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现代物理学在科技中的应用

现代物理学在科技中的应用
现代物理学在科技中的应用

现代物理学在航天技术中的应用

我国航天技术持续的不断发展,为我国空间科学的发展以及空间探测奠定坚实的基础。空间的物理学研究将不仅带动我国基础科学研究,而且将引领我国航天技术水平的进一步提高,有效促进空间科学与航天科技水平的协调发展。自上世纪90年代开始,我国利用“神舟”号飞船和返回式卫星,在空间材料和流体物理以及空间技术研究等领域开展了大量实验研究,取得一批重要成果。根据我国空间科学中长期发展规划,将利用返回式卫是进行微重力科学实验,同时探讨进行引力理论验证的专星方案。空间的物理学研究涉及空间基础物理、微重力流体物体、微重力燃烧、空间材料科学和空间生物技术等学科领域。空间基础物理涉及当今物理学的许多前沿的重大基础问题,在科学上极为重要,在我国还是薄弱领域。随着我国经济实力的增长,应该适时地安排引力理论家验证的专星研究。

一、空间引力实验与引力波探测基础物理实验研究

检验现有引力理论的假设和预言、寻找新的相互作用和引力波探测将为认识引力规律和四种相互作用的统一理论提供实验依据。加强空间引力实验和空间天文观测对于我国在空间基础科学领域参与国际竞争和发展高新空间技术具有重要牵引意义。与会专家认为应开展如下研究工作:

1、空间等效原理实验检验(TEPO);

2、空间微米作用程下非牛顿引力实验检验(TISS);

3、激光天文动力学空间计划(ASTROD);

4、空间引力波探测。

二、空间的冷原子物理和原子钟研究

冷原子和玻色爱因斯坦凝聚是当代物理学中最活跃的领域之一,它为探索宏观尺度上物质的量子性质提供了独一无二的介质。该领域的研究可以加深人们对基本物理规律的理解,同时具有重要的应用前景。此外,高准确度的时间频率标准是精密测量和探索研究基本物理问题的关键和基础,在应用技术上均占有是十分重要的地位。微波原子钟与光钟在空间物理有着广泛的应用前景,它不仅可以改进卫星定位导航系统,而且在深空跟踪和星座定位等深空科学上有着不可替代的作用。为了突破地面实验的温度极限和空间尺度,增加测量时间,以便进行更高精度的测量和探索新的物理现象,在微重力环境下进行冷原子物理实验是非常

必要的。专家建议开展如下研究工作:

1、空间实验室中的物质波及其相干性研究;

2、微重力条件下用冷原子和玻色爱因斯坦凝聚探索物理极限;

3、空间超高精度微波原子钟;

4、空间高精度光钟。

三、微重力流体物理

微重力流体物理是微重力科学的重要领域,它是微重力应用和工程的基础,人类空间探索过程中的许多难题的解决需要借助于流体物理的研究。在基础研究方面,微重力环境为研究新力学体系内的运动规律提供了极好的条件,诸如非浮力的自然对流,多尺度的耦合过程,表面力驱动的流动,失重条件下的多相流和沸腾传热等。近年来,复杂流体(软物质)的力学和物理学,接触角、接触线和浸润现象等与物理化学密切相关的领域也越来越受到关注。微重力流体物理所涉及的许多过程与微尺度流动中的过程有许多相似性,引起人们的兴趣。以中科院力学所国家微重力实验室为主的流体物理研究在国际上取得了一席之地。专家建议开展简单流体、复杂流体、微重力气液两相流动与传热研究等研究工作。

四、空间材料科学

空间材料科学曾是微重力科学中耗资最大的领域,材料科学各分支领域的学者都希望在空间微重力环境中去研究凝固过程的机理和制备高质量的材科。空间微重力环境是制备、研究多元均匀块体材料的最佳场所,其主要特征就是消除了因重力而产生的沉降、浮力对流和静压力梯度。由于浮力减弱,密度分层效应的消失,可以使不同密度的介质均匀地混合。由于空间微重力环境中静压力梯度几乎趋于零,而能提供更加均匀的热力学状态。这种条件更有利于研究物质的热力学本质和流体力学本质,探索、研制新型的材料和发现材料的新功能。目前空间材料科学研究的重点是利用空间实验的成果改进地面材料制备技术,以及利用空间微重力环境测量高温熔体的输运系数。在国际空间站的欧洲和日本压力舱中,都有材料研究的专柜。由于空间政策的调整,美国的空间材料科学研究计划己基本取消。我国空间材料科学在林兰英先生的倡导和指导下,一批学者积极参与,取得了重要学术成果。

与会专家认为,利用微重力环境进行材料科学研究,不仅可以发展材料科学理论,还可发展新型材料和新型加工工艺。微重力环境可以制备出一些比地面更好的高品质材料,空间材料科学的进展及空间材料制备的技术可以改进空间和地面的材料加工,特别是为地面的晶体生长和铸造技术提供帮助。空间材料科学涉及的领域有金属材料、半导体材料、光学晶体材料、纳米材料和高分子与生物医

学材料等。与会专家建议,在加强地基研究和人才队伍建设的基础上,创造条件开展空间材料科学的搭载实验。

五、小结

空间科学是国家科学实力和综合实力的实际体现,深入开展空间科学实验是进行载人航天(含载人空间站)的需要,是我国基础物理、流体物理、燃烧、材料科学以及生物技术等学科发展的需求,是促进人类健康(如生物技术、基础生物学等)与提高人类生活质量的需求。开展空间科学技术研究能够极大地促进地面实验技术的进步,同时促进深空探索的进一步发展。

与会专家认为,伴随着我国空间技术的飞速发展,加强空间学科研究的时机已经成熟。一致认为深入开展空间的物理学研究(包括空间基础物理、微重力流体物体、空间材料科学和空间生物技术等学科领域)应当紧密结合国家科技战略目标(能源、农业和健康)和载人航天的关键问题(防火等),促进地面高技术发展(生物工程,新材料等)和基础研究(引力理论,生命科学等),并为卫星型号任务进行前期研究(全球重力测量的加速度计,高精度时标等)。通过充分论证和地基预研,遴选有重大应用价值和重要科学意义的空间实验项目,使该领域研究持续地发展。

与会专家指出,根据我国载人航天计划和空间科学计划的需求,今后一段时间为发展空间的物理提供极好的机遇。中国学者要抓住机遇在微重力科学和应用上做出重大贡献。在充分讨论的基础上,就我国今后空间的物理学领域的发展,与会专家提出了如下建议:

1. 加强空间的物理学的地面预先研究及其支持强度,发展关键技术;

2. 加强空间基础物理的研究,专门召开以空间引力实验为主题的研讨会;

3. 充分利用暴露平台(如载人飞船工程、返回式卫星搭载)开展相关实验;

