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上期有个小失误 你们猜 在哪里(~￣ ￣)~ 在加油吧向未来节目中，提到中科院以自然指数最高蝉联首位，请问这个是什么东东？好高大上的样子 一个为高考努力奋斗的boy 自然指数（Nature Index）就是依托于全球68本顶级期刊，统计各高校、科研院所（国家）在国际上最具影响力的研究型学术期刊上发表论文数量的数据库。运用这个数据库，我们就可以根据各机构的论文发表数量及类别来进行排名。这样可以在某些方面体现一个机构的科研活跃程度和影响力。 为什么纸张沾了油会变透明？ 老虎油 这个问题很好呀~ 纸张是一种充满了孔隙的杂乱纤维，孔隙中有很多空气，而空气和纤维的折射率不同。于是当光线照到纸上的时候，一部分会被纸张纤维吸收，一部分在纸张的孔隙中不断散射（在杂乱的纤维与空气界面发生的杂乱的折射和反射）。 而油（植物油）和纤维的折射率差别不大。大约分别是1.47 和 1.53（空气1.0）。所以如果孔隙中充满了油，那么油和纤维的界面上的折射和反射就大大减小了，导致光线可以直射过纸张，纸张变得透明了。 其实你们还可以注意到，当纸张浸水之后，也会变得透明，但又不如浸油的透明度高。为什么呢？答案很简单，因为纯水的折射率大约是1.33~ 为什么原子弹、氢弹爆炸会有蘑菇云？如果在月球表面爆炸核武器是不是就不会有蘑菇云了？ 国富兵强 其实原子弹和氢弹在刚爆炸的一瞬间都是一个无差别的球形大火球。但很快，由于爆炸释放的大量热量把周围空气加热到了很高的温度，热胀冷缩使得周围空气体积膨胀密度变小。在冷空气浮力的作用下开始快速的往上运动。形成“蘑菇柱”。由于热空气在快速上升的过程中一直与周围的冷空气接触，当上升到一定高度后，原来的热空气已经冷却到与周围空气差不多的温度。此时空气不再继续上升，转而向四周扩散或被灰尘拖着下降。但由于上升气流会不断把周围的冷空气“拽”上来，所以下降气流一定会撞上后面的上升气流，于是被加热再次上升。在一定高度上循环。这就形成了蘑菇顶。 所以总结其实蘑菇云的形成和核弹并没有直接联系，理论上只要威力足够大的炸弹，能够在大气层中把大量气体瞬间加热到很高温，都能形成蘑菇云。 但在月球上却不行，原因是月球上没有空气，当然就看不到蘑菇云这种实质上是气体热对流的东西咯。 力学和物理学怎么就分家了？谢谢老师！ AUSTNYAQ 大家都是从牛顿力学出发的，但走了不同的路。 物理学在努力推广力学的适用范围，微观的量子力学，高速的相对论力学。努力加深人类对基础物理学定律的理解。 而力学专业是在牛顿力学的框架下不断细化深入，不断研究越来越复杂的系统。比如湍流，比如非线性效应，比如具体到导弹和航天器的动力学分析。 两条路的研究范式差别比较大（比如力学系学生可能完全不需要学对物理系来说最重要的量子力学，而同时物理系学生可能对力学系最重要的偏微分方程和非线性效应只有一个非常粗浅的认识。），而且这两条路都极其复杂，都足够耗费一个人的一生。所以慢慢就分家啦。 --- 填空题 钱学森是世界著名的____学家。 有真正意义的“单色光”吗？即三棱镜分光到无穷远时，能把“单色光”像分颗粒一样分开吗？ 彼岸 实际系统中没有严格意义上的单色光，这是由于量子力学中的不确定原理造成的。因为光的颜色越“单色”，在量子力学中就意味着光子的动量不确定性越小，于是根据不确定性关系，就意味着光子的位置不确定性越大。而位置的不确定性不可能无限大，所以光子不能严格单色。 太阳光分光的话最后会出现一些分立的谱线。不过原因并不是因为上面说的这个，这些谱线来自于太阳上的原子的原子光谱。 量子力学中经常提到“好”量子数，这种称呼的物理意义是什么呢？好和不好在实验中会体现什么差别吗？还有就是经常提到的对易的物理意义又是什么呢？ 