- 热力学·统计物理教学中的量纲问题
- 2024年
- 本文就热力学·统计物理的一道习题的解法展开讨论,说明在物理问题推导过程有量纲物理量的规范运算方法,以及物理结果的规范表达方式。此外,论文简单说明了Π定理并举例利用Π定理对物理系统进行量纲分析。量纲分析在物理学中如此重要,因此在物理基础课教学中应予足够的重视。论文附录给出了汪志诚《热力学·统计物理》(第六版)教材中部分公式规范表达形式。
- 熊兆华杨琳朔梁淇玮王雯宇
- 关键词：量纲热力学统计物理
- 磁场中有限长铁钉稳定位形和相变
- 2022年
- 磁铁附近磁场中铁钉站立和倒下是一个常见的现象,本文通过计算无限长导线、平行无限长导线及圆环电流磁场中有限长度铁钉势函数,分析势函数稳定点的位置来判断铁钉的指向。当考虑铁钉固有磁矩后,铁钉移动过程中所处位置由一个亚稳定点变成了一个非稳定点,铁钉随后就倒向了稳定点。我们利用描述对称性破缺的朗道连续相变理论来分析相变之后稳定位形的具体规律。结果表明相变之后稳定位形与朗道连续相变理论预言的临界指数非常符合,铁钉的站立和倒下这样常见现象可以作为讲解相变理论经典力学例子。理论物理的抽象概念在经典物理世界找到对应,深刻体现了物理理论的美妙。
- 张千王雯宇杨旭东
- 关键词：相变
- 光和引力波专题Ⅰ——广义相对性原理、光速不变原理及引力论
- 2019年
- 引力波信号的探测再次验证了100多年前爱因斯坦创立的广义相对论理论。本专题共两篇,综述了广义相对论的理论基础,试图使读者由此理解光速和引力波速之间的关系。第一篇论文首先简介了广义相对论引力理论的原理,论文特别关注于广义相对论与狭义相对论之间的关系。在等效原理的基础上,本文重点说明了引力几何化思想,广义相对性原理的内容,广义光速不变原理的理解,坐标系和固有时、固有距离的关系等内容。后面论文回顾了构建爱因斯坦场方程逻辑过程,施瓦兹解及其检验等。
- 王雯宇许洋
- 关键词：光速不变原理引力场方程
- 均匀带电的无限长直导线电势问题的正规化处理——一个将量子场论概念与方法融入本科教学的例子
- 2024年
- 若在基础物理课程的教学中合理融入现代物理学研究的概念与方法,则可使学生更好地理解所学知识的应用价值,从而为更高水平的教学和研究作准备。本文以均匀带电无限长直导线电势的计算为例,探讨了如何在本科二年级的电动力学课程教学中引入和渗透现代量子场论的一些概念和方法。具体内容包括良好的数学定义与病态的数学定义、发散积分的正规化、物理量与非物理量等。本文试图以较为浅显的方式来讲明这些对于本科生来说太过抽象的物理与数学概念,以帮助学生在未来学习量子场论等现代物理内容时更轻松自然地理解并使用其中的思想与方法,并对数学与物理中一些一般性的相关问题有更好的理解。
- 高向东王雯宇曾定方
- 关键词：电动力学正规化
- 伽利略协变和洛伦兹协变电磁场论趣谈被引量：1
- 2022年
- 针对狭义相对论课程中的相对性原理和光速不变原理之间逻辑关系的争论,本文假设空间中存在以太,把麦克斯韦方程组写成了伽利略协变的形式。此时的光波波速变换满足伽利略速度变换,人可以和光同步运动。伽利略协变理论满足相对性原理而不满足光速不变原理。论文然后假设空间中充满均匀洛伦兹协变以太,把介质中的麦克斯韦方程组写成洛伦兹协变形式。重新定义的波相实现了洛伦兹速度变换。只要真空中的光速无限接近极限速度,实验无法排除这种协变介质理论。伽利略协变电磁理论和洛伦兹协变介质电磁理论之间不是一种简单的推广关系。
