⑴ 霍金是干什麼的
史蒂芬·威廉·霍金是著名物理學家、宇宙學家、數學家。
史蒂芬·威廉·霍金(Stephen William Hawking,1942年1月8日—2018年3月14日),出生於英國牛津,英國劍橋大學應用數學與理論物理學系物理學家,著名物理學家、宇宙學家、數學家。霍金畢業於牛津大學、劍橋大學,1979年至2009年任盧卡斯數學教授,後為榮譽盧卡斯數學教授(牛頓曾任此職,是人類歷史上最偉大的教授職位)。
霍金是繼愛因斯坦之後最傑出的理論物理學家和當代最偉大的科學家,人類歷史上最偉大的人物之一,被譽為「宇宙之王」。他的代表作品有《時間簡史》、《果殼中的宇宙》、《大設計》等[2]。2015年7月20日,史蒂芬•霍金啟動了人類歷史上規模最大的外星智慧生命的搜索行動。2016年1月,史蒂芬·威廉·霍金獲得盧德獎。
2018年3月14日,史蒂芬·威廉·霍金去世,享年76歲。3月31日,史蒂芬·霍金的葬禮在劍橋大學的教堂舉行。
2018年5月3日,史蒂芬·霍金在去世前10天最後修改過的一篇論文在《高能物理雜志》(Journal of High Energy Physics)上發表。
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史蒂芬·威廉·霍金是本世紀享有國際盛譽的偉人之一,劍橋大學數學及理論物理學系教授,當代最重要的廣義相對論和宇宙論家。榮獲英國劍橋大學盧卡斯數學教席,這是自然科學史上繼牛頓和狄拉克之後榮譽最高的教席。
20世紀70年代他與彭羅斯一道證明了著名的奇性定理,為此他們共同獲得了1988年的沃爾夫物理獎。他因此被譽為繼愛因斯坦之後世界上最著名的科學思想家和最傑出的理論物理學家。憑一本薄薄的《時間簡史》征服了全世界3000萬讀者。
黑洞理論使量子論和熱力學在「霍金輻射」中得到完美統一,而他在20世紀80年代提出的無邊界設想的量子宇宙論,解決了困擾科學界幾百年的「第一推動」問題。
斯蒂芬·威廉·霍金的研究為今天我們理解黑洞和宇宙本源奠定了基礎,不過據他本人指出,他在動畫片《辛普森一家》(The Simpsons)和科幻劇集 《星際迷航:下一代》(Star Trek:The Next Generation)中的演出也同樣精彩。
霍金在《大設計》中強調,宇宙不需要一個造物主或「上帝」,以「哲學已死」開篇,這意味著人類將從愚昧的自我奴役超脫出來,其否認了純哲學和宗教可以真正解釋自然,這也表明各大宗教只是古代精神世界探索未知,追求不滅解脫的體系,而非客觀真理。
隨著時代的進步,人類文明也當奮起直追,不甘落後,這就是為什麼世代有識之士追求存在、生命和宇宙的意義。解決這些命題本來應該是哲學家的任務,可惜科學的高度發展使得哲學無法跟上。霍金在《大設計》的開篇中說到「哲學已死」就是這個意思。
霍金希望解開宇宙誕生之時的奧秘,1970年代時,霍金將量子力學應用於解釋黑洞現象,在之後的30年中,用量子力學解釋整個宇宙已經變得更加困難了。霍金想找到一套可以完美解釋整個宇宙現象的理論來說明137億年誕生直到現在的宇宙,但是多年過去了就算無限接近他仍然沒有得出結論。
按照他的量子力學理論,宇宙誕生是大爆炸產生的,這是一個被壓縮的無限小卻具有超大重力的物質(也可以理解成密度無限大)爆炸的產物。量子力學的理論范疇不能夠解釋這一個過程是如何進行?為什麼會這樣?霍金說「那必須有一套可以描述小規模重力的理論」。
最新的科學突破是霍金的同事,倫敦瑪麗皇後學院的麥克·格林(Michael .Green)參與建構的超弦理論,簡稱為「弦論」,這理論指出所有粒子和自然力量,其實都是在震盪中的像弦一樣的微小物體,解決了霍金一直想努力解答的重力問題,這個理論必須建立在宇宙必須有9、10甚至是大於11個的維度中,而人類身處的三維世界可能僅僅是真正的宇宙的其中一個膜……
