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美和理论物理学_课件

美和理论物理学_课件

课外作业
筛选文中信息,解释文中出现的重要概 念。
美的意义、美的含义、理论物理学中的 美、定量的物理学、经典力学体系、四个电 磁学定律、麦克斯韦方程、现象之美、理论 描述之美、理论结构之美、超导性现象、量 子力学、美的最终标准。
牛顿时代
加速导致了理论
十八世纪后期 物理学中美的概
最近的物理学中 念的变化
作者从这个历史过程中得出的结 论是什么?
物理学数学化的加速,导致了理 论物理学中美的概念的变化。
作者是从哪三个方面介绍了理论 物理美学的构成的?
1.现象之美。 2.理论描述之美。 3.理论结构之美。
通过理解典型事例理解作者提出 的三个概念。
美和理论物理学
杨振宁
杨振宁,1922年10月1日出生于安徽合肥。 世界著名理论物理学家,因对宇称定律的深入 研究而与华裔物理学家李政道分享1957年诺贝 尔物理学奖。
美国国家科学院、美国物理学会以及巴西 科学院、委内瑞拉科学院和西班牙皇家科学院 院士。
分别受聘为北京大学、清华大学等十几所 高校名誉教授,并担任清华大学高等研究中心 名誉主任。
第六部分(25节):美的最终标准是什 么?在自然科学中我认为最终的判断是,它 是否可用于自然界。在其他领域内我主张美 的最终目标是人是否与它有关。(总结全文, 得出结论,照应开头。)
作者在哪一段明确表达了自己 的观点?
第5节 理论物理学中的美是变化的,这种 变化最显著的体现是理论物理学日益 增长的数学化。
前4节主要说明了哪些问题?
所有的科学家都感受 到科学中存在美
很早科学家就懂得科 学中蕴含着奇妙的美
物理学中的许多美是 与数学中的美的观念 紧密相关的
事实上物理学 中美的概念不 是固定的,是 发展的。

理论物理导论(程建春编著)PPT模板

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0 3 12.3电磁波在周期结构中的散射和 光子晶体
0 4 12.4经典电动力学的适用范围和电 子的惯性结构
05 习题12
03 第三部分量子力学
第三部分量子力学
01
第13章微 观粒子的运
动规律
04
第16章自 旋和角动量
02
第14章力 学量、算符
和量子态
05
第17章全 同粒子和多
体问题
03
第15章近 似方法
第15章近似方法
0 1 15.1非简并态微扰和电介质的极化
02
15.2简并态微扰和能级的强耦 合
0 3 15.3变分方法和hartree自洽场方法
0 4 15.4含时微扰:量子跃迁、光的吸 收和激发
05 习题15
第三部分量子力学
第16章自旋和角动量
16.1电子的自旋算符 和自旋波函数
16.3电子自旋与轨道 角动量的耦合
理论物理导论(程建春编 著)
演讲人
2 0 2 x - 11 - 11
目录
01. 第一部分经典力学 02. 第二部分电动力学 03. 第三部分量子力学 04. 第四部分热力学和统计力学
01 第一部分经典力学
a
第1章牛 顿力学
d
第4章流 体的运动
第一部分经典力学
b
第2章刚 体的定点
运动
c
第3章弹 性体中的
第一部分经典力学
第2章刚体的定点运动
0 1 2.1刚体运动的描述:角速度矢量和 euler角
0 2 2.2惯量张量、转动惯量和转动动能 0 3 2.3刚体动力学方程:动量矩定理和
euler方程
0 4 2.4刚体的定点运动、动平衡的稳定 性

