物理毕业论文方案设计范文

随着物理实验越来越被人们所重视以及高等学校开设综合性、研究性、设计性实验的数量增加，实验论文的写作也越来越被人们重视，本文介绍实验论文的性质结构和写作方法。 物理实验论文，就是物理学习者，为检验某一物理学定理、定律或假说，或为探究某一新的规律或解决某些实际的物理问题，有计划、有目的进行物理实验，对人为特定条件下所获得的事实或现象进行观察、分析、综合、判断、得出科学的结论，然后如实地将实验过程和创造性成果加以归纳、总结成文向社会发布。这种书面表达方式就是物理实验论文。 物理实验论文的写作基础是物理实验。物理实验，同其它自然科学实验一样，是实验者根据一定的研究目的，运用相应的物质手段（实验仪器、设备等），主动干预或控制现象，模拟物理现象或物理过程，以便在典型环境中或特定条件下获得一定物理事实的一种探索活动。物理实验的构成要素也同其它自然科学实验一样，是实验者、实验对象和实验手段三者组成。物理实验的过程，就是实验者通过自己有目的活动，借助实验手段，观察和研究实验对象,演绎客观变化的过程。物理实验论文就是表述这一过程及这一过程的结论。随着科学的发展，物理学所研究的内容越来越丰富，所研究的物理问题越来越深入，正在向着纵深的方向发展。物理实验论文的层次也在不断提高，与此相适应，为检验物理定律或假设所需的实验手段必须越来越先进，于是物理实验就以一种独立的形式与物理理论并行或交叉式发展，两者相互促进、共同发展。物理实验的目的是为了检验物理定理、定律乃至物理理论的正确性，或深化对某一规律的认识。与此目的相适应，物理实验是在人为的比较理想的环境中，采用一定的仪器和方法，并经过精心的设计、安排而成的。它具有模拟、简化、纯化、强化、综合、抑制或排除某些物理现象的作用，因而可以较为迅速、可靠、经济地认识自然界的物理规律，从而达到推广应用而改造自然的目的。这也是物理实验的价值之一，其论文是这一价值的实现媒介，物理实验是创造物理理论的基础和先导。物理学史以无可辩驳的事实证明，物理学理论的重大发现和突破，都是从实验中发展和提炼出来的。此外，根据已知的事实，经过推理而提出新的观点和假说，也只有通过物理实验的检验才能确定其正确性。二十世纪量子理论的出现就是建立在无数的近代物理实验的基础之上，在某种意义上讲，量子理论是无数近代物理实验论文的归纳结晶，而爱因斯坦的相对论也是经受实验的检验才被物理学家们所接受，所以相对论也是物理实验的间接型论文。 物理实验论文，既可以表达作者依据特定的研究目的，自行设计出一套全新的实验方案，利用外加的因素去干扰实验对象，看它将会发生什么样的变化；然后用文字记录或表述这个过程；也可以运用新的原理、设备和方法、验证前人已有的实验结果是否正确；并加以表述还可以表述运用和他人相同的实验原理、设备和实验方法，作出更高精度的测定，进一步加深对研究对象的某些性质和规律的认识，将研究工作引向纵深方法发展。 2 物理实验论文的特点 客观真实性 实践是检验真理标准，就是由于实践的客观真实性，所以客观性是物理实验毕业论文的最本质的特点。由于物理实验是为了检验物理规律，从而使为物理学理论的发展提供坚实的基础和可靠的依据。因此，在撰写物理实验论文时，必须尊重客观事实，实事求是，真实地记录所有实验数据，并要经过反复核实和检验。以便得出客观的实验结果。决不能为了适应某个物理定理或定律而修改数据，使实验失去意义。当实验结果与某一定律相违背时，应仔细地检查和分析实验过程中的一切可能因素，尽力排除不利因素。如是实验条件不能达到的情况，则应当从理论上加以分析，或通过实验验证这些因素在实验结果的影响趋势，从而说明这些因素在实验结果上的作用，以便为其他实验者提供可贵的参考价值。实验结果必须具有可重复性，实验数据不但经得起自己的验证，而且要经得起其他任何人的复验。在相同的实验条件下，任何人在任何时间和任何地点，进行同一实验都将得到完全相同的实验结果。实验中发生的现象能够被多个实验者重复检验，一般来说就能保证实验结果的客观性。不可重复的实验结果其客观性就要受到怀疑。1959年，美国物理学家韦伯曾宣布，他的实验装置已直接接受到了从银河系某一天体发出的引力辐射，从而直接验证了爱因斯坦关于引力波的预言。但他的实验结果在世界上十几个实验室里都未能重复，因而也就没有得到科学界所承认。 严谨准确性 物理实验论文不但要求对实验现象和实验结果作出如实的客观性的反映，而且还要做到叙述准确无误。要准确地表述实验目的、对象、仪器、方法、步骤、现象、数据、结果等的实验的全过程及其重要的细节，具体分析各种现象发生的原因。这是撰写物理实验论文必须具备的科学态度。在记录数据时，必须按照仪器的精度，准确读数到估计位。而在数据的运算过程中，不能随意取舍，以免丢失其精度，必须按照有效数字的运算规则进行数值的取舍。只有做到准确、科学地处理数据，才能反映实验的真实性，并可能从中获得意外的结果。 独立创造性 物理实验论文和物理实验报告虽然都是物理实验成果的文字体现，但二者在内容和表达方式上有明显的区别，其中最根本的区别是物理实验论文必须具有独创性。也就是要有自己独到的见解，物理实验报告是实验过程和结果的如实记录，包括整个实验工作的进行过程、设备、观察结果等细节，相当详细和具体。物理实验报告可以重复前人实验结果的记述，可以不限于阐述创新的内容，可以不要求明确的结论。不论实验是否达到预期的目的，不论取得的结果是否正确，都可以写成物理实验报告，对物理学理论和实验的研究有重要的参考价值。