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2000年 12卷 05期 刊出日期 2000-10-18 论文 论文 2 诺贝尔物理学奖百年回顾 厉光烈, 李龙 （续）１９４１年未发奖．１９４２年未发奖．１９４３年斯特恩（ＯｔｔｏＳｔｅｍ,１８８８—１９６９）因发展分子束方法并测出质子磁矩,获得了１９４３年度诺贝尔物理学奖．斯特恩在实验中观察到：注入高真空室内的原子或分子沿直线运动,形成一束粒子流．这束粒子流,在某些方面类似于光束．斯特恩的实验工作就是由此发展起来的．１９１９年,斯特恩对银原子首次采用了这种方法,用以检验在１８５０年前后得到的气体分子中分子速率的理论计算结果．从１９２０年开始,斯特恩和他的助手革拉赫一起用实验验证空间量子化的正确性,并测量质子磁矩。 2000 Vol. 12 (05): 2-5 [摘要] ( 2137 ) [HTML 1KB] [PDF 621KB] ( 1807 ) 6 高能物理学面临的两大难题 黄涛 一、物质结构历史简述大家知道,物质结构的研究已从早先的原子层次深入到夸克和轻子这一新层次。１９１１年,卢瑟福实验证实了原子中原子核的存在并发现了质子,１９３２年查德威克的实验发现了中子．中子的发现开创了人类认识物质结构从原子核进到质子、中子这一层次．海森伯和伊凡宁柯立即提出了原子核由质子和中子组成的假说．不久,这一假说获得验证并得到了有关原子核的正确认识．原子是由原子核和绕核运动的电子组成的,而原子核由质子和中子通过强相互作用结合而成．这样,随着核物理的发展,人类对物质结构的认识进入到基本粒子这一层次,即认识到自然界万物是由质子、中子、电子这些基本粒子构成的． 2000 Vol. 12 (05): 6-9 [摘要] ( 2309 ) [HTML 1KB] [PDF 485KB] ( 1647 ) 9 遥感卫星图像特征分析 周海波, 吴健平 一、引言遥感是一门新兴技术,它随着空间技术、传感器、计算机与图像处理技术发展而迅速发展起来．在遥感卫星中,按照传感器的成像原理和工作方式,可以分为主动式和被动式两类．被动式传感器接收目标自身的热辐射或反射太阳辐射,如各种相机、扫描仪、辐射计等,这一类传感器又称之为光学传感器．从传感器的发展过程来看,光学传感器成像技术已比较成熟,其中以美国陆地卫星（Ｌａｎｄｓａｔ）和法国ＳＰＯＴ卫星为典型代表；主动式传感器能向目标发射电磁波,然后接收目标反射的回波,主要指各种形式的雷达,特别是星载合成孔径雷达,其中以欧空局ＥＲＳ卫星和加拿大ＲＡＤＳＡＴ卫星为典型代表． 2000 Vol. 12 (05): 9-12 [摘要] ( 2260 ) [HTML 1KB] [PDF 534KB] ( 1619 ) 13 宇宙将永远膨胀下去 苏中启, 王存茂 大部分宇宙学家认为,宇宙─—它目前的膨胀速度比以往任何时候都缓慢─—最终或者会逐渐地实际上停顿下来,不再膨胀；或者膨胀停止后会重新开始收缩。现在,两位研究人员表明,根据来自宇宙背景辐射探测卫星（ＣＯＢＥ）测量到的数据,可以判断；宇宙将会无限期地膨胀下去．微波背景辐射存在的踪迹遍及整个宇宙,它被认为是宇宙大爆炸的遗迹．在天空的不同区域,这一辐射的温度有着轻微的差别,其数值为十万分之一左右．人们认为,这种差别为星系的形成──当宇宙处于青的期时──提供了线索．爱因斯坦的广义相对论指出,宇宙会拥有三种可能模型中的一种,每种模型同时也决定了宇宙的命运． 2000 Vol. 12 (05): 13-13 [摘要] ( 2103 ) [HTML 1KB] [PDF 113KB] ( 1238 ) 14 纳米科技方兴未艾 陈百万 最近几年来,纳米科技、纳米科学和纳米技术等新的名词术语在许多国家的报刊、广播和电视等媒体中频频出现,成为一个世界性的热门科技话题．一、什么是纳米科技“纳米”是一个很小的长度计量单位．一纳米（ｎｍ）等于十亿分之一米（１０－９ｍ）,百万分之一毫米或千分之一微米．纳米尺度比原子尺寸略大（约为十几个原子排列起来那么长）,大约相当于一根头发丝直径的万分之一．纳米世界是相当微观的世界．