2005年北京消云试验微物理检验

利用机载PMS(Particle Measurement System)粒子探测系统获得的云微观特征和宏观观测分析了2005年北京消云试验的效果。比较2005年9月12日上午消云作业前后云滴数浓度、粒子有效直径和云滴谱分布的变化发现,在暖云中播撒吸湿性高浓度粒子群能够产生一定的消云效果。作业后云微物理结构的垂直分布发生较大变化,云滴数浓度和粒子有效直径均变小,并且在作业高度下方出现一个"干层";吸湿性物质促使云滴发生碰并过程,使得大云滴消失小云滴变少;作业半小时后垂直方向影响范围小于900m。此外,在9月13日下午的消云试验中观测到消云作业产生的一条明显云沟。

基于北京大学4.5MV静电加速器的中子物理研究进展

本文综述了北京大学在中子物理方面依托4.5 MV静电加速器进行的有关实验与理论的研究工作,并提出了今后工作的设想。

基于北京串列加速器的若干核物理实验研究

原子核是主要由短程相互作用制约的量子复杂多体系统,储存着宇宙间绝大部分可见的质量和能量。对原子核的研究,近百年来对人类的生存发展和国家的地位与安全产生了重大影响。过去几十年,短寿命放射性原子核的奇特结构现象不断被揭示,打破了人们对原子核结构的经典认知,开启了不稳定核(放射性核)结构研究的新领域。北京串列加速器核物理国家实验室在过去30多年为我国低能核物理实验提供了基础平台。北京大学实验核物理团队长期以来发展特色实验设备,在北京HI-13串列加速器上完成了系列核物理实验,在原子核奇特结构研究中取得了一批重要成果。本文将介绍团队基于北京HI-13串列加速器开展的几项代表性工作,如基于在束γ谱学的A=70质量区Ge同位素形状演化研究,基于直接核反应实验的轻丰中子核集团结构研究,以及基于北京放射性束装置发展的共线激光谱设备和首次在线激光核谱实验等。

北京大学物理学科拔尖优秀毕业生跟踪调查研究

文章介绍了北京大学物理学科基础学科拔尖学生培养试验计划培养情况,分析了截止于2017年1月的2013—2016届基础学科拔尖学生培养试验计划优秀毕业生的跟踪调查数据;基于调查中毕业生的基本情况、工作情况、生活情况、对学院的意见和建议等,通过文献分析、实践调查、交流研讨等,深入分析研究,为今后拔尖人才培养新理念的实施提供支持和服务。

关于本科生物理基础课程教学和教材编著的一些思考——刘玉鑫编著《热学》教材(北京大学出版社,2016年4月第1版)的前言

目前认识到的运动形式有机械的、热的、电磁（包括光）的和“暗”的等。热学是研究热运动的规律及其对物质宏观性质的影响、以及热运动与其它各种运动形式之间相互转化的规律的物理学分支。很显然，热学的研究对象包括热运动的规律和物质的宏观性质两个方面，宏观性质可以根据其状态的特征分为静态的和动态的，并可以根据其运动形式分为力的、热的和电磁（光）的、等等。

线上教学调研与实证研究--以北京大学物理学院为例

2020年突如其来的新冠肺炎疫情对高等学校教学工作产生了巨大的影响,教育部要求实施并保障高等学校在疫情防控期间的线上教学,实现“停课不停学”。在此背景下开展大范围网络线上教学,面临许多挑战的同时,也迎来了难得的机遇。以北京大学物理学院2020年春季学期线上教学为例,进行了相应的问卷调研,通过对调研结果的分析,结合实际为线上教学提供相应的改进方案,为今后线上线下混合式教学提供有益的借鉴。

第53届国际物理奥林匹克竞赛实验试题介绍及解答

第53届国际物理奥林匹克竞赛的2道实验试题为“质量测量”和“利用双折射测量厚度”.“质量测量”题目借鉴了基布尔秤的基本思想,涉及胡克定律、安培力、电磁感应定律和弹簧振子共振方面的知识,考查选手的基本测量、数据处理(如曲线改直)、作图和不确定度评定方面的能力;“利用双折射测量厚度”题目要求自行搭建类似分光计的装置,借助光栅衍射进行光谱测量,并结合偏振光干涉来测量双折射材料的厚度,题目对仪器调节的要求比较高,测量数据量也比较大.本文主要介绍实验试题和参考答案.