在表达方式上，物理实验报告以叙述和说明为主，分条列项，如实地将实验过程和结果表述清楚就行了，篇幅都比较短。甚至有的实验报告还设计了固定的表格，只需按表格中所列项目一一填写，就算完成了任务。而物理实验论文则不然，它是物理实验创造性成果的书面形成，以阐述作者的物理学观点为目的，一定要有个人独到的看法。它不必包括实验过程的详细叙述，也不必描述过多的繁琐的观察所得。所有的实验工作都可以写成实验报告，但却没有必要写成论文，这最终取决于见解是否具有独创性。在表达方式上，物理实验论文以阐述、议论为主，要求符合学术论文的篇章和写作规范。 3 物理实验论文主要结构形式 引言 物理实验论文的引言对全文起着提纲挈领的作用，是引人入胜的门面，要求交待清楚此项实验的缘由、目的和重要性。其中包括做的是什么实验？为什么要做这个实验？问题是怎样提出来的？有什么理论和实践的依据？到底要解决什么问题？前人和他人已做过哪些工作？尚有哪些问题还未得到最终取得的结果，有哪些拓展、突破和创造性的成果等。这部分要写得概括精炼，条理清楚。上述内容不必全写。视需要而定。在引言里，既要客观、公正地评述前人在这方面所做的工作，又不要过多地引用和堆砌前人论文的内容。 正文 物理实验论文的正文内容大体上可分为以下几个方面的项目： （1）实验原理 简要说明实验所依据的基本原理，实验方案、实验装置的设计原理等。有的论文实验原理可以省略，但在这样两种情况下不能省略：一是实验原理或实验方案、装置是自己设计的，实验内容是新颖的；二是实验条件是复杂的、读者难以理解和掌握的，均有必要对实验原理作出扼要说明。 （2）实验设备和方法 这是物理实验论文的核心内容。一个研究课题，从上马到获得结果，全部过程都是要运用实验材料和设备，还要采用有效的实验方法。因此，这一部分应将选用的材料、实验设备和实验方法一一加以介绍，以便他人能够据此重复实验。在叙述时，对于通用的材料、设备和传统的方法只需简单提及，并指出可供参考的文献即可。如果是仿制又有改进的，就应详细叙述改进的部分。如果是自行设计制作的实验装置或采用新的实验方法，那就应详细说明这样设计和所用方法的理论依据、原理、结构、条件以及所使用的设备型号、原材料规格、性能、测试手段和操作步骤等，并附实验装置简图或照片，还应对所有装置或仪器的精密度做出必要的检验和标定。 （3）实验过程 在这一部分里，主要说明制定的实验方案和选择的技术路线，以及实验的具体操作步骤，还要说明实验过程中试验条件的变化因素及其依据等。不可将实验过程一一罗列无遗，使论文显得很啰嗦，而只需叙述那些主要的、关键的、非常有用的、不同于一般同类的实验设备及操作方法，从而使实验结果所表现的规律性更加鲜明。如是采用别人的实验方法，只要指明某方法并表明所引用的参考文献即可，不必详述其实验过程。如实验程序有改动的地方，则必须说明其改动原因。 叙述实验过程，通常采用实验工作的逻辑顺序，而不采用自己实验的时间先后顺序。要抓住主要环节，从错综复杂的事物中里出脉络，按其发展变化的顺序来写，使人容易读懂并注意所述实验过程的连贯性。要从成功与失败、正确与谬误、可能性与局限性等方面加以分析，表现出严谨的科学性和逻辑性。 （4）实验结果与分析 实验结果与分析是论文的核心部分。实验成败由此判断，一切推理由此导出，所以应该充分说明，并采用表格、图解、照片等附件。这些附件在这里能起到节省篇幅和帮助读者理解的作用。 在这一部分里，对实验结果具体的判断分析，通常要逐项进行讨论。数据是表示结果的重要依据，其计量单位名称、代号，必须遵循统一的国际单位制的规定。要尽量压缩一些众所周知的议论，突出本课题研究的新发现和经过了证实的新见解，让读者反复研究数据，彻底估价判断和推理的正确性。作者在实验中得出的某些见解，虽未充分证明足以列为具体结论时，也可阐明。有些实验结果在某些方面出现异常情况，无法解释，虽不影响论文的主要观点，也应予以说明，以供未来的研究者借鉴。 结果分析的目的在于阐述实验结果的意义。一般应包括如下一些内容： a. 主要原理或概念； b. 实验条件，尤其是人力未能控制的缺点更应说明； c. 本实验结果与他人结果的异同，突出自己在实验中的新发现和新发明； d. 解释因果关系，说明其必然性和偶然性； e. 尚须进一步探讨的问题。 对上述各方面的内容，在进一步具体分析时，要根据各个问题所处的地位、相关性、因果关系以及例外或相反的结果等，妥善地安排次序，务求合乎逻辑地说明问题。 最后，还可提出本课题下一步所作的研究或未来的工作计划，这对读者是有启发和帮助的。 结语 这是物理实验论文最终的、总体的结论，回答从实验结果本身概括或归纳出来的判断和评价。它是整个实验过程的结晶，是全篇论文的精髓。作者应通过实验所获得的创造性成果和独创的见解在结论中作如实表述。作结论时，要抓住本质，突出中心，揭示事物内在的联系；用词要恰如其分，留有余地，既不能把问题说得模棱两可，又不要说得太死、太大、太绝对。实验结果富有成效，仅仅是指实验过程中人为所创造的条件而言的，在推广应用时，必然要受到这种或那种条件的限制，因而在做结论时，应充分考虑各种主客观因素，切忌不可将实验室的成效等同于实际生产中的成效。结论的文字要准确、鲜明、精炼，不要复述前面的结果和讨论，又要与引言相呼应，与正文紧密联系，才能作出充分和合乎逻辑的推理与判断，作出的结论才能令人信服。 0人 | 分享到： 阅读(124)| 评论(2)| 引用(0) |举报 又见宿舍检查 班费情况一览表历史上的今天相关文章关于pn结正向压降与温度关系的研究与应用的论文

