Sunday, January 4, 2015

white01 徐一鴻,有關兩個觀測者測量的速度、能量、動量、溫度等的所有公式的集合,被稱為伽利略變換

执行测量操作时,『仪器+观察者+环境』这个大系统跟被测体系的相互作用过程会让被测体系的量子态从其原来所处的量子态迅速演化到测量方式选择的那个特殊 基向量组中的某一个基向量上。那么测量后被测体系的量子态到底会演化到这个特殊基向量组中的哪一个基向量上呢?这同时取决于『被测量子体系』和『仪器+观 察者+环境』二者在测量之前所处的量子态。由于后者是个硕大无朋的宏观体系,其具体的量子态信息我们根本就不可能了解(就算把这个信息告诉我们,存储这个 巨大的信息也可能要占满整个宇宙,更不要说利用这些信息进行计算的难度多大了),所以我们根本就没可能明确计算测量后被测体系到底会进入测量方式所选定的 哪一个基向量上,只能做统计预测。而统计预测的规则很简单:测量后被测体系量子态进入基向量X的概率,正比于测量前被测体系的量子态S在基向量X上投影长 度的平方,这就是量子力学中的测量原理。早年人们在对这个原理的理解很糊涂,导致了波尔和爱因斯坦在这个原理的诠释上旷日持久到死都没结果的争论。后来有 人做了贝尔不等式的实验,实验结果不支持爱因斯坦关于量子力学局域性的观点,但却被大量错误地引申成了波尔战胜了爱因斯坦。事实上波尔对测量原理提出的哥 本哈根诠释在贝尔不等式的实验中根本就不涉及,该诠释不但破坏量子力学的自洽性,也跟近年来的实验结果相悖。这事儿说来话长暂且打住。

 

可畏的對稱: 現代物理美的探索 - 第 59 頁 - Google 圖書結果

https://books.google.com.hk/books?isbn=9571143618 - 轉為繁體網頁
徐一鴻, ‎礼·张 - 2006 - ‎Physics
有關兩個觀測者測量的速度、能量、動量、溫度等的所有公式的集合,被稱為伽利略變換。假定觀測者是兩位物理學家,他們要確定物理定律。例如,乘客和站長兩人都要 ...
  • AEEA : 詞彙 - AEEA 天文教育資訊網

    aeea.nmns.edu.tw/aeea/glossary.html
    2013年3月31日 - 伽利略變換 · 洛仁子變換 · 明可士基空間 · 馬克士威方程式 · 時間膨脹 .... 著快速擴散的氣體,氣體因著擴散逐漸降低了它們的溫度而呈現「紅色」的 ...
  • 直線運動 - 高瞻自然科學教學資源平台 - 國立臺灣大學

    highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?cat=4
    2013年10月25日 - 伽利略的相對性原理是說明慣性參考座標與物理定律的原理。伽利略的 .... (1)溫度問題 (2)重量及其 ... 以上的關係式我們稱之為座標的伽利略變換
  • SATO 佐藤- 溫度, 濕度, 氣壓, 記錄儀, 測量儀表, 紅外線溫度計

    www.chescientific.com/_products/chi/sato/index.htm
    SATO 佐藤 主要生產溫度濕度記錄儀, 氣壓記錄儀, 紅外線溫度計, 各種溫度濕度測量 ... 在記錄紙上自動繪出存放空間的溫度及濕度變化曲線; 記錄周期可自行選擇1 ...
  • 非相對論量子力學和量子場論 - Ciências e Tecnologias

    cienciasetecnologia.com › 科學和技術 › 物理
    2014年1月6日 - 直到然後在力的理論(19 世紀後期), 黑體加熱時應發出輻射的溫度的四次方 ... 在光的速度小速度與轉換, 由伽利略變換給出關係, 一幀移動到另一個 ...
  • phymath999: 隨溫度產生的相變

    phymath999.blogspot.com/2013/10/blog-post_6268.html
    轉為繁體網頁
    2013年10月16日 - 當我們討論隨溫度產生的相變時,通常只加入鍵缺陷而令外加場h = 0。 .... 伽利略变换同一物体在两个彼此作相对匀速直线运动的惯性系中的质量和 ...
  • [PDF]Page 1 Page 2 做等速度運動。 」 (二)伽利略變換 當時' 教授問 ...

