实验物理教学的组织化运演

以系统科学为理论依据，结合教学实践，探索实验物理教学中组织化运演的几个过程：构建层次性塔式课程架构，产生远离平衡态的进化分叉；提高系统开放度，更好地吸取负熵流；组织竞争与协同，产生运演原动力；明确支配序参数，优化调控教学过程；形构催化循环子系统，涨落跃迁会聚超循环。使实验物理教学得以螺旋式上升的组织化运演。     

高能天体物理对某些物理基础的检验及启示

首先简要介绍天文学中的某些新探索;其次讨论天体磁场和天文学中可能存在的电磁广义相对论;第三研究高能天体物理和Pauli不相容原理(PEP)的适用性;第四探讨天文学中能够提供的信息,提出太阳系中各个行星的偏心率、天体演化方向等问题,并且讨论太阳中微子和新模型;第五探索γ射线暴(GRB)和轻子星;最后讨论宇宙时间,探讨地球的最终命运和人类可能的宇航.     

中国高能物理学的发展历程与启示

中华人民共和国成立70多年来,随着时代和国情的变化,党和国家的科技政策不断进步、完善.作为基础科学重要组成部分的高能物理也顺应时代大潮而获得不断发展.按照时间顺序,将中国高能物理的发展分为创业期、建设期、收获期和跨越期4个阶段,并结合时代背景讨论了科技政策在不同阶段对高能物理发展的作用和影响.     

激光间接驱动聚变内爆流体不稳定性研究

激光间接驱动惯性约束聚变(ICF)内爆过程多层靶球各个界面发生的流体力学不稳定性是影响聚变点火成功的关键因素.为深入了解内爆过程这样不稳定性的发生、发展和它对聚变点火的影响,研制成了研究内爆多介质辐射流体力学过程的高精度二维(局部三维)大型LARED-S程序,并在长期研究实践中不断发展和改善.该程序模拟结果与不稳定性线性和弱非线性解析结果,以及非线性激波管实验结果都很好符合.应用这一程序,进行了大量数值模拟研究,结合理论模型分析,获得了大量流体力学不稳定性发展和演化的重要结果和物理规律认识.获得了具有不同密度、速度、磁场分布的Rayleigh-Taylor(RT)和Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定性的线性增长率,以及它们在不可压缩条件下的弱非线性发展的解析解,表明了两者在不同Froude数、密度过渡层厚度、速度剪切层下的竞争关系;通过数值模拟,发现弱预热条件下烧蚀RT不稳定性二次谐波非线性发展导致不稳定增长尖钉(Spike)断裂的重要过程;数值模拟进一步揭露了强预热条件下,烧蚀RT不稳定性非线性发展导致不稳定增长尖钉出现射流状结构,气泡发生加速;还发现强烈的电子热传导使初始单模扰动的KH不稳定性大大削弱,然而却可能使两模扰动非线性发展增大混合尺度.在神光II激光装置上开展了一系列烧蚀RT不稳定性实验.平面靶烧蚀加速飞行轨迹实验结果与LARED-S模拟结果的比较表明腔壁辐射源能流明显小于激光注入孔的辐射能流,且辐射源的非平衡Planckian谱对靶的飞行轨迹和扰动增长有重要影响.实验分别观测到初始小扰动幅度烧蚀RT明显的增长和初始大扰动幅度尖钉变窄和气泡变宽的清晰物理图像.通过提高空间分辨率,实验获得了二次和三次谐波的增长数据.模拟结果与实验结果相符合.神光II激光装置上开展的流体不稳定性实验考核了LARED-S程序的一维和二维计算.在上述理论和实验认识基础上,进行了ICF聚变点火靶物理研究.主要研究靶丸内外表面单球谐模扰动、辐射不对称性、内爆热斑界面不稳定性、黑腔辐射M带以及氘氚(DT)主燃料低阶模面密度不均匀性等物理过程对ICF内爆流体不稳定性的影响.对于ICF间接驱动初始烧蚀层外表面和DT冰内表面的单模粗糙度扰动和辐射驱动不对称性扰动,获得了不稳定性增长规律,提高了热斑界面扰动增长对点火影响和黑腔M带X射线能谱对内爆稳定性影响的物理认识.模拟研究表明DT主燃料面密度不均匀严重影响内爆动能转换为燃料内能的效率和内爆惯性约束时间.研究结果不仅对研究ICF内爆点火有重要参考价值,而且对发生在天体和自然界中流体不稳定性的物理本质理解会有帮助.     

计算机辅助教学在中学物理教学中的应用

介绍了计算机辅助教学的特点，并结合几个中学物理中典型问题，说明了计算机辅助教学软件的设计方法。     

农村初中物理教师专业素质调查与问题思考

目前教师专业发展研究仍然是教育界的热门话题,教师专业发展必不可少的要针对教师的专业素质进行研究,很多学者根据自己的研究专长,从不同角度出发,进行了关于教师专业素质的有特色的研究,但是关于农村教师的专业素质一直没有得到过多的关注,并且多数学者着眼于高校教师和高中教师,对于初中教师专业素质的研究则较少,把"农村"与"初中"两个关键词结合起来,展开研究.对吉林省农村初中物理教师队伍的自然情况及专业素质(包括专业情意、专业知识、专业技能等)进行了问卷调查,基本掌握了吉林省初中物理教师专业素质现状、分析统计结果、讨论问题存在原因,并结合吉林省实际提出了发展农村初中物理教师专业素质的几点建议.     

高校物理类专业课英文教学探索——以群论为例

阐述了物理类研究生专业开展全英文教学的必要性,讨论了群论课程开展全英文教学的可行性,并提出了具体的实施方法,最后对物理类研究生专业课程全英文教学存在的若干问题进行了探讨.     

粒子的统计特性及其可能的发展

首先指出统计原理是量子力学和整个物理学的基本原理,其次讨论非平衡统计和统计的某些应用,然后研究各种统计方程及其与量子理论的关系,最后探讨高能时的统计性及此时具有的新特征.     

新课程背景下的中学物理课堂教学评价

在剖析传统课堂教学评价的基础上,提出了构建新课程背景下中学物理课堂教学评价指标体系应遵守导向性、科学性、整体性、目标性、开放性、可行性的原则,在此基础上制定出新课程背景下中学物理课堂教学的评价指标体系,并对使用指标体系应注意的问题作了说明.     

C/N自掺杂提高g-C3N4光响应的理论研究

依托半导体的光催化性能对环境中的污染物进行降解是解决环境污染的一种有效途径.类石墨烯相C_3N_4(g-C_3N_4)具有稳定的化学性能和独特的电子结构,在光催化领域展现出巨大的应用潜力.采用第一性原理,本文对不同比例的C/N自掺杂g-C_3N_4的晶体结构和电子结构进行了探究.通过不同掺杂位形成能的比较,探究了单原子替位掺杂和多原子表面转移掺杂的最优化结构.通过电子结构的比较发现:C原子自掺杂较N原子自掺杂形成能更低,易于在实验中实现;随N掺杂比例的增加, g-C_3N_4的吸收光谱向红外移动; C掺杂比例为1/12时对可见光的响应最强.该理论结果除获得掺杂的微观机理解释,亦利于对后续实验的合成提供理论依据和指导.