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高校研究型院系学业发展与辅导体系构建

科教导刊 2024年第27期 4-7页

作者：薛明珠谢天张瑞涛江汶阳北京师范大学物理与天文学院北京100875

为推进教育强国建设,文章基于北京师范大学研究型院系(物理学系),围绕其学业发展与辅导需求进行精准调研,以构建大学生学业发展与辅导体系为核心研究内容,提出“AIM”学业发展与辅导体系,即基于“Academic challenges(学业挑战)”“Igni... 详细信息

为推进教育强国建设,文章基于北京师范大学研究型院系(物理学系),围绕其学业发展与辅导需求进行精准调研,以构建大学生学业发展与辅导体系为核心研究内容,提出“AIM”学业发展与辅导体系,即基于“Academic challenges(学业挑战)”“Ignite innovation(激发创新)”“Map careers(职业规划)”三个模块,对标学业问题、科研探索、生涯规划三大突出问题,构建专业学习、竞赛科研、升学就业全覆盖模式的学业辅导体系,制订全周期的普适性学业指导服务方案,以培养基础研究人才、夯实科技自立自强根基为目标,紧扣立德树人根本任务,旨在提升学生学业质量、激发学生科研潜力、明晰学生生涯规划。

关键词： “AIM”学业发展与辅导体系学业问题科研探索

中华优秀传统文化在物理课程中的教育功能——基于对传统文化在物理课程教材中融入情况的调查统计

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基础教育课程 2024年第11期 33-39页

作者：李春密刘佳琪李佳莲李正福北京师范大学物理与天文学院教育部课程教材研究所

中华优秀传统文化既是物理课程中不可或缺的教育资源,也是践行核心素养培育的关键载体,对于增进学生的文化自信、实现个人的全面发展具有重要意义。本文从培养目标、课程内容和课程实施三个方面探讨了中华优秀传统文化融入中学物理课程... 详细信息

中华优秀传统文化既是物理课程中不可或缺的教育资源,也是践行核心素养培育的关键载体,对于增进学生的文化自信、实现个人的全面发展具有重要意义。本文从培养目标、课程内容和课程实施三个方面探讨了中华优秀传统文化融入中学物理课程的基本脉络,以高中物理教材为例分析了中华优秀传统文化融入中学物理教材的情况及编写特点,在此基础上剖析了各类传统文化载体在物理课程中承载的教育功能,为促进中华优秀传统文化有机融入物理教学、提高育人效果提供借鉴。

关键词：中华优秀传统文化中学物理课程实施脉络教材分析载体功能

慧眼-HXMT观测到的黑洞双星系统中的W-K关系

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天文学报 2024年第3期65卷 40-51页

作者：马宾远杨孜旭廖进元屈进禄中国科学院大学天文与空间科学学院北京100049 中国科学院高能物理研究所北京100049

通过几十年的观测研究,黑洞X射线双星(X-Ray Binary,XRB)部分特征被揭示.然而,吸积盘结构尚不确定.黑洞XRB功率密度谱的截断频率与准周期振荡(Quasi Periodic Oscillation,QPO)的相关性质(W-K关系)可以限制吸积盘结构.利用慧眼-HXMT(Har... 详细信息

通过几十年的观测研究,黑洞X射线双星(X-Ray Binary,XRB)部分特征被揭示.然而,吸积盘结构尚不确定.黑洞XRB功率密度谱的截断频率与准周期振荡(Quasi Periodic Oscillation,QPO)的相关性质(W-K关系)可以限制吸积盘结构.利用慧眼-HXMT(Hard X-ray Modulation Telescope)观测到的5个黑洞XRB的数据,对黑洞XRB的W-K关系进行了研究,结果表明在慧眼-HXMT观测的3个探测器能段中W-K关系成立.此外在MAXI J1535-571之中存在截断频率和吸积盘内半径的相关关系,这和截断的吸积盘结构一致.如果观测到的功率密度谱来自质量吸积率的扰动传播,可以推测吸积盘内半径接近最内圆形稳定轨道,此黑洞可能是高自旋系统.