论物理教学中的科学美及其教育功能 科学美是真、善、美的和谐统一 ，是人类探索 自然奥秘的不竭动力 。物理学中的美是科学美的一部分，学习物理的过程，是人们对科学美的欣赏过程。中学物理课程标准明确指出，物理课程应以提高学生的科学素养为主要 目标，要求学生通过学习物理，体会其中的科学思想与方法，领略自然界的奇妙与和谐 ，发展对科学的好奇心与求知欲。这些要求体现了科学美教育的内容和价值。因此 ，在物理教学过程中，应注意引导学生欣赏科学美，进而追求科学美，以促进学生智力的发展，增强求知欲，培养高尚的情操 ，全面提高学生的科学素养。 1 物理教学中科学美的体现科学美来源于 自然美，是潜藏在感性美背后的理性美，是以和谐、对称、简单 、奇异等为表现形式的美，是审美者通过理解、想象、逻辑思维才能体验到的美。在物理学 中，科学美主要体现在实验 、公式、理论 、规律上。简单、统一、精确、巧 妙 、守恒、对称 、和谐 、奇异等特征 ，使得它具有诗一般的意境，音乐般的神韵 。研究物理学中的美，不仅能够陶冶心灵 ，领悟科学之美 ，而其奥妙无穷的 自然法则 ，更能启迪 、推动人类永不休止地去探索物质运动的本质。物理教学中的科学美的教育 目的在于使学生在学习中感受科学美 的魅 力 ，提高学生对科学美的鉴赏能力 ，促进学生的 身心发展 ，激发学生的科学创造力 。 1．1 和谐美 自然界处处呈现和谐之美，而揭示其规律的物理学 ，当然也不例外。开普勒第三定律 T2／D。 一C，表明了行 星有条不紊地围绕 太阳公转，八大行星的运动遵循 同样 的规律。在没有对数的情 况下 ，开普勒计算 出这样美妙 的结果 ，使人们不得不佩服他对 自然美所具有的高度鉴赏能力 。和谐美是理性地研究 自然的基本思路，是很多科学家固定的思维方式和研究方法 ，并成为一种信念 和追求 。例如 ，爱因斯坦为人类描绘出了波粒二相的统一和谐性 。又如，当奥斯特发现了电流的 磁效应以后 ，法拉第萌发了“电既能生磁 ，磁也必能生电”的想法。经过 十年不懈 的努力 ，他终于成功地做出了发电机的雏形 。法拉第的电磁感应定律是一个对称和谐美的杰作 。 1．2 简洁 美 简洁美是以简单 、洁净 呈现其美感。爱因斯坦认为 ，评价一个理论美不美 ，标准是原理上 的 简单性 ，越简洁的物理理论越能给人 以美 的享受 。比如，一切物质都由最简单的粒子组成 ；光沿着最简单的直线传播等。物理学家从复杂的事物中抽象出简单的物理模型，诸如质点、弹簧振子、 单摆 、理想气体、点电荷等。变复杂为简单 ，既简洁又合理。爱因斯坦的质能方程 ： 一 ／rE／C ，其数学表达形式简洁无比，却深刻地揭示了自然界质能之间的关系，成为人们进一步认识核反应规律和开发核能的基础理论 ，具有很高的审美价值。 懒的慢慢整理，这里又不能PDF，如果你觉得这篇是你所求的而你信誉过的去，能给高分的就HI我，或者留下Q号码，再发给你整篇文章

