在普通物理中讲授静电场边值问题唯一性定理的尝试——电磁学教学研究之四

关于静电场边值问题的唯一性定理,历来是在电动力学课程中讲授的,普通物理从不涉及。国外大学物理系低年级较流行的教材,例如美国哈立德和瑞斯尼克合著的物理学,希尔斯等著的大学物理学以及苏联福里斯和季莫列娃合著的普通物理学中,也都没有这方面的内容。通过多次教学实践,我们发现这种安排不尽妥当。在讲授普通物理时,由于不讲唯一性定理,教师不可能把静电屏蔽的原理真正讲透,学生不仅不能深刻理解静电屏蔽而且容易产生一些模糊甚至错误的概念,诸如静电屏蔽是由于电力线能像光线一样被导体隔断而造成的,一个电荷在导体壳内的移动会影响壳的外表面上电荷的分布等等。而在电动力学中,由于     

导体的静电平衡条件不是充分条件——电磁学教学研究之二

在最近由人民教育出版社出版的某些《电磁学》教程中,认为导体的静电平衡条件即导体体内场强处处为零(以下简单地用E内=0表示),不单是必要条件而且是充分条件。对此,我们本着百家争鸣的精神,提出一点不同的看法来讨论,即我们认为这只是必要条件,而不是充分条件。所谓是充分条件,就是如果已知导体有(?)内=0,则导体必处于静电平衡状态。《电磁学》中提到,对此的证明需要用到静电场边值问题的唯一性定理。我们认为这里有两点值得商榷,第一,现在我们问题的已知条件是内=0,需要证明的是导体处于静电平衡状态,所以在证明过程中显然不允许引用静电场边值问题的唯一性定理。因为众所周知,这个定理是针     

透明劈干涉条纹形成的机理及等厚干涉条纹成立的条件——光学教学研究之一

本文详细分析了透明劈干涉条纹的形成机理,指出,透明劈的分振幅干涉条纹到劈表面的距离不仅与劈的厚度有关,而且与劈的夹角有关。据此,我们认为通常人眼所观察到的透明劈的干涉条纹,用出现在透明劈表面上的分波阵面干涉条纹而非振幅干涉条纹来解释,可能是更合理的。本文还讨论了透明劈的等厚干涉条纹成立的条件,指出,对于入射光是否是平行光应分别讨论。当入射光是非平行光时,能形成等厚干涉的条件是比较复杂和苛刻的,通常光学书籍所认为的只需要入射角(或观察角)i可视为常数即i≈const或δi≈0不仅不是等厚干涉成立的必要条件,而且也不是充分条件。本文指出,从原则上说必要充分条件不应是δi本身而是对i的变化率近似为零,即在具体应用时还应结合对误差的要求。本文以迈克耳孙干涉仪为例强调说明了全面考虑各种因素,特别是透明劈的厚度对等厚干涉是否成立的重要性。