将拉曼光谱技术引入大学物理课堂教育的浅析

"新工科"的建设要求我们培养具有面向未来的跨领域、跨学科的综合创新型人才。在这样的背景下,在大学物理课堂教学中加强教学内容与高新技术之间的联系与融合显得尤为重要。本文介绍了拉曼效应的发现、拉曼光谱技术的基本原理以及拉曼光谱技术的一些应用。希望以拉曼光谱技术为例,抛砖引玉,尝试使新的物理学实验方法与手段进入课堂,改变学生们对大学物理教学中内容陈旧的印象,体会到物理学是新技术发展的源泉。

用平面声波方式实现颗粒悬浮的理论讨论

平面相控阵技术是将多个换能器通过矩阵的形式排布在一块电路板上,通过调节输入信号独立控制每个换能器发出声波实现声悬浮的方式。本文从声学的基础理论出发,给出了所有平面相控阵单元相位相同时的声辐射势的计算表达式,通过MatLab与Comsol仿真给出了空间中可能的悬浮点,看到悬浮点排列呈现周期性,并通过研究悬浮势阱的宽度性质解释了实现三维移动的原理,最后我们通过实验证实了理论与仿真的可靠性。

平面相控阵下微小固体的超声波悬浮与移动

采用平面相控阵作为超声波的声源形式,使上下相对的2组换能器阵列发出具有平面波形式的波前,提出三维移动的“分区运行”新方案,并利用Matlab软件解析出在特定形式参量下声势场的性质.设计了可以对空气中的固体微粒实现悬浮及三维移动的声学装置,在此基础上进行实验研究,实验结果与理论计算的匹配度较好,且装置具有低能耗、高悬浮性能的特点.

高能量前沿W玻色子物理进展

2012年,位于大型强子对撞机(Large Hadron Collider,LHC)上的CMS(Compact Muon Solenoid)探测器和ATLAS探测器分别独立地观测到了Higgs粒子,有力验证了标准模型.在标准模型中,W玻色子是传递电弱相互作用的规范矢量玻色子,通过电弱对称性自发破缺(electroweak symmetry breaking,EWSB)的Higgs机制获得基本质量及纵向极化分量;随着LHC数据的累积,在高能标下更加细致地检验和研究W规范矢量玻色子的相互作用成为可能.本文简要回顾W玻色子研究的相关内容,并重点介绍近期在大型强子对撞机CMS实验上由北京大学高能组主导完成的W玻色子相互作用的研究,包括Wγ的联合产生、Wγ的散射过程、WW散射过程(极化散射、Majorana中微子探寻)以及WWW共振态的寻找.当前,LHC已经进入三期取数阶段,相信随着亮度的持续增加,LHC上CMS实验有关W玻色子的研究会更加拓展和深入.