静电能量与静电场能量关系研究

分析了静电能量、静电场能量的来源、分布区域、差别与联系，指出，静电能量是带电体内电荷之间的相互作用能，它是由电荷携带的，定域于电荷存在的空间中。静电场能量是散布在场存在的空间中，是由场携带的。静电能量和静电场能量是相互伴随产生和消失的，这正是静电场能量到底是由场携带的还是由电荷携带的在静电场的情况下无法判断的原因。静电场能量和静电能量在数值上是相等的，这为静电场能量的测量提供了一条有效的途径。建议将静电能量和静电场能量区别开来，这有助于教和学，有助于进一步完善电磁学理论体系。

电势差与价电子能态关系研究

根据电相互作用原理,从微观角度分析了霍尔电势差,导体、绝缘体和半导体两端电势差产生的机理.认为在外电场的作用下价电子吸收外电场能量,并将其转化为晶格势场中的电势能,从而导致价电子在晶格势场中的电势降落(价电子远离原子核),因此,在霍尔元件上垂直于外电场方向上存在霍尔电势差,导体、绝缘体、半导体两端的电势差都是沿外电场方向所有价电子在晶格势场中的电势降落的总和.同时首次给出了空穴形成的物理图象:价电子由电负性弱的原子向电负性强的原子转移形成空穴.也首次给出了反映晶体各向异性的方法——测量非外电场方向绝缘体、半导体两点之间的电势差.

稳恒电流磁场与库仑电场的关系研究

用电磁学方法证明了电流元产生元磁场的3个方程的等价性;由稳恒电流元的磁场表达式导出了元磁场与载流电荷元产生的库仑电场的关系。讨论了该表达式的物理意义,指出,该表达式明确指出稳恒磁场是由电荷的定向运动产生的;稳恒磁场是以光速传播的,为否定"超距作用"的观点提供了新的依据。认为v×dE/c2表示了库仑电场力的无功功率,由此可知,稳恒电流的磁场可以由载流电荷库仑力的无功功率表示。这样的结果有利于初学电磁学的人正确理解磁场的产生、来源和传播。讨论了运用新的表达式求解磁场的方法,指出,运用电荷密度与载流子定向运动速度的乘积等于电流密度和点电荷的库仑场表达式的方法求解磁场甚为方便,如此做法可以省去传统的求解磁场必须掌握的复杂计算方法。并由此推断超导载流子的平均定向运动速度远远大于正常导体内载流子的定向运动速度,否则,超导电流不可能产生几十个特斯拉的磁场。

处于静电平衡状态导体上的电势与导体内部自由电子能态关系研究

讨论了热运动与导体内自由电子能态的关系和导体处于静电平衡状态时内部自由电子能态问题,认为,传统物理学中关于"导体内自由电子的热运动能量"是一种不确切的提法,实际上,电子把从外界吸收的热能转化成了在晶格势场中的电势能。证明了处于静电平衡状态的导体,其内部自由电子处于相同的能量状态,给出了等势体物理意义的说明。给出了一种测量导体内自由电子之间相互作用库仑斥力势能的一种方法。

提高医用物理学教学课件设计水平的措施

分析了医用物理学课件中普遍存在的问题,讨论了制作优秀医用物理学课件的条件,认为精心选择课件的教学内容、精心选择课件的制作技术、充分利用网络资源、掌握现代教育理念、正确处理现代教育理念和传统教育理念之间的关系、掌握课件设计的基本原理和一般步骤等是制作优秀课件的必备条件。

波函数与坐标系

讨论了波函数与坐标系的关系问题,认为无论单粒子波函数还是多粒子波函数,都与坐标系有关,坐标系都是选在有心力场中心的.对于多粒子体系波函数,可以认为是一个粒子分别处于不同的位置,其波函数的构成,是考查位置的单粒子波函数与其他位置单粒子波函数相乘的结果,而其他非考查位置的单粒子波函数的乘积,可认为是考查位置单粒子波函数的归一化常数.

