物理学新进展考试作业
生物物理学的新进展——细胞力学和分子动力学
生物物理学的新进展——细胞力学和分子动力学生物物理学是一个研究生物系统与物理学之间的交互作用的学科。
在过去的几十年里，随着技术的进步，我们对生命体系的理解在不断深入。
在这个领域中，细胞力学和分子动力学成为了最受关注的两个分支。
在本次文章中，我们将讨论这两个新进展在生物物理学中的应用、发展和未来的发展方向。
细胞力学细胞力学是研究细胞形态、结构和机能与力学作用之间的关系的领域。
细胞力学的实践涵盖了细胞分裂、内骨架、细胞迁移、局部改变、细胞膜等方面的研究。
这里的力学作用包括摩擦、压力、张力、剪力、弯曲、扭转和形变等。
这些力学作用通过细胞膜、骨架蛋白和细胞质流动等因素来实现。
近年来，细胞力学的发展在医学、生命科学和纳米技术等领域起着重要作用。
例如，生物材料科学中的细胞力学研究工具被广泛应用于人工器官和组织工程的研究中。
此外，感知和传导细胞之间的力学信号在癌症、干细胞和肌肉病理学等领域中也起着重要的作用。
独特的力学特性与这些疾病有着密切的联系。
分子动力学分子动力学和细胞力学之间的关系非常紧密。
分子动力学是描述分子之间、分子与其周围介质之间的相互作用的物理理论。
随着电脑技术的发展，分子动力学计算已成为了一项重要的工具。
分子动力学模拟通过原子模拟和量子力学方法对分子结构和动力学过程进行研究。
它可以为研究生物分子和生物化学机制提供新的视角。
此外，分子动力学的发展对于生物药物研究、药物设计、代谢物研究和药物毒理学研究起着重要作用。
生物物理学的未来细胞力学和分子动力学在生物物理学和生物医学科学中起到的作用已经不言而喻。
这些新进展还将为生物成像、基因组学、蛋白质组学、代谢组学、生物定量学和药物研究提供新机遇。
在接下来的几年中，我们预期会有更高效、更具创造性的技术涌现出来。
例如，在细胞力学领域中，最新的技术将带来更具灵敏性和可扩展性的检测性能，同时在分子动力学中，我们还预期将建立更准确、更全面和更具精度的计算模型来加强我们对于分子动力学机理的理解。
世界观物理学的新进展
世界观物理学的新进展近年来，科学技术的飞速发展，使得世界观物理学领域中涌现出一些新的重大进展，这些进展极大地丰富和拓展了我们对于宇宙的认知。
一、引力波探测技术的突破为了直接探测引力波，科学家们不断想方设法。
直到2015年，利用两个激光干涉仪，LIGO探测器在两台探测器分别在华盛顿州和路易斯安那州注册成功探测到了引力波，这意味着人类可以直接探测到引力波的存在。
这也突破了目前其他试图探测引力波的技术。
引力波探测技术的突破是宇宙学重大的进步，对于深化我们对宇宙的认知有着十分重要的意义。
二、天体物理学的不断突破天体物理学研究天体间的相互作用，以及宇宙的演化历史。
人类的观测技术经历了几百年的发展，得到了历史上最庞大的望远镜，我们可以着手探索宇宙的最深处。
在过去的数十年里，天文学家不断地发现新的天体，突破性的发现更是层出不穷。
从最初被解析的普朗克星云到天体黑孔，探索时间已经追溯到了宇宙的创造，超新星爆发的研究也揭示了宇宙中的重大事件。
这些颠覆性的发现都为我们提供了深入了解宇宙的新的途径。
三、暗物质的探测太阳系中的所有可见物质仅占了我们宇宙总体积的5%，更多的是暗物质。
暗物质虽然存在已有很长时间，但其无法在人类的可见光范围内被直接探测。
为此，天文学家们在计算圆周率中使用到的精确计算方法来解决这个难题。
他们利用这个技术，构建了一种暗物质模型，用于解释现有的观测结果。
利用这种算法，可以不断的优化暗物质的模型，以更准确的探测到暗物质的存在。
暗物质的探测虽然尚未达到突破性的进展，但被认为是人类天文学长期研究的重要方向。
四、量子信息学领域的研究量子信息学是新兴学科，其进展与量子物理密切相关。
量子信息比传统信息更加安全，这是因为在量子系统中，量子态不可复制的特性。
随着量子计算机和量子密钥分配等技术的发展，量子信息学领域的研究日益深入。
通过研究量子概念及其应用，将为开发新的信息技术提供更好的方式和途径。
虽然量子信息学还处于早期的发展阶段，但是这个领域的快速增长已经产生了许多非常有前途的成果。
高能粒子物理学研究中的新进展
高能粒子物理学研究中的新进展随着科技的不断进步，高能粒子物理学研究正迎来一个新的发展时期。
高能粒子物理学在探索物质最基本的构成和性质方面发挥了巨大的作用，对于人类认识自然界的本质起着举足轻重的作用。
然而，高能粒子物理学研究面临着诸多的挑战，如下面所述。
1. 新型加速器技术粒子物理学的核心设备是加速器。
通常情况下，只有当粒子撞击的速度足够高时，才能够探究物质最基本的构成和性质。
目前，欧洲核子研究组织（CERN）的大型强子对撞机（LHC）是世界上能量最高的对撞机，其能量可以达到14TeV。
然而，现有的加速器设备已经无法满足未来的研究需求。
因此，科学家们正在积极开发新型的加速器技术。
例如，爱尔兰的CLARA在原型实验中证明了由光脉冲加速电子的可行性，而多孔硅技术可以制造出精度更高、价格更便宜的场效应晶体管，从而降低射频加速器的成本。
2. 高精度探测器实验中所采用的探测器对于粒子物理学的研究至关重要。
通过对粒子的能量和轨迹的测量，科学家们可以探究物质的基本性质。
然而，探测器的造价与精度成正比。
为了增加探测器的精度，科学家们正在研究新型的探测器技术。
例如，法国阿尔卑斯山峰的ATLAS探测器是目前最大的基于半导体器件的粒子探测器。
随着射频加速器成本的降低，基于半导体技术的探测器也将成为下一代粒子探测器的主流。
3. 大数据分析高能粒子物理学的实验数据非常庞大，需要耗费巨大的计算资源进行分析。
因此，科学家们正在研究新的数据处理技术，以提高数据分析的效率。
例如，欧洲核子研究组织的ATLAS实验采用了物理引擎GEANT4进行模拟。
随着计算机性能和数据存储容量的不断提高，科学家们期望事先筛选数据，提高实验效率。
4. 粒子物理学的黑暗物质研究高能粒子物理学的研究不仅仅局限于物质最基本的构成和性质，也涉及到我们目前尚未完全了解的黑暗物质。
目前，科学家们正在分析LHC的数据，以寻找黑暗物质的迹象。
例如，依靠LHC的ATLAS探测器，科学家们已经发现了暗物质可能存在的一个信号。
化学物理学中的新进展
化学物理学中的新进展近年来，化学物理学领域取得了一系列令人振奋的新进展。
这些新的发现和研究成果推动了我们对分子结构和化学过程的理解，为未来的科学研究和技术创新提供了新的方向。
本文将介绍一些最近在化学物理学领域取得的重要进展。
一、新型纳米材料的合成和应用纳米科学和技术是目前化学物理学领域的一个前沿研究领域，主要研究在纳米尺度下材料的合成、结构和性质等方面。