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物理学作为研究其他自然科学不可缺少的基础,其长期发展形成的科学研究 方法 已广泛应用到各学科当中。下面是我为大家整理的物理学博士论文，供大家参考。

《 物理学在科技创新中的效用 》

摘要：论述了X射线的发现，不仅对医学诊断有重大影响，还直接影响20世纪许多重大发现;半导体的发明，使微电子产业称雄20世纪，并促进信息技术的高速发展，物理学是计算机硬件的基础;原子能理论的提出，使原子能逐步取代石化能源，给人类提供巨大的清洁能源;激光理论的提出及激光器的发明，使激光在工农业生产、医疗、通信、军事上得到广泛应用;蓝光LED的发明，将点亮整个21世纪.事实告诉我们，是物理学推动科技创新，由此得出结论：物理学是科技创新的源泉.昭示人们，高校作为培养人才的场所，理工科要重视大学物理课程.

关键词：X射线;半导体;原子能;激光;蓝光LED;科技创新;大学物理

1引言

物理学是一门研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用以及最一般的运动规律的科学[1-3]，其内容广博、精深，研究方法多样、巧妙，被视为一切自然科学的基础.纵观物理学发展历史可以发现：其蕴含的科学思维和科学方法能够有效促进学生能力的培养和知识的形成，同时，其每一次新的发现都会带动人类社会的科技创新和科技发展.正因如此，大学物理成为了高等学校理、工科专业必修的一门基础课程.按照 教育 部颁发的相关文件要求[4-5]，大学物理课程最低学时数为126学时，其中理科、师范类非物理专业不少于144学时;大学物理实验最低学时数为54学时，其中工科、师范类非物理专业不少于64学时.然而调查显示，众多高校(尤其是新建本科院校)并没有严格按照教育部颁发的课程基本要求开设大学物理及其实验课程.他们往往打着“宽口径、应用型”的晃子，大幅压缩大学物理和大学物理实验课程的学时，如今，大学物理及其实验课程的总学时数实际仅为32-96学时，远远低于教育部要求的最低标准(180学时).试问这么少的课时怎么讲丰富、深奥的大学物理?怎么能够真正发挥出大学物理的作用?于是有的院、系要求只讲力学，有的要求只讲热学，有的则要求只讲电磁学，…面对这种情况，大学物理的授课教师在无奈状态下讲授大学物理.从《大学物理课程 报告 论坛》上获悉，这不是个别学校的做法，在全国具有普遍性.殊不知，力、热、光、电磁、原子是一个完整的体系，相互联系，缺一不可.这种以消减教学内容为代价，解决课时不足的做法，就如同削足适履，是对教育规律不尊重，是管理者思想意识落后的一种体现.本文且不论述物理学是理工科必修的一门基础课，只论及物理学是科技创新的源泉这一命题，以期提高教育管理者对大学物理课程重要性的认识.