关键词： X射线:双星相对论过程吸积盘辐射机制:普通

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暗物质探测和无中微子双贝塔衰变实验

现代物理知识 2024年第1期36卷 13-21页

作者：肖梦姣黄俊挺韩柯张园园刘江来上海交通大学物理与天文学院上海交通大学李政道研究所

前言暗物质和中微子普遍存在于宇宙中，对宇宙和星系的形成与演化起了主导作用，但目前我们对暗物质的本质和中微子的基本性质还所知甚少。暗物质最初是由天文学家为了解释天体的运动而提出来的。现代的宇宙学观测，特别是引力透镜效...

前言暗物质和中微子普遍存在于宇宙中，对宇宙和星系的形成与演化起了主导作用，但目前我们对暗物质的本质和中微子的基本性质还所知甚少。暗物质最初是由天文学家为了解释天体的运动而提出来的。现代的宇宙学观测，特别是引力透镜效应、宇宙微波背景辐射的各向异性和大尺度结构等，更进一步明确了暗物质的存在。

关键词：

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史上首张黑洞照片的科学与技术

科学通报 2019年第20期64卷 2082-2086页

作者：吴学兵北京大学物理学院天文学系北京大学科维理天文与天体物理研究所

黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的产物,也是宇宙中最神秘的天体.2019年4月10日,事件视界望远镜(Event HorizonTelescope,EHT)国际合作团队公布了利用全球的8个毫米波望远镜组成的干涉阵以约20微角秒的分辨率拍摄的首张黑洞照片,直接测量... 详细信息

黑洞是爱因斯坦广义相对论预言的产物,也是宇宙中最神秘的天体.2019年4月10日,事件视界望远镜(Event HorizonTelescope,EHT)国际合作团队公布了利用全球的8个毫米波望远镜组成的干涉阵以约20微角秒的分辨率拍摄的首张黑洞照片,直接测量了射电星系M87中心黑洞的阴影和黑洞周围光环的大小,得到了M87中心黑洞的质量

关键词： black hole event horizon interferometry accretion jet

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超导动态电感探测器的噪声谱分析

物理学报 2024年第3期73卷 310-317页

作者：石中誉代旭城王浩宇麦展彰欧阳鹏辉王翼卓柴亚强韦联福刘旭明潘长钊郭伟杰舒诗博王轶文西南交通大学物理科学与技术学院量子光电实验室成都610031 南方科技大学深圳量子科学与工程研究所深圳518055 深圳国际量子研究院深圳518048 西南交通大学信息科学与技术学院信息量子技术实验室成都610031 中国科学院高能物理研究所粒子天体物理重点实验室北京100049

动态电感探测器容易频域集成,作为一种新兴的超导探测器件在(亚)毫米及光学波段的天文探测和阵列成像中得到了初步应用.在单像素层面,动态电感探测器的暗噪声水平是关键指标之一.本文详细介绍了一种适用于动态电感探测器的噪声功率谱分... 详细信息

动态电感探测器容易频域集成,作为一种新兴的超导探测器件在(亚)毫米及光学波段的天文探测和阵列成像中得到了初步应用.在单像素层面,动态电感探测器的暗噪声水平是关键指标之一.本文详细介绍了一种适用于动态电感探测器的噪声功率谱分析方法,可以较好地平衡噪声频谱分辨率与方差性能,准确且高效地进行噪声谱分析.利用此方法,研究了两种工艺的超导铝动态电感探测器,发现在铝膜上下两层镀氮化硅膜的样品的频率噪声约为裸铝样品的25%—50%.基于这种双层氮化硅工艺,进一步研究了多种几何设计的集总结构铝动态电感探测器在不同微波功率和温度下的噪声特性,实验结果与典型的二能级系统噪声行为相符.本文的研究为动态电感探测器的噪声谱表征提供了一种标准方法,并为研制低噪声的超导铝动态电感探测器奠定了基础.

关键词：动态电感探测器超导谐振器噪声谱

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格点有效场论中轻核性质的重整化群不变性

中国科学：物理学、力学、天文学 2024年第9期54卷 101-111页

作者：邓宝阁马远卓吕炳楠中国科学院理论物理研究所北京100190 中国科学院大学物理学院北京100049 密歇根州立大学稀有同位素束设施美国东兰辛48824 中国工程物理研究院研究生院北京100193

格点有效场论是原子核第一性原理计算的重要方法之一.它将手征有效场论与蒙特卡罗方法结合,从单核子自由度出发严格求解原子核多体问题.实际计算中,人们需要对手征有效核力进行正规化,引入有限的动量截断以消除发散.原则上最终计算结果... 详细信息

