工科物理

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工科物理 關注(): 期刊周期：月刊; 期刊級別：國家級; 國內統一刊號：11-4483/O3; 國際標準刊號：1009-7104; 主辦單位：清華大學; 主管單位：教育部; 上一本期雜志：山西科技研討山西省期刊; 下一本期雜志：光子學報光子學研究期刊

　　本刊是教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會主管，清華大學承辦的物理類學術期刊。創刊于1981年，它的宗旨是面向全國大中專院校物理教師、廣大科技工作者和相關人員;交流物理教學經驗與教學研究成果;介紹與討論物理學及其他交叉學科的新發展、新動向及物理學前沿進展;介紹物理學在現代工程技術中的應用，旨在促進物理教學改革向縱深發展。現用刊名：物理與工程。

　　工科物理收錄情況/影響因子

　　國家新聞出版總署收錄　收錄情況：中國知網、萬方數據庫全文收錄期刊。

　　影響力：ASPT來源刊、中國期刊網來源刊。

　　工科物理欄目設置

　　主要欄目：院士論壇、專論、教學研究、物理實驗、教學手段現代化、物理與工程、熱門話題。

　　工科物理編輯部/雜志社投稿須知

　　1.文章標題：一般不超過300個漢字以內，必要時可以加副標題，最好并譯成英文。

　　2.作者姓名、工作單位：題目下面均應寫作者姓名，姓名下面寫單位名稱(一、二級單位)、所在城市(不是省會的城市前必須加省名)、郵編，不同單位的多位作者應以序號分別列出上述信息。

　　3.提要：用第三人稱寫法，不以“本文”、“作者”等作主語，100-200字為宜。

　　4.關鍵詞：3-5個，以分號相隔。

　　5.正文標題：內容應簡潔、明了，層次不宜過多，層次序號為一、(一)、1、(1)，層次少時可依次選序號。

　　閱讀推薦：勘探地球物理進展

　　《勘探地球物理進展》(雙月刊)1978年創刊，是一份面向國內外公開發行的中文科技期刊。本刊的宗旨是介紹國內外石油地球物理勘探開發技術的研究及應用現狀，反映前沿課題研究的最新進展，開展學術評論，探討石油物探技術的發展方向和發展倡議，推廣新技術、新方法的研究成果，報道行業動態，促進國際技術交流。

　　工科物理最新期刊目錄

“以學生為中心”的大學物理課程教學改革與實踐——以“非線性光學原理”課程為例

摘要：“以學生為中心”教育理念倡導教師更加關注學生學習體驗和需求的滿足。本文以清華大學本科生課程“非線性光學原理”為例，闡述了“以學生為中心”教學理念在大學物理課程教學改革中的重要作用。“非線性光學原理”課程在教學方法、課堂組織形式、學習效果檢驗方法等方面采取了一系列改革措施，包括：啟發式教學、立體化教學、沉浸式教學等等，有效提升了學生的互動交流興趣，強化了學生自主學習的意識和能力，取得了顯著的教學效果...

基于PBL的大學物理實驗與理論課融合教學模式探索

摘要：物理基礎課程(包含大學物理實驗課和理論課),是國內各理工科高校均開設的公共基礎必修課之一,在培養學生的基本科學素養和創新實踐能力方面發揮了不可替代的作用。以西南交通大學新成立的城市軌道交通學院物理基礎課程教學為基礎,構建了一種由問題導入、問題解決、知識鞏固、課程考核等四個環節構成的基于PBL(Problem Based Learning)教學法的大學物理實驗與理論課融合教學模式,詳細闡述了該教學模...

狄拉克方程在庫侖勢下的負能量本征值

摘要：本文求解了狄拉克方程在哈密頓量中的勢能是庫侖勢時束縛態的本征值。文獻上求出的這個哈密頓量時一個粒子的束縛態的能量是正的但小于這個粒子靜止質量。筆者將這樣的本征值解稱為正能量解。本文的推導結果表明,實際上還有一個束縛態的負能量解,其能量本征值與正能量一一對應且互為相反數。我們稱這是關于正負能解的對稱性。本文的結果顯示,狄拉克方程在哈密頓量中的勢能是庫侖勢時,無論是束縛態還是非束縛態,都有關于正負能量...

