为响应国家“双减”政策,在教育“双减”中做好科学教育加法, 2022年,中国物理学会科普工作委员会与北京师范大学科学教育研究院合作,汇集优质科学教育资源,面向全国中小学生及广大社会公众,推出《科学1小时》系列科普活动。旨在通过提供优质科普科教资源,为学校科学教育赋能,激发青少年好奇心、想象力、探求欲,培育具备科学家潜质的青少年群体,为国家培养更多的创新型科技后备人才,同时也为促进全民科学素质提升发挥应有的作用。
《大家说物理》系列由国内各大高校和科研院所的学者和科研团队主讲,面向青少年和广大社会公众,用通俗易懂的语言、简单生动的例子、有趣的小实验等,展示物理学前沿以及背后的基本原理和知识。
《大家说物理》
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《大家说物理》第4季 第12期丨2023年诺贝尔物理学奖 —— ‘阿秒光脉冲’捕捉电子舞蹈的快门和光的波粒二象性
由于在阿秒光脉冲的实验实现上做出了先驱性的贡献,2023年诺贝尔物理学奖被授予了Pierre Agostini、Ferenc Krausz和Anne L'Huillier。一阿秒是十亿亿分之一秒(1e-18 s),阿秒光脉冲的时间宽度如此之短,科学家可以利用其作为一个超快的光快门,冻结电子的运动。本报告首先让观众领略我们所处世界的时空尺度,并带领观众进入阿秒脉冲的发现历史和应用:人类揭示光与物质舞蹈的深层复杂性的过程,也是光的粒子性和波动性不断交织的过程。
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《大家说物理》第4季 第11期丨中国散裂中子源及其应用——从曼哈顿计划说起
中子的特性使其能在物质结构和动力学研究中发挥独特的作用:中子直接作用于原子核,穿透性强;对轻元素和同位素敏感;波长和能量与原子间距离和特征弛豫时间相符。本期报告从曼哈顿计划讲起,1942年,费米教授领导的团队成功点火芝加哥1号堆,拉开了中子散射方法诞生的序幕。我国在中子散射领域发展较慢,随着中国散裂中子源于2018年验收,并面向全世界用户开放,越来越多的人开始了解和使用中子散射方法,针对重大科学问题开始攻关。
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《大家说物理》第4季 第10期丨量子力学的多种诠释
量子力学是反映微观粒子运动规律的理论,是20世纪初逐步建立起来的。时至今日,这一理论在量子通信、量子计算、量子精密测量等领域绽放出蓬勃的生命力。然而,量子力学自诞生以来,在长达一个世纪的时间内始终存在着使人困扰的问题和分歧,使得对量子力学的诸多问题一直存在着多种不同的诠释。从物理学史的角度来看,目前我们在《量子力学》课程中所广泛学习的内容只是众多量子力学诠释中的一种,即“哥本哈根诠释”,而其他的各种诠释如“多世界诠释”、“导航波理论”等则不被人熟知。但是爱因斯坦曾经讲过“上帝不会掷骰子”,那么这些诠释的内
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《大家说物理》第4季 第9期丨原子世界
世界由原子组成,而原子尺度的世界你了解吗?本报告将借助扫描隧道显微镜这种精密仪器,带你隧穿至原子世界,领略极小尺度下物理之妙与美。
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《大家说物理》第4季 第8期丨宇宙微波背景辐射和原初引力波的探测
当代宇宙学认为宇宙起源于一场爆炸性的暴胀。在暴胀过程中,时空经历了剧烈的膨胀,形成了原初引力波。原初引力波被视早期宇宙论模型的关键检测工具,被誉为当代宇宙学的“圣杯”。目前,对原初引力波的探测方法是通过对宇宙微波背景辐射(CMB)的观测,迄今为止尚未被发现。我将简要介绍CMB和原初引力波,以及中国正在开展的探测计划。
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《大家说物理》第4季 第7期丨感知眼晴看不见的物质世界
近红外与光谱成像在科学技术中的应用近年来备受瞩目。近红外光能透视物质的微观世界,揭示了隐藏在可见光之外的奥秘。通过物体的光谱特征与成像纹理,可将物质的内在信息以独特的光学指纹方式呈现,为科学家们提供了无与伦比的研究手段。本报告将追溯近红外与光谱成像技术的发展历程,深入介绍其核心概念,展示其在中药鉴别、茶叶品控、食品检测、刑侦线索追踪、植物健康监测、医学健康诊断等领域的广泛应用,强调我国在该领域蓬勃发,为科技创新和产业化实现描绘光辉未来。
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《大家说物理》第4季 第5期丨超导有多神奇
欧姆定律告诉我们普通的导体都有电阻,通电会产生热。因此,我国在电能传输过程中为了降低能量损耗采用高压输电。会不会有完全没有电阻的材料呢?物理学家告诉我们:有,那便是超导体!超导体不仅具有零电阻,还具有完全抗磁性。超导材料可以完全悬浮在磁铁上。根据这一特点可以建设超导磁悬浮列车。超导还有很多神奇之处!本期报告将通过超导的研究发展历程,介绍超导的现象、原理和应用。让我们一起领略物理的魅力!
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《大家说物理》第4季 第4期丨跨越时空,讲述传奇
中微子是自然界中存在的一种不带电,质量极小,与其他物质相互作用十分微弱的基本粒子。它从被预言存在开始,带给了人们喜悦的诞生,困扰的迷雾以及接连不断的惊喜。它穿透一切,无处不在;它身世不凡,讲述传奇。本期报告将对中微子的发现历程进行介绍,从而让大家对这个精灵粒子有一个基本的认识。同时从遥远宇宙而来的它们携带了大量的信息,如何破解就成为了当今科学的前沿问题之一。
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《大家说物理》第4季 第3期丨空气流动与声波的可视化
我们的周围充满着空气,我们可以通过微风拂面、杨柳依依来感知空气的流动,还可以通过骑车或奔跑来感受空气的作用,但是我们很难通过肉眼观察到空气的流动;当我们畅谈交流、听到声音时,已有的知识告诉我们这是空气的振动带动了耳膜的振动,但是却无法看到空气在传播声音过程中的涟漪。本期报告我们应用经典的流场可视化技术——纹影成像让空气的流动和声波显现“真容”,让大家看到空气的流动和声音在空气中传播时的奇妙现象。
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《大家说物理》第4季 第2期丨 妙眼看世界:缪子科技漫谈
缪子(muon)是一种与电子相似的基本粒子,其来源包括天然宇宙射线和人造加速器。缪子成像技术广泛应用于建筑、地质、地球物理和核安全等领域。加速器缪子源是寻找超越粒子物理标准模型新物理的极佳探针,也在探究材料性质方面有诸多应用,如缪子自旋谱仪技术(muSR)。粤港澳大湾区拥有众多强流加速器,我国已具备建造加速器缪源的条件。本次报告将讲述我国在缪子科技方面的机遇与挑战,带您一起了解神奇的缪子科技。
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《大家说物理》第4季 第1期丨是谁,在拨动天琴
引力波是人类探知宇宙的全新手段,为人类打开了“聆听”宇宙的全新窗口。什么是引力?什么是引力波?在人类用引力探索宇宙的历史上都有哪些故事?而当我国提出的“天琴计划”开展工作时,又会擘画出怎样一副宇宙图景?有哪些神秘波源,会在宇宙深处,默默拨动起天琴?本期报告将带你神游宇宙,为你一一解答这些问题。