數(shù)學(xué)建模大賽的三天,正好會沖掉兩節(jié)大物課。
雖然是奉旨請假,但考慮到第一堂課就請假不太好,陸舟決定還是親自把假條送去,就不麻煩班長代勞了。
看教務(wù)處給出的課表信息,大物老師名字叫李榮恩,是個資歷挺高的老教授。在學(xué)校群里問到電話號碼之后,陸舟先打了個電話過去,確認(rèn)老師在辦公室,然后才上拿著假條過去。
敲了門后,陸舟走進(jìn)去,將假條放在了辦公桌上,說明了自己的來意。
“請假?”看了眼假條,李教授摘下老花鏡,抬起頭笑了笑,“你的名字,是陸舟吧?”
“是的。”陸舟點(diǎn)頭。
李教授笑了笑,說:“那行,我考你兩道題,如果你解出來一道,我就批你的假條。”
還有這種操作?!
陸舟傻眼了。
“怎么?怕了?”李榮恩笑著問道。
“沒有,”陸舟定了定神,搖頭道,“老師您出題吧。”
“第一道題,拿去吧,”將一張A4紙甩到陸舟手上,李榮恩笑瞇瞇地看著陸舟,老神在在地說道,“能寫多少寫多少,我要看過程。”
連題目都準(zhǔn)備好了?!
陸舟總感覺這家伙是有預(yù)謀的,否則該怎么解釋,為什么這道題都已經(jīng)打印在了A4紙上?
然而即便猜到了一點(diǎn),陸舟也沒說什么,拿起A4紙開始讀題。
【核潛艇中U8核的半衰期為4.5×10^9年,衰變中有0.7%的概率成為U4核,同時放出一個高能光子,這些光子中的9%被潛艇鋼板吸收。1981年,前蘇聯(lián)編號U17的核潛艇透射到艇外的高能光子被距核源(處理為點(diǎn)狀)1.5m處的探測儀測得。儀器正入射面積為cm^,效率為0.5%(每400個入射光子可產(chǎn)生一個脈沖訊號),每小時測得15個訊號。
①求U8核的平均壽命(ln=0.69)。
②求該核潛艇中U8的質(zhì)量(單位kg,取位數(shù))
】
讀完題目,陸舟心中輕聲一嘆。
不愧是被往屆前輩們封為“物院四惡魔”的李教授,一出手就是這種題目嗎?
話說,下個周一才開第一堂大物課,直接拿這種打超綱擦邊球的核物理知識考自己,真的沒問題?
“要不找個地方坐著算?”
“不用了,就在這吧。”
接過了李教授隨手遞來的筆和草稿紙,陸舟站在辦公桌旁邊,皺緊眉頭,思索了片刻。
物理確實(shí)不是他擅長的領(lǐng)域。
不過,經(jīng)過了一個暑假的爆肝式學(xué)習(xí),站在這里的他無懈可擊!
大概五分鐘過去,陸舟眉頭一松,筆尖唰唰唰地動了。
【放射性核素的衰變規(guī)律:N=N0e^(-λt)
衰變常數(shù)與半衰期的關(guān)系為:N0/=N0e^(-λT1/),由此可得T1/=ln/λ
】
寫下這兩行算式,陸舟目光微微閃爍。
他已經(jīng)成功將物理問題變成了高數(shù)問題。
接下來,就是逐個擊破!
首先第一問!
筆尖在A4紙上飛快游走。
【(1)放射性核素的平均壽命t=∫λNtdt/N0=……=1.144T1/
代入數(shù)據(jù)可得,t=6.49*10^9年。
】
掃了眼那張A4紙,李榮恩教授眉毛挑了下,眼中浮現(xiàn)一抹有趣的神色。
并沒有注意到李教授表情的變化,注意力高度集中在紙上的陸舟,開始繼續(xù)解答下一問。
【由題干信息可解得,在dt時間衰變成U4所產(chǎn)生的高能光子數(shù)量為-dN·n0=n0λNdt
再設(shè)光子穿過鋼板的效率為n1,算出dt時間內(nèi)穿過鋼板的光子數(shù)為dN1=n0λNdt·n1
進(jìn)入探測器的光子數(shù)……
探測器中產(chǎn)生的信號數(shù)……
算得潛艇中的U8數(shù)量,并且由此計算U8核的數(shù)量。
】
陸舟代入所有數(shù)據(jù),算出潛艇中U8核的數(shù)量N=7.456*10^5。
然而就在他正準(zhǔn)備將N帶入M=N*8u中,對敵方的泉水完成最后一擊的時候,李榮恩教授忽然開口了。
“好了,算你過了。”
陸舟:???