4. 建议安排微重力实验火箭进行空间科学实验。

第三章声 第4节声与现代科技 一、选择题 1.下列事例是利用声传递能量的是() A.医生用听诊器诊断病情 B.利用超声波排除人体内的结石 C.渔民捕鱼时利用声呐探测鱼群的位置 D.蝙蝠利用“回声定位”确定目标的位置 2. 关于声现象,下列说法正确的是 A.调节手机音量是为了改变声音的音调 B.考场附近禁止鸣笛,是在声源处减弱噪声 C.超声波的传播不需要介质 D.医生通过听诊器给病人诊病是利用声波可以传递能量3.(2019·西宁)关于声现象,下列说法中错误的是() A.人们利用超声波能够测出海底的深度 B.发声体的振幅越大,响度越大 C.声音在各种介质中的传播速度一样大 D.“禁鸣喇叭”是在声源处减弱噪声 4.(2019·朝阳)下列有关声现象的叙述正确的是() A.摩托车安装消声器,是在传播途径中控制噪声 B.能够分辨出不同乐器的声音,主要是因为它们的音调不同C.利用B超检查身体,说明声音可以传递能量 D.手机铃声是通过空气传到人耳的 5. 如图,是四个与声现象相关的图形,下列说法正确的是()

A .图甲可以说明真空能够传声 B .图乙可以探究音色与频率的关系 C .图丙可以探究响度与振幅的关系 D .图丁的倒车雷达可以说明声能够传递能量 6. 下列有关声现象的说法正确的是( ) A .通过响度分辨不同乐器演奏的声音 B .笛子发出的声音是由笛子振动产生的 C .教室内安装噪声检测装置,学生可以免受噪声干扰 D .通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度 7. 下列关于声现象的说法正确的是( ) A .在真空中,声音的传播速度是3×108m/s B .调节电视机的音量,是为了改变声音的响度 C .医生借助“B 超 ”诊断疾病,说明声波能传递能量 D .中考期间禁止鸣笛,是在人耳处减弱噪声 8.(2019·绥化)关于声现象,下列说法正确的是( ) A .声音在空气中传播速度是340m/s B .地震、火山爆发只有超声波产生 C .工厂用的防噪声耳罩是在声源处减弱噪声 D .用超声波排除人体内的结石是利用了声可以传递能量 9. 下列与声现象有关的说法中正确的是( ) A. 高速公路两旁的隔音板可防止噪声的产生 B. 汽车安装的倒车雷达是利用超声波工作的 C. 医生用听诊器检查病情时,提高了声音的音调 D. 太空中的宇航员能对话,表明声音能够在真空中传播 10. 下列说法中,错误的是( ) 甲 乙 丙 丙

变分原理在物理学中的应用 [摘要]从变分法出发,简述了变分原理的建立和发展;并就变分原理在各个学科的应用予以列举,为变分原理的初学者作以引导。 [关键字] 变分法;变分原理;发展历程;应用。 引言 变分原理愈来愈引起重视。固体力学变分原理的发展最为成熟,流体力学变分原理近年来也获得突破, 电磁学、传热学等领域变分原理在不断应用和发展。这是因为变分原理与有限元结合起来使古典的变分原理焕发青春[1]。本文就变分原理的发展历程和变分原理在物理学中的应用予以概括, 以形成一个了解变分原理的脉络,为更好的应用变分原理打下基础。 1.变分原理发展简史 年份历史事件 1696年约翰·伯努利提出最速曲线问题开始出现 1733年欧拉首先详尽的阐述了这个问题. 他的《变分原理》(Elementa Calculi Variationum)寄予了这门科学这个名字。 1786年拉格朗日确定了变分法, 但在对极大和极小的区别不完全令人满意。 1810~1831年Vincenzo Brunacci, Carl Friedrich Gauss, Simeon Poisson,Mikhail Ostrogradsky和Carl Jacobi对于这两者的区别都曾做出过贡献。 1842年柯西Cauchy浓缩和修改了变分法,建立了一套严格的理论。 1849~1885年Strauch, Jellett, Otto Hesse, Alfred Clebsch和Carll写了一些其他有价值的论文和研究报告。 1872年Weierstrass系统建立了实分析和复分析的基础,基本上完成了分析的算术化。他关于这个理论的著名教材是划时代的, 并且他可能是第一个将变分法置于一个稳固而不容置疑的基础上的。 1900年希尔伯特(Hilbert)发表的第20和23个数学问题促进了变分思想更深远的发展。 20世纪初David Hilbert, Emmy Noether, Leonida Tonelli, Henri Lebesgue和Jacques Hadamard 等人做出重要贡献。 20世纪30年代Marston Morse 将变分法应用在Morse理论中。

初中物理知识在实际生活中的一些应用 寨里中学刘善锋 物理是一门历史悠久的自然学科,物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的加深起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了重要的影响。从亚里士多德时代的自然哲学,到牛顿时代的经典力学,直至现代物理中的相对论和量子力学等,都是物理学家的科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。随着科技的发展、社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域。 新课程标准告诉我们“义务教育阶段的物理课程应贴近学生生活,符合学生认知特点,激发并保持学生的学习兴趣,通过探索物理现象,揭示隐藏其中的物理规律,并将其应用于生产生活实际,培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。”在生活中,我们会接触到各种各样的物体,为了更好的了解和使用它们,就要用到相关的物理知识。用身边的事例去解释和总结物理规律,学生易于接受和理解。只要时时留意,经常总结,就会不断发现有利于物理教学的事例,从而丰富我们的课堂,活跃教学气氛,简化物理概念和规律。 物理学存在于物理学家的身边。勤于观察的意大利物理学家伽利略,在比萨大教堂做礼拜时,悬挂在教堂半空中的铜吊灯的摆动引起了他极大的兴趣,后来反复观察,反复研究,发现了摆的等时性原理;勇于实践的美国物理学家富兰克林,为认清“天神发怒”的本质,在一个电闪雷鸣、风雨交加的日子,冒着生命危险,利用一个带铁丝的风筝将“上帝之火”请下凡间,由此发明了避雷针;古希腊阿基米德发现阿基米德原理;牛顿从苹果落地发现了万有引力定律;德国物理学家伦琴发现X射线……研究身边的琐事并因此成名的物理学家的事例不胜枚举。 物理学也存在于同学们身边。学习了电学知识后,同学们发现电在我们生活中起着举足轻重的作用。电灯、电视机、电饭煲、电褥子、电磁炉等,在很多家庭中都是必需品。当某个时候突然停电时,我们会变得手足无措。没有了电视,我们会觉得生活很单调;没有了电灯,我们会觉得回到了点煤油灯的时代。特别是现在的孩子,每次遇到这种情况,他们都会感叹电在现代文明中的重要作用。 于是,同学们自发的对家庭中涉及到电的物体进行了探究。经过一段时间的努力,他们得出各种各样的结论。在交流的基础上,各小组进行了汇总,得出几方面的结论: 一、在家庭线路安装方面 1.电表箱中电能表的选择,220V 20A的规格满足了大多数家庭用电器总功率 过大的要求。 2.电线的选择,2.5平方毫米的铜导线允许通过的最大电流23A,即与电能表 相匹配,又满足了大功率用电器对导线的安全要求。 3.闸刀开关中的保险丝,熔点低,电阻大。当线路中出现短路或过载时能自 动熔断,起到保护电路的作用。 4.漏电断路器,比闸刀开关更先进一些,除了对短路和过载起作用外,对于 意外的漏电和触电事故能起到自动跳闸的作用,更好的保障我们的人身安全。 5.三孔插座中的地线,可以把漏电电流及时的导入大地,避免了因用电器漏 电造成的人身触电事故。洗衣机、空调和其它大功率用电器的电源线都是三线 插头,就是为了和地线配套使用。 二、厨房中的电器 1.电饭煲利用电流的热效应,把电能转化为热能,它的热效率较低。 2.电磁炉能把电能转化为电磁能,电磁能转化为电能,电能再转化为热能。