2物理学是科技创新的源泉

且不说力学和热力学的发展，以蒸汽机为标志引发了第一次工业革命，欧洲实现了机械化;且不说库伦、法拉第、楞次、安培、麦克斯韦等创立的电磁学的发展，以电动机为标志引发了第二次工业革命，欧美实现了电气化.这两次工业革命没有发生在中国，使中国近代落后了.本文着重论述近代物理学的发展对科学技术的巨大推动作用，从而得出结论：物理学是科技创新的源泉.1895年，威廉•伦琴(WilhelmR魻ntgen)发现X射线，这种射线在电场、磁场中不发生偏转，穿透能力很强，由于当时不知道它是什么，故取名X射线.直到1912年，劳厄(MaxvonLaue)用晶体中的点阵作为衍射光栅，确定它是一种光波，波长为10-10m的数量级[6].伦琴获1901年诺贝尔物理学奖，他发现的X射线开创了医学影像技术，利用X光机探测骨骼的病变，胸腔X光片诊断肺部病变，腹腔X光片检测肠道梗塞.CT成像也是利用X射线成像，CT成像既可以提供二维(2D)横切面又可以提供三维(3D)立体表现图像，它可以清楚地展示被检测部位的内部结构，可以准确确定病变位置.当今，各医院都设置放射科，X射线在医学上得到充分利用.X射线的发现不仅对医学诊断有重大影响，还直接影响20世纪许多重大科学发现.1913-1914年，威廉•享利•布拉格(willianHenrgBragg)和威廉•劳仑斯•布拉格(WillianLawrenceBragg)提供布拉格方程[6，P140]2dsinα=kλ(k=1,2,3…)式中d为晶格常数，α为入射光与晶面夹角，λ为X射线波长.布拉格父子提出使用X射线衍射研究晶体原子、分子结构，创立了X射线晶体结构分析这一学科，布拉格父子获1915年诺贝尔物理学奖.当今，X射线衍射仪不仅在物理学研究，而且在化学、生物、地质、矿产、材料等学科得到广泛应用，所有从事自然科学研究的科研院所和大多数高等学校都有X射线衍射仪，它是研究物质结构的必备仪器.1907年，威廉•汤姆孙(W•Thomson)发现电子，电子质量me=×10-31kg，电子荷电e=×10-19C.电子的荷电性引发了20世纪产生革命.1947年，美国的巴丁、布莱顿和肖克利研究半导体材料时，发现Ge晶体具有放大作用，发明了晶体三极管，很快取代电子管，随后晶体管电路不断向微型化发展.1958年，美国的工程师基尔比制成第一批集成电路.1971年，英特尔公司的霍夫把计算机的中央处理器的全部功能集成在一块芯片上，制成世界上第一个微处理器.80年代末，芯片上集成的元件数已突破1000万大关.微电子技术改变了人类生活，微电子技术称雄20世纪，进入21世纪微电子产业仍继续称雄.到各个工业区看看，发现电子厂比比皆是，这真是小小电子转动了整个地球啊!电子不仅具有荷电性，还具有荷磁性.