亞特蘭大的世界首次光纖通信系統實驗

摘要：亞特蘭大光纖通信系統實驗在世界上屬于首次，實驗取得了很好的結果，堅定了業界對于光纖通信的信心。實驗系統包含光纖、激光、中繼器、探測器、連接器等諸多要素，本文對它們的發展和性能進行了論述，對綜合實驗系統構成和實驗結果進行了分析介紹，對影響光纖通信發展的宏觀社會因素，以及測試實驗結束后光纖通信的后續發展進行了討論

“平臺助力、對分賦能、思政鑄魂”:大學物理線上線下混合式教學與實踐——以甘肅民族師范學院為例

摘要：本文根據地方民族院校大學物理教學現狀，從教學理念、教學模式等方面進行了深入分析并做了合理的設計，構建了“平臺助力、對分賦能、思政鑄魂”的大學物理線上線下混合式教學模式。通過多年的實踐，該模式有效地提高了大學物理課程教學質量，起到提質增效的作用，達到了大學物理課程教學目標

LTspice軟件仿真在電路教學中的應用

摘要：高中電路教學中,電源輸出功率最大值、動態電路的分析及暫態電路分析等問題是教學難點問題。傳統教學方式因未能展示物理量變化導致電路參數發生變化的具體過程,較為抽象,使得學生在理解和掌握上存在較大困難。本文利用LTspice軟件對這幾種電路變化進行仿真計算,可視化地呈現了電路變化過程。直觀地提升了學生的理解力,提高了教學效果。仿真軟件的應用也有利于拔尖創新性人才的培養

邁克耳孫干涉儀實驗分層次教學的探索與實踐

摘要：基于2023版《理工科類大學物理實驗課程教學基本要求》,結合學校的定位和工程師專業的人才培養要求,對邁克耳孫干涉儀實驗的教學內容進行了分層次設計;參考法國教育部頒布的物理類基礎課程能力評價量表,探索了以能力評價為導向的邁克耳孫干涉儀實驗分層次教學新模式,對教學效果和學生的學習目標達成情況進行了評價和分析,提出了進一步改進建議,以期為大學物理實驗課程的建設和更好地開展分層次教學提供借鑒和參考

論大學物理中辨析與理解微積分含義的重要性

摘要：本文圍繞《大學物理》教學中一道經典的電磁感應題目展開了詳細探討,針對學生在求解該題目過程中遇到的困惑與常見錯誤進行了剖析。分析發現準確把握數學積分運算中各量的物理含義是避免出現該問題的關鍵,本文系統全面的討論了在時間變化磁場B(t)、空間變化磁場B(x)及時間空間變化磁場B(x,t)三種不同情形下積分計算結果上的差異,并從物理含義的角度上給出了圓滿解釋,闡明了該問題的本質,也說明了運用微積分解決實...

淺談多維度融創鏈式人才培養模式探索與實踐——基于物理實驗(下)課程的創新教學改革研究

摘要：在國家創新驅動發展戰略與高校“雙一流”建設背景下,培養全方位的拔尖創新人才是高校的一項重要任務。基于對拔尖人才培養的基本要求,課程組對傳統實驗教學中存在的問題進行思考與分析,針對性地提出了多維度融創鏈式人才培養模式,在教學方式、教學內容、創新培養模式、評價體系等方面進行融合創新,以達到物理現象中鏈式反應的提升效果。相關數據說明學生的綜合素養,尤其是創新能力得到較好的提升,同時也反映了該創新人才培養...

“通信工程+應用物理學”雙學士學位復合型人才培養改革與實踐

摘要：隨著信息技術的飛速發展和物理學在現代科技中重要性的日益凸顯，信息與通信工程和物理學作為兩個關鍵領域之間的交叉學科，已成為培養交叉復合型人才的重要方向之一。本文從如何培養優秀的理工交叉復合型人才這一問題出發，圍繞重慶郵電大學“通信工程+應用物理學”雙學士學位項目的建設實踐，針對項目建設的若干關鍵問題展開論述，明確指出加強跨學科資源整合與強化產教、科教融合是培養理工交叉復合型人才的可行路徑之一。本文同...

數智化背景下大學物理實驗課程的實踐育人路徑探索

摘要：本文以昆明理工大學、寧夏大學和浙江大學為例，通過視頻演示、數據分析可視化、AI物理實驗助手，將復雜物理實驗轉化為沉浸式學習，打造“學生自主學習，過程智能追蹤，教師精準輔導”的交互式學習平臺，實現學生多元化、個性化和深度學習需求，訓練學生分析、解決復雜工程問題能力，培養學生創新能力。實踐表明，數智化教育背景下的大學物理實驗課程建設與改革，拓寬了實踐育人途徑，激發了學生的創新精神和實踐能力，為公共基礎...

弛豫時間譜在研究黏彈性材料蠕變行為中的應用

摘要：蠕變是黏彈性材料的重要特征，其已被證明是定量研究其與時間相關結構弛豫現象、滯彈性與塑性變形行為的有效手段。同時，蠕變反映了材料在長時間外載荷作用下真實響應進程，抗蠕變性能亦是評估工程材料服役性能以及壽命的關鍵指標。因此，研究黏彈性材料的蠕變行為，既有助于深入理解非晶固體變形斷裂機制，又可對其作為工程材料實際應用提供理論支撐。本文從經典蠕變概念出發，首先介紹蠕變的宏觀演化方式與微觀機理；其次結合黏彈...