近年来，研究人员利用化学方法成功合成了一系列具有特殊性质和应用前景的纳米材料。
例如，金属纳米颗粒的合成和表面修饰可以使其具备优异的催化活性和光电性能，在能源转化和环境保护等领域具有广泛的应用前景。
此外，石墨烯作为一种二维纳米材料，具有优异的导电性和热导性，广泛应用于电子器件、储能材料和催化剂等领域。
二、分子间相互作用的研究理解分子间相互作用对于深入认识化学反应和材料性质至关重要。
近年来，化学物理学家们不断研究分子间相互作用的本质和机理，为化学合成和材料设计提供了理论支持。
例如，氢键作为重要的分子间相互作用模式，被广泛研究并应用于分子识别和自组装等领域。
此外，通过光谱学和计算化学等手段，人们对分子间离子作用、范德华力和π-π堆积等相互作用进行了深入研究，揭示了这些相互作用对化学反应和材料性能的调控机制。
三、超快动力学的研究超快动力学是化学物理学中的一个重要分支，主要研究分子和化学反应的超快时间尺度行为。
近年来，随着激光技术和探测技术的不断发展，人们能够观测和控制分子在飞秒或皮秒时间尺度上的动力学行为。
例如，超快光谱技术和单分子能级探测技术被广泛应用于研究分子的激发、解离和化学反应等过程。
这些研究揭示了分子间相互作用和能量转移的机理，有助于设计和优化新型催化剂和光功能材料。
四、计算化学的发展随着计算机技术的飞速发展，计算化学在化学物理学中的应用得到了迅猛发展。
计算化学通过数值模拟和计算方法，可以预测和解释分子结构、能量和反应动力学等性质。
通过密度泛函理论、量子力学和分子动力学等方法，人们能够计算分子的结构和能量，研究化学反应的机理和动力学过程。
物理学的新进展和发展方向
物理学的新进展和发展方向物理学是自然科学的重要分支之一，其研究对象主要涵盖宏观和微观世界及其相互作用规律，内容丰富、广泛，具有极高的理论性和实践性。
近年来，物理学领域也出现了一系列重大的新进展和发展方向，为人类认知自然、改善人类生活提供了更多的有力支撑和科学援助。
一、光子学和量子计算光子学和量子计算是近年来物理学领域的热点研究方向，其研究对象均是围绕光子和其运动状态展开的。
在光子学研究中，科学家们通过对光子的自旋、偏振、波阵面等属性的研究，发现了许多前所未知的光学现象，推动了光子学领域的发展。
而在量子计算方面，科学家们则是利用单个量子比特的特殊性质，快速处理大量数据，从而实现了超级加密和模拟等应用。
二、高能粒子物理学高能粒子物理学是物理学的重要分支之一，其研究目标是揭示新物理现象和基本粒子间的相互作用规律。
通过大型粒子加速器和探测器，科学家们可以实现粒子的加速、碰撞和探测，并利用数据进行精密的分析和处理。
近年来，由于高能粒子物理学的重大发展，人们已经发现了包括希格斯玻色子在内的多种基本粒子，并对于它们的性质进行了深入的研究，从而推动了物理学的发展和普遍应用。
三、纳米材料和纳米技术由于现代科技的迅速发展，科学家们对于纳米材料和纳米技术的研究越来越重视。
纳米材料主要是指触手可及的纳米级物质，可以被广泛地应用于光学、生物医学、电子学等领域。
而纳米技术是一种通过制造纳米级的物质来实现物质的优化和精密加工的技术手段。
近年来，纳米材料和纳米技术在众多领域的广泛应用，都为物理学的发展和应用提供了更多的思路和可能性。
四、复杂系统和控制复杂系统和控制是物理学研究的新方向，它旨在研究大规模、非线性、复杂、多层次和动态的系统和其复杂行为，并试图通过控制等手段，提高上述系统的可预测性和稳定性。
研究流程主要是通过模型建立、数据分析、实验验证等多种手段，最终实现对于复杂系统的掌控和管理。
复杂系统和控制的研究成果具有广泛的实际应用价值，可以用于解决制造、交通、能源等领域的重要问题。
大学物理上活页作业答案
Part
04
结论
总结答案解析
答案A解析
此答案详细解释了问题中涉及的 物理原理和公式，并给出了正确 的计算过程和结论。
答案D解析
此答案提供了与问题相关的实际 应用案例，帮助学生更好地理解 物理原理和概念。
答案B解析
此答案提供了另一种解题思路， 通过不同的公式和计算方法得出 了正确的答案。
答案C解析
总结词
分析物理过程，选择合适的物理模型
详细描述
对于涉及多个物理过程的问题，需要仔细分析每个过程的物理特点和相互关系。根据分析结果，选择 合适的物理模型进行描述和计算。在选择物理模型时，要注意模型的适用条件和局限性，确保其能够
正确反映物理过程。同时，要注意不同物理过程之间的联系和影响，以便更好地理解和解决问题。
作业目的
加深学生对物理学基本概 念和原理的理解，提高其 理论水平。
训练学生运用物理学知识解 决实际问题的能力，培养其 科学素养和实践能力。
通过习题的求解过程，培养 学生的逻辑思维和创造性思 维，提高其综合素质。
Part
02
作业题目及答案
题目一答案
总结词
理解基本概念
描述1
理解了牛顿第二定律的基本概念和应 用，能够正确分析物体的受力情况和 运动状态。
大学物理上活页作业 答案
• 引言 • 作业题目及答案 • 解题思路及解析 • 结论
目录
Part
01
引言
作业背景
大学物理是理工科专业的一门必修基础课程，旨在培养学生掌握物理学的基本原理、概 念和实验技能，为后续的专业课程学习打下基础。
活页作业是大学物理教学过程中的一个重要环节，旨在通过习题练习帮助学生巩固所学 知识，提高解题能力和思维水平。
物理治疗新进展课程设计
物理治疗新进展课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解物理治疗的基本原理，掌握物理治疗的新技术和新方法。
2. 使学生了解物理治疗在临床康复中的应用，包括常见疾病的治疗方法和疗效评估。
3. 帮助学生了解国内外物理治疗领域的研究动态和发展趋势。
技能目标：1. 培养学生运用物理治疗技术解决实际问题的能力，提高临床操作水平。
2. 培养学生查阅和分析相关文献的能力，提高科研素养。
3. 培养学生团队协作和沟通能力，提高临床工作中的协作效率。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理治疗专业的热爱和敬业精神，树立为患者提供优质服务的意识。
2. 培养学生积极关注国内外物理治疗领域的发展，树立终身学习的观念。
3. 培养学生尊重科学、遵循伦理道德的原则，提高学生的职业素养。
本课程针对高年级物理治疗专业学生，结合学科特点和学生需求，注重理论与实践相结合，旨在提高学生的专业知识水平、技能操作能力和临床思维能力。
课程目标具体、可衡量，以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果，并为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 物理治疗基本原理与新技术- 教材章节：第一章 物理治疗概述，第三章 物理治疗技术- 内容：介绍物理治疗的基本原理，如电疗、热疗、磁疗等；探讨新型物理治疗技术，如激光疗法、超声波疗法等。