1925年，乌伦贝克—哥德斯密脱(Uhlenbeck-Goudsmit)提出自旋假说，每个电子都具有自旋角动量S轧，它在空间任意方向上的投影只可能取两个数值，Sz=±h2;电子具有荷磁性，每个电子的磁矩为MSz=芎μB(μB为玻尔磁子)[7].电子的荷磁性沉睡了半个多世纪，直到1988年阿贝尔•费尔(AlberFert)和彼得•格林贝格尔(PeterGrünberg)发现在Fe/Cr多层膜中，材料的电阻率受材料磁化状态的变化呈显著改变，其机理是相临铁磁层间通过非磁性Cr产生反铁磁耦合，不加磁场时电阻率大，当外加磁场时，相邻铁磁层的磁矩方向排列一致，对电子的散射弱，电阻率小.利用磁性控制电子的输运，提出巨磁电阻效应(giantmagnetoresistance,GMR)，磁电阻MR定义MR=ρ(0)+ρ(H)ρ(0)×100%式中ρ(0)为零场下的电阻率，ρ(H)为加场下的电阻率[8].GMR效应的发现引起科技界强烈关注，1994年IBM公司依据巨磁电阻效应原理，研制出“新型读出磁头”，此前的磁头是用锰铁磁体，磁电阻MR只有1%-2%，而新型读出磁头的MR约50%，将磁盘记录密度提高了17倍，有利于器件小型化，利用新型读出磁头的MR才出现 笔记本 电脑、MP3等，GMR效应在磁传感器、数控机库、非接触开关、旋转编码器等方面得到广泛应用.阿尔贝?费尔和彼得?格林贝格尔获2007年诺贝尔物理学奖.1993年，Helmolt等人[9]在La2/3Ba1/3MnO3薄膜中观察到MR高达105%，称为庞磁电阻(Colossalmagnetoresistance,CMR)，钙钛矿氧化物中有如此高的磁电阻，在磁传感、磁存储、自旋晶体管、磁制冷等方面有着诱人的应用前景，引起凝聚态物理和材料科学科研人员的极大关注[10-12].然而，CMR效应还没有得到实际应用，原因是要实现大的MR需要特斯拉量级的外磁场，问题出在CMR产生的物理机制还没有真正弄清楚.1905年，爱因斯坦提出[13]：“就一个粒子来说，如果由于自身内部的过程使它的能量减小了，它的静质量也将相应地减小.”提出著名的质能关系式△E=△m莓C2式中△m.表示经过反应后粒子的总静质量的减小，△E表示核反应释放的能量.爱因斯坦又提出实现热核反应的途径：“用那些所含能量是高度可变的物体(比如用镭盐)来验证这个理论，不是不可能成功的.”按照爱因斯坦的这一重大物理学理论，1938年物理学家发现重原子核裂变.核裂变首先被用于战争，1945年8月6日和9日，美国对日本的广岛和长崎各投下一颗原子弹，迫使日本接受《波茨坦公告》，于8月15日宣布无条件投降.后来原子能很快得到和平利用，1954年莫斯科附近的奥布宁斯克原子能发电站投入运行.2009年，美国有104座核电站，核电站发电量占本国发电总量的20%，法国有59台机组，占80%;日本有55座核电站，占30%.截至2015年4月，我国运行的核电站有23座，在建核电站有26座，产能为千兆瓦，核电站发电量占我国发电总量不足3%，所以我国提出大力发展核电，制定了到2020年核电装机总容量达到58千兆瓦的目标.核能的利用，一方面减少了化石能源的消耗，从而减少了产生温室效应的气体———二氧化碳的排放，另一方面有力地解决能源危机.利用海水中的氘和氚发生核聚变可以产生巨大能量，受控核聚变正在研究中，若受控核聚变研究成功将为人类提供取之不尽用之不竭的能量.那时，能源危机彻底解除.

20世纪最杰出的成果是计算机，物理学是计算机硬件的基础.从1946年计算机问世以来，经历了第一至第五代，计算机硬件中的电子元件随着物理学的进步，依次经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路;主存储器用的是磁性材料，随着物理学的进步，磁性材料的性能越来越高，计算机的硬盘越来越小.近日在第十六届全国磁学和磁性材料会议(2015年10月21—25日)上获悉，中科院强磁场中心、中科院物理所等，正在对斯格明子(skyrmions)进行攻关,斯格明子具有拓扑纳米磁结构，将来的笔记本电脑的硬盘只有花生大小，ipod平板电脑的硬盘缩小到米粒大小.量子力学催生出隧道二极管，量子力学指导着研究电子器件大小的极限，光学纤维的发明为计算机网络提供数据通道.

1916年，爱因斯坦提出光受激辐射原理，时隔44年，哥伦比亚大学的希奥多•梅曼(TheodoreMaiman)于1960制成第一台激光器[14].由于激光具有单色性好，相干性好，方向性好和亮度高等特点，在医疗、农业、通讯、金属微加工，军事等方面得到广泛应用.激光在其他方面的应用暂不展开论述，只谈谈激光加工技术在工业生产上的应用.激光加工技术对材料进行切割、焊接、表面处理、微加工等，激光加工技术具有突出特点：不接触加工工件，对工件无污染;光点小，能量集中;激光束容易聚焦、导向，便于自动化控制;安全可靠，不会对材料造成机械挤压或机械应力;切割面光滑、无毛刺;切割面细小，割缝一般在;适合大件产品的加工等.在汽车、飞机、微电子、钢铁等行业得到广泛应用.2014年，仅我国激光加工产业总收入约270亿人民币，其中激光加工设备销售额达215亿人民币.