交互式教學在量子信息課程中應用的進展研究

摘要：量子信息科學教學既存在基礎概念原理抽象、符號系統復雜的教學難點，又面臨多學科融合交叉帶來的知識體系龐雜，實驗操作繁復、實驗成本高昂等實際問題。近年來，量子游戲、虛擬仿真實驗等交互式教學策略引起了廣泛的關注，它們能夠引導學生形成自驅式沉浸學習以提升學習效果，也能降低實物實驗成本，適合應對量子信息課程教學的現狀問題。本文先分析虛擬仿真實驗、量子游戲等交互式教學在量子信息課程教學中的需求，再通過大量資料...

理工科類大學物理課程中的量子力學教學設計——“一維諧振子”教學案例

摘要：一維諧振子的量子力學處理是具有基本重要性的一個問題,與一維無限深勢阱的能量本征值分布不同,它的本征值是等間距分布的,這個處理可追溯到量子誕生之初的科學猜想,又在解釋場與物質相互作用中起著基本作用。本文以“一維諧振子”為例,介紹了哈爾濱工業大學工科物理教學團隊在量子力學部分的教學設計和實施策略。論文從科學思想、前沿理論、科技應用和中國元素等四個方面充分挖掘了課程思政育人素材,著眼于對學生科學思想的啟...

黑磷薄膜的貝利曲率及軌道磁化強度

摘要：本文從理論上研究了在非共振圓偏振光照射下，黑磷薄膜的貝利曲率和軌道磁化強度。基于黑磷薄膜的k·p低能有效模型和弗洛凱理論，我們推導出了黑磷薄膜直至雙光子二階過程的有效哈密頓量。我們發現光場會使得體系的帶隙略為增大，貝利曲率的絕對值會隨著光照強度的增大而增大。軌道磁化強度在帶隙內呈現出線性變化關系，其變化區域隨著薄膜層數的增加而減小，而在價帶和導帶則呈現出“谷-峰”現象。隨著光照強度的增大，軌道磁化...

晶格熱導率基礎理論及其在材料計算中的應用

摘要：后摩爾時代微納電子器件尺寸不斷縮小和厚度逐漸減薄，研究固體材料熱管理和理解熱傳導微觀物理機制具有極其重要的意義。本文介紹晶格熱導率的四種計算方法，從理論上綜合分析了Slack模型、Boltzmann方程、Wigner熱輸運和Green-Kubo方法。在考慮晶格非諧效應和聲子散射作用情況下，結合第一性原理計算，分別獲得了溫度依賴的半導體硅(Si)和熱電材料碲化鉛(PbTe)的熱導率，并與相應實驗結果...

孔徑光闌在傅里葉疊層成像系統中的應用探討

摘要：孔徑光闌是應用光學和物理光學中的一個重要知識點，決定了光學系統分辨率、成像亮度等性能。本文針對當前計算成像前沿的傅里葉疊層高分辨率成像系統，探討了孔徑光闌在顯微系統以及遠距離系統中的應用。首先，基于單薄透鏡成像模型，給出了光瞳函數對應的物方和像方相干傳遞函數；其次，分析了在兩類傅里葉疊層成像系統中孔徑光闌的實際設置；最后，通過數值仿真和光學實驗，驗證了分別從物方和像方數據出發進行高分辨率圖像重建的...

一維諧振子坐標表象與動量表象的等價性

摘要：一維諧振子是量子力學中少數可以精確解析求解的模型之一，可以用于檢驗量子力學的理論與方法，具有豐富的內涵。利用傅里葉變換與厄米多項式的生成函數，實現了一維諧振子坐標表象中本征波函數到動量表象中本征波函數的變換，驗證了兩種表象中對一維諧振子描述的等價性與聯系。利用代數解法分別得到一維諧振子在坐標表象與動量表象中本征能量與本征波函數，進一步討論了兩種表象的等價性。強調了物理學中“降維打擊”思想，加深學生...

準穩態法測量物體導熱系數的誤差探究

摘要：準穩態法測量導熱系數實驗因操作簡便、加熱時間較短而被廣泛采用。但常規的準穩態法中忽略熱擴散方程解的級數部分會導致一個系統誤差。使用引入級數部分的改進公式，導熱系數變小。而且導熱系數依賴于改進公式中含時參數的不同取值。利用改進公式，可以計算在不同的含時指數系數下導熱系數的系統誤差；也可以計算針對不同材料，可節省的實驗時間。準穩態法測量物體導熱系數可以作為物理相關專業本科生物理創新實驗，幫助大學生掌握...

基于LCC諧振網絡的全方位無線電能傳輸實驗

摘要：無線充電技術以安全方便的優勢，在市場上展現出巨大的應用前景。目前市場上主要是以二維單向線圈作為發射線圈，難以滿足日益增長的生產需要。針對低成本、低復雜度的全向無線電能傳輸系統的需求，通過COMSOL有限元仿真軟件分析，提出了一種三維全向無線電能傳輸線圈，并結合LCC諧振網絡，研究了線圈全方位電能傳輸的能力以及耦合系數與傳輸角度和距離的關系。實驗結果表明，三維線圈可以產生全空間均勻分布的磁場，并且通...

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