题目:浅谈物理学与科学技术的关系姓名:李焘 专业:物理学类 学号:20112200207

浅谈物理学与现代科学技术的关系 摘要:科学技术的发展对我们的生活水平、生活方式、文化教育等方面的影响是极为深刻的.从日常的衣食住行中,处处可以感受到科学技术给我们生活带来的变化。各种合成纤维大大丰富了人们的衣着面料;农业的增产提供了丰富的食品,改善了人民的食品结构;至于汽车、飞机的发明和普及带给人们交通的方便、快捷;医学的进步提高了人民的健康水平,延长了平均寿命;教育的普及提高了人民的文化水平;电灯、电话、家用电器的普及大大方便了我们的生活……这样的例子不胜枚举。而这些发展却离不开物理学…… 关键词:物理学科学技术关系 一、物理学在现代科学技术发展中的作用与地位 现代科学技术正以惊人的速度发展。而在物理学中每一项科学的发现都成为了新技术发明或生产 方法改进的基础。 在18世纪以蒸汽机为动力的生产时 代,蒸汽机的不断提高改进,物理 学中的热力学与机械力学是起着相 当重要的作用的。 19世纪中期开始,电力在生产技术 中日益发展起来了,这是与物理中 电磁学理论建立与应用分不开的。 20世纪初相对论和量子力学的建立,诞生了近代物理,开创

了微电子技术的时代。半导体芯片,电子计算机等随之应运而生。可以毫不夸张的说,没有量子力学也就没有现代科技。 20世纪80年代高温超导体的研究取得了重大突破,为超导体的实际应用开辟了道路。磁悬浮列车等。80年代,我国高温超导的研究走在世界的前列。 20世纪90年代发展起来的纳米技术,使人们可以按照自己的需要设计并重新排列原子或者原子团,使其具有人们希望的特性。纳米材料的应用现是一个新兴的又应用很广泛的前沿技术。秦始皇兵马俑的色彩防脱。 在牛顿力学和万有引力定律的基础上发展起来的空间物理,能把宇宙飞船送上太空,使人类实现了飞天的梦想。 激光物理的进展使激光在制造业、医疗技术和国防工业中的得到了广泛的应用。 生命科学的发展也离不开物理学。脱氧核糖核酸(DNA)是存在于细胞核中的一种重要物质,它是储存和传递生命信息的物质基础。1953年生物学家沃森和物理学家克里克利用X射线衍射的方法在卡文迪许(著名实验物理学家)的实验室成功地测定了DNA的双螺旋结构。 …… 物理学本身就是以实验为基础的科学,物理学实验既为物理学发展创造了条件,同时也为了现代工农业生产技术的研究打下了物质基础。

一、 单选题(题数:50,共 50.0 分)
1
无限长导线周围的磁场分布为()。(I 是电流强度,r 是到电流心的距离,u 是磁常数)(1.0 分)
1.0 分
?
A、
u 乘 r 除以 I
?
B、
u 乘 I 除以周长
?
C、
u乘I
?
D、
u 乘 I 再乘周长的一半
我的答案:B
2
哥本哈根学派的量子力学统计诠释是由下列哪位科学家提出的?()(1.0 分)
1.0 分
?
A、
波尔
?
B、
波恩

?
C、
波色
?
D、
玻尔兹曼
我的答案:B
3
热力学概率与熵的关系是()。 (设熵为 S,热力学概率为 v,k 为波尔兹曼常数) (1.0 分)
1.0 分
?
A、
熵等于 k 和 v 的对数乘积
?
B、
熵等于 k 和 v 的乘积
?
C、
熵等于 k 平方和 v 的乘积
?
D、
熵等于 k 和 v 的对数平方的乘积
我的答案:A
4
焦耳证明了热是物质运动的一种形式,从而否定了()。(1.0 分)
1.0 分
?
A、

经典力学
?
B、
光的波动性
?
C、
相对论
?
D、
热质说
我的答案:D
5
刚体有几个自由度?()(1.0 分)
1.0 分
?
A、
2
?
B、
3
?
C、
6
?
D、
9
我的答案:C
6

群论的应用 关于几何体或其他数学、物理对象的对称概念看起来很明显,但给对称这个概念一个精确的和一般的描述,特别是对称性质的量上的计算,使用一般的数学工具很困难。为了研究象对称这样的规律,在18世纪末、19世纪初出现了群论。群论最初主要研究置换问题,随着群论研究的深入。群论已成为近世数学的一个重要分支,并分裂成许多或多或少的独立科目:群的一般理论、有限群论、连续群论、离散群论、群的表示论、拓扑群等。19世纪到20世纪,群通过其表示论在自然科学中得到了广泛的应用,例如在几何学、结晶学、原子物理学、结构化学等领域,群的表示经常出现在具有对称性的问题研究中。如今,群论的方法和概念,不仅是解决对称规律的重要工具,而且是解决其他许多问题的重要工具。本文主要是简单说明一下群论在机器人、密码学、网络、原子物理中的应用。 1. 群论在机器人中的应用。 在机器人领域,群论最初主要应用在机器人运动学的研究中,随着研究的进一步深入,机器人的装配,标定和控制等都用到群论。从群论的角度来看,机器人的位置无论是用矢量表示,还是用旋量表示,或以四元数、双四元数等其他形式表示,其运动变换可以看作是群运算。因为在变换过程中,连杆的内部结构不变,其变换可以看作是欧几里德群的子群,群中的变换包括旋转和平移两种。在机器人运动学中,若采用群描述机器人的运动、可以使表达更简洁更通用,便于符号推理,利用群论描述机器人运动还便于设计通用的机器人语言。在机器人操作中,操作物体通常是对称的或具有对称的特性,用一般的数学工具很难描述其相对位置,而用群可以很方便地描述其相对关系。特别是在装配任务中,当相互匹配的两个零件具有对称性时,它们有很多装配位置,用一般的数学工具比较难描述,用群就可很容易地表示并进行推理。机器人在许多操作过程中具有非线性和非完整性,常用的线性控制不能满足其控制性能要求,人们开始用非线性系统的几何理论来解决,其状态变换是在流形上进行的,它使用的工具是李群和李代数,李群是连续群中重要的一种。 2.群论在密码学的应用。 自从1984年N.R.Wager和M.R.Magyarik提出了第一个用组合群论的理论构造公钥密码体制的方法以来,在密码学家们的共同努力下,利用组合群论的理论已经提出多个公钥密码体制和密钥交换协议。由于组合群论中的数学工具和以前数论中的内容截然不同,有必要对组合群论中的一些定义和定理加以说明,从而可运用到密码学中去,得到不同的加密算法。 群G称作是有限生成的,如果G存在有限个生成元 1,2, g g…, n g,满足G中任意一个元素都可以表示成生成元和它们的逆的有限乘积。