    www.phys.sinica.edu.tw/~youthproject/upload/99post110.pdf
    出讓他滿意的答案' 所以教授就直接把「伽利略變換」 寫在黑板上' 其實在這之. 前,我有 .... 其貴他自己都不太敢發表,因薦這貴在是太奇怪了'體積的變化'篇何會跟溫度.
  • 2005世界物理年

    159.226.2.2:82/gate/big5/www.kepu.net.cn/gb/.../050515_04.html
    伽利略變換實際上是坐標變換,我們現在把地球系統理解為是K系統,飛船的系統 .... 的時候需要多少y光子能量,計算的結果是嚇人的,2.6乘10的14次方,溫度上是2.6 ...
  • [PDF]Relativistic Thermodynamics

    fisica.ciencias.uchile.cl/~gonzalo/.../AJP_Callen-relativistic-thermo71.pdf
    已翻譯: 相對論熱力學
    leads naturally to the choice of a Lorentz invariant ... choices of transformation


  • http://218.28.34.8/kj/sxzj/dcx/dcfs/1.htm#


    “如果你的手突然上提,或上下晃一晃,绳子上会有一段打弯。”王老师画了一个弯。
    “打弯的的一段绳子,并不同你的身体垂直,它有平行于你身体的分量。打弯的一段不是静止的,它会从你的手的一端,一直跑到树干。绳子拉得愈紧,‘打弯’跑得愈快。”这不难懂,找一条长绳,再找一棵树,就容易验证。
    “如果绳子很长,打弯的一段一直在向外传播,同你彻底脱离关系。这就是‘发射’

    § 1.6 电势梯度

    spe.sysu.edu.cn/course/course/4/build/lesson1-6.htm
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    电场线与等势面零电势参考点一经确定,空间各点的电势分布就构成一个标量场, ... 这表示,电场中某点电势的梯度▽U,等于U沿等势面法向导数,其方向沿电势 ...
  • [PDF]第二章静电场

    staff.ustc.edu.cn/~honglee/ced/chap2_p.pdf
    轉為繁體網頁
    ... 必沿法线方向;. • 导体表面为等势面整个导体的电势相等。 ..... 而导体的第二类型问题中,给出总电量Qi仅相当于给出了Si表面的电势法向导数的积. 分。 ▻ 条件变弱 ...
  • 速度势_百度百科

    baike.baidu.com/view/3831881.htm
    轉為繁體網頁
    ... 称为等势面,速度矢量同等势面垂直;③在单连通区域中,速度势函数是单值函数; ... 法向导数;②在边界上给定ф;③在一部分边界上给定,在另一部分边界上给定ф。
  • [DOC]《电动力学》第22讲§4.2 唯一性定理

    course.sdu.edu.cn/.../8b7d70d7-1663-4293-92b1-801ce1...
    轉為繁體網頁
    (2)电势的法向导数 ∂φ/∂n| s , 则V内的 .... (4.2---9) (n为导体面的外法线)和等势面条件 ... 在静止情况,导体上的电荷分布使得导体表面为一个等势面。因此,由 ...
  • [FLASH]/47 1 46% 《电动力学》第22讲 第4章介质中的电动力学(2 ...