格点有效场论是原子核第一性原理计算的重要方法之一.它将手征有效场论与蒙特卡罗方法结合,从单核子自由度出发严格求解原子核多体问题.实际计算中,人们需要对手征有效核力进行正规化,引入有限的动量截断以消除发散.原则上最终计算结果应不依赖于人为设定的截断尺度,换言之,有效场论计算应具有重整化群不变性.但与此预期相反,近年来很多使用手征有效核力的计算中,发现结果较敏感地依赖于动量截断.本文将结合近年来发展的微扰量子蒙卡方法,基于格点有效场论,研究动量截断对^(3)H,^(4)He与^(16)O基态性质的影响.针对不同的动量截断构造了对应的手征核力,系统计算了这些原子核的基态能量、基态电荷分布与均方根半径.我们发现相比常用的非定域正规化方案,本文所使用的格点正规化方案能够很好地消除结果的动量截断依赖性.

关键词：格点有效场论核结合能电荷半径电荷密度分布重整化群不变性

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基于各向异性界面的深纳米尺度电磁边界条件

北京师范大学学报（自然科学版） 2024年第4期60卷 468-475页

作者：李卓阳王兆娜北京师范大学物理与天文学院北京师范大学应用光学北京市重点实验室北京师范大学多尺度自旋物理教育部重点实验室北京

以各向异性介质所构成的界面为基础构建了光学参数渐变的过渡界面模型;利用积分形式麦克斯韦方程组,同时引入了6个反映过渡区域电磁场量变化情况的界面响应函数,并经推导获得了适用于深纳米尺度的电磁边界条件.依据麦克斯韦方程组及材... 详细信息

以各向异性介质所构成的界面为基础构建了光学参数渐变的过渡界面模型;利用积分形式麦克斯韦方程组,同时引入了6个反映过渡区域电磁场量变化情况的界面响应函数,并经推导获得了适用于深纳米尺度的电磁边界条件.依据麦克斯韦方程组及材料本构关系,阐明了界面响应函数的物理意义;提出了与过渡界面模型等效的突变各向异性界面模型,其界面分布着电偶极矩和磁偶极矩,并经推导获得了界面偶极矩的纳米电磁边界条件.结果表明,各向异性界面模型的纳米电磁边界条件在界面响应函数可忽略的情形下,退化为传统电磁边界条件.本工作可为深纳米尺度各向异性界面的光学或电磁学性质的研究提供理论基础及物理图像.

关键词：麦克斯韦方程组纳米电磁理论边界条件各向异性界面界面响应函数界面偶极矩

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超新星遗迹和脉冲星风云的X射线偏振成像

天文学进展 2024年第1期42卷 76-85页

作者：罗天贤周平南京大学天文与空间科学学院南京210046 现代天文与天体物理教育部重点实验室南京210046

年轻超新星遗迹和脉冲星风云中的高能粒子可以通过同步辐射产生X射线。对该辐射的偏振测量有助于揭示粒子加速区磁场的性质,进而研究粒子加速的机制。首颗X射线偏振成像卫星于2021年底发射升空,已揭示了数个年轻超新星遗迹和脉冲星风云... 详细信息

年轻超新星遗迹和脉冲星风云中的高能粒子可以通过同步辐射产生X射线。对该辐射的偏振测量有助于揭示粒子加速区磁场的性质,进而研究粒子加速的机制。首颗X射线偏振成像卫星于2021年底发射升空,已揭示了数个年轻超新星遗迹和脉冲星风云的X射线偏振图像。观测显示,仙后A和第谷超新星遗迹的偏振度较低,平均值分别约为2.5%和9%;而蟹状星云和船帆脉冲星风云的偏振度较高,平均值分别约为20%和45%。结果表明脉冲星风云的磁场较为有序,而两个年轻超新星遗迹的粒子加速区磁场是高度湍动的,且激波附近的磁场结构呈现径向分布。未来,随着对IXPE的使用越来越广泛,以及与我国建设中的增强型X射线时变与偏振探测器(eXTP)等更多望远镜投入使用,以上两类天体的磁场构型和粒子加速模型将得到进一步的限定。

关键词：超新星遗迹脉冲星风云偏振 X射线天文学粒子加速