為數眾多的世界各地科學家正在太空和地球做相關的實驗來證明弦論以及從實驗來證明從而支持霍金的黑洞理論和量子理論。2014年1月24日,英國著名科學家斯蒂芬·霍金教授再次以其與黑洞有關的理論震驚物理學界,在日前發表的一篇論文中承認,「黑洞是不存在的」,不過「灰洞」的確存在。
在這篇名為《黑洞的信息保存與氣象預報》(Information Preservation and Weather Forecasting For Black Holes)的論文中,霍金指出,由於找不到黑洞的邊界,因此「黑洞是不存在的」,這是為了解決「防火牆」問題於新理論中設定「黑洞不存在」,其並非真不存在。黑洞的邊界又稱「視界」,經典黑洞理論認為,黑洞外的物質和輻射可以通過視界進入黑洞內部,而黑洞內的任何物質和輻射均不能穿出視界。
霍金的最新「灰洞」理論認為,物質和能量在被黑洞困住一段時間以後,又會被重新釋放到宇宙中。他在論文中承認,自己最初有關視界的認識是有缺陷的,光線其實是可以穿越視界的。當光線逃離黑洞核心時,它的運動就像人在跑步機上奔跑一樣,慢慢地通過向外輻射而收縮。
「經典黑洞理論認為,任何物質和輻射都不能逃離黑洞,而量子力學理論表明,能量和信息是可以從黑洞中逃離出來的。」霍金同時指出,對於這種逃離過程的解釋需要一個能夠將重力和其他基本力成功融合的理論。在過去近一百年間,物理學界沒有人曾試圖解釋這一過程。
對於霍金的「灰洞」理論,一些科學家表示認可,也有人持懷疑態度。美國卡夫立理論物理研究所的理論物理學家約瑟夫·波爾欽斯基(Joseph Polchinski)指出,根據愛因斯坦的重力理論,黑洞的邊界是存在的,只是它與宇宙其他部分的區別並不明顯。
其實,早在2004年霍金就曾做出過類似表示。當年7月21日,霍金在「第17屆國際廣義相對論和萬有引力大會」上指出,黑洞並非如他和其他大多數物理學家以前認為的那樣,對其周遭的一切「完全吞噬」,事實上被吸入黑洞深處的物質的某些信息可能會在某個時候釋放出來。
1973年,霍金稱自己通過計算得出結論,黑洞在形成過程中其質量減少的同時,還不斷在以能量的形式向外界發出輻射。這就是著名的霍金輻射理論,該理論提到的黑洞輻射中並不包括黑洞內部物質的任何信息,一旦這個黑洞濃縮並蒸發消失後,其中的所有信息就都隨之消失了,這便是所謂的「黑洞悖論」。這種說法與量子力學的相關理論出現相互矛盾之處。因為現代量子物理學認定這種物質信息是永遠不會完全消失的。
30多年來,霍金試圖以各種推測來解釋這一自相矛盾的觀點。霍金曾表示,黑洞中量子運動是一種特殊情況,由於黑洞中的引力非常強烈,量子力學在此時已經不再適用了。霍金的這種說法並沒有讓科學界眾多持懷疑態度學者信服。
現在看來,霍金終於給了這個當年自相矛盾的觀點一個更具有說服力的答案。霍金稱,黑洞從來都不會完全關閉自身——霍金輻射,它們在一段漫長的時間里逐步向外界輻射出越來越多的熱量,隨後黑洞將最終開放自己並釋放出其中包含的物質信息。
2016年8月16日,海法以色列理工學院的教授傑夫斯坦豪爾(Jeff Steinhauer)在出版的《自然物理學》雜志中一篇論文上證明了霍金輻射的量子效應。他製造一種聲音黑洞而非光黑洞,使用的是帶聲音粒子即聲子「視界」的長管。
2014年斯坦豪爾教授發現,視界上隨機產生了聲子。在他最新的結果中,斯坦豪爾證明這些聲子是一對相關聲子中的一個,從而證明了霍金輻射的量子效應。
2018年5月3日,史蒂芬·霍金在去世前10天最後修改過的一篇論文在《高能物理雜志》(Journal of High Energy Physics)上發表。
⑵ 什麼牌子空壓機好
空壓機品牌推薦:Atlas Copco空壓機、IngersollRand英格索蘭空壓機、SULLAIR壽力空壓機、開山、復盛FUSHENG空壓機。