    course.sdu.edu.cn/Download/b53d1d73-f12d-45e7-a7fd-00b023deb895.swf
    (2)电势的法向导数∂φ /∂n|. ,. • 则V内的 ... (n为导体面的外法线)和等势面条件φ| = φ =常量. • 以及在V的 ... 这部分边界上的法向导数值;或者给定边界上未知函数与.
  • poisson方程边值问题_数学_编程_作业_天涯问答

    wenda.tianya.cn/question/7466f3f8c6887be9
    轉為繁體網頁
    2009年12月17日 - 导体表面电场必沿法线方向,导体表面为等势面,导体为等势体导体 ... 如给定V的总边界S上的电势S或电势的法向导数/ n S ,则V内的电场唯一地确定.
  • [PPT]静电场

    wdxy.hubu.edu.cn/ddlx/.../2011070611035287648.ppt
    轉為繁體網頁
    设区域V内给定自由电荷分布 ,在V的边界S上给定电势 或电势的法向导数 ,则V内的电场. 唯一确定 ... 静电场中,等势面与电场强度处处垂直。 2.静电平衡时,导体 ...
  • [PPT]第九章静电场

    www.wlxt.uestc.edu.cn/wlxt/ncourse/physics/.../a/.../c9.ppt
    轉為繁體網頁
    等高线的法向导数即梯度. 结论:等值 ... 通量:通过与场线垂直的截面上的场线条数. 例:水流 ..... 等势面与电力线处处正交,且电力线的方向总是指向电势降. 低的方向 ...
  • 三、 电象法

    elearning.ccnu.edu.cn/jpkcnew/llwl/.../netcourse/.../3.pdf - 轉為繁體網頁
    2)电象法. (√). 3)格林函数法. 4)多极矩展开法. 静电学的基本问题是求满足给. 定边界条件 ... 电势或者电势法向导数,而是给定每个导. 体上的总 ... 导体表面是等势面.
  • [PPT]课件下载

    course.zjnu.cn/.../第二章%20%20不随时间改变的电磁场....
    轉為繁體網頁
    2、用分离变量法求解拉普拉斯方程. 3、电象法. 4、电荷体系在外场中的能量. 2 ... (3)导体表面上电场必沿法线方向,因此导体表面为等势面, ... (2)电势的法向导数 ,.