现代物理学在航天技术中的应用 我国航天技术持续的不断发展,为我国空间科学的发展以及空间探测奠定坚实的基础。空间的物理学研究将不仅带动我国基础科学研究,而且将引领我国航天技术水平的进一步提高,有效促进空间科学与航天科技水平的协调发展。自上世纪90年代开始,我国利用“神舟”号飞船和返回式卫星,在空间材料和流体物理以及空间技术研究等领域开展了大量实验研究,取得一批重要成果。根据我国空间科学中长期发展规划,将利用返回式卫是进行微重力科学实验,同时探讨进行引力理论验证的专星方案。空间的物理学研究涉及空间基础物理、微重力流体物体、微重力燃烧、空间材料科学和空间生物技术等学科领域。空间基础物理涉及当今物理学的许多前沿的重大基础问题,在科学上极为重要,在我国还是薄弱领域。随着我国经济实力的增长,应该适时地安排引力理论家验证的专星研究。一、空间引力实验与引力波探测基础物理实验研究检验现有引力理论的假设和预言、寻找新的相互作用和引力波探测将为认识引力规律和四种相互作用的统一理论提供实验依据。加强空间引力实验和空间天文观测对于我国在空间基础科学领域参与国际竞争和发展高新空间技术具有重要牵引意义。与会专家认为应开展如下研究工作: 1、空间等效原理实验检验(TEPO); 2、空间微米作用程下非牛顿引力实验检验(TISS); 3、激光天文动力学空间计划(ASTROD); 4、空间引力波探测。 二、空间的冷原子物理和原子钟研究 冷原子和玻色爱因斯坦凝聚是当代物理学中最活跃的领域之一,它为探索宏观尺度上物质的量子性质提供了独一无二的介质。该领域的研究可以加深人们对基本物理规律的理解,同时具有重要的应用前景。此外,高准确度的时间频率标准是精密测量和探索研究基本物理问题的关键和基础,在应用技术上均占有是十分重要的地位。微波原子钟与光钟在空间物理有着广泛的应用前景,它不仅可以改进卫星定位导航系统,而且在深空跟踪和星座定位等深空科学上有着不可替代的作用。为了突破地面实验的温度极限和空间尺度,增加测量时间,以便进行更高精度的测量和探索新的物理现象,在微重力环境下进行冷原子物理实验是非常必要的。专家建议开展如下研究工作: 1、空间实验室中的物质波及其相干性研究; 2、微重力条件下用冷原子和玻色爱因斯坦凝聚探索物理极限; 3、空间超高精度微波原子钟; 4、空间高精度光钟。 三、微重力流体物理 微重力流体物理是微重力科学的重要领域,它是微重力应用和工程的基础,人类空间探索过程中的许多难题的解决需要借助于流体物理的研究。在基础研究方面,微重力环境为研究新力学体系内的运动规律提供了极好的条件,诸如非浮力的自然对流,多尺

宇宙大爆炸 摘要:宇宙大爆炸形成了宇宙 关键词:大爆炸粒子恒星宇宙 宇宙的本来概念是指屋檐和栋梁或指时间和空间。《淮南子?览冥训》:“凤凰之翔,至德也……而燕雀佼(骄)之,以为不能与之争于宇宙之间。”高诱注:…宇,屋檐也;宙,栋梁也。?《淮南子?原道训》高诱注:…四方上下曰宇,古往今来曰宙,以喻天地地球是处于宇宙的那个部位,宇宙有没有起源,何时起源,又将何时毁灭。宇宙大爆炸形成了宇宙。大约在150亿年前,宇宙所有的物质都高度密集在一点,有着极高的温度,因而发生了巨大的爆炸。大爆炸以后,物质开始向外大膨胀,就形成了今天我们看到的宇宙。 宇宙最开始,没有物质只有能量,大爆炸后物质由能量转换而来,当代粒子物理学告诉我们,在足够高的温度下,物质粒子可以由光子的碰撞产生出来。下面是宇宙物质进化的详细过程: 宇宙诞生第1/10000秒,温度达几十万亿开,大于强子和轻子的阈温,光子碰撞产生正反强子和正反轻子,同时其中也有湮灭成光子。在达到平衡状态时,粒子总数大致于光子总数相等,未经湮灭的强子破碎为“夸克”,此时夸克处于没有任何相护作用的“渐进自由状态”。宇宙中的粒子品种有:正反夸克,正反电子,正反中微子。最后,有十亿分之一的正粒子存留下来 时标0.01秒温度1000亿开,小于强子阈温大于轻子阈温。光子产生强子的反应已经停止,强子不再破碎为夸克,质子中子各占一半,但由于正反质子正反中子不断湮灭,强子数量减少。中子与质子不断相护转化,到1.09秒时,温度100亿开,质子:中子=76:24 时标13.82秒,温度小于30亿开,物质被创造的任务完成。中子衰变现象出现,衰变成质子加电子加反中微子。这时质子:中子=83:17 时标3分46秒,温度9亿开,反粒子全部湮灭,光子:物质粒子=10亿:1,中子不再衰变,质子:中子=87:13;这时出现了一个非常重要的演化:由2个质子和2个中子生成1个氦原子核,中子因受核力约束而保存下来。宇宙进入核合成时代。 时标30万—70万年,温度4000—3000开,能量和物质处于热平衡状态。开始出现稳定的氢氦原子核,宇宙进入复合时代。在后期宇宙逐步转变为以物质为主的时代。时标4亿—5亿年,温度100开。物质粒子开始凝聚,引力逐渐增大,度过“黑暗时代”后,第一批恒星星系形成。 随着第一批恒星的形成,原子在恒星的内部发生了核聚变反应,进而出现了氦,碳、氧、镁,铁等元素原子核。核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。 通过广义相对论将宇宙的膨胀进行时间反演,则可得出宇宙在过去有限的时间之前曾经处于一个密度和温度都无限高的状态,称之为奇点,奇点的存在意味着

