工科物理

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工科物理 关注(): 期刊周期：月刊; 期刊级别：国家级; 国内统一刊号：11-4483/O3; 国际标准刊号：1009-7104; 主办单位：清华大学; 主管单位：教育部; 上一本期杂志：山西科技研讨山西省期刊; 下一本期杂志：光子学报光子学研究期刊

　　本刊是教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会主管，清华大学承办的物理类学术期刊。创刊于1981年，它的宗旨是面向全国大中专院校物理教师、广大科技工作者和相关人员;交流物理教学经验与教学研究成果;介绍与讨论物理学及其他交叉学科的新发展、新动向及物理学前沿进展;介绍物理学在现代工程技术中的应用，旨在促进物理教学改革向纵深发展。现用刊名：物理与工程。

　　工科物理收录情况/影响因子

　　国家新闻出版总署收录　收录情况：中国知网、万方数据库全文收录期刊。

　　影响力：ASPT来源刊、中国期刊网来源刊。

　　工科物理栏目设置

　　主要栏目：院士论坛、专论、教学研究、物理实验、教学手段现代化、物理与工程、热门话题。

　　工科物理编辑部/杂志社投稿须知

　　1.文章标题：一般不超过300个汉字以内，必要时可以加副标题，最好并译成英文。

　　2.作者姓名、工作单位：题目下面均应写作者姓名，姓名下面写单位名称(一、二级单位)、所在城市(不是省会的城市前必须加省名)、邮编，不同单位的多位作者应以序号分别列出上述信息。

　　3.提要：用第三人称写法，不以“本文”、“作者”等作主语，100-200字为宜。

　　4.关键词：3-5个，以分号相隔。

　　5.正文标题：内容应简洁、明了，层次不宜过多，层次序号为一、(一)、1、(1)，层次少时可依次选序号。

　　阅读推荐：勘探地球物理进展

　　《勘探地球物理进展》(双月刊)1978年创刊，是一份面向国内外公开发行的中文科技期刊。本刊的宗旨是介绍国内外石油地球物理勘探开发技术的研究及应用现状，反映前沿课题研究的最新进展，开展学术评论，探讨石油物探技术的发展方向和发展倡议，推广新技术、新方法的研究成果，报道行业动态，促进国际技术交流。

　　工科物理最新期刊目录

“以学生为中心”的大学物理课程教学改革与实践——以“非线性光学原理”课程为例

摘要：“以学生为中心”教育理念倡导教师更加关注学生学习体验和需求的满足。本文以清华大学本科生课程“非线性光学原理”为例，阐述了“以学生为中心”教学理念在大学物理课程教学改革中的重要作用。“非线性光学原理”课程在教学方法、课堂组织形式、学习效果检验方法等方面采取了一系列改革措施，包括：启发式教学、立体化教学、沉浸式教学等等，有效提升了学生的互动交流兴趣，强化了学生自主学习的意识和能力，取得了显著的教学效果...

基于PBL的大学物理实验与理论课融合教学模式探索

摘要：物理基础课程(包含大学物理实验课和理论课),是国内各理工科高校均开设的公共基础必修课之一,在培养学生的基本科学素养和创新实践能力方面发挥了不可替代的作用。以西南交通大学新成立的城市轨道交通学院物理基础课程教学为基础,构建了一种由问题导入、问题解决、知识巩固、课程考核等四个环节构成的基于PBL(Problem Based Learning)教学法的大学物理实验与理论课融合教学模式,详细阐述了该教学模...

狄拉克方程在库仑势下的负能量本征值

摘要：本文求解了狄拉克方程在哈密顿量中的势能是库仑势时束缚态的本征值。文献上求出的这个哈密顿量时一个粒子的束缚态的能量是正的但小于这个粒子静止质量。笔者将这样的本征值解称为正能量解。本文的推导结果表明,实际上还有一个束缚态的负能量解,其能量本征值与正能量一一对应且互为相反数。我们称这是关于正负能解的对称性。本文的结果显示,狄拉克方程在哈密顿量中的势能是库仑势时,无论是束缚态还是非束缚态,都有关于正负能量...