大学物理ppt课件完整版doc

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熵是表示系统混乱程度的物理量。在 可逆过程中,系统的熵保持不变;在 不可逆过程中,系统的熵总是增加的 。
03
热力学第二定律的数 学表达式
对于可逆过程,dS = δQ/T;对于不 可逆过程,dS > δQ/T。其中S表示 系统的熵,δQ表示系统吸收的微小热 量,T表示系统的温度。
热力学在工程技术中的应用
光的色散
复色光分解为单色光的现象,牛顿的棱镜实 验。
D
量子光学基础
黑体辐射和普朗克量子假设
黑体辐射的实验规律和普朗克的量子假设,解释 黑体辐射现象。
康普顿效应
康普顿散射实验和德布罗意波的概念,证实光子 具有动量。
ABCD
光电效应和爱因斯坦光子假设
光电效应的实验规律和爱因斯坦的光子假设,解 释光电效应现象。
光从一种介质斜射入另 一种介质时,传播方向 发生改变的现象。
透镜成像
透镜对光线的作用及成 像原理,包括凸透镜和 凹透镜。
波动光学
A
光的干涉
两列或几列光波在空间某些区域相遇时相互加 强或相互削弱的现象。
光的衍射
光在传播过程中遇到障碍物或小孔时,偏 离直线传播的现象。
B
C
光的偏振
光波是横波,其振动方向垂直于传播方向, 偏振现象说明光波是横波。
03
时空结构和宇宙演化
研究时空的基本性质、宇宙的起源、演化和结构,包括 相对论、宇宙学等。
物理学的研究方法
观察和实验
通过观察和实验手段获取物理现象的数据,验证物理理论和假设 。
数学建模和理论分析
运用数学工具建立物理模型,进行理论分析和推导,解释和预测物 理现象。
计算机模拟和数值计算
利用计算机进行物理过程的模拟和数值计算,辅助理论分析和实验 设计。

《高一物理绪论》课件

《高一物理绪论》课件
交叉应用
物理学还与我们的日常 生活息息相关,如汽车、 电梯、电器、建筑、运 动等领域都体现着物理 学知识的应用。
物理学作为基础学科与 其他学科有着广泛的交 叉应用,如与化学、天 文学、生物学、地球科 学等。
总结
1
物理学对我们的启示
物理学研究自然界的规律和现象,对我们认识世界和改造世界具有重大的启示。
高一物理绪论 PPT课件
学习物理学的基础知识对于我们理解这个世界至关重要,本课程将介绍物理 学的定义、基本概念、基本原理、实验方法、应用和未来前景。
引言
物理学的定义
物理学是研究自然界中物 质、能量、运动、相互作 用等规律性现象的学科。
物理学的研究对象
物理学研究自然现象中的 常见物质、弱相互作用粒 子、暗物质、宇宙微波背 景辐射、黑洞、引力波等。
实验数据的处理方法
物理学实验数据通常通过统计 学方法进行处理,包括平均值、 标准差、误差分析等。数据的 图表展示有助于形象化分析。
物理学的应用
1 物理技术的发展与
应用
物理技术在光学、电子 学、通讯、能源等领域 中发挥着重要作用,如 相机、手机、电脑、能 源利用和环保等。
2 物理在日常生活中
的应用
3 物理与其他学科的
3
运动状态、参考系
物体运动的状态可以用位置、速度和加速度等来描述,而参考系则是观察者自身 所处的参照物,它可以影响对物体运动状况的观察和描述。
物理学的基本原理
牛顿定律
牛顿定律包括行动定律、惯 性定律和作用-反作用定律, 它们解释了物体运动和相互 作用的基本规律。
能量守恒定律
能量守恒定律指在一个系统 内,能量从一种形态转化为 另一种形态,总能量不变。
物理学的意义

物理学(绪论)ppt课件

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1026 m(约150亿光年)(宇宙)10-20 m(夸克)
➢时间尺度(相差1045)
1018s150亿年(宇宙年龄)10-27s(硬射线周期)
➢速率范围
0(静止)3108 m/s(光速)
➢粒子数目
1(单粒子系统)6.02可1编辑0课2件3以上(复杂系统)
13
9. 物理学不断寻求统一理论的历史:
➢牛顿:力学(地上和天上) ➢麦克斯韦:电学、磁学与光学 ➢温伯格等:弱电统一理论
要与综合系,统的方法相结合 按照研究方式分类:
实验物理: 发现新现象、规律,验证理论
理论物理: 构造理论,解释实验,预言新现象
计算物理: 数值解,数据采集与处理,数学模拟
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22
2. 学习方法
物理概念: 内容,形成,适用范围,成立条件 物理图象: 用于类比、直观化、定性分析
物理思想: 形成过程中的思维方式,充分重视!
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6
• 天下万物生於有,有生於无[40]。
• 道生一。一生二。二生三。三生万物。万 物负阴而抱阳,冲气以为和[42]。
• 天地相合以降甘露[32]
(霍金也说宇宙生于无)
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7
二. 物理学与物质世界
1. 什么是物理学?
早期:自然哲学(Physics = 希腊: 自然)
现在:研究物质结构、相互作用及其基本运动规律。 ➢ 是整个自然科学的基础。
是更高级运动形式的基础(生命、遗传、思维等).
7. 如何描述缤纷复杂的物质世界?
物理学家:
➢物质世界是分层次的
➢自然界是一个内部存在普遍规律的统一体.
理想:探索整个物质世界统一自洽的基本规律.
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2014理论物理1_1 (1)