4.5.4 群论在化学中的应用实例 增加如下内容: 4. 构成对称性匹配的分子轨道 我们知道,原子轨道构成分子轨道的前提是对称性匹配。在简单情况下,这很容易看出来,但在复杂情况下,要使原子轨道构成对称性匹配的分子轨道(亦称对称性匹配的线性组合,SALC),就需要借助于系统的群论方法。下面以环丙烯基C3H3为例来说明:假设该分子为D3h群,垂直于分子平面的碳原子p轨道φ1、φ2、φ3如何构成对称性匹配的π型分子轨道。 (1)首先以φ1、φ2、φ3为基,记录它们在D3h群各种对称操作下的特征标,得到可约表示: E2C33C2σh2S33σv D 3h φ1 1 0 -1 -1 0 1 φ2 1 0 0 -1 0 0 φ3 1 0 0 -1 0 0 Γ 3 0 -1 -3 0 1 需要注意的是,3C2这个类的可约表示特征标是(-1)而不是(-3),这是因为,我们可以从这个类的3个对称操作C2中任选1个作为代表,对基集合φ1、φ2、φ3进行操作,结果是只有1个φ被改变符号而其余两个φ被改变位置,从而得到可约表示特征标为(-1)。但是,不能用该类中3个不同的C2分别作用来得到(-3)。根据同样的理由,3σv这个类的可约表示特征标是1而不是3。

(2)利用D 3h 的特征标表 将可约表示约化为如下不可约表示: (3)构成这些具有确定对称性的分子轨道,必须采用投影算符。投影算符有不同的形式,最便于使用的形式是只利用特征标的投影算符: 其中l j 是第j 个不可约表示的维数, 代表对称操作, 是第j 个不可约表示的特征标。注意:投影算符中的求和必须对所有对称操作进行,而不能像约化公式中那样改为乘以类的阶后对于类求和,这是因为:尽管同一类中各个对称操作的特征标相同,但各个对称操作的操作效果却不同。 接下来的做法是:从3个p 轨道φ1、φ2、φ3的集合中任意取1个,例如φ1,将第j 个不可约表示的投影算符作用于它,就会得出属于这个不可约表示的对称性匹配分子轨道(SALC )的基本形式,然后加以归一化即可。对于一维不可约表示A 2”, 这是非常简单的事,因为它只需要构成1 个 2"" A E Γ=⊕????()j j j R l P R R h χ=∑?()j R χ?R

本科课程论文 题目热力学在生活中的应用 学院工程技术学院 专业机械设计制造及其自动化 年级 学号 姓名 指导老师 2014年11月20日

目录 1.摘要 (3) 2.关键字 (3) 3.前言 (3) 4.正文 (3) 4.1热力学第一定律 (3) 4.2热力学第二定律 (4) 4.3生活中的热力学现象及应用 (4) 4.4 热机 (5) 4.5 结论 (6) 5.参考文献 (7)

热力学在生活中的应用 1.摘要:热力学第一和第二定律是热力学的最基本最重要 的理论基础,其中热力学第一定律从数量上描述了热能与 机械能相互转换时数量的关系。热力学第二定律从质量上 说明热能与机械能之间的差别,指出能量转换是时条件和 方向性。在工程上它们都有很强的指导意义。 2.关键字:热力学生活应用热机 3.前言:热机在人类生活中发挥着重要的作用。现代化的 交通运输工具都靠它提供动力。热机的应用和发展推动了 社会的快速发展也不可避免地损失部分能量并对环境造 成一定程度的污染。 4.正文: 4.1 热力学第一定律 热力学第一定律:热力学的基本定律之一。是能的转 化与守恒定律在热力学中的表现。它指出热是物质运动的 一种形式,并表明,一个体系能增加的量值△E(=E末-E 初)等于这一体系所吸收的热量Q与外界对它所做的功之和,可表示为△E=W+Q。 对热力学第一定律应从广义上理解,应把系统能的变 化看作是系统所含的一切能量(如化学的、热的、电磁的、原子核的、场的能量等)的变化,而所作的功是各种形式 的功,如此理解后,热力学第一定律就成了能量转换和守 恒定律。在1885年,恩格斯把这个原理改述为“能量转化 与守恒定律”,从而准确而深刻地反映了这一定律的本质容。 同时热力学第一定律也可表述为:第一类永动机是不 可能制造的。在19世纪早期,不少人沉迷于一种神秘机

考点一、科学和技术的概念 一、科学的基本概念 1、科学是一种特殊形式的社会活动,即知识生产活动,是一种创造性智力活动; 2、其次,科学是一种知识体系。科学是关于自然界、社会和思维的知识体系"。 3、第三,科学是社会发展的实践力。科学不仅是知识生产活动和知识体系,而且是社会发展的实践力量。科学作为实践力量,通过被人们掌握、利用而发展着,起到改造客观世界的作用。 二、技术的基本概念 1、狭义的理解,只把技术限制在工程学的范围内,如机械技术、电子技术、化工技术、建筑技术等; 2、广义的理解,则把技术概念扩展到社会、生活、思维的领域。人类在为自身生存和社会发展所进行的实践活动中,为了达到预期目的而根据客观规律对自然、社会进行调节、控制、改造的知识、技能、手段、规则方法的集合。"三、科学与技术的关系 科学与技术既有内在的联系也有重要的区别,从本质上看,科学是反映客观事物属性及运动规律的知识体系,回答"为什么"的问题。技术是利用客观规律,创造人工事物的过程、方法和手段,回答"怎么做"的问题。二者既有原则性的区别,又有着相互依存、相互转化的密切关系。 1、科学与技术的内在联系 现代科学与技术是一个辩证统一的整体。科学离不开技术,技术也离不开科学,它们互为前提、互为基础。科学中有技术,技术中有科学。 现代科学技术的关系表现在: A、现代科学是高技术之母,是技术的先导和发源地,科学为技术研究提供了理论基础,开辟了新的技术研究领域,为技术创新作好了各种知识准备。 B、技术的发展为科学研究提供了物质基础和新的探索手段,科学研究成果通过技术应用物化为直接的生产力。 2、科学与技术的区别 A、科学与技术的构成要素不同