亚特兰大的世界首次光纤通信系统实验

摘要：亚特兰大光纤通信系统实验在世界上属于首次，实验取得了很好的结果，坚定了业界对于光纤通信的信心。实验系统包含光纤、激光、中继器、探测器、连接器等诸多要素，本文对它们的发展和性能进行了论述，对综合实验系统构成和实验结果进行了分析介绍，对影响光纤通信发展的宏观社会因素，以及测试实验结束后光纤通信的后续发展进行了讨论

“平台助力、对分赋能、思政铸魂”:大学物理线上线下混合式教学与实践——以甘肃民族师范学院为例

摘要：本文根据地方民族院校大学物理教学现状，从教学理念、教学模式等方面进行了深入分析并做了合理的设计，构建了“平台助力、对分赋能、思政铸魂”的大学物理线上线下混合式教学模式。通过多年的实践，该模式有效地提高了大学物理课程教学质量，起到提质增效的作用，达到了大学物理课程教学目标

LTspice软件仿真在电路教学中的应用

摘要：高中电路教学中,电源输出功率最大值、动态电路的分析及暂态电路分析等问题是教学难点问题。传统教学方式因未能展示物理量变化导致电路参数发生变化的具体过程,较为抽象,使得学生在理解和掌握上存在较大困难。本文利用LTspice软件对这几种电路变化进行仿真计算,可视化地呈现了电路变化过程。直观地提升了学生的理解力,提高了教学效果。仿真软件的应用也有利于拔尖创新性人才的培养

迈克耳孙干涉仪实验分层次教学的探索与实践

摘要：基于2023版《理工科类大学物理实验课程教学基本要求》,结合学校的定位和工程师专业的人才培养要求,对迈克耳孙干涉仪实验的教学内容进行了分层次设计;参考法国教育部颁布的物理类基础课程能力评价量表,探索了以能力评价为导向的迈克耳孙干涉仪实验分层次教学新模式,对教学效果和学生的学习目标达成情况进行了评价和分析,提出了进一步改进建议,以期为大学物理实验课程的建设和更好地开展分层次教学提供借鉴和参考

论大学物理中辨析与理解微积分含义的重要性

摘要：本文围绕《大学物理》教学中一道经典的电磁感应题目展开了详细探讨,针对学生在求解该题目过程中遇到的困惑与常见错误进行了剖析。分析发现准确把握数学积分运算中各量的物理含义是避免出现该问题的关键,本文系统全面的讨论了在时间变化磁场B(t)、空间变化磁场B(x)及时间空间变化磁场B(x,t)三种不同情形下积分计算结果上的差异,并从物理含义的角度上给出了圆满解释,阐明了该问题的本质,也说明了运用微积分解决实...

浅谈多维度融创链式人才培养模式探索与实践——基于物理实验(下)课程的创新教学改革研究

摘要：在国家创新驱动发展战略与高校“双一流”建设背景下,培养全方位的拔尖创新人才是高校的一项重要任务。基于对拔尖人才培养的基本要求,课程组对传统实验教学中存在的问题进行思考与分析,针对性地提出了多维度融创链式人才培养模式,在教学方式、教学内容、创新培养模式、评价体系等方面进行融合创新,以达到物理现象中链式反应的提升效果。相关数据说明学生的综合素养,尤其是创新能力得到较好的提升,同时也反映了该创新人才培养...

“通信工程+应用物理学”双学士学位复合型人才培养改革与实践

摘要：随着信息技术的飞速发展和物理学在现代科技中重要性的日益凸显，信息与通信工程和物理学作为两个关键领域之间的交叉学科，已成为培养交叉复合型人才的重要方向之一。本文从如何培养优秀的理工交叉复合型人才这一问题出发，围绕重庆邮电大学“通信工程+应用物理学”双学士学位项目的建设实践，针对项目建设的若干关键问题展开论述，明确指出加强跨学科资源整合与强化产教、科教融合是培养理工交叉复合型人才的可行路径之一。本文同...

数智化背景下大学物理实验课程的实践育人路径探索

摘要：本文以昆明理工大学、宁夏大学和浙江大学为例，通过视频演示、数据分析可视化、AI物理实验助手，将复杂物理实验转化为沉浸式学习，打造“学生自主学习，过程智能追踪，教师精准辅导”的交互式学习平台，实现学生多元化、个性化和深度学习需求，训练学生分析、解决复杂工程问题能力，培养学生创新能力。实践表明，数智化教育背景下的大学物理实验课程建设与改革，拓宽了实践育人途径，激发了学生的创新精神和实践能力，为公共基础...

弛豫时间谱在研究黏弹性材料蠕变行为中的应用

摘要：蠕变是黏弹性材料的重要特征，其已被证明是定量研究其与时间相关结构弛豫现象、滞弹性与塑性变形行为的有效手段。同时，蠕变反映了材料在长时间外载荷作用下真实响应进程，抗蠕变性能亦是评估工程材料服役性能以及寿命的关键指标。因此，研究黏弹性材料的蠕变行为，既有助于深入理解非晶固体变形断裂机制，又可对其作为工程材料实际应用提供理论支撑。本文从经典蠕变概念出发，首先介绍蠕变的宏观演化方式与微观机理；其次结合黏弹...