2014理论物理1_1 (1)

对(1.1.29)式两边取散度,即
μ0 j ( x , y , z ) R B( x , y , z ) dV 3 4π V R
这里应用 e ˆx
d d d ˆy ˆz e e dx dy dz
仅对 r 作用
利用公式
( f g ) g ( f ) f ( g ) 有
1 q1q2 F2 r21 3 4πε0 r21
r21 r2 r1 (1.1.24)
z
r1
q1
r2
r21
q2
y
x
叠加原理
设存在n个点电荷
q1 , q2 ,
, qj ,
, qn
q j 受其它电荷对它的作用力为
n 1 n q j qi Fj rji = Fji 3 4πε0 i 1 rji i 1
V S
和 q V ρdV
电荷守恒定律 积分形式
d 得 dt


ρdV j dS

S
d ρ j dS ρdV dV V t dt V
利用Gauss定理

V
dV A

S
dS A


S
j dS jdV
V
ρ dV 所以 jdV V V t
(1.1.5) (1.1.9) (1.1.32)
(1.1.35)
讨论各式在非稳恒条件下是否成立:
(1.1.5)和(1.1.9)式成立
(1.1.32)式
B 0 ( E ) ( B ) t t B Const
所以认为
B 0 普遍成立

大学物理课件全套

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热力学第二定律的数学表达式
对于可逆过程,dS=(dQ/T);对于不可逆过程,dS>(dQ/T),其中S表示熵,T表示温度,dQ表示微小热量变化。
热力学第二定律的应用
用于判断热力学过程进行的方向和限度,以及分析热机、制冷机等热力设备的性能极限。
热力学第二定律的表述
热力学函数
描述系统热力学状态的物理量,如内能、焓、熵等。这些函数与系统的温度、压力、体积等状态参量有关。
近现代物理学
物理学的发展历史
1
2
3
通过学习大学物理课程,使学生掌握物理学的基本概念、原理和定律,理解物质的基本结构和相互作用。
掌握物理学的基本概念和原理
通过课程学习和实验训练,培养学生运用物理学知识分析和解决问题的能力,提高学生的科学素养和实践能力。
培养分析和解决问题的能力
介绍物理学的前沿研究领域和应用领域,拓宽学生的视野和知识面,激发学生的创新精神和探索欲望。
法拉第电磁感应定律
相对速度
两个物体之间的相对速度是它们相对于同一参考系的速度之差。相对速度的大小和方向取决于两个物体的速度和它们之间的相对位置。
加速度变换公式
在不同参考系中观察同一物体的运动时,需要用到加速度变换公式来转换加速度的值。这个公式涉及到参考系之间的相对速度和相对加速度。
相对运动
03
CHAPTER
牛顿运动定律
系统不受外力或所受外力的矢量和为零。
动量定理和动量守恒定律
01

力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦三者的乘积。
02
表达式
W = Fs cosα
03
正负功的判断
力与位移方向相同做正功,相反做负功。

理论物理学导论.第二卷.电动力学(汪德新编著)PPT模板

理论物理学导论.第二卷.电动力学(汪德新编著)PPT模板
习题提示
习题提示
10
主要参考书目
主要参考书目
A
K
感谢聆听
C
N
§10.2 相对论力学的 守恒定律 穆斯堡尔效
应与引力红移
*§10.3 电磁场中带 电粒子的拉格朗日量, 哈密顿量及其运动方程
05
第五篇 电磁波的辐射
第五篇 电磁波的 辐射第源自一章 宏观电荷体系辐射的 电磁场 第十二章 运动带电粒子辐射的 电磁场
第五篇 电磁 波的辐射
第十一章 宏观电荷体系辐射的 电磁场
5
附录5 勒让德多项式, 缔合勒让德函数与球函