第五章 群论在量子化学中的应用 群论应用于物理和化学问题上,能把分子在外形上具有对称性这一表面现象,与分子的各种内在性质联系起来。 这里起桥梁作用的是群的表示理论。在量子力学中,讨论问题时离不开算符、波因数和矩阵元。从群表示理论的角度看,波函数、算符以及矩阵元的被积函数都具有一定的变换性质,或者说按某种表示变换,因而可以分解为若干不可约表示的基函数。 群的不可约表示反映群的性质,在分子对称群的情况下,也就是反映了分子的对称性质。 把分子体系的波函数用作为不可约表示的基,再研究它所届的不可约表示的性质就能得出分子由对称性决定的那一部分性质。 群沦在量子化学中的应用很广,不可能在这里作详尽的介绍。比较常遇到的是态的分类,能级简并情况,光谱选律的确定,矩阵元的计算,不可约表示基函数的构成和久期行列式的劈因子等几个方面。 §5.1 态的分类和谱项 一、教学目标 1.明确能级和不可约表示,波函数和不可约表示的基之间的关系 二、教学内容 1.能级和不可约表示,波函数和不可约表示的基之M 的关系. 我们首先来阐明,能级和不可约表示,波函数和不可约表示的基之间的关系. 可以证明,如果考虑了分于的所有对称操作并且不存在偶然简并,则对于同—能级的本征函数一定构成分子所属对称群的一组不可约表示基,而分子所属对称群的一组不可约表示基,如果是分子体系的本征函数,则必属于同一能级;分于的能级与分子所属对称群的不可约表示之间满足一定的对应关系. 设ψ是分子的一个本征函数 ?H ?ε?= (1) 在分子所属对称群的任意对称操作作用下,Hamilton 量不变,因此 ?()()() R H H R R ??ε?= = (2) 亦即对称操作R 作用于?得到的函数R ?也是分子的一个本征函数。如果能级是非简并的,则?与R ?最多只能差一个相因子,i R e α??=,α为实数,这说明?必须是分子对称群的一个一维不可约表示的基。如果?属于简并态,即有一组{}i ?属于同一本征能量,则i R ?只可能

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/ef17886276.html, 物理学在现代生活中的应用分析 作者:庆徐含 来源:《智富时代》2019年第04期 【摘要】高中物理学一直是高中生学习的难点,高中生对于物理学概念的理解只停留在 表面,究其原因,主要是高中生没有掌握正确的学习方法,而将高中物理学与现代生活相联系,则可以加深高中生对物理学知识的理解。本文通过对物理学在现代生活中的应用进行分析,希望对高中生学习物理学有所帮助。 【关键词】物理学;现代生活;应用 物理学作为一项基础学科,对于科学技术的发展起到了关键性的作用。物理学与现代生活存在着极为密切的联系,各行各业的发展都离不开物理学的支持。物理学在现代生活中的应用范围持续扩大,因此对物理学在现代生活中的应用进行分析,其意义十分重大。 一、物理学联系现实生活的重要意义 物理学是高中生学习的难点,而将物理学与现实生活相联系,则可以加强我们对物理学概念的理解,有利于提高学习物理学的效果。 (一)有利于激发高中生的学习兴趣 对于高中生来说,物理学是一门复杂且神圣的学科。无法长期保持学习兴趣是高中生学习物理学常见的问题,正所谓兴趣才是学生最好的老师,如果高中生缺乏学习物理学的兴趣,必然会对学习结果造成影响。而将物理学与生活进行联系,则可以激发高中生学习物理学的兴趣[1]。例如:高中生在吃鸡蛋时会发现相同两个鸡蛋,热鸡蛋的剥皮难度要远低于凉鸡蛋,这 就是生活中常见的物理学现象,高中生需要在日常生活中善于发现,善于联系,以此为学习物理学增加动力,使自身学习物理学的兴趣得到提升。 (二)有利于提升高中生的逻辑思维能力 高中生在应用物理学知识解释现实生活问题的过程,就是提升自身逻辑思维能力的过程,因为在这一过程中,高中生需要充分调动头脑中的物理学知识,并选择合理的概念。对现实生活中存在的物理学现象进行解答。 二、物理学知识在现代生活中的应用 (一)物理学在现代服饰设计中的应用分析

生活中的光学应用 摘要:物理中的光学是一门与生活紧密相关的学科。现代光学原理的应用使科技迅速发展,也让我们的生活更加绚丽多姿。浅析生活中的光学应用,懂得物理与现代科技的密切联系。 关键词:光学;增透膜;光的干涉;光子晶体 The optical application in life Fang Neng (Dalian Maritime University, Thermal Energy and Power Engineering 2011, Class 2,2220113746) Abstract: The physical optics is an interesting and life closely related discipline. The application of modern optical principle has made the development of science and technology, and make our life more colorful. In life, the authors optical applications, understand that physics and modern science and technology are closely related. Keyword: optical; anti-reflection coatin; anti-reflection coatin; photonic crystal; 目录

第一章概述 第二章当前生活中的光学应用 2.1 概述 2.2浅析应用 2.2.1 增透膜 2.2.2 全息投影 第三章远望未来的光学应用 3.1 光子晶体 3.2 光子晶体生活中应用 3.2.1 光子晶体天线 3.2.2 光子晶体光纤 主要参考文献 生活中的光学应用

群论的基础及应用 第二章群论的应用 2.1图论的结构群应用 在所有数学分支以及计算科学中,结构的概念是最基本的,以不正式的角度看,一个结构s是在点集U的一个construction r,它由一对点集组成。 e 4 图 2.1 通常说,U是结构s 的底图集,图2.1描述了两个结构的例子:一个有根树,和一个有向圈。在集合论上,题中的树可以描述为s=(γ,U),其中U={a,b,c,d,e,f}, γ=({d},{{d,a},{d,c},{c,b},{c,f},{c,e}}) 出现在γ上第一部分的 根点{d}指的是树的根节点。对于有向圈它可以写成形式为 s=(γ,U), 其中 U={x,4,y,a,7,8}, γ={(4,y)(y,a)(a,x)(x,7)(7,8)(8,4)}

U={a ,b ,c ,d ,e ,f} σ V={x ,3,u ,v ,5,4} 图2.2 考虑有根树s=(γ,U )它的底图集是U ,通过图2.2中的σ变换,将U 中每一个元素替换成V 中的元素,这幅图清晰的显示了变换中如何将结构树s 对应到集合V 上相应的树t=(τ,V ),我们说树t 可以由树s 通过变换σ得到。记作t=σ·s.则树s 和树t 是同构的,σ叫做s 到t 的同构。 我们可以将底图的点视为无标记的点,这样就得到同构图的通用形式。如果σ是U 到U ,则它是自同构。此时树的变换σ·S 等价于树s ,即s=σ·s. 我们已经知道结构s 的定义,那么可以定义它在规则F 下的结构群,我们用F[U]表示集合U 上所有满足F 的结构 F[U]={f|f=(γ,U ),γ??[U]} 其中?[U]表示U 中所有未排序的元素对所组成的边。 一个结构群满足规则F : 1.对任意一个有限集U ,都存在一个有限集F[U] 2.对每一个变换σ:U →V ,存在一个作用 F[σ]:F[U]到F[V] 进一步F[σ]满足下列函数性质: 1.对所有的变换σ:U →V 和τ :V →W F[σ·τ]=F[τ]·F[σ]; 2.对恒等映射一个元素s 数域F[U]叫做U 上的一个F 结构,作用F[σ]称为F 结构在σ下的变换。 例:对所有的整数0≥n ,指定n S 是由},,2,1{][n n Λ=的置换作成的对称群,在群作用的操作下,集合F[n]是[n]上的F-结构。说明对每个0≥n ,每个F-结构群,通过令)]([s F s σσ=?(对n S ∈σ和][n F s ∈)诱导出群n S 在集合F[n]上的一个作用 ][][n F n F S n →?(1) 证明: 设F[n]是[n]上的F-结构,不妨令][)),(,(|{][]2[21n i i i s s n F n ?γγ∈==Λ, 对任意][n F s ∈和n S ∈σσ作用在s 上等价于