材料的电输运性质与电子高能级分布研究

讨论了孤立原子、块状材料、薄膜材料、纳米材料的电子高能态分布的特点及其产生这种特点的原因.指出,由于原子物理学学科分工的特点,没有讨论孤立原子的核外电子的能级分布与温度的关系(也无法讨论);而块状材料和薄膜材料的电子高能态之所以分布在表面上,是与其形状有关的,原因在于表面上存在着缺陷原子,而这些缺陷原子周围存在着悬空键,块状材料和薄膜材料的电子能态分布是连续的,这种连续性是由块状材料和薄膜材料单位体积里包含大量的原子造成的;纳米材料的电子能态是不连续的,这种不连续性是由于纳米颗粒本身包含有限的原子个数造成的.同时定性地解释了稳恒电流无趋肤效应而交流电和超导电流产生趋肤效应的物理原因.

电趋肤效应机理与应用

比较研究了电趋肤效应机理及电趋肤效应的应用问题,讨论了静电趋肤效应和电流趋肤效应(直流电趋肤效应和交流电趋肤效应),分析了直流电趋肤效应和交流电趋肤效应机理上的差别,分析了高压交流输电和高压直流输电的优缺点.认为静电趋肤效应是由于外电场对处于场中导体内负电荷做功,使之在晶格势场中的能态升高,从而分布在导体的外表面上;直流电载流子在横向电场和磁场共同作用下产生趋肤效应;交流电载流子除了与直流电载流子具有产生趋肤效应相同的原因外,还会受到感应电场的作用,能态升高后产生趋肤效应,因此交流电趋肤效应明显强于直流电趋肤效应.正因为如此,现代发展起来的高压直流输电较高压交流输电更节省电能.

理想导体与超导抗磁性

通过对理想导体和超导体的电学性质、磁学性质的比较研究,从宏观和微观角度讨论了理想导体的电磁学性质与超导体电磁学性质的差别,对理想导体的存在性给出了证明。指出,理想导体在电学性质上与超导体没有任何差别,在临界状态以下存在着能隙,在临界点发生的是二级相变,存在着比热跃变;理想导体在磁学性质上与超导体的磁学性质是相同的,理想导体的抗磁性与超导体抗磁性起源于同一物理原因—载流子的高速定向运动产生很强的磁场,从而将外磁场排出体外,磁场的产生遵循毕-萨定律和法拉第电磁感应定律,不存在磁通"冻结"的问题(第二类超导体的混合态问题与此有本质的差别,自然应当别论),磁通"冻结"的说法是没有理论根据的,它反映了人类对超导电性认识的偏差;作为存在物,理想导体就是超导体,人们设想的理想导体磁性质,更接近于第二类超导体的混合态,但是在本质上是有差别的;作为理想的"理想导体"是不存在的;剔除理想导体的概念,将会极大地促进超导电性理论的深入研究,促进凝聚态物理理论和实践的发展。

静电场能量与价电子在晶格势场中电势能的改变

利用凝聚态物理学方法研究了处于静电平衡状态的带电体周围空间静电场能量的来源问题,讨论了改变导体内价电子在晶格势场中电势能的方式,得出了改变价电子密度、加热和使导体载流等三种方式均可以改变价电子在晶格势场中电势能的结论。进一步分析了处于静电平衡状态的导体周围空间的静电场能量来源的问题,得出了静电场能量来源于导体内载流子在晶格势场中电势能变化量的结论。

线性谐振子与匀速圆周运动

用经典力学的方法讨论了质点匀速圆周运动与谐振动的关系问题,给出了线性谐振子位移、速度、加速度表达式,用因果律和牛顿第二运动定律,说明了三者之间的位相差关系;得到了万有引力场中二质点系统线性谐振子力常量k=-Gm1 m2/r3的结果,讨论了其物理意义,纠正了长期以来认为谐振子能量总是大于零的错误认识.引入了线性电谐振子概念;给出了讨论椭圆轨道电线性谐振子、不同轨道上价电子线性电谐振子的方法;介绍了实空间电线性谐振子转化为量子力学线性谐振子的方法.