只有在科学技术高度发展的今天,人们才有可能踏入纳米世界去探索其中的奥秘．纳米科技是在现代物理学和新兴的高新工程技术相互融合的基础上,于２０世纪８０年代迅速形成和发展起来的一门在纳米级的规模上构筑的前沿科学技术． 2000 Vol. 12 (05): 14-19 [摘要] ( 1970 ) [HTML 1KB] [PDF 660KB] ( 1578 ) 20 数字电视的发展 元梓贵, 林秀华 “二十一世纪人类全面进入数字时代”这句耳熟能详的广告词对于已跨入新世纪的人们来说并不夸张,至少对于与人们生活密不可分的广播电视来说将是听得见,并看得到的现实．随着数字电视技术的迅猛发展,目前已没有人再怀疑将来的电视一定是数字的了,于是人们的目光和话题的焦点之一便是数字电视与机顶盒．数字电视技术与市场的激烈竞争较量数字电视是一项高新产业．电视系统的全面数字化将使节目制作,播出直到接收都产生革命性的变化,同时蕴含着无限的商机．在这新一轮角逐中,谁的技术优势领先谁就能赢得更大的市场份额．日本的高清晰度电视起步较早,１９７２年就向ＩＴＵ－Ｒ提出ＨＤＴＶ的提案,首先开发了１１２５行高清晰度电视系统． 2000 Vol. 12 (05): 20-22 [摘要] ( 2004 ) [HTML 1KB] [PDF 323KB] ( 1282 ) 22 邮票应用之始 江向东 当你寄信或明信片时,你必须贴上邮票。你是否知道,第一次使用邮票是在什么时候？第一个想到这个主意的又是谁？１９世纪初期,人们还不曾使用邮票。每当收到信件时,都得付邮费。这对收信人来说,有时是不乐意的,尤其是为那些不希望来的信付钱的时候。在那个年代,由于邮局要雇用很多人去收取邮费,因而信件的邮费相当高。罗兰德·赫尔,英格兰的一个小学校长,是第一个建议使用邮票的人。他想到,利用邮票来支付邮资是非常省事的。人们只要到就近的邮局买得邮票,在寄信之时贴到信封上就行了。而邮局人员只需简单地在邮票上盖个邮戳,免得这张邮票被再次使用就万事大吉。 2000 Vol. 12 (05): 22-22 [摘要] ( 2168 ) [HTML 1KB] [PDF 128KB] ( 1293 ) 23 圆二色技术及应用 张志英, 盛毅, 徐少毅 近几十年以来,生物大分子结构的测定逐渐成为生命科学领域的热门课题．许多生物大分子,如蛋白质、核酸、多糖等都是手性分子,所谓手性（Ｃｈｉｒａｌｉｔｙ）就是具有不能重叠的三维镜像对应异构体．一般说来,凡具有手性的分子就具有旋光活性．旋光活性很早就为人们所认识并广泛应用于研究分子的非对称性结构．１８９６年科顿效应（ＣｏｔｔｏｎＥｆｆｅｃｔ）的发现为族光色散（ＯｐｔｉｃａｌＲｏｔａｔｏｒｙＤｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）和圆二色（ＣｉｒｃｕｌａｒＤｉｃｈｒｉｓｍ）的出现奠定了理论基础．这些灵敏方法的出现,使得人们有可能从这些实验技术中得到一些新的结构信息,为更深入的研究立体化学和电子结构提供了条件． 2000 Vol. 12 (05): 23-24 [摘要] ( 2167 ) [HTML 1KB] [PDF 302KB] ( 2071 ) 25 薛定谔之超导量子干涉器件 许梅 大家知道,量子力学的奠基人之一,奥地利物理学家薛定谔（ＥｒｗｉｎＳｃｈｉｒｏｄｉｎｇｅｒ１８８７－１９６１）曾通过他建议的一个假想实验：薛定谔之猫,把适用于微观世界的量子力学概念推广应用到宏观世界．想象有一只猎和一瓶氰化钾一起被关在一个封闭的箱子里．装氰化钾的瓶子位于一个锤子下面,锤子的状态由一个放射性源（如铀）所控制．当第一个铀原子蜕变时,锤子下落打碎玻璃瓶,氰化钾的毒气放出来,猫被毒死,但按照量子力学原理,我们不能准确地说出第一个铀原子在什么时候蜕变,只能用概率来表达；例如,在一分钟里,铀原子发生或不发生蜕变的概率各为５０％． 2000 Vol. 12 (05): 25-25 [摘要] ( 2096 ) [HTML 1KB] [PDF 128KB] ( 1628 ) 26 液晶及其应用 仇九子 液晶是１８８８年由奥地利的Ｆ．Ｒｅｉｎｉｔｚｅｒ发现的．他把各向同性的胆甾醇苯酸酯晶体加热到１４５．