高二知识点:物理在日常生活中的广泛应用 查字典物理网高中频道为各位学生同学整理了高二知 识点:物理在日常生活中的广泛应用,供大家参考学习。更多内容请关注查字典物理网高中频道。 在传统工业中的应用 在讲述磁性材料的磁性来源、电磁感应、磁性器件时,我们已经提到了有些磁性材料的实际应用。实际上,磁性材料已经在传统工业的各个方面得到了广泛应用。 例如,如果没有磁性材料,电气化就成为不可能,因为发电要用到发电机、输电要用到变压器、电力机械要用到电动机、电话机、收音机和电视机中要用到扬声器。众多仪器仪表都要用到磁钢线圈结构。这些都已经在讲述其它内容时说到了。生物界和医学界的磁应用信鸽爱好者都知道,如果把鸽子放飞到数百公里以外,它们还会自动归巢。鸽子为什么有这么好的认家本领呢?原来,鸽子对地球的磁场很敏感,它们可 以利用地球磁场的变化找到自己的家。如果在鸽子的头部绑上一块磁铁,鸽子就会迷航。如果鸽子飞过无线电发射塔,强大的电磁波干扰也会使它们迷失方向。 在医学上,利用核磁共振可以诊断人体异常组织,判断疾病,这就是我们比较熟悉的核磁共振成像技术,其基本原理如下:原子核带有正电,并进行自旋运动。通常情况下,原子核自旋轴的排列是无规律的,但将其置于外加磁场中时,核自旋

空间取向从无序向有序过渡。自旋系统的磁化矢量由零逐渐增长,当系统达到平衡时,磁化强度达到稳定值。如果此时核自旋系统受到外界作用,如一定频率的射频激发原子核即可引起共振效应。在射频脉冲停止后,自旋系统已激化的原子核,不能维持这种状态,将回复到磁场中原来的排列状态,同时释放出微弱的能量,成为射电信号,把这许多信号检出,并使之时进行空间分辨,就得到运动中原子核分布图像。核磁共振的特点是流动液体不产生信号称为流动效应或流动 空白效应。 因此血管是灰白色管状结构,而血液为无信号的黑色。这样使血管很容易软组织分开。正常脊髓周围有脑脊液包围,脑脊液为黑色的,并有白色的硬膜为脂肪所衬托,使脊髓显示为白色的强信号结构。核磁共振已应用于全身各系统的成像诊断。效果最佳的是颅脑,及其脊髓、心脏大血管、关节骨骼、软组织及盆腔等。对心血管疾病不但可以观察各腔室、大血管及瓣膜的解剖变化,而且可作心室分析,进行定性及半定量的诊断,可作多个切面图,空间分辨率高,显示心脏及病变全貌,及其与周围结构的关系,优于其他X线成像、二维超声、核素及CT检查。 磁不仅可以诊断,而且能够帮助治疗疾病。磁石是古老中医的一味药材。现在,人们利用血液中不同成分的磁性差别来分离红细胞和白细胞。另外,磁场与人体经络的相互作用可

浅谈物理学与科学技术的关系 -----高一(13)班李倩 在目前的新世纪,科学技术的发展对我们的生活水平、生活方式、文化教育等方面的影响是极为深刻的。从日常的衣食住行中,处处可以感受到科学技术给我们生活带来的变化。各种合成纤维大大丰富了人们的衣着面料;农业的增产提供了丰富的食品,改善了人民的食品结构;至于汽车、飞机的发明和普及带给人们交通的方便、快捷;医学的进步提高了人民的健康水平,延长了平均寿命;教育的普及提高了人民的文化水平;电灯、电话、家用电器的普及大大方便了我们的生活……这样的例子不胜枚举。而这些发展却离不开物理学…… 物理学作为严格的、定量的自然科学带头学科,一直在科学技术的发展中发挥着极其重要的作用。过去如此,现在如此,展望将来亦是如此。现代科学技术正以惊人的速度发展。而在物理学中每一项科学的发现都成为了新技术发明或生产方法改进的基础。首先,物理学定律是揭示物质运动的规律的,使人们在技术上运用这些定律成为可能;第二,物理学有许多预言和结论,为开发新技术指明了方向;第三,新技术的发明,改进和传统技术的根本改造,无论是原理或工艺,也无论是试验或应用,都直接与物理学有着密切的关系。若没有物理基本定律与原理的指导,可以毫不夸大地说,就不可能有现代生产技术的大发展。 在18世纪以蒸汽机为动力的生产时代,蒸汽机的不断提高改进,物理学中的热力学与机械力学是起着相当重要的作用的。 1866年,西门子发明电机,1876年贝尔发明了电话,1879年爱迪生发明电灯,这三大发明照亮了人类实现电气化的道路,电力在生产技术中日益发展起来了。这样的成功与物理中电磁学理论的建立与应用是密不可分的。。 20世纪初相对论和量子力学的建立,诞生了近代物理,开创了微电子技术的时代。半导体芯片,电子计算机等随之应运而生。可以毫不夸张的说,没有量子力学也就没有现代科技。 20世纪60年代初,激光器诞生。激光物理的进展为激光在制造业、医疗科技和国防工业中的应用打开了大门。 20世纪80年代高温超导体的研究取得了重大突破,为超导体的实际应用开辟了道路。磁悬浮列车等。80年代,我国高温超导的研究走在世界的前列。 20世纪90年代发展起来的纳米技术,使人们可以按照自己的需要设计并重新排列原子或者原子团,使其具有人们希望的特性。纳米材料的应用现是一个新兴的又应用很广泛的前沿技术。秦始皇兵马俑的色彩防脱。 在牛顿力学和万有引力定律的基础上发展起来的空间物理,能把宇宙飞船送上太空,使人类实现了飞天的梦想。 激光物理的进展使激光在制造业、医疗技术和国防工业等多个领域中得到了广泛的应用。 生命科学的发展也离不开物理学。脱氧核糖核酸(DNA)是存在于细胞核中的一种重要物质,它是储存和传递生命信息的物质基础。1953年生物学家沃森和物理学家克里克利用X射线衍射的方法在卡文迪许(著名实验物理学家)的实验室成功地测定了DNA的双螺旋结构。 ……

