无碰撞磁重联中的电子动力学-SpacePhysicsDivisionofUSTC

《等离子体动力学》讲义祝大军熊彩东电子科技大学物理电子学院目录第一章：引言§1•1定义§1•2基本特征：§1•3等离子体物理的研究方法第二章：动力论方程§2•1分布函数的引入§2•2普遍的动力论方程§2•3V l a s o v方程的严格导出第三章：V l a s o v方程的求解§3•1几个定义§3•2V l a s o v方程的线性化§3•3平衡态V l a s o v方程的解§3•4线性V l a s o v方程的解——特征线法（未扰轨道法）§3•5等离子体纵振荡——初始扰动的演化——F o u r i e r-L a p l a c e变换法第四章：微观不稳定性§4•1等离子体微观不稳定性概述§4•2静电不稳定性§4•3束——等离子体不稳定性、等离子体尾场加速器中静电波特性第一章 引言§1•1 定义：物质的第四态“等离子体态”：固体（加热）→液体（加热）→气体（输入能量）→电离态。

等离子体是由大量的接近自由运动的带电粒子所组成的系统，在整体上是准中性的，粒子的运动主要由粒子间的电磁相互作用所决定，由于这种作用是库仑长程相互作用（密度足够低，一个邻近粒子所产生的力远小于许多远距离粒子所施的长程库能力），因而使之显示出集体行为（如：各种振荡和波动、不稳定性等）。

§1•2 基本特征：1． 系统的尺度必须远大于德拜长度（Debye Length ）1/20222e i d e i i i e KT T n e T Z n e T ελ⎛⎫= ⎪+∑⎝⎭(1.2.1) 2/120⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=e n KT e e d ελ (1.2.2)推导过程： 真空中一个点电荷q 产生一个电场()E r φ=-∇, ()r φ为电势。

其满足拉普拉斯方程()20r φ∇=，得库仑势()04qr r φπε= (1.2.3)在等离子体内部，电子、离子成份都处于热力学平衡状态下，一个点电荷q 近旁总是异号电荷比同号电荷要多些。

等离⼦体物理学§2 等离⼦体物理学研究等离⼦体的形成、性质和运动规律的⼀门学科。

宇宙间的物质绝⼤部分处于等离⼦体状态。

天体物理学和空间物理学所研究的对象中，如太阳耀斑、⽇冕、⽇珥、太阳⿊⼦、太阳风、地球电离层、极光以及⼀般恒星、星云、脉冲星等等，都涉及等离⼦体。

处于等离⼦状态的轻核，在聚变过程中释放了⼤量的能量,因此,这个过程的实现，将为⼈类开发取之不尽的能源。

要利⽤这种能量，必须解决等离⼦体的约束、加热等物理问题。

所以，等离⼦体物理学是天体物理学、空间物理学和受控热核聚变研究的实验与理论基础。

此外，低温等离⼦体的多项技术应⽤，如磁流体发电、等离⼦体冶炼、等离⼦体化⼯、⽓体放电型的电⼦器件，以及⽕箭推进剂等研究，也都离不开等离⼦体物理学。

⾦属及半导体中电⼦⽓的运动规律，也与等离⼦体物理有联系。

⼀发展简史19世纪以来对⽓体放电的研究;19世纪中叶开始天体物理学及20世纪对空间物理学的研究；1950年前后开始对受控热核聚变的研究；以及低温等离⼦体技术应⽤的研究，从四个⽅⾯推动了这门学科的发展。

19世纪30年代英国的M.法拉第以及其后的J.J.汤姆孙、J.S.E.汤森德等⼈相继研究⽓体放电现象，这实际上是等离⼦体实验研究的起步时期。

1879年英国的W.克鲁克斯采⽤“物质第四态”这个名词来描述⽓体放电管中的电离⽓体。

美国的I.朗缪尔在1928年⾸先引⼊等离⼦体这个名词，等离⼦体物理学才正式问世。

1929年美国的L.汤克斯和朗缪尔指出了等离⼦体中电⼦密度的疏密波（即朗缪尔波）。

对空间等离⼦体的探索，也在20世纪初开始。

1902年英国的O.亥维赛等为了解释⽆线电波可以远距离传播的现象，推测地球上空存在着能反射电磁波的电离层。

这个假说为英国的E.V.阿普顿⽤实验证实。

英国的D.R.哈特⾥(1931)和阿普顿(1932)提出了电离层的折射率公式，并得到磁化等离⼦体的⾊散⽅程。

1941年英国的S.查普曼和V.C.A.费拉罗认为太阳会发射出⾼速带电粒⼦流，粒⼦流会把地磁场包围，并使它受压缩⽽变形。

第二章夸克与轻子Quarks and leptons2.1 粒子园The particle zoo学习目标Learning objectives：我们怎样发现新粒子？能否预言新粒子？什么是奇异粒子？大纲参考：3.1.1￣太空入侵者宇宙射线是由包括太阳在内的恒星发射而在宇宙空间传播的高能粒子。

如果宇宙射线粒子进入地球大气层，就会产生寿命短暂的新粒子和反粒子以及光子。

所以，就有“太空入侵者”这种戏称。

发现宇宙射线之初，大多数物理学家都认为这种射线不是来自太空，而是来自地球本身的放射性物质。

当时物理学家兼业余气球旅行者维克托·赫斯（Victor Hess）就发现，在5000m高空处宇宙射线的离子效应要比地面显著得多，从而证明这种理论无法成立。

经过进一步研究，表明大多数宇宙射线都是高速运动的质子或较小原子核。

这类粒子与大气中气体原子发生碰撞，产生粒子和反粒子簇射，数量之大在地面都能探测到。

通过云室和其他探测仪，人类发现了寿命短暂的新粒子与其反粒子。

μ介子（muon）或“重电子”（符号μ）。

这是一种带负电的粒子，静止质量是电子的200多倍。

π介子（pion）。

这可以是一种带正电的粒子（π＋）、带负电的粒子（π－）或中性不带电粒子（π0），静止质量大于μ介子但小于质子。

K介子（kaon）。

这可以是一种带正电的粒子（K＋）、带负电的粒子（K－）或中性不带电粒子（K0），静止质量大于π介子但小于质子。

科学探索How Science Works不同寻常的预言An unusual prediction在发现上述三种粒子之前，日本物理学家汤川秀树（Hideki Yukawa）就预言，核子间的强核力存在交换粒子。