  •  

    天线的故事——一条绳子的启蒙


    直到高一第一学期(1949年秋季),我的课余兴趣还停留在玩儿无线电上。我当时是北京四中的业余无线电小组的“头儿”。小组中有能人。北京的小报上报导过我们小组的活动,特别提到我们去清华大学求教专家,增长我们的无线电知识。恰恰是这个报导,和清华大学之行,使我从“玩儿无线电”上金盆洗手了。
    对高中生来说,能看懂收音机的线路图,也能分辨出各个部分的功能:高放,外差变频,中放,检波,功放,电源整流等等,还能粗略说出为什麽有这些功能。根据这些浅近的理解,就可以换零件,改装,重组,试图达到自己的目的。这是高中生的玩儿法。它同初中生的玩儿法——按图装配听个响儿——已大不相同。
    对于我和一些小组成员,最不明白的是天线。天线的功能当然是接受电磁波信号(收音机),或产生电磁波信号(发射机)。但是,天线为什麽能接受和发射? 通俗无线电书籍上就语焉不详了。语焉不详还不要紧,就怕误导。
    有的书籍,在天线之上画上几条曲线。其形状就像小人书里武侠们身后的螺旋状曲线,表示武侠们翻几个筋斗, 驾着云就来了,或走了。用武侠的来去比喻电磁波的来去,当然是100% 误导。
    有的书较认真,多说了几句:天线杆上有电荷,也有电流,可以产生电场和磁场,电磁波就是由电场和磁场构成的。这有道理。
    好,那我们也来认真一下。杆状天线上的电流是沿杆方向的,所以磁力线应是围绕天线杆的圆环,即磁力线垂直于天线杆,这在许多书上都有。又,天线上如有电荷,应是沿天线杆方向分布的,它们的电力线应是是垂直于天线杆,沿径向方向的,这在许多书上也有。这样,天线杆外的电场与磁场相互垂直。很好,电磁波的电场和磁场就是处处相互垂直的。书上又说,电磁波的传播方向垂直于电场及磁场。这样,天线外电磁波的传播方向应是平行于天线杆的。亦即,沿杆向上,或沿杆向下。
    这个推论只基于四个垂直关系:磁场与天线杆垂直;电场与天线杆垂直;电场与磁场相互垂直;电磁波传播方向与电场磁场二者垂直。这在很多普及读物上都有,不需要任何中学以上的知识。
    如果电磁波真是沿天线杆方向发射,杆状天线就应指向接受者所在的方向。
    这个结论显然不对。四中西边的官园里,就有高大的杆状天线,指向天空。难道它的目的是发射给天上的接受者?当时(1949年),还没有人上太空,连飞机都很少。
    我业余无线电小组的成员决定去清华大学电机系去请教。当时,清华大学电机系的声望,在北京的中学生里,绝对是排名第一的,超过物理系。许多同学的大学目标是清华电机系。
    无线电小组中,五六个有自行车的成员,找了一个好天,结伴直奔清华园。当时的北京城外(即如今二环以外)极少公共汽车,也没有像样的柏油路面。北京城里的学生上街游行,“反饥饿,反内战”,少有清华和燕京的学生参加,就因为进城交通不便。
    电机系并不重视我们访问。也难怪,几个中学生嘛,懂什麽?接待我们的是一位年轻教师,也许只是个研究生。接待者的专长大概是电路。他总是用电路来解释电磁波,一直不提电场磁场。好像电磁波与电场磁场无关。他说,天线是个开放电路,所以能把电磁波发射出去。这种解释,甚至说不清“垂直-垂直-垂直-垂直”是否有错,错在那里。有点糊弄人,似是而非。不算100% 误导,就算99.9% 吧。
    乘兴而来,败兴而归。
    到了高一第二学期,无线电的玩儿兴顿然消失,我最终退出了无线电小组。
    高二开始有物理课,讲课教师是四中的镇校之宝——张子谔老师。张老师的课,生动,有趣。说到雷电的时候,张老师特别提醒大家,不要学屈原。正在公演的郭沫若的话剧“屈原”里,有名的“雷电颂”一场,是屈原在雷电交加时指天发誓:“电啊!你这宇宙中最犀利的剑呀!……你劈吧,劈吧,劈吧!把这比铁还坚固的黑暗,劈开,劈开,劈开!”。很多同学喜欢用歇斯底里腔调朗诵。教室里一片“劈呀” “劈呀”。
    幸好,屈原最终没有被劈到。张老师说那是因为屈原命大。命不够大的人,千万别在打雷时指天发誓,少跟雷电逗着玩儿。
    雷击问题,很像天线问题。天线收到电磁波信号,就如同电磁波信号“劈”到了 天线。雷电交加时,收音机嘎嘎乱响,那就是闪电发射的电磁波在“劈” 天线。
    那末,发射机呢?似乎应当反过来,是天线主动在“劈”。“劈”谁?谁被“劈”?如果屈原拿着一台无线电发射机指天发誓,在雷雨交加时,发射机天线是不是会多“劈”出点电磁波?我没敢去问。张老师是长辈,威望太高,有点令人望而生畏。
    高二代数课老师是王景鹤,年轻,随和,风趣,不修边幅,安徽人,口音不重,和学生混得很熟。得知王老师是西南联大物理系毕业的,我就到他的单身宿舍问他天线如何发射,也谈到高一时的清华之行。王老师听后哈哈大笑:“你们是跑错了衙门,这种问题,你们应当去找物理系。”他还说,清华物理系的教授,很多是从西南联大回来的,他认识。
    王景鹤老师告诉我:“你说的‘垂直-垂直-垂直-垂直’关系都对,天线周围是有你说的那种电磁场,不过,那种电磁场不是电磁波。电磁波里的电场是由振荡的磁场产生的,而磁场又是由振荡的电场产生的。‘垂直-垂直-垂直-垂直’电磁场是所谓的静场,或近场。不存在沿着天线杆向上或向下发射的电磁波。”这一段话,简单否定了“官园天线”的目标是太空人。
    王老师又说:“杆状天线周围的电场不仅有你说的垂直于天线杆的电场,而且有平行于天线杆的电场。”第一次听到!
    “如果电荷有加速度,电信号的传播速度有限(不是无限),就会产生平行于天线杆的电场。” ——为——什——麽?
    王老师拿出一张纸,画上一条直线:“如果这是一条绳子,你握住一端,另一端拴在树干上,拉紧,绳子是直的,同你竖直的身体垂直。绳子相当于静场。
    “如果你的手突然上提,或上下晃一晃,绳子上会有一段打弯。”王老师画了一个弯。
    “打弯的的一段绳子,并不同你的身体垂直,它有平行于你身体的分量。打弯的一段不是静止的,它会从你的手的一端,一直跑到树干。绳子拉得愈紧,‘打弯’跑得愈快。”这不难懂,找一条长绳,再找一棵树,就容易验证。
    “如果绳子很长,打弯的一段一直在向外传播,同你彻底脱离关系。这就是‘发射’
    “再,如果绳子被拉得无限紧,绳子永远是直的,不会打弯,因为这种绳子上的信号传播速度是无限大。实际上,绳子不可能被拉得无限紧。拉得太紧,绳子早就断了。但是,物理就是要思考极端情况,才容易弄明白。”
    “物理就是要思考极端情况,才容易弄明白。”有道理。
    绳子相当于电力线,“手突然上提”或“上下晃一晃”(振荡一下)相当于天线中电荷的加速运动。如果电信号沿电力线传播速度有限(绳子不是被无限拉紧),就一定有一段电力线“打弯”,不再同你的身体垂直,而有平行分量,它向外传播。这就是“有加速度的电荷会发射电磁波”的原因。
    “所以,发射电磁波是由于天线中(或闪电中)的加速运动电荷‘劈’到了天线周围的静场或近场,产生了电磁波的电场和磁场。”
    后来知道,以绳子“打弯”(或称kink)说明电磁波的产生和传播,是汤姆孙(J.J.Thomson,英)首创的。他注意到电力线的一些性质类似于被拉紧(不是无限紧)的绳子。加速运动电荷会使电荷本身的静场(近场)的电力线打弯,产生了电磁波 [1]。电荷周围的静电场,永远跟着电荷走。所以,只要电荷有加速运动,就会“劈”到电场,发射电磁波。