3
附录3 拉普拉斯展开定 理
6
附录6 贝塞耳函数,诺埃 曼函数,汉克耳函数,虚 宗量贝塞尔函数与虚宗量
汉克耳函数
附录
附录7 傅里叶变换公式 附录8 国际单位制与高斯单位 制之间的单位换算关系及公式对 照表 附录9 物理常数表
08
习题答案
习题答案
09
0 1 §11.1 电磁势及其方程推迟势
0 2 §11.2 推迟势的多极展开 单频辐 射场的计算
03
§11.3 射
电偶极辐射
短天线辐
04
*11.4 射
磁偶极辐射与电四极辐
0 5 §11.5 半波天线与天线阵
第五篇 电磁波的辐射
第十二章 运动带电粒子辐射的电磁场
§12.1 运动带电粒子激发的电磁 势和电磁场
第四篇 狭义 相对论与相对 论物理学
第八章 狭义相对论的基 本原理与相对论的时空理 论
01 § 8 . 1 相 对 论 的 基本
原理
02 § 8 . 2 洛 伦 兹 变 换
03 § 8 . 3 相 对 论 的 时空

大学物理课件:第7章 气体动理论

大学物理课件:第7章  气体动理论

气体 氢气
氧气
氮气
v 2 1838m/s
461m/s
493 m/s
空气
485 m/s
例题1 体积为V = 1×10-3 m3的容器中,贮有的气体可视为
理想气体,其分子总数为N = 1×1023,每一个分子的质量为
m0= 5 ×10-26kg,分子方均根速率为400m/s ,试求该理想气体 的压强、温度以及气体分子的总平均平动动能。
⇒ 优点:精确可靠、普遍
缺点:不追究微观机制,未揭示微观本质
2. 微观方法⇒ 微观理论(统计物理) -对热力学系统内的微粒的行为作出假设 (单个粒子遵从牛顿定律, 整体服从无序假设等) -引入描述热力学系统微观性质的微观物理量(如质量、速度、能 量、动量等) 物质的微观结构和假设+ 统计平均方法 ⇒ 微观理论:统计物理(统计力学) 其初级理论(气体):气体动理论(气体分子运动论)
孤立系统:与外界不发生任何物质和能量交换的系统 。
封闭系统:与外界只有能量交换没有物质交换的系统 。 开放系统:与外界同时发生能量交换和物质交换的系统。
三.状态量与过程量
• 用来确定系统状态的物理量,称为系统的状态(参)量。也可以 称为系统的热力学坐标。如T, p, E内等。
系统的状态参量(几何、力学、电磁、化学、热学): 体积(V);压强(p); 电磁学基本物理量(如P、M);
二、能量均分定理 理想气体分子的平均平动动能
t
1 mv2 2
3 kT 2
v
2 x
v
2 y
v
2 z
1 3
v2
1 2
m
v
2 x
1 2
m
v
2 y
1 2

理论物理前沿讲座PPT课件

理论物理前沿讲座PPT课件

2021/3/12
3
原子的结构
1896年,贝克勒尔发现发射性→原子是不稳定的。
1897年,汤姆生的阴极射线管实验发现电子。
1909年,卢瑟福的阿尔法粒子散射实验发现原子 的质量必須集中在一個很小的区域內, 原子的构造 如太阳系一般, 电子绕原子核运行。
2021/3/12
4
原子核的结构
1932年,查德威克(Chadwick)用阿尔法粒子撞击
2021/3/12
14
费米—杨模型(1949)
π介子由一个核子和反核子构成。 π+=pn¯、π-=np¯、 π0=(pp¯-nn¯)。
坂田(Sakata)模型(1956) 所有的强子由 p、n、Λ组成。
K+=pΛ, K-=p¯Λ, Σ+=Λpn¯, Ξ0=ΛΛn¯。
2021/3/12
15
夸克模型
2021/3/12
7
它们都是最基本的吗?
2021/3/12
8
对称性
系统在一种操作或变换下保持不变,我们说系统 对于这种操作或变换具有对称性。
诺特(Noether)定理:
对称性
守恒量
2021/3/12
9
物理中的对称性
连续对称性: 空间平移不变性 时间平移不变性 空间转动不变性
动量守恒 能量守恒 角动量守恒
物理学科前沿讲座
——粒子物理与宇宙学
“世界是由什么构成的?” 和
“它们是如何相互作用的?”
2021/3/12
2
基本粒子概念的发展
⑴ 古代对物质结构的猜想 我国夏朝:金、木、水、火、土五行学说 古希腊:水、火、土、空气组成物质 (德谟克利特)提出了原子论(公元前3世纪)

