现代科学技术与中学物理教学

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1、山东师范大学物理与电子科学学院孟庆田当代物理学中几个有趣的前沿问题1主要内容：一.物理学科的分类二.几个有趣的前沿问题2一.物理学科的分类1.一级学科：物理学2.二级学科：（1）理论物理（2）粒子物理与原子核物理（3）原子与分子物理（4）等离子体物理（5）凝聚态物理（6）声学（7）光学（8）无线电物理3一.物理学科的分类1.一级学科：物理学2.二级学科：（1）理论物理（2）粒子物理与原子核物理（3）原子与分子物理（4）等离子体物理（5）凝聚态物理（6）声学（7）光学（8）无线电物理相对论和量子力

2、学天体物理新的时空观…宇宙爆炸理论4一.物理学科的分类1.一级学科：物理学2.二级学科：（1）理论物理（2）粒子物理与原子核物理（3）原子与分子物理（4）等离子体物理（5）凝聚态物理（6）声学（7）光学（8）无线电物理高能粒子加速器发现新的粒子发现新的核素5一.物理学科的分类1.一级学科：物理学2.二级学科：（1）理论物理（2）粒子物理与原子核物理（3）原子与分子物理（4）等离子体物理（5）凝聚态物理（6）声学（7）光学（8）无线电物理研究物质的基本结构及运动规律原子—生物分子新的实验手段的结合6

3、一.物理学科的分类1.一级学科：物理学2.二级学科：（1）理论物理（2）粒子物理与原子核物理（3）原子与分子物理（4）等离子体物理（5）凝聚态物理（6）声学（7）光学（8）无线电物理离子化气体状物质物质的第四形态认识宇宙、环境变化、能源问题，新应用等粒子体电视7一.物理学科的分类1.一级学科：物理学2.二级学科：（1）理论物理（2）粒子物理与原子核物理（3）原子与分子物理（4）等离子体物理（5）凝聚态物理（6）声学（7）光学（8）无线电物理由很强相互作用的大量粒子组成的系统。最活跃、最能激发人的创

4、造智力的研究领域前沿研究此起彼伏，使人目不暇接8一.物理学科的分类1.一级学科：物理学2.二级学科：（1）理论物理（2）粒子物理与原子核物理（3）原子与分子物理（4）等离子体物理（5）凝聚态物理（6）声学（7）光学（8）无线电物理从建筑声学、电声学到分子—量子声学、等离子体声学、地声学等等研究媒质中机械波的产生、传播、接收和效应的物理学分支学科生命探测仪9一.物理学科的分类1.一级学科：物理学2.二级学科：（1）理论物理（2）粒子物理与原子核物理（3）原子与分子物理（4）等离子体物理（5）凝聚态物

5、理（6）声学（7）光学（8）无线电物理几何光学、物理光学和量子光学研究光的行为和性质以及光和物质相互作用的学科光物理研究在21世纪将会有若干突破性的进展10一.物理学科的分类1.一级学科：物理学2.二级学科：（1）理论物理（2）粒子物理与原子核物理（3）原子与分子物理（4）等离子体物理（5）凝聚态物理（6）声学（7）光学（8）无线电物理无线通讯、雷达与天线技术、广播与电视、空间全球遥感、地球物理能源资源探测、射电天文等等研究电磁场和波与物质相互作用和信息传输的理论、方法及技术11二.几个有趣的前沿

6、问题1.物质存在的状态：等离子体态玻色-爱因斯坦凝聚态费米凝聚态固态、液态、气态12绝对零度下粒子将尽可能占据能量最低状态。对于玻色子，一个量子态所能容纳的粒子数目不受限制。在绝对零度下将全部处在能量为零的最低能级，形成玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC，1995年)玻色子组成的体系13泡利不相容原理费米子组成的体系在极低温下，金属中的电子费米子会彼此结合成对（库柏对）,表现出玻色子的特性。费米冷凝体，2004年对常温超导材料的研究具有重要意义142.新材料：（1）高温超导材料超导现象，临界温度优点—体

7、积小重量轻效率高缺点—材料？温度？新突破：今年年初，一种新型的铁基超导材料横空出世，打破了以往传统意义上铜氧化物材料称霸于世的神话。而出乎西方人意料之外的是，这次在舞台上唱主角的，居然是黄皮肤、黑眼睛的中国人。温152008年3月28日，中国科学院物理研究所赵忠贤氟掺杂镨氧铁砷化合物临界温度:52开尔文(零下221.15摄氏度)。4月13日该科研小组又有新发现氟掺杂钐氧铁砷化合物临界温度:55开尔文(零下218.15摄氏度)。2008年3月初，中科院物理所闻海虎科研小组锶掺杂镧氧铁砷化合物临界温度

8、:25开尔文(零下248.15摄氏度)。16用不了多久，湖北人可以前往随州坐上“如飞行一般的火车”——世界首条高温超导磁悬浮列车示范线将在随州市建成。17（2）磁性材料放在磁场中被磁化后能保持磁性的材料。分为软磁性材料和硬磁性材料。由于磁性材料在信息的储存、能量转换及逻辑运算等方面的功能，在电子计算机、自动控制等科学技术中有着重要的应用。随着计算机技术的飞速发展，对磁性材料的要求越来越高。特别是记忆储存的能力方面。18体积越来越小，容量越来越大——期待。“巨磁电阻“效应的发现，使人