2. 物理治疗在临床康复中的应用- 教材章节：第五章 骨科疾病物理治疗，第六章 神经系统疾病物理治疗- 内容：分析常见疾病（如骨折、颈椎病、脑卒中）的物理治疗方法及疗效评估，结合实际案例进行讲解。
3. 国内外物理治疗研究动态与发展趋势- 教材章节：第十章 物理治疗研究进展- 内容：梳理国内外物理治疗领域的研究动态，如生物力学、康复工程等；探讨未来发展趋势及可能的突破方向。
教学内容安排和进度如下：1. 第1-2周：物理治疗基本原理与新技术2. 第3-4周：物理治疗在临床康复中的应用3. 第5-6周：国内外物理治疗研究动态与发展趋势教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节和实际案例，旨在帮助学生全面掌握物理治疗相关知识，为未来的临床工作打下坚实基础。
物理学专题研究作业——富勒烯
有机太阳能电池
主条目：有机太阳能电池
自1995年俞刚博士将富勒烯的衍生物PCBM（[6,6]-phenyl-c61-butyric acid methyl ester，简称PC61BM或PCBM）用于本体异质结有机太阳能电池以来，有机太阳能电池得到了长足的发展，其中有三家公司已经将掺杂PCBM的有机太阳能电池商用，迄今大部分有机太阳能电池以富勒烯做为电子受体材料。
C60在甲苯溶液中的紫外-可见吸收谱。浓度:0.052mmol/L。测试仪器：JASCO V由于富勒烯能够地亲和自由基，因此个别商家将水溶性富勒烯分散于化妆品，但是效果一般且价格昂贵。
多元体研究
富勒烯衍生物与卟啉、二茂铁等富电子基团共价或非共价形成多元体，用于研究分子内能量、电荷转移、光致能量和电荷转移。
在富勒烯的发现之前，碳的同素异形体的只有石墨、钻石、无定形碳（如炭黑和炭），它的发现极大地拓展了碳的同素异形体的数目。巴基球和巴基管独特的化学和物理性质以及在技术方面潜在的应用，引起了科学家们强烈的兴趣，尤其是在材料科学、电子学和纳米技术方面。
历史：
早在1965年，二十面体C60H60被认为是一种可能的拓扑结构。[2] 20世纪60年代科学家们对非平面的芳香结构产生了浓厚的兴趣，很快就合成了碗状分子碗烯（Corannulene）。[3]日本科学家大泽映二在与儿子踢足球时想到，也许会有一种分子由sp杂化的碳原子组成，比如将几个碗烯拼起来的共轭球状结构，实现三维芳香性。[4]他开始研究这种球状分子，不久他得出这种结构可以由截去一个二十面体的顶角得到，并称之为截角二十面体，就像足球的拼皮结构那样；他还预言了CnHn分子的存在。大泽虽然在1970年就预言了C60分子的存在，但遗憾的是，由于语言障碍，他的两篇用日文发表的文章并没有引起人们的普遍重视，而大泽本人也没有继续对这种分子的研究，因而使得C60的发现已经是15年以后的事了。
高温高压物理学中的新进展
高温高压物理学中的新进展随着科技不断进步，高温高压物理学也在不断发展。
高温高压物理学主要研究物质在高温高压下的性质、行为和变化规律。
其研究领域广泛，包括地球内部和外部的物质性态、新材料的性质和制备、能源利用和环境保护等多个领域。
在高温高压物理学的研究中，新进展正在不断涌现。
一、高温高压下物质的性质在高温高压下，物质的性质会发生很大的变化。
例如金刚石，在高温高压下会变成金属。
近年来，科学家发现了一种新型的半导体材料，它在高温高压下可以变成超导体。
这种超导体在电子技术、能源等领域有很广泛的应用前景。
二、高温高压下的材料制备高温高压技术在新材料制备中有着重要的应用。
科学家们近年来研究出了一种基于高温高压工艺制备的钢铁新材料。
这种新材料具有很高的强度、硬度和韧性，可以替代许多传统工业材料，具有很大的经济价值。
三、能源利用与环境保护高温高压技术在能源利用和环境保护方面也具有很大的潜力。
例如，废物焚烧可以通过高温高压处理，将废物中的有害物质氧化分解，达到环境保护的目的。
同时，高温高压技术对于新能源的开发也有着很大的帮助。
比如，通过高温高压技术可以制备太阳能电池、燃料电池等新型能源设备。
四、地球科学高温高压物理学在地球科学领域中有着重要的应用。
例如，地球内部的高温高压环境是金属铜、铁等的熔融状态，这种状态下的物质性质与地球上其他环境大不相同。
科学家通过高温高压技术可以对地球内部的物质性质进行研究，分析地球内部的物质构成和变化规律，对于研究地球的演化历史和自然灾害预测都有一定的帮助。
总之，高温高压物理学在科学研究和工业生产中都具有广泛的应用。
随着科技的不断进步，高温高压物理学中的新进展将会不断涌现，为人类的发展和进步做出更大的贡献。
固体物理学研究的新进展
固体物理学研究的新进展固体物理学是研究固体物质性质和现象的学科，其重点是探讨物质的电、磁、光、声、热等性质及相互关系。
自20世纪初以来，固体物理学经历了快速发展，并在材料科学、电子学、能源科学等领域发挥了极为重要的作用。
最近几年，固体物理学研究又有了一些新进展，下文将介绍其中的几个。
量子霍尔效应量子霍尔效应是在二维材料中出现的现象，与外部磁场和固体内的电荷密度分布相关。
最近，研究人员发现使用二维金属-有机骨架材料可以实现无磁场量子霍尔效应。
这项研究表明，在有机化合物中引入金属原子可以导致独特的电子结构，从而在没有外部磁场下产生量子霍尔效应。
这种材料具有超导性能，能够在不同的温度和压力下保持高导电性。
石墨烯电化学石墨烯是一种由碳原子组成的单层二维材料，其具有超薄、高比表面积、高导电性和高导热性等独特性质。
最近，研究人员发现可以通过电化学方法来控制石墨烯的表面性质，包括化学反应、电子转移和离子吸附等。
这种电化学处理可以调节石墨烯的化学反应性、分子选择性和电子转移行为，从而实现材料性能的可控调节。
这种方法可以用于设计新型电子器件、传感器和电化学催化剂等应用。
磁致伸缩效应磁致伸缩效应是指在外部磁场下，某些材料的晶格结构发生变化，从而产生伸缩效应的现象。
最近，研究人员通过巧妙的表面修饰方法，实现了三维锰氧化物材料的高度可控的磁致伸缩效应。
这种方法可以大大扩展材料的磁致伸缩应用范围和增强其敏感度，从而提高其应用效率。
光透射谱光透射谱是一种重要的材料表征技术，可以用于研究材料的电子结构和能带。
最近，研究人员通过改进现有的光透射谱技术，将其用于研究二维材料中的量子霍尔效应。
这种方法除了可以成功观测到量子霍尔效应，还可以通过调节光源的电场强度和极化方向来研究材料的非线性光学性质。
这种高分辨率光学技术在固体物理学研究中具有广泛的应用前景。