他认为交换粒子的作用范围不超过10－15m，并推断其质量在电子与质子之间。

由于这种离子的质量介于电子与质子之间，所以汤川就将这种粒子称为“介子”（mesons）。

一年后，卡尔·安德森拍摄的云室照片显示一条异常轨迹可能就是这类粒子所产生。

１０００ ０５６９／２０２１／０３７（１０） ３１６７ ８４ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ　岩石学报ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２１ １０ １２藏南泽当地区大反向逆冲断层变形研究———以磁组构与ＥＢＳＤ组构分析为例曹新文１，２，３　孙知明１ 黄宝春２　曹勇１　裴军令１　叶小舟１　刘思琪２ＣＡＯＸｉｎＷｅｎ１，２，３，ＳＵＮＺｈｉｎｇＭｉｎｇ１ ，ＨＵＡＮＧＢａｏＣｈｕｎ２，ＣＡＯＹｏｎｇ１，ＰＥＩＪｕｎＬｉｎｇ１，ＹＥＸｉａｏＺｈｏｕ１ａｎｄＬＩＵＳｉＱｉ２１ 自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室，中国地质科学院地质力学研究所，北京　１０００８１２ 北京大学地球与空间科学学院，教育部造山带与构造演化重点实验室，北京　１００８７１３ 自然资源部深地动力学实验室，中国地质科学院地质研究所，北京　１０００３７１ ＭＮＲＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰａｌｅｏｍａｇｎｅｔｉｓｍａｎｄＴｅｃｔｏｎｉｃＲｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｍｅｃｈａｎｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ２ ＭＯＥＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＯｒｏｇｅｎｉｃＢｅｌｔｓａｎｄＣｒｕｓｔａｌＥｖｏｌｕｔｉｏｎ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈａｎｄＳｐａｃｅＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＰｅｋｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００８７１，Ｃｈｉｎａ３ ＭＮＲＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＤｅｅｐ ＥａｒｔｈＤｙｎａｍｉｃｓ，ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３７，Ｃｈｉｎａ２０２１ ０７ ３０收稿，２０２１ ０９ ２９改回ＣａｏＸＷ，ＳｕｎＺＭ，ＨｕａｎｇＢＣ，ＣａｏＹ，ＰｅｉＪＬ，ＹｅＸＺａｎｄＬｉｕＳＱ ２０２１ ＴｈｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＧｒｅａｔＣｏｕｎｔｅｒＴｈｒｕｓｔ（ＧＣＴ）ｉｎＺｅｄａｎｇａｒｅａ，ＳｏｕｔｈＴｉｂｅｔ：ＡｃａｓｅｓｔｕｄｙｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｆａｂｒｉｃａｎｄＥＢＳＤａｎａｌｙｓｉｓ ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，３７（１０）：３１６７－３１８４，ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２１ １０ １２Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｒｅｎｂｕ ＺｅｄａｎｇｔｈｒｕｓｔｆａｕｌｔｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｓｏｆｔｈｅＧｒｅａｔＣｏｕｎｔｅｒＴｈｒｕｓｔ（ＧＣＴ）ｉｎＳｏｕｔｈＴｉｂｅｔ，ａｓｗｅｌｌａｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔａｃｔｉｖｅｆａｕｌｔｓｏｆｔｈｅＨｉｍａｌａｙａＯｒｏｇｅｎｙｉｎＣｅｎｏｚｏｉｃ Ｔｈｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｅｆｏｒｍｅｄｆａｂｒｉｃｈａｓｇｒｅａｔｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｆｏｒｄｅｅｐｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｔｈｅｏｒｏｇｅｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｐｌａｔｅａｕｕｐｌｉｆｔ Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｗｅｃｏｍｂｉｎｅｄｔｈｅｍｅｓｏｓｃｏｐｉｃａｎｄｍｉｃｒｏ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｆａｕｌｔｒｏｃｋｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ，ｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅＥｌｅｃｔｒｏｎＢａｃｋｓｃａｔｔｅｒｅｄＤｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＥＢＳＤ）ｆａｂｒｉｃｓｏｆｑｕａｒｔｚ，ｍｉｃａａｎｄｔｈｅａｎｉｓｏｔｒｏｐｙｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ（ＡＭＳ）ｏｆｓａｍｐｌｅｓａｒｏｕｎｄｔｈｅｆａｕｌｔｚｏｎｅ ＴｈｅＡＭＳｒｅｓｕｌｔｓｓｕｇｇｅｓｔａｎｏｂｌａｔｅｍａｇｎｅｔｉｃｅｌｌｉｐｓｏｉｄｐｒｅｄｏｍｉｎａｎｔａｔｍｏｓｔｓａｍｐｌｅｓｉｔｅｓ，ａｎｄｍａｇｎｅｔｉｃｆｏｌｉａｔｉｏｎｓｎｅａｒｌｙｃｏｉｎｃｉｄｅｗｉｔｈｔｈｅｔｅｃｔｏｎｉｃｆｏｌｉａｔｉｏｎｓ（ｃｌｅａｖａｇｅｏｒｆａｕｌｔｐｌａｎｅ），ｂｏｔｈｏｆｗｈｉｃｈｓｕｇｇｅｓｔｓｔｒｏｎｇｔｅｃｔｏｎｉｃｆａｂｒｉｃｄｏｍｉｎａｎｔｏｆｔｈｅａｒｅａ Ｓ Ｎｄｉｒｅｃｔｅｄｍａｇｎｅｔｉｃｌｉｎｅａｔｉｏｎｉｎｌｉｎｅｗｉｔｈｔｈｅｆａｕｌｔｍｏｖｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｉｎｇｔｈｒｕｓｔｉｎｇｈａｐｐｅｎｅｄｉｎｔｈｅｆａｕｌｔｚｏｎｅ Ｑｕａｒｔｚｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｕｇｇｅｓｔｓｔｈａｔｔｈｉｓｆａｕｌｔｚｏｎｅａｔｌｅａｓｔｕｎｄｅｒｗｅｎｔｔｈｒｅｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｅｖｅｌｓｏｆｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｎａｍｅｌｙ，ｔｈｅｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎｃｒｅｅｐｓｔａｔｉｃｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ（ｑｕａｒｔｚｇｒａｉｎｓｓｈｏｗｓｐｏｌｙｇｏｎｓｅａｍｓ），ｔｈｅｂｕｌｇｉｎｇ（ＢＬＧ）ｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｕｂｇｒａｉｎｒｏｔａｔｉｏｎ（ＳＧＲ）ｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ Ｌｏｗｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（３００～４００℃）ｉｓｓｕｇｇｅｓｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｃ ａｘｅｓｏｆｑｕａｒｔｚＥＢＳＤｆａｂｒｉｃ ＴｈｅＣｒｙｓｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃＰｒｅｆｅｒｒｅｄＯｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ（ＣＰＯ）ｏｆｂｉｏｔｉｔｅｓｈｏｗｓｓｔｒｏｎｇｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅｗｉｔｈｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｆａｂｒｉｃｓｗｈｉｃｈｆｕｒｔｈｅｒｃｏｎｆｉｒｍｅｄｔｈｅｄｏｍｉｎａｎｃｅｏｆｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｃｔｏｔｈｅＡＭＳ ＴｈｅｄｕｃｔｉｌｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆＧＣＴｉｎｔｈｅＺｅｄａｎｇａｒｅａｉｓｔｈｅｒｅｓｕｌｔｏｆｔｈｅｆａｕｌｔｉｎｄｕｃｔｉｌｅｚｏｎｅｏｆｔｈｅｍｉｄｄｌｅａｎｄｕｐｐｅｒｃｒｕｓｔｕｐｌｉｆｔｍｏｖｅｍｅｎｔｓｔａｇｅ，ａｌｓｏｒｅｐｒｅｓｅｎｔｔｈｅｐｌａｔｅａｕｕｐｌｉｆｔａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＴｅｔｈｙａｎＨｉｍａｌａｙａｎｓｉｎｃｅＣｅｎｏｚｏｉｃＫｅｙｗｏｒｄｓ ＧｒｅａｔＣｏｕｎｔｅｒＴｈｒｕｓｔ（ＧＣＴ）；Ｚｅｄａｎｇａｒｅａ，ＳｏｕｔｈＴｉｂｅｔ；Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ（ＡＭＳ）；ＥＢＳＤｆａｂｒｉｃ摘　要 仁布 泽当逆冲断层是喜马拉雅大反向逆冲断层（ＧＣＴ）在藏南地区的重要延伸部分，也是喜马拉雅造山带北部边界新生代最为活动的构造单元之一。