浅谈物理学与科学技术的关系 在目前的新世纪,科学技术的发展对我们的生活水平、生活方式、文化教育等方面的影响是极为深刻的。从日常的衣食住行中,处处可以感受到科学技术给我们生活带来的变化。各种合成纤维大大丰富了人们的衣着面料;农业的增产提供了丰富的食品,改善了人民的食品结构;至于汽车、飞机的发明和普及带给人们交通的方便、快捷;医学的进步提高了人民的健康水平,延长了平均寿命;教育的普及提高了人民的文化水平;电灯、电话、家用电器的普及大大方便了我们的生活……这样的例子不胜枚举。而这些发展却离不开物理学…… 物理学作为严格的、定量的自然科学带头学科,一直在科学技术的发展中发挥着极其重要的作用。过去如此,现在如此,展望将来亦是如此。现代科学技术正以惊人的速度发展。而在物理学中每一项科学的发现都成为了新技术发明或生产方法改进的基础。首先,物理学定律是揭示物质运动的规律的,使人们在技术上运用这些定律成为可能;第二,物理学有许多预言和结论,为开发新技术指明了方向;第三,新技术的发明,改进和传统技术的根本改造,无论是原理或工艺,也无论是试验或应用,都直接与物理学有着密切的关系。若没有物理基本定律与原理的指导,可以毫不夸大地说,就不可能有现代生产技术的大发展。 在18世纪以蒸汽机为动力的生产时代,蒸汽机的不断提高改进,物理学中的热力学与机械力学是起着相当重要的作用的。 1866年,西门子发明电机,1876年贝尔发明了电话,1879年爱迪生发明电灯,这三大发明照亮了人类实现电气化的道路,电力在生产技术中日益发展起来了。这样的成功与物理中电磁学理论的建立与应用是密不可分的。。 20世纪初相对论和量子力学的建立,诞生了近代物理,开创了微电子技术的时代。半导体芯片,电子计算机等随之应运而生。可以毫不夸张的说,没有量子力学也就没有现代科技。 20世纪60年代初,激光器诞生。激光物理的进展为激光在制造业、医疗科技和国防工业中的应用打开了大门。 20世纪80年代高温超导体的研究取得了重大突破,为超导体的实际应用开辟了道路。磁悬浮列车等。80年代,我国高温超导的研究走在世界的前列。 20世纪90年代发展起来的纳米技术,使人们可以按照自己的需要设计并重新排列原子或者原子团,使其具有人们希望的特性。纳米材料的应用现是一个新兴的又应用很广泛的前沿技术。秦始皇兵马俑的色彩防脱。 在牛顿力学和万有引力定律的基础上发展起来的空间物理,能把宇宙飞船送上太空,使人类实现了飞天的梦想。 激光物理的进展使激光在制造业、医疗技术和国防工业等多个领域中得到了广泛的应用。 生命科学的发展也离不开物理学。脱氧核糖核酸(DNA)是存在于细胞核中的一种重要物质,它是储存和传递生命信息的物质基础。1953年生物学家沃森和物理学家克里克利用X射线衍射的方法在卡文迪许(著名实验物理学家)的实验室成功地测定了DNA的双螺旋结构。 ……

初中物理中涉及的日常生活物理知识 厨房中的物理知识 一、与电学知识有关的现象 1、电饭堡煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能,都是利用热传递煮饭、煮菜、烧开水的。 2、排气扇(抽油烟机)利用电能转化为机械能,利用空气对流进行空气变换。 3、电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头,插入三孔插座,防止用电器漏电和触电事故的发生。 4、微波炉加热均匀,热效率高,卫生无污染。加热原理是利用电能转化为电磁能,再将电磁能转化为内能。 5、厨房中的电灯,利用电流的热效应工作,将电能转化为内能和光能。 6、厨房的炉灶(蜂窝煤灶,液化气灶,煤灶,柴灶)是将化学能转化为内能,即燃料燃烧放出热量。 二、与力学知识有关的现象 1、电水壶的壶嘴与壶肚构成连通器,水面总是相平的。 2、菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积,增大压强。 3、菜刀的刀刃有油,为的是在切菜时,使接触面光滑,减小摩擦。 4、菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹,使接触面粗糙,增大摩擦。 5、火铲送煤时,是利用煤的惯性将煤送入火炉。 6、往保温瓶里倒开水,根据声音知水量高低。由于水量增多,空气柱的长度减小,振动频率增大,音调升高。 7、磨菜刀时要不断浇水,是因为菜刀与石头摩擦做功产生热使刀的内能增加,温度升高,刀口硬度变小,刀口不利;浇水是利用热传递使菜刀内能减小,温度降低,不会升至过高。三、与热学知识有关的现象 (一)与热学中的热膨胀和热传递有关的现象 1、使用炉灶烧水或炒菜,要使锅底放在火苗的外焰,不要让锅底压住火头,可使锅的温度升高快,是因为火苗的外焰温度高。 2、锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成,是因为木料是热的不良导体,以便在烹任过程中不烫手。 3、炉灶上方安装排风扇,是为了加快空气对流,使厨房油烟及时排出去,避免污染空间。 4、滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。这是因为砂锅是热的不良导体,烫砂锅放在湿地上时,砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢,砂锅内外收缩不均匀,故易破裂。 5、往保温瓶灌开水时,不灌满能更好地保温。因为未灌满时,瓶口有一层空气,是热的不良导体,能更好地防止热量散失。 6、炒菜主要是利用热传导方式传热,煮饭、烧水等主要是利用对流方式传热的。 7、冬季从保温瓶里倒出一些开水,盖紧瓶塞时,常会看到瓶塞马上跳一下。这是因为随着开水倒出,进入一些冷空气,瓶塞塞紧后,进入的冷空气受热很快膨胀,压强增大,从而推开瓶塞。 8、冬季刚出锅的热汤,看到汤面没有热气,好像汤不烫,但喝起来却很烫,是因为汤面上有一层油阻碍了汤内热量散失(水分蒸发)。 9、冬天或气温很低时,往玻璃杯中倒入沸水,应当先用少量的沸水预热一下杯子,以防止玻璃杯内外温差过大,内壁热膨胀受到外壁阻碍产生力,致使杯破裂。 10、煮熟后滚烫的鸡蛋放入冷水中浸一会儿,容易剥壳。因为滚烫的鸡蛋壳与蛋白遇冷会收缩,但它们收缩的程度不一样,从而使两者脱离。

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