总结以上是固体物理学研究的一些新进展，这些进展不仅有助于我们更好地理解材料的性质和现象，而且有望为新型电子器件、能源储存和传输等领域的应用提供新的材料科学基础。
天体物理学的新进展
天体物理学的新进展天体物理学是研究天体大物体相互关系和突发事件的学科。
它涉及到许多领域，如宇宙学、星系演化、恒星物理、行星科学和宇宙射线等等。
随着科技的进步，天体物理学研究也在不断发展中。
本文将探讨一些天体物理学上的新进展，包括引力波、黑洞、暗物质和星系演化等方面。
引力波引力波是一种由物体运动或震动引起的能量传播，它是爱因斯坦广义相对论的一个重要预测。
2015 年，美国 LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) 实验室发现了历史性的引力波信号，为天体物理学带来了一次革命性的变革。
这个信号来自一对合并的黑洞，它们的质量分别为29 和36 个太阳质量，合并后产生了一个新的黑洞，质量为 62 个太阳质量。
这个发现证实了引力波理论的正确性，同时也开创了通过引力波探测宇宙的新时代。
黑洞黑洞是宇宙中最神秘的天体之一，其引力场极强，甚至连光线都无法逃逸。
它可以由一颗恒星坍塌形成，也可以通过多个恒星或中子星合并而成。
近年来，天文学家们通过研究引力波信号，发现了更多的黑洞合并事件，验证了黑洞合并产生引力波的理论。
同时，还发现了一些至今无法解释的现象，如超大质量黑洞、超快旋转的黑洞、黑洞与恒星互作用的效应等。
这些发现为我们更深入地了解黑洞提供了新的线索。
暗物质暗物质是一种未被直接观测到的物质，在宇宙学中占据着重要地位。
它的存在是由对星系和星系团运动轨迹的观测和计算所推理出来的。
暗物质与普通物质相比，具有更强的引力，但不发光，且不与电磁波相互作用。
目前，暗物质的性质仍然不为人所知，研究暗物质问题一直是天体物理学的一项重要研究领域。
新的观测数据和实验数据的积累，可以为我们更好地认识暗物质的性质提供新的数据支持。
星系演化星系演化是研究星系形成、发展、结构和性质变化的学科。
星系是宇宙中最大的结构之一，它们之间的相互作用、合并和形成具有非常重要的意义。
物理学基础理论的新进展
物理学基础理论的新进展物理学一直是自然科学的重要分支之一，它对于我们理解自然界的现象和探索未来科技的发展都有着重要的作用。
在过去几年中，物理学基础理论领域取得了一系列新的进展。
本文将介绍其中的一些重要成果，并探讨其意义和应用前景。
量子信息量子信息是近年来物理学界研究的热门话题之一。
在传统计算机中，数据是以0或1的形式表示的，而在量子计算机中，数据可以是0和1的叠加态。
这种叠加态使得量子计算机可以非常高效地解决某些具有指数级复杂度的问题，例如分解大质数。
近年来，量子计算机的发展进展迅速，一些著名的公司和研究机构都开始进行量子计算机的研究和开发。
未来，随着量子计算机的发展，它将对于我们解决一些重要问题，例如化学模拟、人工智能等领域都会产生深远的影响。
量子纠缠量子纠缠是量子力学中最重要的概念之一。
如果两个量子系统纠缠在一起，那么它们的状态将是不可分解的，即使它们之间的距离很远。
这种现象被称为“EPR纠缠”，它不仅在理论上被证明，而且已经在实验中得到了验证。
近年来，科学家们研究发现，量子纠缠不仅在量子计算机和量子通信中有着重要应用，而且在量子模拟和量子传感等领域也有着广泛的前景。
拓扑物态拓扑物态是近年来物理学研究的又一重要领域。
拓扑物态是指固体材料的一种新状态，它具有非普通的物理特性，例如高度的导电性、量子霍尔效应等。
拓扑物态在周期表中被认为是一种新的物质状态，它具有许多有趣的性质。
例如，拓扑物质的边缘态能够与它们所表现的物质性质发生相干性（Coupled），即在它们的局部情况发生变化时它们的全局情况也会发生变化。
这种现象被称为“拓扑保护”。
拓扑物态不仅理论上非常有趣，而且在电子器件和量子计算机等领域也有着广泛的应用前景。
暗物质暗物质是指一种不与光子和其他微观粒子相互作用的物质，它构成宇宙物质中的大部分（大约占据宇宙质量的80％）。
长期以来，科学家们一直在寻找暗物质的存在证据。
近年来，一些实验团队的合作使得他们得以观察到暗物质的微小变化。
物理学研究的新进展及其应用领域
物理学研究的新进展及其应用领域物理学是研究物质、能量、时空等自然现象基本理论和规律的学科。
在创新驱动下，新兴的物理学分支如量子物理、纳米科技、光电子学、超导电子学等发展迅速。
本文将介绍一些物理学领域的新成果和应用。
一、量子计算量子计算是利用量子力学规律计算的一种计算方式，与传统计算方式不同，它可以通过超级位置和相干态等方式大大提高计算速度。
近年来，加拿大研究人员使用超导量子位计，实现了20个量子比特的量子计算。
这一成果意味着量子计算进入了实际应用领域，未来将有更多的量子计算机在工业生产中应用。
例如，在新型能源开发、城市交通规划、药物设计等领域，大量的数据处理需要计算机的协助，而传统计算机无法满足需求。
二、智能材料智能材料是一种材料，可以通过改变温度、电场、磁场等外界条件来改变其形状、颜色、温度等特性。
智能材料的应用领域非常广泛，例如，恒温材料可以用作船舶防污涂层，减少摩擦和污染；光敏材料可以用于太阳能电池板和人造皮肤等领域。
智能材料的开发需要结合物理学和化学等学科。
美国麻省理工学院开发了一种采用机器学习算法的材料设计方法，能够快速地预测材料的性质，为智能材料的开发提供了新的思路。
三、生物医学应用物理学研究对生物医学领域的应用越来越广泛。
例如光子学显微镜，它可以观察细胞和组织的活动，并帮助科学家理解疾病的发生和发展。
超声波成像技术可以用于医学检查，无创地对内部器官进行检测。
物理学在生物医学应用的开拓中取得了新进展。
美国范德堡大学的研究人员发现了一种基于光学的技术，可以高精度地测量细胞的弹性，这有助于精准诊断疾病。
日本东京大学的研究团队开发了一种基于超快电子显微镜的新技术，可以实时观察分子反应过程，这对于新药的研发有重要的意义。
四、能源与环境应用能源与环境领域也是物理学研究的热点之一。
纳米技术和材料科学的进展为能源和环保技术的发展提供了新的思路。
例如，纳米技术可以研究纳米级物质的特性和行为，通过改变它们的结构和组合，可以制造出更高效的催化剂，这对于清洁能源和环保领域的开发具有重要意义。
高考物理新物理方法知识点基础测试题附答案(4)
高考物理新物理方法知识点基础测试题附答案(4)一、选择题1．在物理学的重大发现中,科学家总结出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、等效替代法等。