国家自然科学基金学科代码数理科学部A01数学A0101数论A010301整体微分几何A010302复几何与代数几何A010303几何分析A0104拓扑学A010401代数拓扑与微分拓扑A010402低维流形上的拓扑A010403一般拓扑学A0105函数论A010501多复变函数论A010502复动力系统A010503单复变函数论A010705拓扑动力系统与遍历论A0108偏微分方程A010801几何、物理和力学中的偏微分方程A010802非线性椭圆和非线性抛物方程A010803混合型、退化型偏微分方程A010804非线性发展方程和无穷维动力系统A0109数学物理A010901规范场论与超弦理论A011201线性与非线性规划A011202组合最优化A011203随机最优化A011204可靠性理论A0113控制论中的数学方法A011301分布参数系统的控制理论A011302随机系统的控制理论A0114应用数学方法A011401信息论A011402经济数学与金融数学A011403生物数学A0117计算数学与科学工程计算A011701偏微分方程数值计算A011702流体力学中的数值计算A011703一般反问题的计算方法A011704常微分方程数值计算A011705数值代数A011706数值逼近与计算几何A011707谱方法及高精度数值方法A011708有限元和边界元方法A011709多重网格技术及区域分解A011710自适应方法A020204非线性振动及其控制A020205多体系统动力学A020206转子动力学A020207弹道力学与飞行力学A020208载运工具动力学及其控制A020209多场耦合与智能结构动力学A0203 固体力学A020301弹性力学与塑性力学A020302损伤与断裂力学A020303疲劳与可靠性A020304本构关系A020315制造工艺力学A020316实验固体力学A020317计算固体力学A0204流体力学A020401湍流与流动稳定性A020402水动力学A020403空气动力学A020404非平衡流与稀薄气体流动A020405多相流与渗流A020406非牛顿流与流变学A020407流动噪声与气动声学力学A020503仿生、生物材料与运动生物力学A0206 爆炸与冲击动力学A020601爆炸力学A020602冲击动力学A03天文学A0301 宇宙学A030101宇宙学模型和参数、早期宇宙A030102宇宙结构的形成和演化及观A030303恒星形成与早期演化、星际介质和星际分子A030304晚期演化和致密天体及其相关高能过程A030305太阳系外行星系统A0304 太阳和太阳系A030401太阳磁场和太阳发电机A030402太阳日冕物质抛射、耀斑、日珥和其他活动A030403日震学和太阳内部结构；太阳黑子和太阳活动周期变化A030602相对论天体测量A030603天文地球动力学及天体测量学的应用A030604?时间与频率A0307 天体力学和人造卫星动力学A030701人造天体、太阳系小天体、行星系统和恒星系统动力学A030702N体问题、非线性和相对论天体力学A0308 天文技术和方法A030801 光学、紫外和红外天文技术与A040101固体结构和人工微结构A040102软物质和液体的结构与性质A040103凝聚态物质的力学、热学性质，相变和晶格动力学A040104凝聚态物质的（非电子）输运性质A040105薄膜和纳米结构的形成A040106表面，薄膜和纳米结构的表征和分析A040107表面、界面、介观系统、纳米系统的非电子性质A040207磁有序系统A040208低维、介观和人工微结构的磁性A040209介电、压电、热电和铁电性质A040210凝聚态物质的光学和波谱学、物质与粒子的相互作用和辐射A040211极端条件下的凝聚态物理A040212量子计算中的凝聚态物理问题A040213软物质、有机和生物材料的电A040304大分子、团簇与特殊原子分子性质A040305极端条件下的原子分子物理A040306外场中的原子分子性质及其操控A040307量子信息中的原子分子物理问题A040308与原子、分子有关的其他物理问题A0404光学A040401光的传播和成像发光A040411激光光谱学及高分辨高灵敏光谱方法A040412X-射线、红外、THz物理A040413光学在生命科学中的应用A040414与光学有关的其他物理问题和交叉学科A0405声学A040501线性与非线性声学A040502水声和海洋声学及空气动力声学A05物理学IIA0501 基础物理学A050101? 物理学中的数学问题与计算方法A050102? 经典物理及其唯象学研究A050103?? 量子物理及其应用A050104?? 量子信息学A050105? 统计物理学与复杂系统A050106 相对论、引力与宇宙学A0502粒子物理学和场论A050201场和粒子的一般理论及方法A050303核裂变、核聚变、核衰变A050304重离子核物理A050305放射性核束物理、超重元素合成及反应机制A050306中高能核物理A050307核天体物理A0504 核技术及其应用A050401 离子束与物质相互作用和辐照损伤A050402??? 离子束核分析技术A050403? 核效应分析技术置A050503 束流传输和测量技术A050504 反应堆物理与技术A050505 散裂中子源相关技术A050506 探测技术和谱仪A050507 辐射剂量学和辐射防护A050508 实验数据获取与处理A050509 新原理、新方法、新技术、新应用A0506 等离子体物理A050601 等离子体中的基本过程与特性A0507?? 同步辐射技术及其应用A050701???? 同步辐射光源原理和技术A050702 自由电子激光原理和技术A050703 束线光学技术和实验方法国家自然科学基金学科代码化学科学部B01无机化学B0101无机合成和制备化学B010101合成与制备技术B010402生物微量元素化学B010403细胞生物无机化学B010404生物矿化及生物界面化学B0105固体无机化学B010501缺陷化学B010502固相反应化学B010503固体表面与界面化学B010504固体结构化学B0106物理无机化学B010601无机化合物结构与性质B010803无机膜化学与分离B0109核放射化学B010901核化学与核燃料化学B010902放射性药物和标记化合物B010903放射分析化学B010904放射性废物处理和综合利用B0110同位素化学B0111无机纳米化学B0112无机药物化学B020105组合合成B0202金属有机化学B020201金属络合物的合成与反应B020202生物金属有机化学B020203金属有机材料化学B0203元素有机化学B020301有机磷化学B020302有机硅化学B020303有机硼化学B020304有机氟化学性B020505理论与计算有机化学B020506有机超分子与聚集体化学B020507生物物理有机化学B0206药物化学B020601药物分子设计与合成B020602药物构效关系B0207化学生物学与生物有机化学B020701多肽化学B020902食品化学B020903香料与染料化学B0210绿色有机化学B0211有机分子功能材料化学B021101功能有机分子的设计与合成B021102功能有机分子的组装与性质B021103生物有机功能材料B03物理化学B030203 化学动力学理论B030204 计算模拟方法与应用B0303 催化化学B030301 多相催化B030302 均相催化B030303 仿生催化B030304 光催化B030305 催化表征方法与技术B0304化学动力学B030401 宏观动力学B030402 分子动态学B030602 腐蚀电化学B030603 材料电化学B030604 光电化学B030605 界面电化学B030606电催化B030607纳米电化学B030608化学电源B0307光化学和辐射化学B030701 超快光谱学B030702 材料光化学B030806 统计热力学B0309生物物理化学B030901 结构生物物理化学B030902 生物光电化学与热力学B030903 生命过程动力学B030904生物物理化学方法与技术B0310化学信息学B031001 分子信息学B031002 化学反应和化学过程的信息学B040106自由基聚合B0402 高分子化学反应B040201高分子降解与交联B040202高分子接枝与嵌段B040203高分子改性反应与方法B0403?? 功能与智能高分子B040301吸附与分离功能高分子B040302高分子催化剂和高分子试剂B040303医用与药用高分子B040501超分子聚合物B040502超支化与树形高分子B0406?? 高分子物理与高分子物理化学B040601高分子溶液B040602高分子聚集态结构B040603高分子转变与相变B040604高分子形变与取向B040605高分子纳米微结构及尺寸效应B040606高分子表面与界面B040702高性能聚合物B040703高分子多相与多组分复合体系B040704聚合反应动力学及聚合反应过程控制B040705杂化高分子B040706高分子循环利用B05???????? 分析化学B0501?????? 色谱分析B050101???? 气相色谱B050102???? 液相色谱B050207???? 电致化学发光B0503?????? 光谱分析B050301???? 原子发射与吸收光谱B050302???? 原子荧光与X-射线荧光光谱B050303?? 分子荧光与磷光光谱B050304???? 化学发光与生物发光B050305??? 紫外与可见光谱B050306?? 红外与拉曼光谱B050307??? 光声光谱B050308???? 共振光谱B0508???? 放射分析B0509???? 生化分析及生物传感B050901??? 单分子、单细胞分析B050902??? 纳米生物化学分析方法B050903??? 药物与临床分析B050904 细胞与病毒分析B050905? 免疫分析化学B050906?? 生物分析芯片B0510????? 活体与复杂样品分析B0601化工热力学和基础数据B060101状态方程与溶液理论B060102相平衡B060103化学平衡B060104热力学理论及计算机模拟B060105化工基础数据B0602传递过程B060201化工流体力学和传递性质B060306膜分离B060307非常规分离技术B0604化学反应工程B060401化学反应动力学B060402反应器原理及传递特性B060403反应器的模型化和优化B060404流态化技术和多相流反应工程B060405固定床反应工程B060406聚合反应工程B060407电化学反应工程B060701基础有机化工B060702精细有机化工B0608生物化工与食品化工B060801生化反应动力学及反应器B060802生化分离工程B060803生化过程的优化与控制B060804生物催化过程B060805天然产物及农产品的化学改性原理B061102三废治理技术中的化工过程B061103环境友好的化工过程B061104可持续发展环境化工的新概念B0612资源化工B061201资源有效利用与循环利用B061202材料制备的化工基础B07环境化学B070206 纳米材料污染化学B070207 复合污染化学B0703 污染控制化学B070301大气污染控制化学B070302水污染控制化学B070303土壤污染控制化学B070304固体废弃物污染控制化学B0704 污染生态化学污染物赋存形态和生物B070401有效性B070601化学污染物的源汇识别B070602污染物的区域环境化学过程B070603污染物输送中的化学机制B0707化学环境污染与健康B070701??? 环境污染的生物标志物B070702? 环境污染与食品安全B070703? 人居环境与健康C010201微生物生理与代谢C010202微生物生物化学C0103微生物遗传育种学C010301微生物功能基因C010302微生物遗传育种C0104微生物学研究的新技术与新方法C0105环境微生物学C010501陆生环境微生物学C010502水生环境微生物学C010803?? 人类病毒学C010804噬菌体C0109支原体、立克次体与衣原体C010901 支原体C010902? 立克次体、衣原体等C02植物学C0201? 植物结构学C020101植物形态结构与功能C020102植物形态与发生C020404矿质元素与代谢C020405有机物质合成与运输C020406水分生理C020407抗性生理C020408植物激素与生长发育C020409植物次生代谢与调控C020410种子生理C0205? 植物生殖生物学C020501植物配子体发生与受精C0302行为生态学C030201昆虫行为生态学C030202其他动物行为生态学C0303生理生态学C030301植物生理生态学C030302动物生理生态学C0304种群生态学C030401植物种群生态学C030402昆虫种群生态学C0308全球变化生态学C030801陆地生态系统与全球变化C030802海洋生态系统与全球变化C0309微生物生态学C0310污染生态学C031001污染生态学C031002毒理生态学C0311土壤生态学C031101土壤生态系统水分、养分循环C04林学C0401森林资源学C0402森林资源信息学C040201森林资源管理与信息技术C040202森林灾害监测的理论与方法C0403木材物理学C040301材性及其改良C040302木材加工学C040702人工林培育C040703种苗学C040704复合农林业C0408森林经理学C040801森林可持续发展C040802森林分类经营C0409森林健康C040901森林病理C040902森林害虫C040903森林防火C041201园林植物种质资源C041202城市园林与功能C041203园林规划和景观设计C0413荒漠化与水土保持C041301防护林学C041302森林植被与水土保持C041303植被与荒漠化C0414林业研究的新技术与新方法C05生物物理、生物化学与分子生物学C050401生物膜结构与功能C050402跨膜信号转导C050403物质跨膜转运C050404其他膜生物化学与膜生物物理学C0505系统生物学C0506环境生物物理C050601电磁辐射生物物理C050602声生物物理C050603光生物物理C0602动物遗传学C060201动物分子遗传C060202动物细胞遗传C060203动物数量遗传C0603微生物遗传学C060301原核微生物遗传C060302真核微生物遗传C0604人类遗传学C060401人类遗传的多样性C060402人类起源与进化C060603基因组信息学C0607基因表达调控与表观遗传学C060701组蛋白修饰及意义C060702DNA修饰及意义C060703染色体重塑及意义C060704非编码RNA调控与功能C060705转录与调控C0608生物信息学C060801生物数据分析C061008干细胞及定向分化基础C061009模式生物与发育C061010发育研究新方法与体系C07细胞生物学C0701细胞、亚细胞结构与功能C0702细胞生长与分裂C0703细胞周期与调控C0704细胞增殖与分化C0705细胞衰老C080103免疫应答C080104免疫耐受C080105免疫调节C0802免疫遗传学C0803免疫病理学C0804神经内分泌免疫学C0805生殖免疫学C0806黏膜免疫学C0807临床免疫学C080803真菌与免疫C080804寄生虫与免疫C0809肿瘤免疫学C0810移植免疫学C0811器官移植学。