基于“综合指导课”之上的本科生指导探索——以北京大学物理学院为例

面对逐渐成长起来的个性张扬、特点鲜明的新一代学生群体,如何做好他们成长与发展的指导从而争取更多的资源来帮助和指导他们、满足他们个性化发展的需要,是从事学生工作的老师所面对的主要困难和问题。综合指导课是一种新尝试,希望通过构建一个长效机制,建立起从事教学、科研的教师参与学生管理与学生指导的制度,实现全员育人的目标。

加强基础研究,深化物理认识——周光召先生与中国核武器事业

周光召先生是中国核武器事业的重要开创者、奠基人,是中国科技改革发展的重要推动者和领导者。在六十多年的科学生涯中,他纵横多个领域并取得多项创造性成果。从1961年到1979年的近20年时光,周先生将自己的智慧与才华奉献给了中国的核武器事业,为我国原子弹、氢弹、中子弹的研制成功和核武器的设计、定型立下了不朽功勋。周先生忠诚爱国、学养深厚、视野开阔、格局宏大,他倡导民主学风,锐意开拓进取,致力于为核武器事业谋篇布局、夯实根基,在推动学科建设、促进人才培养等方面都做出了重要贡献。

利用LHAASO实验检验相对论并探索新物理

中国高海拔宇宙线观测站(LHAASO)探测到了迄今最高能量的宇宙光子,其能量超过拍电子伏特量级,开启了超高能伽马天文学的新时代。LHAASO合作组完整记录了伽马暴GRB 221009A的全程爆发过程,首次测得来自伽马暴超出10 TeV的高能光子。这些发现不仅对人们理解宇宙线起源具有重要意义,也为检验相对论并发现新物理提供了很好的契机。文章简要介绍LHAASO的这些观测结果,并指出这些结果可在检验爱因斯坦狭义相对论中洛伦兹不变性、恒定光速的基本假设,以及探索新物理机制的研究中发挥重要作用。

北京大学青年人才发展现状分析——以物理学院为例

硬实力、软实力,归根到底要靠人才实力,创新驱动实质是人才驱动。北京大学物理学院近年来引进的青年人才能够继续保持较高的学术生产力,高水平论文成果产出丰硕,竞争性科研项目获资助率较高,届满评估和职称晋升工作也开展得较为顺利。说明青年学者在加强北京大学高水平人才队伍建设、促进学科发展方面起到了重要的推动作用。

第23届亚洲物理奥林匹克竞赛实验试题及解答

第23届亚洲物理奥林匹克竞赛实验部分包括2道试题:赫兹接触应力和源于表面热形变的干涉,试题1通过大角度摆控制碰撞速度,利用示波器测量碰撞时间,实验方法巧妙,同时考查了量纲分析;试题2观察并测量了激光热致形变的干涉图样,根据数据计算形变高度,数据处理部分多次采用了化曲为直的方法.此竞赛题目可作为学生模拟参赛训练的素材,对近年奥赛题目难度有所增大的趋势下备赛、参赛具有一定启发.

用现代方法管理北京现代物理研究中心

北京现代物理研究中心是由著名物理学家李政道教授倡导成立,并担任中心主任的国内物理学研究基地。中心的宗旨是在当代物理学及相关学科高速发展的环境下,为国内物理学工作者提供一个互相交流、联合攻关的良好学术环境,同时为国际同行与我国科学工作者进行学术交流与合作提供一个场所。十年来,北京现代物理研究中心在国家教委及有关部委的指导和支持下,组织和召开了一系列大型。

高功率微波作用下三维结构中多物理场耦合过程仿真方法研究综述

电子系统暴露在高功率微波中,产生的多物理耦合效应会引发其性能降低甚至损毁。为指导其电磁防护设计,需要研究大规模电(磁)-热-应力耦合并行仿真方法。通过集成高性能并行计算框架和区域分解方法(domain decomposition method,DDM),可以实现超大规模复杂结构的高效数值模拟。在无源结构的电-热-应力耦合数值模拟中,每个时间步都需要反复求解电流连续性方程、热传导方程和热应力方程,场间通过焦耳热和温变材料参数实现耦合,当达到稳态后,进入下一个时间步;在射频无源结构的电磁-热-应力耦合过程数值模拟中,每个时间步内分别求解电磁场和热场,并通过耗散功率和温变材料参数实现场间耦合,当达到稳态后,根据温升计算热应力,然后进入下一个时间步。本文回顾了电(磁)-热-应力大规模并行仿真的实现方法,并列举了国内外科研团队在键合线阵列、系统级封装、微波滤波器等多种复杂结构的多物理场模拟方面的标志性成果。