以下关于物理学研究方法的叙述正确的是（ ）A ．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究运用了控制变量法B ．根据速度的定义式，当Δt 非常小时，就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度，该定义运用了建立物理模型法C ．合力和分力的概念运用了极限法D ．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代表物体的方法叫等效替代法2．如图所示，两块相互垂直的光滑挡板OP 、OQ ，OP 竖直放置，小球a 、b 固定在轻弹簧的两端，并斜靠在OP 、OQ 挡板上．现有一个水平向左的推力F 作用于b 上，使a 、b 紧靠挡板处于静止状态．现保证b 球不动，使竖直挡板OP 向右缓慢平移一小段距离，则（ ）A ．推力F 变大B ．弹簧长度变短C ．弹簧长度变长D ．b 对地面的压力变大3．如图所示，质量为m 的木块在质量为M 的长木板上，木块受到向右的拉力F 的作用向右滑行时，长木板处于静止状态，已知木块与木板间的动摩擦因数为1µ，木板与地面间的动摩擦因数为2µ，则木板受到地面的摩擦力( )A ．大小为1µmg ，方向向左 B ．大小为1µmg ，方向向右 C ．大小为()2m M g μ+，方向向左D ．大小为()2m M g μ+，方向向右4．如图所示，倾角为θ的斜面体c 置于水平地面上，小物块b 置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a 连接，连接b 的一段细绳与斜面平行。
在a 中的沙子缓慢流出的过程中，a 、b 、c 都处于静止状态，则（ ）A ．c 对b 的支持力减小B ．c 对b 的摩擦力方向可能平行斜面向上C ．地面对c 的摩擦力方向向右D ．地面对c 的摩擦力增大5．物块A 、B 的质量分别为m 和2m ，用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，对B 施加向右的水平拉力F ，稳定后A 、B 相对静止在水平面上运动，此时弹簧长度为l 1；若撤去拉力F ，换成大小仍为F 的水平推力向右推A ，稳定后A 、B 相对静止在水平面上运动，弹簧长度为l 2，则下列判断正确的是（ ）A ．弹簧的原长为122I I + B ．两种情况下稳定时弹簧的形变量相等C ．两种情况下稳定时两物块的加速度不相等D ．弹簧的劲度系数为12F I I - 6．如图所示,在水平桌面上叠放着质量相等的A 、B 两块木板,在木板A 上放着质量为m 的物块C ，木板与物块均处于静止状态.A 、B 、C 之间以及B 与地面间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，现用水平恒力F 向右拉木板A ，在下列说法正确的是( )A ．A 、B 间的摩擦力大小不可能等于FB ．A 、C 间的摩擦力大小一定等于μmg C ．不管F 多大，木板B 一定会保持静止D ．A 、B 、 C 有可能一起向右做匀速直线运动7．许多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献，也创造出了许多物理学方法，如理想实验法、等效代换法、控制变量法、微元法、建立物理模型法、放大法等等．以下关于物理学史和所用物理学方法的叙述不正确的是A ．伽利略为了说明力不是维持物体运动的原因用了理想实验法B ．牛顿巧妙地运用扭秤测出引力常量，采用了放大法C ．在探究加速度与力和质量关系的实验中采用了控制变量法D ．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，其和代表物体的位移，这里采用了微元法8．如图所示，质量为m 的木块A 放在质量为M 的三角形斜面B 上，现用大小均为F ，方向相反的水平力分别推A和B，它们均在地面上静止不动，则( )A．B与地面之间可能存在摩擦力B．A与B之间可能存在摩擦力C．B对A的支持力一定大于mgD．B对A的支持力一定小于mg9．库仑通过实验研究电荷间的作用力与距离、电荷量的关系时，先保持电荷量不变，寻找作用力与电荷间距离的关系；再保持距离不变，寻找作用力与电荷量的关系．这种研究方法常被称为“控制变量法”．下列应用了控制变量法的实验是（）A．验证机械能守恒定律B．探究力的平行四边形定则C．探究加速度与力、质量的关系D．探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律10．如图所示，斜面体A静止在水平地面上，质量为m的物体B在外力F1和F2的共同作用下沿斜面体表面向下运动．当F1方向水平向右，F2方向沿斜面体的表面向下时，斜面体受到地面的摩擦力方向向左．则下列说法正确的是A．若同时撤去F1和F2，滑块B的加速度方向一定沿斜面向下B．若只撤去F1，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右C．若只撤去F2，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向右D．若只撤去F2，在滑块B仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力不变11．如图所示，在倾角为45°的斜面顶端，用线沿平行斜面方向系一个质量是m的小球，若不计一切磨擦，当斜面体以a=2g的加速度向左运动，稳定后，线上的张力为A．0 B． C． D．12．如图所示，粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A、B、C，质量均为m，B、C之间用轻质细绳连接．现用一水平恒力F作用在C上，三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动．则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是（）A．若粘在C木块上面，绳的拉力增大，A、B间摩擦力减小B．若粘在A木块上面，绳的拉力减小，A、B间摩擦力不变C．若粘在B木块上面，绳的拉力增大，A、B间摩擦力增大D．若粘在C木块上面，绳的拉力和A、B间摩擦力都减小13．如图所示，质量为M的斜面A置于粗糙水平地面上，动摩擦因数为μ，物体B与斜面间无摩擦．在水平向左的推力F作用下，A与B一起做匀加速直线运动，两者无相对滑动．已知斜面的倾角为θ，物体B的质量为m，则它们的加速度a及推力F的大小为()A．a＝g sin θ，F＝(M＋m)g(μ＋sin θ)B．a＝g cos θ，F＝(M＋m)g cos θC．a＝g tan θ，F＝(M＋m)g(μ＋tan θ)D．a＝g cot θ，F＝μ(M＋m)g14．用控制变量法,可以研究影响电荷间相互作用力的因素,如图所示, O是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1,P2,P3等位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小,这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来。
