋運動特點”實驗進行復現研究， 在多次實驗探究中，得到了最接近原題數據的結果；進一步采用“視頻拍攝+Tracker跟蹤分析運動軌跡”的方法優化實驗數據處理方案，可更為便捷地獲得數據和結果

威爾遜云室在粒子物理研究中的物理學成就概述

摘要：威爾遜云室是20世紀粒子物理研究中革命性的探測工具.本文從云室的基本物理原理出發，在大學物理知識層面，詳細介紹了其驗證康普頓效應、發現中子、發現正電子、拍攝到正負電子對，以及發現μ子等五個最重要的物理實驗.最后，簡要介紹了威爾遜云室之后粒子探測技術的發展

基于HMC5883L傳感器的微弱磁場測量

摘要：本文利用HMC5883L傳感器提出了基于STM32的微弱磁場測量系統的設計方案，搭建了微弱磁場測量系統，系統分為硬件和軟件兩部分，硬件部分為儀器搭建，軟件部分為數據處理，數據處理模型植入單片機，單片機將處理好的數據在顯示器端顯示.系統以官方公布的已知的空間某點磁感應強度為標定，對測量系統進行校準，校準后的測量系統可以用來測量空間任意點的磁感應強度.為了檢驗該系統測量結果的準確性，對通電螺線管軸線中...

強激光場中自由帶電粒子的Volkov描述

摘要：Volkov態作為描述自由帶電粒子在平面電磁波背景下量子動力學的精確解，是強場電離和非線性散射等理論框架中的核心要素.本文從Dirac方程出發推導Dirac-Volkov解，并在非相對論與固定自旋近似下獲得顯式包含非偶極修正的Schr?dinger-Volkov態.進一步利用Hamilton-Jacobi方程給出對應的經典作用量與經典物理圖像，闡明不同理論框架下的Volkov 描述在相位結構上具有...

磁性斯格明子虛擬仿真實驗教學平臺的設計與開發

摘要：磁性斯格明子具有特殊的拓撲磁結構，并且具有拓撲穩定、尺寸小、壽命長、易操作以及高儲存密度等特性.基于這些優良特性，在信息存儲器和自旋電子學器件應用中，磁性斯格明子在未來將會發揮出重要作用.為了幫助學生加深對理論知識的理解，提升科學素養和核心素養，我們基于格點模擬和虛擬仿真技術自主開發了斯格明子虛擬仿真實驗教學平臺，該平臺根據磁性斯格明子的產生和湮滅以及外部磁場改變情況下展現出的相變特性進行設計，包...

“伸長法測金屬楊氏模量實驗”課程思政教學探索

摘要：“伸長法測量金屬楊氏模量”是《大學物理實驗》課程中的重要實驗內容.該實驗涵蓋材料特性、力學原理、光學放大技術及誤差分析等多方面知識，具有很強的實踐應用價值.本文立足現代工業對材料應用的實際需求，從古人制弓的實踐引入材料彈性特性，結合工程應用場景闡釋材料抵抗形變的能力，系統介紹了楊氏模量的歷史淵源、核心定義、測量方法及數據處理要點，并拓展講解了其相關應用領域.教學過程中，通過穿插我國工程建設的輝煌成...

電子微觀運動模型中的教學設計

摘要：固體物理的核心在于揭示微觀粒子狀態及其與宏觀性質的關系，而電子的微觀運動是其中的關鍵.本文系統梳理了電子微觀運動模型的演進脈絡，從經典自由電子氣的德魯特模型，到引入費米—狄拉克統計的量子自由電子氣的索末菲模型，再到基于絕熱近似、單電子近似和周期勢場近似的能帶理論，并延伸至強關聯體系的哈伯德模型與無序系統的安德森局域化理論.該演進過程貫穿“提出假設—建立近似模型—實驗檢驗—修正完善”的科學研究邏輯，...

基于簡諧振動的微弱磁場測量技術

摘要：本文設計了一種簡諧振動測量微弱磁場的實驗裝置.通過改變亥姆霍茲線圈中的電流I,精確調控小磁柱所在位置的磁場強度B_h,并利用高速攝像機和Tracker軟件記錄小磁柱隨不同磁場變化的簡諧振動周期T,進而用Origin軟件擬合角頻率平方w²隨電流I的依賴關系，結合理論模型，從而計算出待測微弱磁場的大小和方向

諾貝爾物理學獎的調查研究

摘要：通過查閱諾貝爾官網及文獻，本文較為全面地梳理了1901-2024年間諾貝爾物理學獎得主的數據.對獲獎者的各項數據進行統計，從性別、國籍、獲獎年齡等8項指標展開分析，探究了獲獎者的成功與相關原因的可能關聯性.調查發現獲獎者的研究成果呈現出顯著的國際合作趨勢，且實驗與理論并重.數據揭示了物理學研究前沿正從單一領域向跨學科融合演進，為科學教育優化和實踐能力培養提供啟示，同時映射出量子科技、粒子物理與高能...