萨迪.卡诺（Sadi Carnot）萨迪.卡诺是法国青年工程师、热力学的创始人之一，是第一个把热和动力联系起来的人。

他出色地、创造性地用“理想实验”的思维方法，提出了最简单，但有重要理论意义的热机循环——卡诺循环，并假定该循环在准静态条件下是可逆的，与工质无关，创造了一部理想的热机（卡诺热机）。

卡诺的目标是揭示热产生动力的真正的、独立的过程和普遍的规律。

1824年卡诺提出了对热机设计具有普遍指导意义的卡诺定理，指出了提高热机效率的有效途径，揭示了热力学的不可逆性，被后人认为是热力学第二定律的先驱。

法拉第（Michael Faraday, 1791-1867）英国物理学家、化学家。

1791年9月22日生于伦敦的一个贫苦铁匠的家庭。

由于生活困难，法拉第没有机会进入学校受正规的训练，仅仅读了两年半小学，便在12岁时上街卖报，十三岁时到一家书店学徒，十四岁时开始做装订工作，达7年之久。

法拉第的知识几乎是完全靠自学的。

在做装订工作的几年中，他有机会接触到各类书籍。

如饥似渴的求知欲望，勤奋刻苦的钻研精神，使他很快获得了丰富的自然科学知识，特别是对于电学和化学实验，更有较深的研究。

1810年，法拉第开始听科学家塔特林的的自然科学讲座，并在美术家玛斯克力那里学会了制图。

1812年，法拉的开始听戴维的化学讲座，他把听讲记录整理后寄给戴维，并自荐到皇家学会工作。

法拉第受到了戴维的赏识，并于1813年3月初，成为戴维的助手。

法拉第的超群能力很快被戴维发现，因而不断受到戴维的重用。

1813年10月，法拉第随戴维夫妇到欧洲大陆各国讲学和参观访问达一年之久，先后去过法国、意大利、德国和比利时等。

这使法拉第得到了一次很好的学习机会，并结识了许多优秀的科学家，如安培、盖?吕萨克等人。

1815年4月回国后，法拉第开始投入了紧张的科学研究工作。

他发挥惊人的才智，取得了一系列的重要成果。

1820年奥斯特发现了电流对磁针的作用后，法拉第开始热衷于电磁学的研究。

学科代码学科名称A数理科学B化学科学C生命科学D地球科学E工程与材料科学F信息科学G管理科学A01数学A0101基础数学A010101数论A01010101解析数论A01010102代数数论A01010103丢番图分析A01010104超越数论A01010105模型式与模函数论A01010106数论的应用A010102代数学A01010201群论A01010202群表示论A01010203李群A01010204李代数A01010205代数群A01010206典型群A01010207同调代数A01010208代数K理论A01010209Kac-Moody代数A01010210环论A01010211代数(可除代数)A01010212体A01010213编码理论与方法A01010214序结构研究A010103几何学A01010301整体微分几何A01010302代数几何A01010303流形上的分析A01010304黎曼流形与洛仑兹流形A01010305齐性空间与对称空间A01010306调和映照及其在理论物理中的应用A01010307子流形理论A01010308杨--米尔斯场与纤维丛理论A01010309辛流形A010104拓扑学A01010401微分拓扑A01010402代数拓扑A01010403低维流形A01010404同伦论A01010405奇点与突变理论A01010406点集拓扑A010105函数论A01010501多复变函数论A01010502复流形A01010503复动力系统A01010504单复变函数论A01010505Rn中的调和分析的实方法A01010506非紧半单李群的调和分析A01010507函数逼近论A010106泛函分析A01010601非线性泛函分析A01010602算子理论A01010603算子代数A01010604泛函方程A01010605空间理论A01010606广义函数A010107常微分方程A01010701泛函微分方程A01010702特征与谱理论及其反问题A01010703定性理论A01010704稳定性理论、分支理论A01010705混沌理论A01010706奇摄动理论A01010707复域中的微分方程A01010708动力系统A010108偏微分方程A01010801连续介质物理与力学、及反应扩散等应用领域中A01010802几何与数学物理中的偏微分方程A01010803微局部分析与一般偏微分算子理论A01010804非线性椭圆（和抛物）方程研究中的新方法和新A01010805混合型及其它带奇性的方程A01010806非线性波、非线性发展方程和无穷维动力系统A010109数学物理A01010901规范场论A01010902引力场论的经典理论与量子理论A01010903孤立子理论A01010904统计力学A01010905连续介质力学等方面的数学问题A010110概率论A01011001马氏过程A01011002随机过程A01011003随机分析A01011004随机场A01011005鞅论A01011006极限理论A01011007概率论在调和分析、几何及微分方程等方面的应A01011008在物理、生物、化学管理中的概率论问题A01011009平稳过程A010111数理逻辑与数学基础A01011101递归论A01011102模型论A01011103证明论A01011104公理集合证A01011105数理逻辑在人工智能及计算机科学中的应用A0102应用数学A010201数理统计A01020101抽样调查与抽样方法A01020102试验设计A01020103时间序列分析及其算法研究A01020104多元分析及其算法研究A01020105数据分析及其图形处理A01020106非参数统计方法A01020107应用统计中的基础性工作A01020108统计线性模型A01020109参数估计方法A01020110随机过程的统计理论及方法A01020111蒙特卡洛方法 (统计模拟方法) A010202运筹学A01020201线性与非线性规划A01020202整数规划A01020203动态规划A01020204组合最优化A01020205随机服务系统A01020206对策论A01020207不动点算法A01020208随机最优化A01020209多目标规划A01020210不可微最优化A01020211可靠性理论A010203控制论A01020301有限维非线性系统A01020302分布参数系统的控制理论A01020303随机系统的控制理论A01020304最优控制理论与算法A01020305参数辨识与适应控制A01020306线性系统理论的代数与几何方法A01020307控制的计算方法A01020308微分对策理论A01020309稳健控制A010204若干交叉学科A01020401信息论及应用A01020402经济数学A01020403生物数学A01020404不确定性的数学理论A01020405分形论及应用A010205计算机的数学基础A01020501可解性与可计算性A01020502机器证明A01020503计算复杂性A01020504VLSI的数学基础A01020505计算机网络与并行计算A010206组合数学A01020601组合计数A01020602组合设计A01020603图论A01020604线性计算几何A01020605组合概率方法A0103计算数学与科学工程计算A010301偏微分方程数值计算A01030101初边值问题数值解法及应用A01030102非线性微分方程及其数值解法A01030103边值问题数值解法及其应用A01030104有限元、边界元数值方法A01030105变分不等式的数值方法A01030106辛几何差分方法A01030107数理方程反问题的数值解法A010302常微分方程数值解法及其应用A01030201二点边值问题A01030202STIFF 