交互式教学在量子信息课程中应用的进展研究

摘要：量子信息科学教学既存在基础概念原理抽象、符号系统复杂的教学难点，又面临多学科融合交叉带来的知识体系庞杂，实验操作繁复、实验成本高昂等实际问题。近年来，量子游戏、虚拟仿真实验等交互式教学策略引起了广泛的关注，它们能够引导学生形成自驱式沉浸学习以提升学习效果，也能降低实物实验成本，适合应对量子信息课程教学的现状问题。本文先分析虚拟仿真实验、量子游戏等交互式教学在量子信息课程教学中的需求，再通过大量资料...

理工科类大学物理课程中的量子力学教学设计——“一维谐振子”教学案例

摘要：一维谐振子的量子力学处理是具有基本重要性的一个问题,与一维无限深势阱的能量本征值分布不同,它的本征值是等间距分布的,这个处理可追溯到量子诞生之初的科学猜想,又在解释场与物质相互作用中起着基本作用。本文以“一维谐振子”为例,介绍了哈尔滨工业大学工科物理教学团队在量子力学部分的教学设计和实施策略。论文从科学思想、前沿理论、科技应用和中国元素等四个方面充分挖掘了课程思政育人素材,着眼于对学生科学思想的启...

黑磷薄膜的贝利曲率及轨道磁化强度

摘要：本文从理论上研究了在非共振圆偏振光照射下，黑磷薄膜的贝利曲率和轨道磁化强度。基于黑磷薄膜的k·p低能有效模型和弗洛凯理论，我们推导出了黑磷薄膜直至双光子二阶过程的有效哈密顿量。我们发现光场会使得体系的带隙略为增大，贝利曲率的绝对值会随着光照强度的增大而增大。轨道磁化强度在带隙内呈现出线性变化关系，其变化区域随着薄膜层数的增加而减小，而在价带和导带则呈现出“谷-峰”现象。随着光照强度的增大，轨道磁化...

晶格热导率基础理论及其在材料计算中的应用

摘要：后摩尔时代微纳电子器件尺寸不断缩小和厚度逐渐减薄，研究固体材料热管理和理解热传导微观物理机制具有极其重要的意义。本文介绍晶格热导率的四种计算方法，从理论上综合分析了Slack模型、Boltzmann方程、Wigner热输运和Green-Kubo方法。在考虑晶格非谐效应和声子散射作用情况下，结合第一性原理计算，分别获得了温度依赖的半导体硅(Si)和热电材料碲化铅(PbTe)的热导率，并与相应实验结果...

孔径光阑在傅里叶叠层成像系统中的应用探讨

摘要：孔径光阑是应用光学和物理光学中的一个重要知识点，决定了光学系统分辨率、成像亮度等性能。本文针对当前计算成像前沿的傅里叶叠层高分辨率成像系统，探讨了孔径光阑在显微系统以及远距离系统中的应用。首先，基于单薄透镜成像模型，给出了光瞳函数对应的物方和像方相干传递函数；其次，分析了在两类傅里叶叠层成像系统中孔径光阑的实际设置；最后，通过数值仿真和光学实验，验证了分别从物方和像方数据出发进行高分辨率图像重建的...

一维谐振子坐标表象与动量表象的等价性

摘要：一维谐振子是量子力学中少数可以精确解析求解的模型之一，可以用于检验量子力学的理论与方法，具有丰富的内涵。利用傅里叶变换与厄米多项式的生成函数，实现了一维谐振子坐标表象中本征波函数到动量表象中本征波函数的变换，验证了两种表象中对一维谐振子描述的等价性与联系。利用代数解法分别得到一维谐振子在坐标表象与动量表象中本征能量与本征波函数，进一步讨论了两种表象的等价性。强调了物理学中“降维打击”思想，加深学生...

准稳态法测量物体导热系数的误差探究

摘要：准稳态法测量导热系数实验因操作简便、加热时间较短而被广泛采用。但常规的准稳态法中忽略热扩散方程解的级数部分会导致一个系统误差。使用引入级数部分的改进公式，导热系数变小。而且导热系数依赖于改进公式中含时参数的不同取值。利用改进公式，可以计算在不同的含时指数系数下导热系数的系统误差；也可以计算针对不同材料，可节省的实验时间。准稳态法测量物体导热系数可以作为物理相关专业本科生物理创新实验，帮助大学生掌握...

基于LCC谐振网络的全方位无线电能传输实验

摘要：无线充电技术以安全方便的优势，在市场上展现出巨大的应用前景。目前市场上主要是以二维单向线圈作为发射线圈，难以满足日益增长的生产需要。针对低成本、低复杂度的全向无线电能传输系统的需求，通过COMSOL有限元仿真软件分析，提出了一种三维全向无线电能传输线圈，并结合LCC谐振网络，研究了线圈全方位电能传输的能力以及耦合系数与传输角度和距离的关系。实验结果表明，三维线圈可以产生全空间均匀分布的磁场，并且通...

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