2014年，诺贝尔物理学奖授予赤崎勇、天野浩、中山修二等三位科学家，是因为他们发明了蓝色发光二极管(LED)，帮助人们以更节能的方式获得白光光源.他们的突出贡献在于，在三基色红、绿、蓝中，红光LED和绿光LED早已发明，但制造蓝光LED长期以来是个难题，他们三人于20世纪90年代发明了蓝光LED，这样三基色LED全被找到了，制造出来的LED灯用于照明使消费者感到舒适.这种LED灯耗能很低，耗能不到普通灯泡的1/20，全世界发的电40%用于照明，若把普通灯泡都换成LED灯，全世界每个节省的电能数字惊人!物理学研究给人类带来不可估量的益处.2010年，英国曼彻斯特大学科学家安德烈•海姆(AndreGeim)和康斯坦丁•诺沃肖洛夫(Kon-stantinNovoselov)，因发明石墨烯材料，获得诺贝尔物理学奖.目前，集成电路晶体管普遍采用硅材料制造，当硅材料尺寸小于10纳米时，用它制造出的晶体管稳定性变差.而石墨烯可以被刻成尺寸不到1个分子大小的单电子晶体管.此外，石墨烯高度稳定，即使被切成1纳米宽的元件，导电性也很好.因此，石墨烯被普遍认为会最终替代硅，从而引发电子工业革命[14].2012年，法国科学家沙吉•哈罗彻(SergeHaroche)与美国科学家大卫•温兰德()，在“突破性的试验方法使得测量和操纵单个量子系统成为可能”.他们的突破性的方法，使得这一领域的研究朝着基于量子物理学而建造一种新型超快计算机迈出了第一步[16].

2013年，由清华大学薛其坤院士领衔、清华大学物理系和中科院物理研究所组成的实验团队从实验上首次观测到量子反常霍尔效应.早在2010年，我国理论物理学家方忠、戴希等与张首晟教授合作，提出磁性掺杂的三维拓扑绝缘体有可能是实现量子化反常霍尔效应的最佳体系，薛其坤等在这一理论指导下开展实验研究，从实验上首次观测到量子反常霍尔效应.我们使用计算机的时候，会遇到计算机发热、能量损耗、速度变慢等问题.这是因为常态下芯片中的电子运动没有特定的轨道、相互碰撞从而发生能量损耗.而量子霍尔效应则可以对电子的运动制定一个规则，电子自旋向上的在一个跑道上，自旋向下的在另一个跑道上，犹如在高速公路上，它们在各自的跑道上“一往无前”地前进，不产生电子相互碰撞，不会产生热能损耗.通过密度集成，将来计算机的体积也将大大缩小，千亿次的超级计算机有望做成现在的iPad那么大.因此，这一科研成果的应用前景十分广阔[17].物理学的每一个重大发现、重大发明，都会开辟一块新天地，带来产业革命，推动社会进步，创造巨大物质财富.纵观科学与技术发展史，可以看出物理学是科技创新的源泉.

3结语

论述了X射线，电子、半导体、原子能、激光、蓝光LED等的发现或发明对人类进步的巨大推动作用，自然得出结论，物理学是科技创新的源泉.打开国门看一看，美国的著名大学非常注重大学物理，加州理工大学所有一、二年级的公共物理课程总学时为540，英、法、德也在400-500学时[18].国内高校只有中国科学技术大学的大学物理课程做到了与国际接轨，以他们的数学与应用数学为例，大一开设：力学与热学80学时，大学物理—基础实验54学时;大二开设：电磁学80学时，光学与原子物理80学时，大学物理—综合实验54学时;大三开设：理论力学60学时，大学物理及实验总计408学时.在大力倡导全民创业万众创新的今天，高等学校理所应当重视物理学教学.各高校的理工科要按照教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导委员会颁发的《非物理类理工学科大学物理课程/实验教学基本要求》给足大学物理课程及大学物理实验课时.

参考文献：

〔1〕祝之光.物理学[M].北京：高等教育出版社，.

〔2〕马文蔚，周雨青.物理学教程[M].北京：高等教育出版社，.

〔3〕倪致祥，朱永忠，袁广宇，黄时中，大学物理学[M].合肥：中国科学技术大学出版社，2005.前言.

〔4〕教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会.非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求[J].物理与工程，2006，16(5)

〔5〕教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会.非物理类理工学科大学物理实验课程教学基本要求[J].物理与工程，2006,16(4)：1-3.

〔6〕姚启钧，光学教程[M].北京;高等教育出版社，.

〔7〕张怪慈.量子力学简明教授[M].北京：人民教育出版社，.

〔8〕孙阳(导师：张裕恒).钙钛矿结构氧化物中的超大磁电阻效应及相关物性[D].中国科学技术大学，.