５℃时,它熔融成为各向异性的混浊液体．继续升温到１７８．５℃,混浊液体突然变为清亮的液体．这个由混浊到清亮的过程是可逆的．这说明在各向同性的国相和各向同性的液相之间存在着一个各向异性的液态中介相．把这个各向异性的液态中介相叫做液晶相．凡是能出现液晶相的物体统称为液晶．混浊的胆甾醇苯酸酯液体就是一种液晶．由于液晶具有各向异性而且是液态,所以液晶必然是由各向异性的分子构成,而且分子倾向于定向排列．各向同性分子构成的液态是不可能出现各向异性的．液晶分子有棒形,盘形和碗形三种形状． 2000 Vol. 12 (05): 26-27 [摘要] ( 2079 ) [HTML 1KB] [PDF 206KB] ( 1236 ) 28 为什么有的文章引用率高 王鑫, 王焱 文章的生命在于其被重视的程度．而衡量其被重视程度的一个公认的量化标准就是其引用率．那么,科研工作者怎样才能发表具有强生命力的文章呢？１９９８年十月份的《自然》杂志上,发表了一篇由美国科学家撰写的论文．该论文以充分的论据给出了这样一个研究结论：进人一个有生气的领域,写出有份量的（即足够长）的文章,平均说来会有较高的引用率．以下是该文的论据．美国《天文物理学报》（Ａｓｔｒｏｐｈｙｓ．Ｊ．）在１９５４年发表的１６５篇文章平均半衰期为２９．３±１．７年（即约三十年便有一半文章的引用率为零）．在１９９８年,仍有３６％的文章仍在被引用． 2000 Vol. 12 (05): 28-28 [摘要] ( 2363 ) [HTML 1KB] [PDF 156KB] ( 1517 ) 29 “文化模式”的教学实践 赵小青 物理学是研究自然界规律的科学．物理教学具有科学教育的功能,这是人所共知的,但物理学同时也是人类文化的一部分,物理学家的思想、精神被“内化”在物理学丰富的内容中,物理学被深深地打上了人类的烙印．因此,物理学还具有人文教育的功能,但是,在目前的物理教学中,过分强调的是其科学教育功能,人文教育功能则被割裂和忽视了．这是物理教学的误区和遗憾．“文化模式”就是为了突出物理学的人文精神,强调物理学与社会的相互联系和相互影响而产生的一种教学模式．它代表的是这样一种教学观：物理学的文化价值也应是教学的重点．因此,模式的特点是；“以文化为中心,历史地学”． 2000 Vol. 12 (05): 29-30 [摘要] ( 2014 ) [HTML 1KB] [PDF 208KB] ( 1120 ) 30 未来世界电脑畅想 卞吉, 秦宝 ２００９年：芯片每秒钟运算２０００万亿次；可携式电脑将取代笔记本电脑；电脑将利用无线技术连接网络；人们将使用高分辨率的无线可视电话；每户居民有１００余台电脑做家务……电脑走进了生活的方方面面２０１９年：嵌入式电脑进入人们的生活；键盘、电缆将被淘汰,人们通过语言和表情与电脑沟通；三维电子芯片成为主宰,人们能以任何方式和任何人联系,不受空间距离的约束；家务机器人可以把家庭主妇从清洁卫生等琐碎家务中解放出来……２０２９年：芯片运算速度可达每秒钟２×１０１９次；计算机已经能利用并行神经网进行运算；显示器已经被移植到人眼中；学习已经成为人类生活中的主要任务. 2000 Vol. 12 (05): 30-30 [摘要] ( 2082 ) [HTML 1KB] [PDF 112KB] ( 1192 ) 31 寓辩证唯物主义思想于物理教学之中 郭渭平 在我国全面推行素质教育的今天,如何将素质教育与常规教学和谐地融为一体,是教育改革的关键所在．各学科要结合本学科的特点与实际,把素质教育的思想内涵寓于具体的教学过程中．以物理学科为例,主要是应将辩证唯物主义的观点方法融汇贯穿于物理教学的始终．因为辩证唯物主义与物理学是密不可分的,它以物理学为重要基础之一,又反过来对物理学的研究起着指导作用,可以说物理学的一切成就都是与唯物主义辩证法相结合的产物；通过物理教学使学生在潜移默化中培养辩证唯物主义的观点方法,这不仅是从事科学研究的强有力的武器,也是人生旅途的行动指南．下面结合物理教材中的部分内容,谈谈蕴含在其中的辩证唯物主义思想． 