    插几段有关电磁波的历史。
    1865年,麦克斯韦(J. Maxwell,苏格兰)建立了电磁学的基本方程后,预言有电磁波存在。
    直到二十年后,1886年,才有赫兹(H. Hertz,德)证实电磁波的存在。赫兹证明,人造的放电(实验室里的的闪电),能发射电磁波。据传,当时有人问赫兹,你这个发明有什麽用?他说,没什麽用,除了在表演时,会令在场仕女们惊奇和尖叫。
    又过了十年,马可尼(G. Marconi,意)开始建造天线,愈造愈大,逐步证实,电磁波信号可以传递数十,数百,上千公里。他创建了第一个商用无线电报公司。这是电磁波实用之始,其势头至今未减。
    天线一词(Antenna,意为昆虫的触角)可能就是马可尼等首用的。
    尽管如此,直到那时,为什麽放电(或闪电,或天线)能发射电磁波?还没有一个完整的理论。马可尼设计天线,还是用经验公式,如马可尼律:电磁波的有效传播距离正比于杆状天线高度的平方。
    1898 – 1900年,A. Lienard(法)和E. Wiechart (德)前后独立地得到了完整的运动电荷的电磁场解。 Lienard – Wiechart (L-W) 公式严格分清了与加速度无关的近场(“垂直”场),和加速度产生的辐射场(电磁波)。
    L-W 公式为电荷电流发射电磁波奠定了理论基础。马可尼律等不过是它的推论。 L – W 公式的计算过程很繁复,不易普及(不过,早在60年代,费曼在他称之为“普及水平”的物理中,已开始用L – W公式解释电磁波了 [2])。
    1903年,汤姆孙在耶鲁大学作演讲时,用电力线的打弯说明加速电荷如何发射电磁波。“打弯”图像不但能正确地区分近场和辐射场,也能证明近场不参与能量传输,而辐射场携带能量。J.J. Thomson的“打弯”图像甚至还可以部分地得到L – W公式 [3]。所以,“打弯”解释虽然简洁易懂,但不失严谨有效 [3]。这远远不是“开放LC电路产生电磁波”的说法所能比的。
    以下一项,也容易查实:1949年,在清华园里误导我们的“开放电路”说,迄今仍流传于一些中文的百科网站,甚至高中教材上。