问题研究A01030203奇异性问题A01030204代数微分方程A010303数值代数A01030301大型稀疏矩阵求解A01030302代数特征值问题及其反问题A01030303非线性代数方程A01030304一般线性代数方程组求解A01030305快速算法A010304函数逼近A01030401多元样条A01030402多元逼近A01030403曲面拟合A01030404有理逼近A01030405散乱数据插值A010305计算几何A01030501曲面造型A01030502曲面光滑拼接A01030503曲面设计A01030504体素拼接A01030505几何问题的计算机实现A010306新型算法A01030601并行算法A01030602多重网格技术A01030603自适应方法A01030604区间分析法及其应用A02力学A0201一般力学A020101分析力学A020102动力系统的分岔、混沌A020103运动稳定性与控制A020104非线性振动与控制A020105多体动力学A020106转子动力学A020107弹道力学和飞行力学A020108理性力学A020109力学中的反问题A020110力学发展史学A0202固体力学A020201弹性力学与塑性力学A020202疲劳与断裂力学A020203损伤、破坏机理和微结构演化A020204本构关系A020205复合材料力学A020206新型材料的力学问题A020207极端条件下的材料和结构A020208微机电系统中的固体力学问题A020209岩体力学和土力学A020210冲击动力学A020211结构力学A020212结构振动与噪声A020213结构优化和可靠性分析A020214制造工艺力学A020215实验固体力学A020216计算固体力学A020217流固耦合作用A0203流体力学A020301流动的稳定性A020302湍流A020303水动力学A020304空气动力学A020305分层流A020306非平衡流A020307渗流A020308多相流A020309非牛顿流A020310内流A020311化工流体力学A020312工业空气动力学A020313微重力流体力学A020314微机电系统中的流体力学问题A020315流动噪声与控制A020316稀薄气体力学A020317实验流体力学A020318计算流体力学A0204交叉与边缘领域的力学A020401物理力学A020402爆炸力学A020403环境流体力学A020404生物力学A020405电磁流体力学和等离子体动力学A03天文学A0301宇宙学A0302星系和类星体A0303恒星物理与星际物质A0304太阳和太阳系A0305射电天文A0306空间天文A0307理论天体物理A0308天体测量和天文地球动力学A0309天体力学和人造卫星动力学A0310时间、频率A0311天文仪器A0312天文学史A0313其它A04物理学(Ⅰ)A0401凝聚态物性Ｉ：结构、力学和热学性质A040101液体和固体结构；晶体、非晶、准晶的物质结构A040102凝聚态物质的力学和声学性质A040103晶格动力学和晶体统计学A040104状态方程、相平衡和相变A040105凝聚态物质的热学性质A040106凝聚态物质的输运性质A040107量子流体和固体;液态氦和固态氦A040108表面和界面;薄膜和晶须；人工微结构（结构和 A0402凝聚态物性Ⅱ：电子结构、电学、磁学和光学性A040201电子态A040202凝聚态物质中的电子输运A040203表面.界面.薄膜和低维系统的电子结构及电学性A040204超导电性A040205磁学性质A040206凝聚态物质的磁共振和弛豫;穆斯堡尔效应A040207介电性质A040208光学性质、凝聚态物质的波谱学、物质与粒子的A040209液体和固体的电子发射和离子发射;碰撞现象A040210与凝聚态物理有关的交叉学科A0403原子和分子物理A040301原子和分子理论A040302原子光谱及原子与光子相互作用A040303分子光谱及分子与光子相互作用A040304原子和分子碰撞过程及相互作用A040305研究原子和分子性质的实验设备和技术A040306特殊原子和分子的研究A040307与原子、分子有关的其它物理问题和交叉学科A0404光学A040401光在均匀介质中的传播A040402光在非均匀介质中的传播A040403像的形成和分析A040404全息照相A040405量子光学A040406微波激射A040407激光发射过程A040408激光系统和激光与物质相互作用A040409非线性光学A040410光学材料中物理问题及固体发光A040411光源和光学标准A040412光学透镜和反射镜系统A040413光学器件的原理A040414与光学有关的其它物理问题和交叉学科A0405声学A040501普通线性声学A040502非线性声学和强声学A040503航空声学和大气声学A040504水声A040505超声、量子声学和声的物理效应A040506次声A040507噪声、噪声效应及其控制A040508建筑声学A040509声的信号处理A040510声全息照相A040511语言声学A040512乐声A040513声的测量及专用仪器A040514声的转换原理A040515与声学有关的其它物理问题和交叉学科A05物理学(Ⅱ)A0501基础物理学A050101物理教育学及物理学史A050102物理学中的数学问题A050103经典物理学和量子理论A050104相对论与引力A050105热力学与统计物理学 (含混沌)A050106测量科学、一般实验技术和测试系统A0502粒子物理学和场论A050201粒子基本特性及粒子物理一般问题A050202场论中的基本问题和新方法A050203对称性及对称破缺A050204量子色动力学、强相互作用和强子物理A050205电－弱相互作用及其唯象学A050206非标准模型及其唯象学A050207新粒子A050208粒子的延展体理论A050209宇宙射线和超高能现象A050210粒子物理与宇宙学A0503核物理A050301原子核特性A050302原子核结构模型的理论研究A050303原子核统计理论研究A050304原子核高激发态、高自旋态和超形变A050305带奇异数系统、奇异核和超核A050306核内非核子自由度A050307核力与少体系统A050308强子、轻子与核相互作用A050309核物质理论及核多体方法A050310核衰变、核裂变、核聚变A050311低能核反应与散射A050312重离子核物理A050313中高能核物理A050314核天体物理A050315核数据分析和计算机模拟A0504核技术及其应用A050401离子束与物质相作用和辐照损伤A050402核分析技术 ( RBS、PIXE、NRA )A050403穆斯堡尔谱学及其应用A050404正电子湮灭技术及其应用A050405中子衍射及其应用A050406扰动角关联及其应用A050407核磁共振及其应用A050408中子活化和同位素示踪技术A050409离子束材料改性A050410核技术在地学中的应用A050411核技术在医学中的应用A050412核技术在农业中的应用A050413核技术在工业中的应用A050414核科学和其它学科的交叉A0505粒子物理与核物理实验设备A050501加速器原理和关键技术A050502离子源和电子枪A050503预加速装置和加速器部件A050504束流输运和性能测量A050505真空和超高真空技术A050506反应堆A050507辐射探测方法A050508探测技术和谱仪A050509辐射剂量及其防护A050510核电子学A0506等离子体物理A050601等离子体中的基本过程与特性A050602等离子体的加热、约束和辐射A050603等离子体动力学与电磁流体力学A050604等离子体中的混沌、孤立波、湍流等非线性现象A050605等离子体的模拟、数值方法和软件A050607等离子体诊断技术A050608等离子体与固体相互作用A050609激光束、粒子束、微波与等离子体A050610低气压低温等离子体的应用A050611热平衡低温等离子体的应用A050612非中性等离子体A050613强耦合等离子体A050614空间等离子体B01无机化学B0101无机合成和制备化学B010101合成技术B010102合成化学B010103特殊聚集态制备B0102丰产元素化学B010201稀土化学B010202钨化学B010203钼化学B010204锡化学B010205锑化学B010206钛化学B010207钒化学B010208稀有碱金属化学B010209稀散元素化学B0103配位化学B010301固体配位化学B010302溶液配位化学B010303金属有机化学B010304原子簇化学B010305功能配合物化学B0104生物无机化学B010401金属酶化学及其化学模拟B010402金属蛋白化学及其化学模拟B010403生物体内微量元素的状态及功能、受体底物相互B010404金属离子与生物膜的作用及其机理B010405金属离子与核酸化学B0105固体无机化学B010501缺陷化学B010502固体反应B010503固体表面化学B010504无机固体材料化学B0106分离化学B010601萃取化学B010602无机色层B010603无机膜分离B0107物理无机化学B010701无机化合物结构与性质B010702理论无机化学B010703无机反应机制及反应动力学B010704熔盐化学及相平衡B0108同位素化学B010801同位素分离B010802同位素分析B010803同位素应用B0109放射化学B010901核燃料化学B010902超铀元素化学B010903裂片元素化学B010904放射性核素及其标记化合物的制备和应用B010905放射分析化学B010906放射性废物处理和综合利用B0110核化学B011001低能核化学B011002高能核化学B011003裂变化学B011004重离子核化学B011005核天体化学B02有机化学B0201有机合成B020101有机合成反应B020102新化合物和复杂化合物的设计与合成B020103高选择性有机合成试剂B020104不对称合成B0202金属有机及元素有机化学B020201有机磷化学B020202有机硅