他頓時就不樂意了。
什么叫算我過了?
我都算到這里了,你就不能等我算完在說話嗎!
“教授,我還沒算完……”
“都被你算到了這一步,找個初中生來都能算出來,”李榮恩笑著說道,“你想算就算完吧,隨你便。”
做題的氣氛都破壞光了,陸舟一陣無語。
架不住強(qiáng)迫癥的糾纏,他還是在最后面寫下了結(jié)果。
答案M=9.64kg,取兩位約為0kg
步驟沒錯,結(jié)果毫無懸念的正確。
陸舟給這道題畫上了圓滿的句號。
“想不想聽下第二道題?”李榮恩笑著說道。
雖然陸舟想說“不想”,但想到教授還沒批自己的假條,不由無奈道:“您說吧。”
李榮恩笑了笑,繼續(xù)說:“別緊張,第二道題很簡單,你就和我說說,這熱力學(xué)第二定律的肯南表述吧。”
聽到這問題,陸舟松了口氣。
本來他還以為這教授第二題,會出道他根本寫不出來的難題敲打敲打他,告誡他不要驕傲自滿什么的,結(jié)果沒想到這李教授根本沒按套路出牌,就這么簡單的放過他了。
一般來說,熱力學(xué)第二定律主要存在兩種表述,一種是著名的開爾文表述,另一種則是克勞修斯在1850年論文中提到的表述。
至于肯南表述,是近期產(chǎn)生的一種較新穎的表述法。
看教材的時候認(rèn)真點(diǎn),就不會漏掉。
即——
“對于一個有給定能量,物質(zhì)組成,參數(shù)的系統(tǒng),存在這樣一個穩(wěn)定的平衡態(tài):其他狀態(tài)總可以通過可逆過程達(dá)到之。”像是背課文一樣,陸舟復(fù)述了這段表述。
“不錯。”李榮恩贊許地點(diǎn)了點(diǎn)頭。
非物理專業(yè)使用的教材上,并不會在正文中提到這種較為前沿的表述,不過還是會在附錄中提上那么一句。一般對物理學(xué)沒有興趣的學(xué)生,畢業(yè)了都不會翻到那里。
如果陸舟連這個冷僻的知識點(diǎn)都掌握的如此清楚,足以證明他已經(jīng)吃透了整本《大學(xué)物理》教材了。
經(jīng)過這一淺一深的考察,李榮恩現(xiàn)在可以確認(rèn),自己這面向本科非物理專業(yè)學(xué)生的課程,確實(shí)沒什么東西可教他的了。
看來老唐確實(shí)沒吹牛,這小子是個人才啊!
其實(shí)說什么答題答對了才批假,那都是和年輕人開的玩笑。
從昨天開始,數(shù)學(xué)建模競賽的假條他都批了幾十張了,會差這么一張假條?
就算陸舟答不出來,他最多也就調(diào)侃兩句,最后還是會批的。
在假條上簽了字,李榮恩翻出抽屜里的點(diǎn)名本,一邊在上面畫了兩個勾,一邊用長者的口吻說道。
“陸舟啊。”
“怎么了?”
“有沒有計劃讀研?”
陸舟想了想,用不確定地口吻說:“有吧。”
未來的事誰說的好呢?
不過李教授的直覺,顯然沒有老唐那么敏銳,根本沒有聽出來陸舟語氣中的不確定,反倒是贊許地點(diǎn)了點(diǎn)頭,然后繼續(xù)說道。
“咱們南大的物理系,在全國高校中也算是頂尖的水準(zhǔn),謙虛點(diǎn)來講,就算北大和咱并列第一吧。不過若是具體到研究方向,超導(dǎo)物理學(xué)和強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子系統(tǒng)、以及凝聚態(tài)物理和材料設(shè)計這些領(lǐng)域,他們都不如我們。如果你對物理感興趣,考研的時候可以來找我,我們碳納米管實(shí)驗(yàn)室,需要的就是數(shù)學(xué)領(lǐng)域的頂尖人才。”
這是……
在暗示我,以后報他的研究生嗎?
陸舟心里哭笑不得,他現(xiàn)在才剛剛大二,離考研還遠(yuǎn)著呢。
但無論怎么說,這都是老師的好意。
陸舟誠懇的說道:“謝謝老師。”
李榮恩笑著點(diǎn)了點(diǎn)頭:“行了,拿著假條去吧。這種比賽有機(jī)會多參加參加,你要是政.治不行,可以留意下保研的機(jī)會。或者等明年你到了大三,來問我,問你唐老師,都可以。”
陸舟笑著表示了感謝,沒再多說話,拿著這份來之不易的假條迅速告辭。
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