理论物理基础CHAPTER20 共18页

理论物理基础CHAPTER20 共18页

全可以的。
({al})பைடு நூலகம்
N! al !
(1)
l
约束条件:总粒子数不变,总能量数不变
al N l
all E
l
对(1)式取对数,得到:
ln N
ln
N
ln l
nl!l nl
lnl
应用斯特令近似公式
N(lnN 1)l nl (lnnl 1)l nl lnl
表示能级
上的粒子
l
能量
1
2
l
简并度
(相格数) 1
2
l
粒子数 n1
n2
nl
按相格(状态)的分布 nl
例 3个可分辨粒子占据2个相格的分布与微观状态
分布
a1
a2
30
分布对应的 微观状态数
1
21
3
12
3
03
1
微观状态
相格1 相格2














微观态 因相格 中的代 表点数 目变化 或相格 内的代 表点编 号变化 而不同
q 1 ,q 2 ,,q r ;p 1 ,p 2 ,,p r
相空间与一般空间的区别在于:相空间的代表点既表 示空间位置又表示其运动速度,而一般空间中的点只 表示空间位置而不表示运动。
(3)相格 p
h
r 0
如果在空间内有两个代表点处于
同一位置,则表明这两个粒子的
运动状态完全相同,可是实际上
(2) 相空间
设满足上述条件的系统有N个粒子,每个粒子有r个
自由度,
r3nk
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理论物理Theoretical Physics(070201)一、培养方案(一)培养目标培养符合国家建设事业需要的,为祖国和人民服务的, 具有良好道德品质和科学素质的,具有集体主义精神, 实事求是, 追求真理, 献身科学教育事业的, 具有扎实基础知识和良好科研能力的理论物理专门人才和高等院校师资。

学位获得者必须掌握本学科坚实的基础知识,较全面和深入的专业知识,熟悉本专业研究方向的发展前沿和热点。

硕士论文选题时,应对国内外研究现状进行较全面的调研和分析,在此基础上,完成具有创造性的研究成果。

熟练掌握一门外语,并能用外语进行简单的学术交流。

(二)研究方向1.引力理论与天体物理2.广义相对论与黑洞物理3.统计物理4.量子光学(三)学制与学分学制3年,学习年限2—6年,至少修满35学分。

(四)课程设置课程分为学位课程和非学位课程。

学位课程包括学位公共课(必修)、学位基础课(必修)、研究方向课(课程指定的研究方向必修)。

非学位课程包括非学位必修课(必修)、公共选修课(至少选1门,多选课程只计成绩不计学分)、专业选修课(至少修3门,至少修6学分)。

同等学力和跨专业的学生需补修所学专业大学本科主干课程。

详见“培养计划一览表”。

(五)课程考核按照《沈阳师范大学研究生课程考试与成绩管理规定》执行。

(六)教学和培养方式培养方式采取理论学习和科研相结合,导师指导和课题小组集体指导、培养相结合,参加学术交流会议,充分发挥导师的指导作用和研究生的主动性,以灵活的方法,着力培养研究生的科研能力和独立工作能力,并力求进取和创新。

鼓励学生参加国内学术会议,研究生应积极撰写学术报告,并在第一、二学年内至少公开作一次学术报告,报告形式由培养单位负责安排。

报告内容可以是待发表的学术论文,也可以是结合自己的科研实践、阅读最新专业文献的心得体会、理论问题的探讨等。

学院提供场地和相应的条件。

公共课(外语和政治)以讲授为主,自学为辅。

基础课和专业课采用讲授为主,辅以自学和提问。

(七)实践环节1.教学实践(2学分):教学实践内容可以是辅助教师上课、主持课堂讨论、指导教育实习、指导本科生毕业设计(论文)或在教师指导下讲授一定时数的专业基础理论课。