變分法耦合Julia語言的氫分子電子密度分布模擬

摘要：本研究基于量子力學變分原理，對參數優化后的氫分子波函數應用Heitler-London價鍵理論，經由Julia語言的的高性能計算框架（多線程并行與向量化優化技術使整體計算效率提升6倍，@fastmath宏進一步降低15%計算開銷）,系統探究了氫分子體系的電子云分布規律.結果表明：平衡鍵長（R=1.4原子單位）下，核間電子密度峰值達0.35 a.u.^-3,呈現典型共價鍵特征；當...

基于投影格林函數求解一維無限深方勢阱勢壘問題

摘要：本研究通過數值模擬，系統分析了一維無限深方勢阱中包含有限勢壘結構的量子系統的物理特性，特別是量子隧穿效應的表現.利用投影格林函數方法，探討了勢壘寬度、高度及勢阱寬度等結構參數對隧穿壽命的影響.本研究進一步優化了數值求解方法，提升了計算精度和效率.粒子的隧穿時間研究對半導體器件的制造具有理論上的指導作用，有助于更好地理解器件材料的性質.研究成果不僅為相關實驗提供理論支撐，也為投影格林函數方法在高維復...

力-電-磁熱力學效應間的雅可比等價變換

摘要：提出了將熱力學方法用于表征電磁互作用系統的方法.熱力學系統可以用雅可比行列式對表征力與熱效應的偏導數進行等價變換.可以將包含力、熱、電和磁的系統劃分為對應的多個子系統，用雅可比行列式簡潔快速地推導出相關效應的關聯等價效應，如直接加電場得到磁性與加磁場得到電性的等價關系，或者通過電-力及力-磁關系將復雜的效應分解為多個簡單效應，用雅可比行列式建立關聯.通過等價變換提供電與磁的分析方法

“同時的相對性”與時空性質的理解

摘要：在狹義相對論的學習中，“同時的相對性”最令人困惑、最難理解，根本原因在于如何理解時空的本質.本文通過精心設計案例的詳細解析，說明對時間和空間的理解要緊密結合物質的運動.時間和空間是物質的內稟屬性，只有在物質的運動及相互聯系的物理過程中才能體現出時間和空間的性質

關于鏈式關系兩種形式適用條件的討論

摘要：本文通過對鏈式關系的證明，給出了鏈式關系兩種不同形式成立條件的差別，討論了鏈式關系式應用中應注意的地方，指出常見教材里運用鏈式關系式處理焦耳氣體自由膨脹實驗時的一個常見錯誤

麥克斯韋應力法的拓展

摘要：根據靜電場的基本方程，運用矢量分析的方法，推導作用于體電荷與面電荷的電場力公式，得到混合媒質、導體和線性均勻電介質所受的電場力，驗證了法拉第觀點的正確性，并證明體電荷所受的總電場力矩與等效面積力的力矩相等，進一步拓展了麥克斯韋應力法.將公式應用于同心球電容器內媒質的受力分析，克服了虛位移法求解困難.用類似的方法可得出作用于媒質的磁場力

熱容量表述與能斯特表述等效的嚴格證明

摘要：本文采用幾種不同的方法嚴格地證明熱容量表述與能斯特表述是可相互推導的、是等效的.應用這兩種表述取代一百多年來出現在教科書中的能斯特定理和/或絕對零度不能達到原理，成為熱力學第三定律的創新表述，可確保熱力學第三定律是客觀世界的真實反映，從而完善經典熱力學理論體系

一維非對稱三方勢壘的量子隧穿特性研究

摘要：本文將不同三方勢壘分為五類，系統性探究了它們對隧穿效應的影響.研究表明，不同的勢壘排列類型對透射系數的影響存在差異，在高入射能量下，遞增型勢壘，遞減型勢壘和中間高兩邊低型勢壘的透射系數較高；而在低入射能量下，水平型勢壘和中間低兩邊高型勢壘的透射系數表現出較強的波動性.透射系數在不同的勢壘間距下展現周期性振蕩，且所有類型在較高入射能量條件下的振蕩頻率較大.在壘寬較小時，遞增型勢壘的透射系數展現周期性...

單折射球面成像與齊明點

摘要：球面透鏡的像差是制約光學儀器精度的關鍵因素，而利用齊明點可有效消除球差和彗差.現有的教科書雖詳細推導了齊明點公式，但缺乏對光路的詳細描述.本論文通過幾何作圖法分析單折射球面成像過程，首先證明球面透鏡上任意點至兩齊明點的光程恒等，確立其為等光程面；進一步揭示當入射角滿足一定條件時，折射點位置變化的現象，即兩齊明點并非所有光線的共軛點，從而確立正確的光路圖像.本論文還系統歸納兩類齊明透鏡設計，提出三種...

從概率幅到量子時代：玻恩規則的一百年

摘要：自1926年，馬克斯·玻恩(Max Born)首次提出“波函數模平方即測量概率”以來，玻恩規則經歷了整整一百年的理論檢驗與實驗考驗.本文以“從概率幅到量子時代”為主線，首先回顧該規則在舊量子論與新量子論交替時期的誕生背景，以及它如何徹底改變人們對物質微觀行為的理解.隨后，我們對玻恩規則在希爾伯特空間框架中的公理化表述做了簡明解釋，最后簡要介紹了有關玻恩規則的研究新進展及其在現代科技中的應用

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