高考物理新物理学史知识点专项训练解析含答案(5)
高考物理新物理学史知识点专项训练解析含答案(5)一、选择题1．获得2017年诺贝尔物理学奖的成果是()A．牛顿发现了万有引力定律B．卡文迪许测定了引力常量C．爱因斯坦预言了引力波D．雷纳·韦斯等探测到了引力波2．下列选项不符合历史事实的是（）A．富兰克林命名了正、负电荷B．库仑在前人工作的基础上通过库仑扭秤实验确定库仑定律C．麦克斯韦提出电荷周围存在一种特殊的物质--电场D．法拉第为了简洁形象描述电场，提出电场线这一辅助手段3．关于科学家和他们的贡献,下列说祛正确的是（）A．牛顿通过理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因B．万有引力定律和万有引力常量是牛顿发现并测量出的C．元电荷的数值最先是由库仑通过油滴实验测出的D．电场这个“场”的概念最先是由法拉第提出的4．电闪雷鸣是自然界常见的现象，古人认为那是“天神之火”，是天神对罪恶的惩罚，下面哪位科学家（）冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验，把天电引了下来，才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。
A．库仑 B．安培 C．富兰克林 D．伏打5．科学发现或发明是社会进步的强大推动力，青年人应当崇尚科学在下列关于科学发现或发明的叙述中，存在错误的是A．安培提出“分子电流假说”揭示了磁现象的电本质B．库仑发明了“扭秤”，准确的测量出了带电物体间的静电力C．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电与磁的联系D．法拉第经历了十年的探索，实现了“电生磁”的理想6．自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。
下列说法不．正确的是（）A．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B．欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C．法拉第发现了电磁感应现象，实现了磁生电的设想D．安培提出了著名的分子电流假说，揭示了磁现象的电本质7．物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展．下列说法不符合事实的是A．爱因斯坦为了解释黑体辐射，提出了能量量子假说，把物理学带进了量子世界B．汤姆孙利用阴极射线管发现了电子，说明原子可分，有复杂内部结构，并提出了原子的枣糕模型，从而敲开了原子的大门C．贝克勒尔发现了天然放射性现象，说明原子核有复杂结构D．卢瑟福通过α粒子的散射实验，提出了原子核式结构模型8．在处理某些物理问题时,人们常常采取建立理想化模型的方法进行研究。
新教材高中物理第13章电磁波的发现及应用提能作业新人教版必修第三册(含答案)
新教材高中物理提能作业新人教版必修第三册：第十三章 4一、选择题(本题共6小题，每题8分，共48分)1．(2022·重庆一中高二期末)如图所示，四幅图涉及物理学史上的四个重大发现，其中有关说法正确的是( D )A．库仑利用图甲的实验装置测出了万有引力常量B．法拉第通过图乙的实验，发现了电流周围存在磁场C．奥斯特利用图丙的实验线圈，发现了“磁生电”现象D．赫兹通过图丁的实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦关于“电磁波”的预言解析：库仑利用图甲的实验装置测提出了库仑定律，故A错误；奥斯特通过图乙的实验，发现了电流周围存在磁场，故B错误；法拉第利用图丙的实验线圈，发现了“磁生电”现象，故C错误；赫兹通过图丁的实验捕捉到了电磁波，证实了麦克斯韦关于“电磁波”的预言，故D正确。
2．下列说法中不正确的是( B )A．红外线、紫外线、X射线和γ射线在真空中传播的速度均为3.0×108 m/sB．红外线应用在遥感技术中，利用的是红外线的热效应C．紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度D．日光灯应用了紫外线的荧光效应解析：红外线、紫外线、X射线和γ射线在真空中传播的速度均为3.0×108 m/s，A 正确；红外线应用在遥感技术中，是因为其波长很长，衍射能力强，不容易被云雾里的小分子散射掉，穿过云雾的能力比较强，不是红外线的热效应，B错误；紫外线的频率大于红外线的频率，由不同电磁波在同一种介质中传播时，频率越大波速越小可知，紫外线在水中的传播速度小于红外线在水中的传播速度，C正确；日光灯应用了紫外线的荧光效应，D正确。
B符合题意。
3．我们身处信息时代越来越离不开电磁波，以下说法中正确的是( A )A．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，可以形成电磁波B．电磁波既可以是横波也可以是纵波C．在外太空的真空环境下电磁波无法传播D．电磁波在不同介质中传播时的速度大小不变解析：根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场和变化的磁场交替产生并由近及远地传播，形成电磁波，故A正确；电磁波一定是横波，故B错误；电磁波的传播不需要介质可以在真空中传播，故C错误；电磁波在不同的介质中传播的速度不同，故D错误。
物理学的新进展
物理学的新进展近年来，物理学领域取得了许多新进展，包括基础物理学、天体物理学、量子物理学等多个方向。
这些进展不仅推动了科学技术的发展，也为人类探索宇宙、理解世界带来了新的突破。
一、基础物理学的新进展基础物理学是物理学中最基础的分支，它主要研究物质基本结构和运动规律。
近年来，基础物理学又有了新的进展，例如：1、引力波的探测2016年，科学家们利用激光干涉仪首次成功探测到引力波，这是物理学史上的一个重大事件。