- 王雯宇刘新宇许洋
- 关键词：伽利略变换洛伦兹变换电磁波
- 光和引力波专题Ⅱ——电磁及引力介质理论
- 2019年
- 引力波信号的探测再次验证了100多年前爱因斯坦创立的广义相对论理论。本文说明了引力波速与真空光速相等的原因在于广义光速不变原理;速度差别原因在于介质的效应。本文由电磁学真空和介质理论的关系总结出来处理介质背景问题的方法,把真空中波速替换为介质中波速,建立相关的介质理论。我们借此修改了爱因斯坦场方程,得到了引力波波动方程,讨论引力波波速不等于真空中光速的情况。基于修改的爱因斯坦场方程,给出了一些宇宙学推论。理论对弗雷德曼方程有微小的修正。
- 王雯宇吴海鳞许洋
- 关键词：广义相对论引力波介质
- 粒子物理标准模型的规范等级问题
- 2022年
- 粒子物理标准模型虽然取得了巨大成功,但是模型本身还存在规范等级问题。本文从教学的角度上分析了规范等级问题的意义。标准模型中光子、电子以及其他费米子和规范玻色子质量辐射修正因为有对称性保护而没有二次发散,而希格斯粒子的辐射修正却存在明显的截断能标的二次依赖关系,同时也会依赖与非标准模型的重粒子。本文还挑选了大学物理中精细调节的例子来说明此问题,说明解决希格斯粒子的规范等级问题也是构建新物理模型的重要动机之一。
- 王雯宇庞维晨武珂运
- 关键词：新物理
- 大学物理和场论课程中的协变性浅谈被引量：2
- 2017年
- 本文主要论述了物理量的协变性质在大学物理和场论教学中的重要性。首先以图示的办法形象地讲解电磁场的洛伦兹变换,同时指出协变性的理解可以使学生更加深刻理解电磁学理论的本质。论文证明n阶反对称张量在行列式为1的矩阵变换下是不变的,因此四阶反对称张量ε^(μνρσ)自然是协变的,矢量和轴矢量的镜像变换性质是不一样的。论文还指出协变性是对物理公式变换性质的表述,物理量会因为形式不同而有不同的协变性的理解。论文以场论散射截面的协变性质为例,指出不同理解的差别与联系。
- 王雯宇王丝雨许洋
- 关键词：协变性散射截面
- 混合式教学中基于逆向教学设计的URAI联动教学生态系统
- 2024年
- 后疫情时代,以目标和价值导向的转型为主要内容的课程与教学改革迫在眉睫,大规模的线上教学模式并没有改变传统教学的本质,还是工具性教育技术的传播学范式思维。为适应以学生为中心,关注学生未来,以核心素养和关键能力为评价体系的教育改革的需求,探寻新时期混合式课程范式、明晰问题并寻求解决路径。该文提出基于大概念和逆向教学设计为基础理论,以熵增定理为例,在混合式大学物理教学模式下,旨在以成长的发展性评价为目标,逆向设计探讨性教学的深度学习教学活动范式,以自学式线上学习结合体验式线下课堂活动为形式,建立以“理解Understanding-反思Reflection-应用Application-创新Innovation”高阶思维培养的URAI联动教学生态系统。
- 苏雪琼崔丽彬刘凤艳杨倩倩高红丽韩守振王雯宇杨红卫
- 关键词：混合式教学大学物理
- 基本粒子和相互作用的标准模型简介被引量：1
- 2019年
- 本文对粒子物理理论中的粒子及其相互作用做了较为全面的综述。笔者尽可能不用物理公式来说明相关物理规律和思想,而是通过对称性与对称性破缺,对粒子物理理论所涉及的量子力学的解释以及对组成物质基元的理解进行描述。本文也对目前标准模型存在的问题进行了讨论。
- 王丝雨王雯宇熊兆华