化学B020203有机硼化学B020204有机氟化学B020205金属有机化合物的合成及其应用B0203天然有机化学B020301甾体及萜类化学B020302糖类黄酮类化学B020303中草药有效成份B020304具有重要应用价值的天然产物的研究B0204物理有机化学B020401活泼中间体化学B020402化学动态学B020403有机光化学B020404立体化学B020405有机分子结构与活性关系B020406具有光、电、磁特性的化合物研究B020407计算有机化学B0205药物化学B020501新药物分子设计和合成B020502药物构效关系B0206生物有机化学B020601多肽化学B020602核酸化学B020603仿生及模拟酶B020604天然酶的化学修饰及应用B020605生物合成及生物转化B0207有机分析B020701新化合物和复杂化合物的结构研究B020702有机分析、分离新方法新技术研究B020703有机化合物结构波谱学B0208应用有机化学B020801除草剂B020802植物生长促进剂B020803害虫引诱剂、昆虫信息素B020804高效、低毒、低抗性农药B020805食品化学B020806香料化学B020807染料化学B03物理化学B0301结构化学B030101体相静态结构B030102表面结构B030103溶液结构B030104动态结构B030105谱学B030106结构化学方法和理论B0302量子化学B030201基础量子化学B030202应用量子化学B0303催化B030301多相催化B030302均相催化B030303人工酶催化B030304光催化B0304化学动力学B030401宏观反应动力学B030402分子动态学B030403反应途径和过渡态B030404快速反应动力学B030405结晶过程动力学B0305胶体与界面化学B030501表面活性剂B030502分散体系B030503流变性能B030504界面吸附现象B030505超细粉和颗粒B0306电化学B030601电极过程及其动力学B030602腐蚀电化学B030603熔盐电化学B030604光电化学B030605半导体电化学B030606生物电化学B030607表面电化学B030608电化学技术B030609电催化B0307光化学B030701激光闪光光解B030702激发态化学B030703电子转移光化学、光敏化B030704光合作用B030705大气光化学B0308热化学B030801热力学参数B030802相平衡B030803电解质溶液化学B030804非电解质溶液化学B030805生物热化学B030806量热学B0309高能化学B030901辐射化学B030902等离子体化学B030903激光化学B0310计算化学B031001化学信息的运筹B031002计算模拟B031003计算控制B031004计算方法的最优化B04高分子科学B0401高分子合成B040101催化剂、聚合反应及聚合方法B040102高分子设计和合成B040103新单体及单体的新合成方法B040104聚合反应动力学B040105高分子光化学、辐射化学、等离子体化学B040106微生物参与的聚合反应、酶催化聚合反应B0402高分子反应B040201高分子老化、降解、交联B040202高分子接枝、嵌段改性B040203高分子功能化改性B040204粒子注入、辐射、激光等方法对高分子的改性B0403功能高分子B040301吸附、分离、离子交换、螯合功能的高分子B040302用于有机合成、医疗、分析等领域的高分子试剂B040303医用高分子、高分子药物B040304液晶态高分子B040305有机固体电子材料、磁性高分子B040306储能、换能、敏感材料及高分子催化剂B040307高分子功能膜B040308微电子材料、分子组装材料及器件B0404天然高分子B0405高分子物理及高分子物理化学B040501高分子溶液性质和溶液热力学B040502高分子链结构B040503高分子流变学B040504高聚物聚集态结构B040505高分子结构与性能关系B040506高聚物测试及表征方法B040507高分子材料的传质理论、强度理论、破坏机理B040508高分子多相体系B0406高分子理论化学B040601高分子聚合、交联、聚集态统计理论B040602数学、计算机方法在高分子凝聚态、分子动态学B0407聚合物工程及材料B040701聚合工程反应动力学及聚合反应控制B040702聚合物成型理论及成型方法B040703塑料、纤维、橡胶及成型研究B040704涂料、粘合剂及高分子肋剂B040705可生物降解薄膜B040706高分子润滑材料B040707其它领域中应用的高分子材料B040708高分子资源的再生和综合利用B05分析化学B0501色谱分析B050101气相色谱B050102液相色谱B050103薄层色谱B050104离子色谱B050105超临界液体色谱B050106毛细管电泳B0502电化学分析B050201伏安法B050202极谱法B050203化学修饰电极B050204库伦分析B050205光谱电化学分析B050206电化学传感器B0503光谱分析B050301原子发射光谱（包括ICP）B050302原子吸收光谱B050303原子荧光光谱B050304X射线荧光光谱B050305分子发射光谱（包括荧光光谱、磷光光谱和化学B050306紫外和可见光谱B050307光声光谱B050308红外光谱B050309拉曼光谱B0504波谱分析B050401顺磁B050402核磁B0505质谱分析B050501有机质谱B050502无机质谱B0506化学分析B050601萃取剂、显色剂、特殊功能试剂B050602色谱柱固定相、分离膜B0507热分析B0508放射分析B050801活化分析B050802质子荧光B0509生化分析及生物传感B0510联用技术B0511采样、分离和富集方法B0512化学计量学B051201分析方法与计算机技术B051202分析讯号与数据解析B0513表面、微区、形态分析B051301表面分析B051302微区分析B051303形态分析B06化学工程及工业化学B0601化工热力学和基础数据B060101状态方程与溶液理论B060102相平衡B060103热化学B060104化学平衡B060105热力学理论模型和分子系统的计算机模拟B060106热力学数据和数据库B0602传递过程B060201化工流体力学和传递性质B060202传热过程及设备B060203传质过程B060204流变学B060205颗粒学及浆料化学B0603分离过程及设备B060301蒸馏B060302蒸发与结晶B060303干燥B060304吸收B060305萃取B060306吸附与离子交换B060307机械分离过程B060308膜分离B060309其他分离技术B0604化学反应工程B060401化学(催化)反应动力学B060402反应器原理及传递特性B060403反应器的模型化和优化B060404流态化技术和多相流反应工程B060405固定床反应工程B060406聚合反应工程B060407电化学反应工程B060408生化反应工程B060409催化剂工程B0605化工系统工程B060501化学过程的控制与模拟B060502化工系统的优化B060503化工过程动态学B0606无机化工B060601常规无机化工B060602工业电化学(电解、电镀、化学腐蚀与防腐)B060603精细无机(无机颜料、吸附剂及表面活性剂等) B060604核化工与放射化工B0607有机化工B060701工业有机化工B060702精细有机化工（染料、涂料、感光剂、粘合剂与B0608生物化工与食品化工B060801生化反应动力学及反应器B060802发酵物的提取和纯化B060803生化过程的化工模拟及人工器官B060804酶化工B060805天然产物和农副产品的化学改性及深度加工B060806生物医药工程B0609能源化工B060901煤化工B060902石油化工B060903燃料电池B060904其它能源化工B0610化工冶金B061001矿产资源的利用研究B061002化学选矿与浸出B061003湿法冶金物理化学B061004等离子体冶金B061005化学涂层B0611环境化工B061101环境治理中的物理化学原理B061102三废治理技术中的化工基础B061103环境友好的化工过程B061104可持续发展环境化工的新概念B07环境化学B0701环境分析化学B070101环境中微量生命元素及其化合物的分离、分析技B070102环境中微量有机污染物的分离、分析技术B0702环境污染化学B070201大气污染化学B070202水污染化学B070203土壤污染化学B070204固体废弃物及放射性核素污染化学B0703污染控制化学B070301化学控制、防治新工艺、新技术及其基础性研究B070302无害化工艺(原料、能源和资源的综合利用)B0704污染生态化学B0705理论环境化学B0706全球性环境化学问题C01基础生物学C0101微生物学C010101微生物分类学C01010