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物理  
  物理--2012, 41 (06)   发布日期: 2012-06-12

这是一幅为了研究大气压等离子体射流而拍摄的照片,氦气流的纹影(绿色部分)与等离子体射流被同时摄入照片.纹影术(Schlierenphotography)常被用于流体动力学的研究.流体介质由于某种原因(例如热膨胀)产生的折射率分布会使通过其间的平行光线发生偏折,这为获得流体运动状态的影像提供了可能.氦大气压等离子体射流是在通过介电材料微管射入大气的氦气流中产生的冷等离子体“类子弹暠流,可广泛地用于材料、生物样品以及人类活体表面的处理.为了研究这种等离子体射流的气流与放电行为之间的关系,我们自己设计搭建一套纹影摄影装置,将氦气流的纹影像和等离子体羽流同时摄入一张照片.这是国际上第一张关于大气压等离子体射流的纹影照片. (中国科学院物理研究所江南、曹则贤供稿)

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封面故事

封面故事


2012, 41(06): 0-     全文: PDF (128 KB)   ( 下载: 8482 )
摘要
庆祝《物理》创刊40周年

庆祝《物理》创刊40周年 Hot!


2012, 41(06): 355-356     全文: PDF (1367 KB)   ( 下载: 8866 )
摘要
评述

我们生活在一碗汤面里吗?——光和电子的统一与起源 Hot!

文小刚
2012, 41(06): 359-366     全文: PDF (4092 KB)   ( 下载: 3066 )
摘要

光和物质的起源是物理学中一个非常基本的问题,对该问题的探究贯穿了整个物理学的发展史.文章首先从最早的光微粒说和波动理论讲起,详细介绍了为什么光的波动学说可以成功地解释光的折射和干涉现象.然后以光的横波特性为基础,论述了是否存在可以承载光传播的媒介物质.通过对电荷和磁场的研究,人们认识到光是一种电磁波.最后从凝聚态物理学的演生原理出发,作者论述了弦网液体中的弦密度波对应于电磁波,弦的端点对应于电子,进而给出了光和电子起源的统一解释.

光子自旋霍尔效应专题

光自旋霍尔效应及其研究进展

罗海陆,文双春
2012, 41(06): 367-373     全文: PDF (1268 KB)   ( 下载: 3109 )
摘要
光束在经过非均匀介质后,自旋角动量相反(左、右旋圆偏振)的光子在垂直于入射面的横向相互分离,造成光束的自旋分裂,这种现象叫做光自旋霍尔效应.它类似于电子系统中的自旋霍尔效应:自旋光子扮演自旋电子的角色,而折射率梯度则起外场作用.光自旋霍尔效应为操控光子提供了新的途径,在纳米光学、量子信息和半导体物理方面具有重要的应用前景;同时由于它与凝聚态和高能物理中的带电粒子自旋霍尔效应有高度的相似性和共同的拓扑根源,所以又为测量自旋霍尔效应这类弱拓扑现象提供了独特而又方便的机会.文章简单介绍了光自旋霍尔效应,并总结了近几年国内外的研究进展.

光自旋霍尔效应及面内光自旋分离

秦 毅,李 焱,肖云峰,杨 宏,龚旗煌
2012, 41(06): 374-381     全文: PDF (1361 KB)   ( 下载: 2237 )
摘要
当宽度有限的实际光束反射和折射时,左旋光和右旋光成分会发生垂直于入射面的空间分离,这一新奇的光自旋霍尔效应近来引起了人们的广泛关注.文章介绍了光自旋霍尔效应的研究进展,特别关注了纳米量级分离的测量方面进展.作者还发现在入射面内也会出现光自旋分离现象,并对这一新现象进行了理论分析和实验研究,实验测量数据和理论计算结果非常符合.

手征和运动介质界面异常光自旋霍尔效应

曾天海,王海雷,张向东
2012, 41(06): 382-386     全文: PDF (828 KB)   ( 下载: 1713 )
摘要
文章讨论了偏振高斯光束在空气-手征介质界面的反射和折射问题,发现了反射和折射光束的异常自旋霍尔效应.在某些特定的角度下,反射高斯光束重心的移动可以达到几十个波长的量级,通过调节手征参数,甚至会出现折射光重心移动方向由正到负的转变.文章还讨论了任意偏振高斯光束在空气-运动介质界面的反射和透射问题,当介质垂直于入射平面运动时,反射和透射光束的横向移动可以达到几个波长的量级,甚至在某些运动速度下可以实现移动方向正负的改变.这些研究对控制光的自旋霍尔效应提供了可能的途径.
前沿进展

大地震观测和应急处置中的几个“费米式”半定量方法及其物理意义

马腾飞,吴忠良
2012, 41(06): 387-391     全文: PDF (477 KB)   ( 下载: 1344 )
摘要
在大地震的观测和应急处置中,“费米式”半定量方法发挥着重要作用.文章简要介绍了相关领域中几个有重要应用潜力的半定量方法,包括地震烈度分布的KF模型、用高频能量包络确定大地震的震源时间函数、粗略描述大地震破裂过程的偏振分析方法、地震早期预警中的震级估计,并讨论了这些方法的物理意义和相关的物理问题.

月球微磁层的探测

崔 峻,王晓倩,王晓栋,刘建军,李春来,欧阳自远
2012, 41(06): 392-397     全文: PDF (3345 KB)   ( 下载: 1474 )
摘要
近月空间环境中的等离子体特性是嫦娥一号及二号卫星的重要科学探测目标之一.基于嫦娥卫星上搭载的太阳风离子探测器(SWID)的测量结果,文章作者对月球表面磁异常结构( LMA)与太阳风相互作用这一空间科学中的热点问题进行了探索,并通过质子相空间分布的信息,初步确认了磁异常结构可以对入射原始太阳风起到屏蔽及加热的作用,形成所谓的“微磁层”结构.这是国际上为数不多的微磁层存在证据之一.文章作者期待这一研究(及后续工作)将不仅对月球表面空间风化效应的研究产生推动作用,同时也将有助于百公里尺度上(即质子回旋半径与宏观尺度相当条件下)的磁层物理学研究的发展.
Physics Today 攫英

岩石的磁记录

刘成英
2012, 41(06): 398-399     全文: PDF (679 KB)   ( 下载: 8982 )
摘要

纳米线中Majorana费米子的证据

吕 力
2012, 41(06): 400-400     全文: PDF (406 KB)   ( 下载: 9327 )
摘要
物理学史和物理学家

中国透射式电子显微镜发展的历程

谢书堪
2012, 41(06): 401-406     全文: PDF (2301 KB)   ( 下载: 9362 )
摘要
物理学咬文嚼字

阻“你”振动

曹则贤
2012, 41(06): 407-409     全文: PDF (734 KB)   ( 下载: 9347 )
摘要
物理学漫谈

《美丽是可以表述的》后记

翁羽翔
2012, 41(06): 410-411     全文: PDF (531 KB)   ( 下载: 8937 )
摘要
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