引力波是爱因斯坦广义相对论预言的物理现象，它源于重力场中物体的运动和加速。
引力波的探测成功，不仅验证了爱因斯坦的理论，也开启了新的天文观测领域。
2、中微子振荡中微子是一种基本粒子，它带有电荷与质量极小。
最近，科学家通过实验发现，中微子在运动过程中会发生“振荡”，也就是一种粒子在运动中“变形”的现象。
这个发现对于中微子研究和物理学的其他领域都具有重要的影响。
二、天体物理学的新进展天体物理学研究的是天体和宇宙中的物理现象，包括宇宙的形成与演化、恒星的诞生和死亡、黑洞等等。
最近几年，这一领域也有了新的进展。
1、黑洞照片公开2019年，科学家们首次公开了黑洞的照片，这是人类史上第一次直接观测到黑洞。
黑洞是一种极端密度的物体，由于引力场异常强大，它会阻挡光线的传播。
黑洞照片的公开，除了验证了爱因斯坦的广义相对论，也为黑洞研究开辟了新的视觉窗口。
2、暗物质探测暗物质是宇宙中存在的一种物质，它不会释放电磁波，因此几乎不与普通物质相互作用。
最近，一些实验室和天文观测项目取得了一些暗物质探测的初步进展。
这些研究有望给我们更加深入地了解宇宙的结构。
三、量子物理学的新进展量子物理学是关于原子、分子和基本粒子的物理学，它主要研究微观世界，包括粒子的波粒二象性、量子纠缠、超导等现象。
最近，这一领域也有了许多新的进展。
1、量子计算量子计算是基于量子力学的计算，相较于传统的计算机，它具有更快的速度和更高的处理能力。
最近，一些公司和实验室取得了关于量子计算的一些突破性进展，这些研究有望导致具有革命性的计算机技术的发展。
数学物理学研究新进展
数学物理学研究新进展数学物理学是研究物理现象，并运用数学方法和应用领域的学科。
近年来，数学物理学家们在研究领域方面取得了不少新进展，这些研究成果不仅推动了理论物理学的发展，还在实际应用中发挥着重要的作用。
一、广义相对论中黑洞边界的研究在广义相对论中，黑洞是一种集中质量和引力场非常强大的天体。
在纳入量子力学之后，黑洞边界和黑洞熵的研究备受关注。
新的研究成果表明，通过在某个固定体积内计算黑洞自旋和电荷等属性的最大值，可以得出黑洞边界的上限和下限，同时也可以计算出该固定体积内黑洞的最大熵。
二、海森堡测不准原理的应用海森堡测不准原理是量子力学中的一个重要原理，它指出，同时测量一个粒子的位置和动量的不确定度是无法小于一个特定的极限值的。
最近一项研究表明，利用海森堡测不准原理，可以研究扩散距离、热传导和分子扩散等现象。
这一新成果在材料科学、生物学和化学等领域将会有广泛的应用。
三、非线性波动现象的研究在数学物理学中，研究非线性波动现象一直是一个重要的课题。
非线性波动现象广泛存在于自然界中，例如海洋波浪、大气环流和地震波等。
最近的研究表明，利用数学物理学的方法可以有效地研究非线性波动现象的特征和演化规律。
这些发现对于提高我们对自然界的认识、改善天气预报和地震预警等领域具有重要的意义。
四、量子场论中的质量起源问题质量起源问题一直是理论物理学中的一个难题。
量子场论是目前描述基本粒子行为的一种理论，但它不能解释质量的起源。
最近的研究表明，通过利用数学物理学的方法，在量子场论中导入新的场，可以很好的解释粒子质量的来源。
总之，数学物理学的研究让我们对自然世界有了更深刻的认识，同时也为我们提供了解决许多实际问题的途径。
随着研究的深入，相信数学物理学将会在更多领域发挥更加重要的作用。
物理学中的新进展与技术发展
物理学中的新进展与技术发展一、引言物理学作为自然科学中的一门重要学科，长期以来一直在不断发展和进步。
随着科技的不断发展和人类对自然规律的认识不断加深，物理学也得到了长足的发展。
本文将介绍物理学中的一些新进展与技术发展。
二、粒子物理学的新进展1. 弦理论弦理论是近年来粒子物理学中的一项重要理论进展。
它试图解决量子场论中遇到的一些困难，如能量发散和重整化。
弦理论认为，一切物质和力场都由一维、几乎没有质量但可以振动的弦构成。
这一理论为理解宇宙的起源和宇宙中的基本粒子提供了新的思路。
2. 超对称性超对称性是一种理论，试图将费米子与玻色子统一起来。
它认为，每个已知的费米子都存在一个超对称的玻色子伴侣，每个已知的玻色子也有一个超对称的费米子伴侣。
超对称性的存在可以解释一些物理问题，如暗物质的性质和宇宙初态的选择。
三、量子物理学的新进展1. 量子计算机量子计算机是近年来量子物理学中的一个重要研究领域。
传统的计算机是基于二进制的，而量子计算机利用量子叠加和纠缠的性质，可以在同一时间进行多个计算。
这一技术的发展将极大地提高计算速度，对于解决一些复杂问题具有重要意义。
2. 量子通信量子通信是一种利用量子纠缠来实现安全通信的技术。
由于量子纠缠的非局域性和不可复制性，通过量子通信传输的信息可以实现绝对安全。
这一技术的发展将对信息传输和网络安全领域产生深远影响。
四、天体物理学的新进展1. 引力波探测引力波是由质量和能量分布引起的弯曲时空产生的波动。
近年来，科学家成功地探测到了引力波的存在，这一发现对于验证广义相对论等理论具有重要意义。
引力波探测也为我们研究黑洞、中子星等天体提供了新的手段。
2. 暗物质与暗能量暗物质和暗能量是天体物理学中一个重要的研究领域。
它们是一种不与电磁波相互作用的物质和能量，但对宇宙的演化产生了显著影响。
科学家通过观测星系旋转曲线和宇宙背景辐射等手段，成功地推测出暗物质和暗能量的存在。
五、材料科学的新进展1. 石墨烯石墨烯是由碳原子构成的二维晶格结构。
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题目：
一、问答题（每题5分）
1、如何测量星体距离和质量？
现代用人造地球卫星测定地球质量，是根据牛顿修正后的开普勒第
三定律，其表达式为： (6.33)
(6.33)式中M为中心天体质量，m为绕转天体质量，a为轨道半径长轴，T为绕转周期，G为引力常数。
今以人造地球卫星而言，(6.33)式中M和m分别为地球和卫星的
质量，因为m<<M，故式中（M+m）可用M表示，变换形式后得：
(6.34)
（6.34）式中2π/T，为卫星绕转运动之平均角速度，用n表示，则得上述曾引用的（6.21）式。
因为n通过观测可得，a通过激光或雷达测距可得，再取常用的G值，所以测量地球质量变得很容易。
不同的天体，距离测定的方法是不一样的。
例如：恒星距离的测定：（1）测定较近的恒星用三角视差法。
（2）测定较远的恒星用分光视差法
（3）测定更远的恒星用造父周光关系测距法。
（4）测定极远的恒星用谱线红移法。
测量较近处的恒星，可以把地球绕太阳运动轨道的直径作为已知距离
的基线。
地球绕太阳一周的时间是一年，半年绕行半周。
在相隔半年的那两天里，地球正好处在地球轨道直径的两端。