基于谐波分析的封装-电路多物理场耦合仿真方法

场-路耦合仿真可以支持跨越芯片-封装-系统的多层级协同分析,多物理场仿真能够对多物理约束下芯片封装的信号完整性、电源完整性以及可靠性进行提前设计.因此,针对场-路结构的多物理场耦合仿真能够实现在初期对芯片封装的设计方案进行筛选和优化,是先进封装仿真技术最重要的发展方向之一.本文基于场-路耦合仿真和多物理场耦合仿真方法的最新研究进展,提出针对非线性场-路结构的频域仿真方法以及电磁-热耦合计算方法 .该方法能够解决基于时域仿真方法的场-路耦合仿真的长时间迭代问题,实现多物理约束下非线性场-路结构的电磁与热特性快速分析.计算结果验证了本文方法的准确性和高效性.

2019年2月北京地区3次回流降雪过程的水汽输送特征分析

为提高北京地区回流降雪预报的准确率,利用ERA5/GDAS全球格点再分析资料和HYSPLIT轨迹追踪模式,对2019年2月发生在北京地区的3次回流降雪过程进行天气学分析和水汽输送特征分析。结果表明,在3次回流降雪个例中,偏东气流中的水汽含量有限,当出现偏南水汽通道的配合时,可产生明显的降雪。在典型回流形势(2月14日)下,高后回流与河套倒槽配合,回流水汽输送通道更为深厚,利于降雪;在非典型回流形势(2月6日和12日)下,回流水汽输送集中于大气的低层(850 hPa以下)。2月12日南支气流水汽输送贡献较大,对南支气流水汽输送的忽视是导致2月12日降雪漏报的原因之一。3次回流降雪个例在偏东和偏南路径上水汽输送至北京地区的时间与白天显著降雪的时段基本上对应,可作为预报回流降雪的关键因子。

利用冷冻电镜研究蛋白质机器的非平衡统计物理

对蛋白质机器的完整描述应包括其微观结构、热力学和动力学性质与工作机制.最近兴起的冷冻电镜技术为蛋白质热力学与动力学的研究提供了全新的机遇.目前已经有一些工作不仅利用冷冻电镜技术解析蛋白质的高分辨率结构,还结合数据处理方法来分析蛋白质的构象分布并进一步推测其热力学性质.然而,利用冷冻电镜技术直接对蛋白质的动力学过程作观测与定量分析的方法还在发展的初级阶段.本文选取了一个理想的蛋白质系统,即蓝藻生物钟蛋白对冷冻电镜分析蛋白质非平衡过程的可能性进行探索.基于已有的实验数据,将蓝藻生物钟蛋白KaiC的平衡态统计物理模型推广至非平衡态,对KaiC蛋白处于非平衡态时的动力学特征进行预测.基于动力学预测结果,本文揭示了冷冻电镜技术具有分析蓝藻生物钟蛋白的非平衡过程的可能,为进一步的冷冻电镜实验提供了理论依据.

基于新奇物理现象的智能光子芯片

近年来,新材料结构、新理论观点、新器件架构等各个前沿方向的通力合作促使了智能光子学的迅猛发展。具有优异非线性特性的光学平台奠定了光子芯片丰富性能的基础,非厄米拓扑光子学等新理论的引入为高性能片上处理方案开辟了新的可能性,各类光学神经网络架构的新器件也为全光计算及全光大规模集成提供了有效的实现途径。基于上述背景,文章介绍了近年来对于智能光子学发展至关重要的非线性材料、非厄米拓扑光子学以及基于光学神经网络的新器件架构等领域的研究进展,并指出相关研究的发展对于未来更大规模、更高集成度、更复杂计算性能的智能光子芯片的实现将产生深远影响,在全光计算、全光信号处理、量子技术等领域有广泛的应用前景。

北京市非物理类专业大学生物理竞赛条例

北京市非物理类专业大学生物理竞赛条例北京物理学会北京高校物理教学研究会一九八四年四月制订一九九二年十二月修订现代科学技术正在日新月异地发展，许多基于物理学原理和方法的新技术不断涌现，而物理学对一些邻近学科的渗透也在日益扩大和深入，出现了并将继续出现许...