用处于超导状态的超导体实现无阻尼振荡

用求解微分方程的方法分析了正常导体构成的电磁振荡电路的阻尼现象，用同样的方法分析了超导电磁振荡电路的无阻尼现象。初步讨论了超导电磁振荡电路对于无线电设备小型化、工业、国防的重要意义。

静电场携带静电场能量的证明

根据电容器充电过程中能量的转化关系,讨论了静电场能和静电能的概念,证明了静电场能是由场自身携带的,静电能量是由带电体自身携带的。分析了传统电磁学理论中关于自能、互能和静电能、静电场能等概念容易引起混淆的原因,提出舍弃自能、互能的概念,建立静电能、静电场能概念的建议,使得电磁学理论与固体理论相协调。

电子能态研究与接触电位差、温差电现象的新解释

用经典物理学模型和凝聚态物理学方法研究了载流子能态的问题，得出了如下的结论：载流子能态的能量是由其在品格势场中的电势能、轨道运动动能和热运动动能及定向运动对轨道运动影响的能量构成的。影响载流子在晶格势场中电势能的因素有载流子密度和外界温度，前者是以斥力势能的方式表现的，后者是以引力势能的方式表现的，载流子定向运动对其轨道运动动能产生影响但对其在品格势场中的电势能不产生影响。用新的观点解释了内接触电位差和温差电现象，指出，内接触电位差是载流子密度变化改变了载流子在晶格势场中的电势能的宏观表现。温差电现象是在同一电路中不同温度处载流子不同能态变化的反应。

概率波新释

分析了固体材料中影响价电子状态的因素及价电子状态的量子力学描述方法,给几率波意义的阐释提供了一种物理图像;讨论了凝聚态物理学理论的发展困境及难点,认为量子力学方法描述凝聚态系统是合适的,但是可能由于计算工具、方法、模型等方面的问题阻碍了凝聚态物理学理论的发展。

哈密顿正则方程与稳恒电流电路

用完整系哈密顿正则方程研究了稳恒电路中的能量转换问题,认为在多种保守力作用的体系中研究质点的能态问题,必须将研究对象分别与其有一种保守力作用的物体划分在一个系统内,以构成不同的系统;计算研究对象在一个系统中的能量,必须将其他系统对研究对象作用的保守力视为广义力,考察广义力对研究对象做功的结果,分析研究对象在该系统中的能态变化,即哈密顿正则方程仅适用于一种保守力场中研究对象能态的研究。分析了外电场对晶格势场的作用,认为电流的磁场力和霍尔电场力是稳恒电路中的广义力,霍尔电势是载流子在晶格势场中电势能的增量,因此,在通电时,载流子在晶格势场中的电势能增加,能态升高。同时分析了载流子对比热贡献的物理机制和超导二级相变的发生机理,认为载流子将吸收的热量转变成其在晶格势场中的本征能量而能态升高;在二级相变点附近,比热跃变说明价电子在晶格势场中的电势能发生了跃变,价电子在晶格势场中的受力发生了跃变。同时给出了本征能态的物理意义说明,本征能态是指价电子在晶格势场中的电势能与动能相对应的能态,不同的价电子在实空间中的不同位置只要处于同样的能态,则其在晶格势场中的电势能和动能有相同的数值。

箱归一化问题分析

讨论了自由粒子动量为零或不为零的物理意义,借此分析了箱归一化问题中粒子动量不能取零的原因,认为取零时,要说明相对哪个(什么样的)力心而言,否则,是违背物理学基本原理的.

统计性超导电子对密度与温度无关

给出了统计性超导电子对密度和局域性超导电子对密度的定义;初步讨论了它们的物理意义。通过对nS(T)=λL2(0)/λL 2(T)=H C1(T)/H C1(0)的分析、GL超导波函数的计算及稳恒电流载流子总动量守恒定律的讨论,证明了零场下统计性超导电子对密度与温度无关。并初步给出了超导抗磁性、伦敦穿透深度不是超导体内禀性质的结论。