    后来,王景鹤老师还借给我一些通俗的量子论读物,其中介绍原子是如何产生辐射的,即如何发光,发X-射线等等,原子没有天线,也没有LC 回路,但与天线发射电磁波有相通的道理,都是由于电荷的加速运动。
    上大学后,我还回四中看望过王景鹤老师。他同我在北大的第一位物理老师——黄昆教授——在西南联大是同学,他们讲起物理来,有一种类似的“味道”。
    西南联大之后,黄先生远赴英伦留学,1950年回国。王老师则过海去台北教中学,1949年回大陆。
    肃反运动后,再去四中,就没有见到王老师了。因台湾一段历史,王老师被当局怀疑为暗藏的反革命分子,离开了四中。数年之后,又听说,王老师已被调到北京师范学院教数学了。
    不过,我再也没有见到过他。也不知他是否还保持着当年的风趣,潇洒和智睿……
    从四中出来的人不少,回忆文章也很多,但很少提到王景鹤老师。我曾受惠于王景鹤老师,特别忘不掉他的一条绳子的启蒙。故草此文以记之。
    [1] J.J.Thomson, Electricity and matter, (Charles Scribner’s Sons,1904).
    [2] R. Feymann, Lectures on Physics (CIT,1963).
    [3] J. Tessman,1967, American Journal of Physics,35, 523; H. Padmanabhan, ibid, 2009, 77, 151.
    2012, Tucson


    xlwang的博客(关于我)
    聲偶極子
    xlwang 2011-12-06 18:09
    聲偶極子
    Acoustical Dipole
    南京大學聲學研究所 王新龍

    聲偶極子由兩個源強相等、相位相反的點源構成,是聲輻射的基本單元。與點源一樣, 聲偶極子也是一類實際聲源的數學抽象;軸向振動的球聲源即為偶極子之實例。比之點源,偶極子輻射聲場相對複雜,呈指向性,且輻射阻比輻射抗更小。本文詳述聲偶極子理論,強調偶極子的輻射性能和聲能分佈特性。

    略去時間因子exp(jωt),則頻率ω、源強Q0之點聲源所輻射的穩態速度勢Φ和聲壓p可表為

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                                                                           (1)
    式中,r = (x, y, z), r0 = (x0, y0, z0)分別為觀測點和源點空間位置坐標矢量,r是源點到場點的距離,k=ω/c0是波數,ρ0和c0分別是媒體靜態質量密度和聲速。用第二類零階球漢克爾(spherical Hankel)函數h0(z)表示,則

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                                                     (2)
    現設有兩個點源,分別位於
    其中r0=(x0,y0,z0)是兩者之間的中心位置矢量,d是兩者連線矢量(極軸矢量)。假設兩源的源強相同,但位相相反,即Q1(t) = -Q2(t)= Q(t)=Q0,且兩者間距d=|d| <<λ=2π/k(kd<<1)。如此一對極性相反的點源構成的複合聲源,即為声偶極子(dipole),其速度勢場Φ為兩點源分別產生的聲場Φ1和Φ2之疊加:
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      02月14日 22:37
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