教学实践工作量应不少于20个教学日(每教学日以8小时计),可分散进行,也可相对集中。

教学实践要有本人详细报告或记录,由院系、导师认真考评。

2.社会实践(2学分):社会实践内容可是担任本科生或低年级研究生的辅导员,参与学校管理部门的行政或教学管理工作,也可是在社会单位进行实习。

参加社会实践后要由接收单位做鉴定,本人写详细报告,由学院、导师认真考评。

3.文献综述与开题报告(1学分):(1)研究生在自己的学科领域内根据研究方向,在查阅文献和分析资料的基础上提出论文题目,在导师的指导下进行选题并写出选题报告。

一般选题原则为:①选择有一定理论和实践意义的课题;②课题要具有先进性,便于研究生提出新问题;③课题分量和难易程度要适当,能在一年内完成,特别是对实验条件要有恰当的估计;④要结合导师的科研任务进行选题。

(2)由所在培养单位组织研究生开题报告会,由研究生公开做选题报告,并就一些未尽事宜或问题做必要的阐述和商议。

(3)硕士论文的开题报告主要应包括以下要素:①论文选题依据:包括国内外研究现状、选题的理论意义或实用价值、研究的特色及重要参考文献目录等;②主要研究内容、拟解决的关键问题或技术难点以及预期达到的目标;③主要研究方法或技术路线、实施方案;④年度计划;⑤论文创新点或论文的经济效益和社会效益预测及成果应用设想;(4)经过集体讨论和论证,做出是否可以定题的意见,并做好记录。

未经开题报告会,不准开展论文撰写工作。

4.学术活动(1学分):参加学术讨论或聆听学术报告至少10次,至少公开做一次学术报告,提交报告提纲,由导师组考评。

(八)中期考核按照《沈阳师范大学研究生中期考核的规定》执行。

(九)学术活动和学术论文按照《沈阳师范大学研究生参加学术活动和在学期间发表学术论文的规定》执行。

(十)学位论文按照《沈阳师范大学关于硕士研究生学位论文工作的规定》执行。

二、专业著作及期刊(一)专业著作1.《量子力学》(卷Ⅱ)第二版,曾谨言,科学出版社1997年版2.《高等量子力学》,喀兴林,高等教育出版社1999年版。

3.《Principles of Quantum Mechanics》, P. A. Dirac,1958, Oxford University Press4. 中译本:《量子力学原理》,陈咸亨译,科学出版社,1979年版。

5.《量子力学》,苏入铿,复旦大学出版社1997年版。

6.《高等量子力学》,徐在新,华东师范大学出版社,19947.中译本:《相对论量子力学》,纪哲锐,苏大春译,科学出版社,1984。

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39.《C++语言程序设计》(第3版),清华大学出版社;郑莉董渊张瑞丰编著40.[美]Microsoft公司著,希望图书创作室译,《Microsoft Visual C++ 6.0语言参考手册》,北京希望电子出版社;41.[美]Microsoft著,希望图书创作室译,《Microsoft Visual C++ 6.0运行库参考手册》,北京希望电子出版社;(二)专业期刊1.理论物理通讯(英文版:中国科学院理论物理研究所,中国物理学会2.中国物理快报(英文版:中国物理学会3.物理学报(中、英文版):中国物理学会4.物理学进展:中国物理学会5.天文学进展:中国科学院上海天文台中国天文学会6.力学学报:中国力学学会,中国科学院力学研究所7.天体物理学报:中国科学院北京天文台8.计算物理:中国核学会9.高能物理与核物理:中国科学院10.《中国科学G》;中国科学院11.《PHYSICAL REVIEW LETTERS》:美国物理学会12.《NEW JOURNAL OF PHYSICS》:英国物理学会13.《PHYSICAL REVIEW B》:美国物理学会14.《EUROPHYSICS LETTERS》欧洲物理学会15.《MONTHL Y NOTICES OF THE ROY AL ASTRONOMICAL SOCIETY》:英国皇家天文学会16.《ASTRONOMICAL JOURNAL》:美国天文学会。

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