101细菌分类C01010102放线菌分类C01010103真菌分类C010102微生物生理及生物化学C010103微生物遗传育种C010104微生物方法学C010105微生物资源与生态C010106应用微生物学基础C01010601工业微生物C01010602农业、土壤微生物C010107病毒学C01010701动物病毒C01010702植物病毒C01010703微生物病毒C010108医学与兽医微生物学C01010801病毒C01010802立克次氏体(含衣原体)C01010803病原细菌(含支原体与螺旋体)C01010804病原真菌C0102植物学C010201植物结构学C01020101植物形态解剖学C01020102植物形态发生C01020103植物胚胎学C010202植物系统学与分类学C01020201植物系统发育与演化C01020202种子植物分类C01020203孢子植物分类C01020204植物区系与地理学C010203植物生理学C01020301光合作用及固氮C01020302呼吸作用、采后生理及次生物质代谢C01020303矿质营养及有机物质运输C01020304水分生理及抗性生理C01020305植物激素、生长发育及生殖生理C010204植物资源学C01020401植物资源评价C01020402植物引种驯化C01020403植物种质保存C01020404资源植物化学C0103动物学C010301动物形态学C010302动物胚胎学C010303动物分类学C010304动物生理学C010305动物行为学C010306动物进化和动物遗传学C010307动物地理学C010309保护生物学C010310实验动物学C0104生物化学和分子生物学C010401生物分子的结构与功能、合成机理及调节过程C01040101蛋白质与肽C01040102核酸C01040103酶C01040104多糖及糖复合物C01040105激素C01040106天然产物化学C010402生物膜的结构与功能C010403无机生物化学C0105生物物理学与生物医学工程学C010501理论生物物理C01050101量子生物学C01050102生物信息论和生物控制论C01050103生物功能的计算机模拟、生物数学C01050104生命现象的生物物理理论阐述C010502环境生物物理C01050201电离辐射生物物理C01050202光生物物理C01050203电磁辐射生物物理C01050204声生物物理C01050205其它环境因素对生物的作用C01050206自由基生物学C010503生物组织的物理特性C01050301生物光学C01050302生物电磁学C01050303生物声学C01050304生物力学和生物流变学C01050305生物组织的其它物理特性C010504分子生物物理C01050401生物分子结构的运动性C01050402生物分子的相互作用C01050403生物分子中的能量传递与电子传递C010505膜与细胞生物物理C010506感官与神经生物物理C010507生物物理技术C010508生物物理学研究中的新概念和新方法C010509人工器官C010510生物医学信号处理C010511生物医学测量技术C010512生物系统的建模与应用C010513生物医学超声C010514生物医学传感技术C010515生物材料C010516生物医学图象C010517其它生物医学工程学研究C0106神经生物学C010601分子神经生物学C010602细胞神经生物学C010603系统神经生物学C010604高级神经生物学C010605比较神经生物学C010606发育神经生物学C010607感觉系统神经生物学C0107生理学C010701循环生理学C010702血液生理学C010703呼吸生理学C010704消化生理学C010705泌尿生理学C010706内分泌生理学C010707特殊环境生理学C010708生殖生理学C010709年龄生理学C0108心理学C010801心理学的基本过程研究C010802认知心理学C010803生物心理学C010804医学心理学(含精神卫生学)C010805工程心理学C010806发展与教育心理学C010807运动心理学C0109细胞生物学及发育生物学C010901细胞结构与功能C010902细胞增长、分裂与分化C010903模型动植物及实验体系的建立C010904细胞工程(生物技术和细胞培养) C010905细胞代谢C010907细胞信息C010908胚的成因、形态及其形成C010909细胞间的作用、演变和再生C0110遗传学C011001植物遗传学C011002动物遗传学C011003微生物遗传学C011004人类遗传学C011005医学遗传学及遗传病C011006细胞遗传学C011007分子遗传学C011008基因工程C0111生态学C011101生态学一般理论和方法C011102个体生态学及生理生态学C011103种群生态学C011104群落与系统生态学C011105行为生态学与进化生态学C011106景观生态学与地理生态学C011107毒理生态学C011108保育生态学及恢复生态学C011109生态管理学与农业生态学C011110其它生态学及环境问题C02农业科学C0201农业基础科学C020101农业数学C020102农业物理学C020103农业气象学C020104农业化学C020105肥料学C020106农业系统管理工程C0202农学C020201作物栽培学C020202作物营养学C020203作物生理学C020204作物品种资源学C020205作物遗传育种学C02020501稻类遗传育种学C02020502麦类遗传育种学C02020503其它禾谷类作物遗传育种学C02020504油料作物遗传育种学C02020505薯类作物遗传育种学C02020506棉麻作物遗传育种学C02020507饲料作物遗传育种学C02020508糖料作物遗传育种学C02020509热带、亚热带作物遗传育种学C02020510其它经济作物遗传育种学C02020511作物遗传育种新方法C02020512作物种子学C020206植物保护学C02020601病虫测报学C02020602作物真菌病害C02020603作物细菌病害C02020604作物病毒病害C02020605作物其它病害C02020606作物虫害C02020607杂草、鼠害防治C02020608化学保护(抗药性)C02020609作物病虫害检疫学C020207植病生防C020208害虫生防C020209抗病、抗虫作物选育C020210园艺学C02021001蔬菜学C02021002瓜果学C02021003果树学C02021004食用真菌学C02021005果蔬保鲜加工中的生物学问题C02021006观赏园艺学C0203畜牧、兽医学C020301普通畜牧学C02030101畜牧学基础理论C02030102草原学C02030103遗传育种学C02030104繁殖学C02030105畜禽组织与解剖学C02030106畜禽行为学C020302畜禽营养学C020303饲料资源学C020304畜禽生理学C020305畜禽环境工程学C020306兽医学C02030601兽医学基础理论C02030602中兽医学C02030603兽医临床医学基础C02030604兽医传染病学C02030605兽医寄生虫病学C02030606畜禽病理学C02030607诊断学基础C02030608兽医药理学C020307野生经济饲养动物学C0204蚕桑、养蜂学C020401养蚕学C020402养蜂学C0205水产学C020501水产基础科学C020502水产资源学C020503水产保护学C020504水产养殖学C020505水生经济生物遗传育种学C020506水产生物学C020507水生经济动物营养学C020508水产品加工与保鲜基础理论C0206林学C020601森林基础科学C02060101森林数学C02060102木材物理学C02060103森林化学C02060104森林气象学C02060105树木生理学C02060106森林土壤学C020602森林培育学C02060201造林学C02060202种苗学C02060203森林经理学C020603森林保护学C02060301森林病理学C02060302森林昆虫学C02060303森林防火学C02060304防护林学C020604林木遗传育种学C02060401林木遗传学C02060402林木育种学C020605经济林学C020606复合农林业C020607园林学C020608森林资源学C020609荒漠化及其防治C03医学与药学C0301预防医学与卫生学C030101环境卫生学(含环境医学和卫生工程学) C03010101环境卫生监测与卫生工程学C03010102环境流行病学C03010103环境毒理学C030102劳动卫生学与职业病学C030103营养与食品卫生学C03010301营养学C03010302食品卫生学C030104儿童与少年卫生学C030105毒理学C03010501分子、遗传毒理学。