在相隔半年的那两天分别观测同一颗恒星，其方向是不同的，这就是它的视差角。
由视差角和地球的轨道直径(3亿千米)，便可以计算出恒星的距离了。
利用这种方法只能测量二三百光年以内的恒星的距离。
更远处的恒星，因为它们的视差角太小了，无法测准，只能寻找其他方法。
其中一个著名的方法是利用造父变星的周光关系来推算遥远天体的距离，造父变星因此而获得了“量天尺”的美称。
2、怎样理解类星体？
类星体是一种光度极高、距离我们极远的奇异天体。
在分光观测中，它的谱线具有很大的红移，又不像恒星，因此称为类星体。
类星体由体积很小、质量很大的核和核外的广延气晕构成。
核心辐射出巨大的能量，激发气晕中气体，产生连续光谱上叠加的强且宽的发射线。
多数天文学家相信，这种异常巨大的能量来源是由中心的超大质量黑洞吸积周围物质释放的引力能提供的。
到1993年底，已经确认了10000多个类星体。
3、什么是庞磁电阻？
巨磁阻又称特大磁电阻，庞磁电阻等
巨磁阻效应，是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象
4、怎样理解分数维？
分形图是分数维数图形的简称，它来源于自然界中的自相似性。
考虑N维空间中的一个集合，以边长为r的N维体积元r的N次访的集合去覆盖这个集合。
设含有该集合元素的体积元的数目为N（r），则
称为该集合的Hausdorff维数或容量。
相应的计算方法称为盒子计数法。
具有分数维的集合成为分形。
二、简述题（每题20分）
1、阐述光镊原理及应用。
我们用来挟持物体的镊子，都是有形物体，我们感觉到镊子的存在，然后通过镊子施加一定的力钳住物体。
捕获微小粒子的光镊是一个特别的光场，这个光场与物体相互作用时，物体整个受到光的作用从而达到被钳的效果，然后可以通过移动光束来实现迁移物体的目的。
如果以形成光场的中心划定一个几微米方圆的区域，你将会观察到一旦光子涉足这个禁区就会自动迅速坠落光的中心，表现出这个光场具有地心引力的效应。
如将被光镊捕获的粒子比做坠入碗底的玻璃珠，那么，光镊又酷似一个陷阱。
这个特别的光场造就了一个势能较低的区域（碗底），即从这区域内到区域外存在一个势垒（碗壁）。
当物体的动能不足以克服势垒时，粒子将始终停留在阱内。
虽然光与物体相互作用的过程我们是看不见的摸不着，其结果展现给我们的是，通过光镊作用的物体是在按特定路线运行。
光镊搬运粒子的情形就酷是一个无形的机械手，这个看不见的机械手将按照您的意志形自如地控制目标粒子
单光速梯度力光学阱捕获电介质粒子的实验观察辐射压力作用下
液滴的光学悬浮
几何光学模型下光阱稳定性的理论计算和实验研究
应用：生物细胞的操纵 生物细胞力学特性的测量
2、阐述核磁共振原理、方法、及应用 核磁共振指处于静磁场中的核自旋体系，当其拉莫尔进动频率与作用于该体系的射频场频率相等时，所发生的吸收电磁波的现象。
带正电荷的原子核自转时具有磁性，它在磁场的赤道平面因受到力矩作用而发生偏转，其结果是核磁矩绕着磁场方向转动，这就是拉莫尔进动（或拉莫尔旋进）。
由于核磁矩有与磁场取向倾于平行的规律，经过一定时间，自旋核不再受到力矩的作用，拉莫尔进动也就停止。
如在垂直磁场的方向上加进一个与进动频率相同的射频场，核磁矩便会离开平衡位置，拉莫尔进动又重新开始。
核“自转”的速度是不变的，只要磁场强度不变，拉莫尔频率自始至终也不会改变。
某一种磁核的磁矩在磁场中可取顺磁场方向（属于低能态），也可取逆磁场方向（属于高能态）。
如果在垂直于磁场的方向加进一个射频场，当射频场的频率与原子核的拉莫尔频率相等时，处于低能态的核子便吸收射频能，从低能态跃迁到高能态，此为“核磁共振”现象。
当射频中断时，原子核就把吸收的能量释放出来，释放的强度是它们各自特征性的标志，即其正常（健康）状态的一种印记。
根据这一原理研制的“核磁共振扫描”（简称NMR ），是一种新型的断层显像技术，可用于许多物体结构的测定，如化合物结构高分子化合物结晶度，高分子链立体构⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=→)r /1log()r (log lim 0r c N D
型成分，药物成分，生物大分子的结构，药物与生物大分子、细胞受体之间的相互作用，生物活体组织含水量，癌症诊断，人体NMR断层扫描（NMR-CT）等。
利用分子束磁共振方法测量氢核磁距，观察到了磁共振 NMR技术即核磁共振谱技术，MRI技术即核磁共振成像
3、对已经讲过的内容，你对哪个专题最有兴趣。
能否利用已学过的知识，对该专题内容进行描述或讨论。
太阳能
太阳能能源是来自地球外部天体的能源（主要是太阳能）人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。
正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。
煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。
它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。
此外，水能、风能等也都是由太阳能转换来的。
地球本身蕴藏的能量通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源。
4、举出一个未讨论过的物理学领域，阐述其最新进展。
超冷原子物理学与原子光学
原子光学激光冷却中性原子技术的发展成熟, 不只是促进超冷原子物理学这个新的研究领域产生和发展起来, 还同时推动了另一个新的研究领域———原子光学的形成和进步. 原子光学是原子物理学与光物理学的交叉新领域. 在这个新领域中,人们类似光物理中处理光(光子) 那样来处理原子.
激光冷却和捕陷中性原子的技术从提出思想发展到今天只不过二十多年时间, 但却已对科学技术的进步作出了巨大的贡献. 它为我们提供了一整套精确操控原子的方法, 最直接的成果是使人类实现了低至～n K的极低温( 人类至今能达到的最低温度) ,并因此使人类精密测量的精度有了数量级的提高(其中特别重要的是原子喷泉钟,使量子频标的精度提高了 2 个数量级, 达到 10 - 15 ) . 但激光冷却和捕陷中性原子技术最重要的贡献还是它促进了超冷原子物理和原子光学这二个新学科的兴起和发展. 人类因此终于实现了稀薄原子气体的 BEC ,最终获取了物理学家梦寐以求了 70 多年的这个“圣杯”. 人类更进一步实现了第一种物质波的激射器———原子激射器, 以及物质波混频,进入了相干物质波的世界. 这些新领域的研究, 还进一步为人类提供了开拓发展诸如原子芯片及其应用的高新技术的可能性.。