2000 Vol. 12 (05): 31-32 [摘要] ( 2083 ) [HTML 1KB] [PDF 213KB] ( 1146 ) 33 太阳活动与地球的空间环境 李良 光辉的太阳是地球万物生长的天然能量源泉,它不断地向太空发射大量的光和热．观测表明,太阳光球及其以上的太阳较外层大气中,时常有较大尺度或局部区域的、缓慢的或爆发型的变化现象,诸如太阳黑子、日珥和耀斑等,太阳物理学家把这些现象统称为“太阳活动”．太阳活动现象非常复杂多变,可以说是相当的丰富多彩．太阳黑子数目的变化具有显著的周期性,太阳黑子大量出现的期间叫做太阳活动峰年,黑子极少的期间称为太阳活动谷年或低年,两个峰年之间的周期平均约１１年．随着２１世纪的来临,美国国家海洋和大气管理局的科学家发出警告说,２０００年太阳活动将进人极大年──即太阳活动高峰期,剧烈的太阳活动可能会扰乱近地空间环境. 2000 Vol. 12 (05): 33-35 [摘要] ( 1987 ) [HTML 1KB] [PDF 518KB] ( 1723 ) 36 钞票上的物理学家 李莉 用α粒子散射实验建立了原子有核模型的卢瑟福不仅是一位伟大的物理学家,而且是一位集邮爱好者,他曾说过“科学可分为两类,物理学和集邮”．这话虽然言过其实,但是邮票的画面的确有很丰富的内容,例如那些与物理学有关的邮票将著名的物理学家及其主要成就反映在画面上,还有的用精练的构图来说明物理学的原理和效应。由于集邮爱好者的队伍非常广泛（例如我国号称有２０００万集邮者,３６０万集邮协会会员,其中多数是青少年和各级学校学生）,邮票上有关科学的内容,无疑对公众科学素质的提高起着积极的作用．从这方面来说,卢瑟福的话还是有一定道理的．与邮票相比,钞票上印有物理学家肖像的情况就少得多了． 2000 Vol. 12 (05): 36-39 [摘要] ( 2058 ) [HTML 1KB] [PDF 620KB] ( 1325 ) 40 浅谈哲学与自然科学的关系 厉燕玫 哲学是关于宇宙观和人生观的学问,是人们对自然知识和社会知识的概括和总结．因此,哲学与自然科学和社会科学有着密切的联系．这里,以粒子物理学为例,谈谈哲学与自然科学的关系．千百年来,哲学家和自然科学家一直在探索这样的问题：我们周围的物质,从天上的星星到海边的沙粒,究竟是由什么组成的？如果人们尝试把它们一次又一次不断地分割下去,将会出现什么情况？是无限可分,还是存在最小成分？若是后者,物质的最小成分究竟是什么？不同的哲学家对这个问题作出了不同的回答．希腊哲学家德谟克利特认为,物质是由许多微小的、不可分割的单个颗粒组成的,这种颗粒称为“原子”． 2000 Vol. 12 (05): 40-40 [摘要] ( 2451 ) [HTML 1KB] [PDF 119KB] ( 968 ) 41 百年诺贝尔物理学奖获得者简况 江向东, 黄艳华 &&百年诺贝尔物理学奖获得者简况@江向东$中国科学院高能物理研究所!北京100039@黄艳华$中国科学院高能物理研究所!北京100039 2000 Vol. 12 (05): 41-45 [摘要] ( 1763 ) [HTML 1KB] [PDF 387KB] ( 1524 ) 46 我国建成世界一流航天器空间试验设备 卞吉, 秦宝 据《科技日报》报道,我国第一套大型空间环境试验设备,已经在北京完成研制并通过了研制鉴定．据了解,飞船在研制过程中需进行多项复杂的地面试验验证,其中空间环境模拟试验是耗资最多、时间最长的一项试验,这一试验的设备主要通过模拟空间的真空、冷黑、太阳辐照等环境条件,达到载人航天器设计合理性和制造质量的目的．该试验设备是国际上三大载人航天器空间环境设备之一,是国际上最好的五大典型特大型空间环境试验设备之一,达到国际先进水平．目前世界上只有美国、欧洲、日本等少数航天大国,才拥有这类大型空间环境试验设备． 2000 Vol. 12 (05): 46-46 [摘要] ( 1908 ) [HTML 1KB] [PDF 187KB] ( 979 ) 编辑部公告 2018年全国物理科普大会通知 更多... 物理科普信息 更多...

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