Pan Pearl River Delta Physics Olympiad 20132013年泛珠三角及中华名校物理奥林匹克邀请赛Sponsored by Institute for Advanced Study, HKUST香港科技大学高等研究院赞助Part-1 (Total 5 Problems) 卷-1（共5题）(9:00 am – 12:00 pm, Feb. 15, 2013)Q1 (9 points)A bead of mass m and initial speed v 0 hits a uniform thin rod of mass m and lengthL perpendicularly at one end, which initially rests on a horizontal plane.a) If the other end of the rod is fixed on a hinge which allows the rod to rotatefreely in the horizontal plane, and the bead stays on the rod after collision, find the mechanicalenergy loss due to the collision.b) If the rod is free to move on the plane and the bead stays on the rod after collision, find themechanical energy loss due to the collision.c) The rod is free to move on the plane. The collision is elastic. The velocity of the bead isperpendicular to the rod right after the collision. Find the angular speed of the rod, and the speeds ofthe bead and the center of mass of the rod.第一题 (9分)一质量为m 的小球以初速度0v 垂直撞击一个质量同为m 长度为L 的均匀细杆端点。

物理学是研究物质的基本结构和物质运动最一般规律的科学。

迄今为止，人类认识的宇宙间的力有四种，那就是强力、弱力、电磁力、万有引力。

虽然这四种力无论从强度上，还是从作用距离上都有着巨大的差异。

但是理论物理学家却认为自然界是和谐的，统一的，四种力之间不仅具有内在联系，而且是统一的。

长期以来，世界上有不少物理学家，一直在试图找到一个统一、简洁、和谐的数学公式，来概括这四种自然力。

1、统一理论的进展从本世纪20年代开始，爱因斯坦花费了半生的精力，力图把电磁力与万有引力统一起来。

海森堡也作了种种尝试，但都没有成功。

直到1967年，温伯格、萨拉姆、格拉肖等人提出了弱力与电磁力的统一模型，统一理论才取得了一点进展。

G·S·W理论所预言的四个规范波色子有三个得到了证实，但仍有一个希格斯粒子没有找到。

因此，承认该理论还为时过早。

在G·S·W理论得到了部分证实之后，近年来一些物理学家提出各种“大统一”理论（GUTS），试图证明除引力外的其他三种自然力同源。

被称为“SU （5）型”的乔治·格拉肖的大统一理论认为：（1）质子的寿命为1031年，主要衰变为正电子和π介子；（2）存在着名为“磁单极子”的很重的基本粒子。

然而，“大统一”理论未得到任何证实。

2、爱因斯坦广义相对论难以解释的问题爱因斯坦于本世纪初，在牛顿引力理论的基础上，建立了广义相对论，即引力理论的相对论。

虽然广义相对论能够解释水星的近日点的进动，预言了光线在恒星附近的偏折，但它仍然难以解释天体物理学中几个最基本的问题，即2.1 宇宙遗失97%质量问题；2.2 星系的外缘恒星比内缘恒星公转速度快的问题；2.3 星系的形状问题。

3、超统一场论的基本思想超统一场论所要解决的是支配天体运动的力、弱力、强力及电磁力四种力的统一。

面对差异如此之大的四种力，它摈弃了“弱电统一理论”中相互作用是交换虚光子或中间波色子的过程，代之以能量和能量守恒为核心的场论。