夸你萌就是说你傻还好不丑 好量子数就是守恒的量子数，在实验中的体现就是好量子数不随时间变化，好量子数对应的可观测力学量与哈密顿量对易。这很显然，因为和哈密顿量对易就意味着可观测力学量不随时间变化，是好量子数（不明白的请翻：海森堡运动方程）。 量子力学有3套等价的理论基础框架：波动方程、矩阵方程、路径积分。初学者要从哪里入手呢？而且三者都需要学吗？ 广大林庆泽 三种是等价的，但各有特点。 波动方程的特点是图像清晰，用到的数学常见，比较方便实际应用，处理化学中的原子分子的电子结构非常得心应手。 矩阵方程表述量子力学自身的理论结构最为清晰，最容易理解量子力学到底在做什么事情，处理量子信息和凝聚态理论中的一些离散模型用得多。 路径积分可以用最舒服自然的方式把经典过渡到量子，对量子力学的物理意义表现得更深刻，是通往更高层次的物理的垫脚石，但计算最麻烦，一般不用来处理实际问题。 所以结论来了，对化学系和生物系的一些同学，量子力学只是一门计算工具，最适合学薛定谔的波动方程。对绝大多数（所有？）物理系学生，应先学矩阵力学形式，明白量子力学到底在干什么，再学波动力学。对想学量子场论，或者对物理理论本身感兴趣的同学，应在学完矩阵力学和波动力学之后再学路径积分。 小编君，能不能给通俗的解释一下穆斯堡尔效应 一个物理老师 这个wiki上已经有很好的答案啦~ 穆斯堡尔效应，即原子核辐射的无反冲共振吸收。这个效应首先是由德国物理学家穆斯堡尔于1958年首次在实验中实现的，因此被命名为穆斯堡尔效应。 理论上，当一个原子核由激发态跃迁到基态，发出一个γ射线光子。当这个光子遇到另一个同样的原子核时，就能够被共振吸收。但是实际情况中，处于自由状态的原子核要实现上述过程是困难的。因为原子核在放出一个光子的时候，自身也具有了一个反冲动量，这个反冲动量会使光子的能量减少。同样原理，吸收光子的原子核光子由于反冲效应，吸收的光子能量会有所增大。这样造成相同原子核的发射谱和吸收谱有一定差异，所以自由的原子核很难实现共振吸收。迄今为止，人们还没有在气体和不太粘稠的液体中观察到穆斯堡尔效应。 1957年底，穆斯堡尔提出实现γ射线共振吸收的关键在于消除反冲效应。如果在实验中把发射和吸收光子的原子核置于固体晶格中，那么出现反冲效应的就不再是单一的原子核，而是整个晶体。由于晶体的质量远远大于单一的原子核的质量，反冲能量就减少到可以忽略不计的程度，这样就可以实现穆斯堡尔效应。 高大上的物理所，可以问一下凝聚态物理中有哪些比较常见的实验表征手段么（比如XRD， 拉曼光谱，这样的）？ 一只好奇的本科生 太多啦~比如X射线衍射（分单晶和多晶衍射）；比如显微镜有光学显微，透射电子显微，反射电子显微，扫描隧道显微，原子力显微；比如电子能谱有角分辨光电子能谱，X射线电子能谱，俄歇电子能谱；光谱有原子发射光谱，吸收光谱，分子振动光谱，拉曼光谱；热分析技术比如差热分析，差式扫描量热，热重分析；另外还有比如中子散射，核磁共振谱，电子顺磁共振谱，穆斯堡尔法...等等。 拓补似乎是个抽象的数学概念，为什么在凝聚态里也有这个概念？ RailGun10032 拓扑的概念并不抽象，甚至你每天在抽水马桶里都可以看到它，漩涡就是生活中最常见的拓扑。小孩子系鞋带时常常分不清死结和活结，也是一种拓扑，死结越拉越紧，活结一拉就松，其实数学家看来就是两种不同的拓扑类。在凝聚态物理中最早引进的拓扑概念是晶体学中的缺陷，超导体中的磁通涡旋等，前者类似绳子上的死结，而后者类似水中的漩涡。拓扑绝缘体的研究不过是把拓扑的概念从实空间推广到了描述电子运动的相空间而已。  特别致谢 X. Dai 老师参与部分问题的讨论和回答！ 写下您的问题，下周五同一时间哦~ |
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