《 应用物理学专业光伏技术培养方案研究 》

一、开设半导体材料及光伏技术方向的必要性

由于我校已经有材料与化学工程学院，开设了高分子、化工类材料、金属材料等专业，应用物理、物理学专业的方向就只有往半导体材料及光伏技术方向靠，而半导体材料及光伏技术与物理联系十分紧密。因此，我们物理系开设半导体材料及光伏技术有得天独厚的优势。首先，半导体材料的形成原理、制备、检测手段都与物理有关;其次，光伏技术中的光伏现象本身就是一种物理现象，所以只有懂物理的人，才能将物理知识与这些材料的产生、运行机制完美地联系起来，进而有利于新材料以及新的太阳能电池的研发。从半导体材料与光伏产业的产业链条来看，硅原料的生产、硅棒和硅片生产、太阳能电池制造、组件封装、光伏发电系统的运行等，这些过程都包含物理现象和知识。如果从事这个职业的人懂得这些现象，就能够清晰地把握这些知识，将对行业的发展起到很大的推动作用。综上所述，不仅可以在我校的应用物理学专业开设半导体材料及光伏技术方向，而且应该把它发展为我校应用物理专业的特色方向。

二、专业培养方案的改革与实施

(一)应用物理学专业培养方案改革过程

我校从2004年开始招收应用物理学专业学生，当时只是粗略地分为光电子方向和传感器方向，而课程的设置大都和一般高校应用物理学专业的设置一样，只是增设了一些光电子、传感器以及控制方面的课程，完全没有自己的特色。随着对学科的深入研究，周边高校的互访调研以及自贡和乐山相继成为国家级新材料基地，我们逐步意识到半导体材料及光伏技术应该是一个应用物理学专业的可持续发展的方向。结合我校的实际情况，我们从2008年开始修订专业培养方案，用半导体材料及光伏技术方向取代传感器方向，成为应用物理学专业方向之一。在此基础上不断修改，逐步形成了我校现有的应用物理专业的培养方案。我们的培养目标:学生具有较扎实的物理学基础和相关应用领域的专业知识;并得到相关领域应用研究和技术开发的初步训练;具备较强的知识更新能力和较广泛的科学技术适应能力，使其成为具有能在应用物理学科、交叉学科以及相关科学技术领域从事应用研究、教学、新技术开发及管理工作的能力，具有时代精神及实践能力、创新意识和适应能力的高素质复合型应用人才。为了实现这一培养目标，我们在通识教育平台、学科基础教育平台、专业教育平台都分别设有这方面的课程，另外还在实践教育平台也逐步安排这方面的课程。

(二)专业培养方案的实施

为了实施新的培养方案，我们从几个方面来入手。首先，在师资队伍建设上。一方面，我们引入学过材料或凝聚态物理的博士，他们在半导体材料及光伏技术方面都有自己独到的见解;另一方面，从已有的教师队伍中选出部分教师去高校或相关的工厂、公司进行短期的进修培训，使大家对半导体材料及光伏技术有较深的认识，为这方面的教学打下基础。其次，在教学改革方面。一方面，在课程设置上，我们准备把物理类的课程进行重新整合，将关系紧密的课程合成一门。另一方面，我们将应用物理学专业的两个方向有机地结合起来，在光电子技术方向的专业课程设置中，我们有意识地开设了一些课程，让半导体材料及光伏技术方向的学生能够去选修这些课程，让他们能够对光伏产业的生产、检测、装备有更全面的认识。最后，在实践方面。依据学校资源共享的原则，在材料与化学工程学院开设材料科学实验和材料专业实验课程，使学生对材料的生产、检测手段有比较全面的认识，并开设材料科学课程设计，让学生能够把理论知识与实践联系起来，为以后在工作岗位上更好地工作打下坚实的基础。

三、 总结

半导体材料及光伏行业是我国大力发展的新兴行业，受到国家和各省市的大力扶持，符合国家节能环保的主旋律，发展前景十分看好。由于我们国家缺乏这方面的高端人才和行业指挥人，在这个行业还没有话语权。我们的产品大都是初级产品或者是行业的上游产品，没有进行深加工。目前行业正处在发展的困难时期，但也正好为行业的后续发展提供调整。只要我们能够提高技术水平和产品质量，并积极拓展国内市场，这个行业一定会有美好的前景。要提高技术水平和产品质量，就需要有这方面的技术人才，而高校作为人才培养的主要基地，有责任肩负起这个重任。由于相关人才培养还没有形成系统模式，这就更需要高校和企业紧密联系，共同努力，为半导体材料及光伏产业的人才培养探索出一条可持续发展的光明大道，也为我国的新能源产业发展做出自己的贡献。

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