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2、所選擇的壓縮機既要體積小、重量輕、造價便宜,又要具有良好的特性和較高的效率。
3、具有良好的抗喘振性能,運行平穩、壽命長。
⑶ 空壓機 品牌排名
最好的是阿特拉斯,埃利沃特一般般,三星的也是一般。
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1、綜合指數排名:
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(阿特拉斯>英格索蘭>壽力>復盛>開山>康普艾>捷豹>布里斯托>昆西>博萊特>紅五環>日立>神鋼>富達>正力精工>斯可絡>德耐爾>羅德康普>意朗>五洋賽德>德蒙>愛爾譜)
⑷ 二元光學的原理,要詳細
二元光學是基於光波衍射理論發展起來的一個新興光學分支,是光學與微電子技術相互滲透、交*而形成
的前沿學科。基於計算機輔助設計和微米級加工技術製成的平面浮雕型二元光學器件具有重量輕、易復制、造
價低等特點,並能實現傳統光學難以完成的微小、陣列、集成及任意波面變換等新功能,從而使光學工程與技
術在諸如空間技術、激光加工、計算技術與信息處理、光纖通信及生物醫學等現代國防科技與工業的眾多領域
中顯示出前所未有的重要作用及廣闊的應用前景。二元光學於20世紀90年代初在國際上興起研究熱潮,並同時
引起學術界與工業界的極大興趣及青睞。
隨著近代光學和光電子技術的迅速發展,光電子儀器及其元件都發生了深刻而巨大的變化。光學零件已經不僅
僅是折射透鏡、棱鏡和反射鏡。諸如微透鏡陣列、全息透鏡、衍射光學元件和梯度折射率透鏡等新型光學元件
也越來越多地應用在各種光電子儀器中,使光電子儀器及其零部件更加小型化、陣列化和集成化。微光學元件
是製造小型光電子系統的關鍵元件,它具有體積小、質量輕、造價低等優點,並且能夠實現普通光學元件難以
實現的微小、陣列、集成、成像和波面轉換等新功能。
光學是一門古老的科學。自伽利略發明望遠鏡以來,光學已走過下幾百年的漫長道路。60年代激光的出現,促
進了光學技術的迅速發展,但基於折反射原理的傳統光學元(器)件,如透鏡、棱鏡等人都是以機械的銑、磨、拋
光等來製作的,不僅製造工藝復雜,而且元件尺寸大、重量大。在當前儀器走向光、機、電集成的趨勢中,它
們已顯得臃腫粗大極不匹配。研製小型、高效、陣列化光學元件已是光學界刻不容緩的任務。 80年代中期,美
國MIT林肯實驗室威爾得坎普(Veldkamp)領導的研究組在設計新型感測系統中,率先提出了「二元光學」的概
念,他當時描述道:「現在光學有一個分支,它幾乎完全不同於傳統的製作方式,這就是衍射光學,其光學元
件的表面帶有浮雕結構;由於使用了本來是製作集成電路的生產方法,所用的掩模是二元的,且掩模用二元編
碼形式進行分層,故引出了二元光學的概念。」隨後二元光學不僅作為一門技術,而且作為一門學科迅速地受
到學術界和工業界的青睞,在國際上掀起了一股二元光學的研究熱潮。二元光學元(器)件因其在實現光波變換上
所具有的許多卓越的、傳統光學難以具備的功能,而有利於促進光學系統實現微型化、陣列化和集成化,開辟
了光學領域的新視野。關於二元光學概念的准確定義,至今光學界還沒有統一的看法,但普遍認為,二元光學
是指基於光波的衍射理論,利用計算機輔助設計,並用超大規模集成(VLSI)電路製作工藝,在片基上(或傳統光
學器件表面)刻蝕產生兩個或多個台階深度的浮雕結構,形成純相位、同軸再現、具有極高衍射效率的一類衍射
光學元件。它是光學與微電子學相互滲透與交*的前沿學科。二元光學不僅在變革常規光學元件,變革傳統光學
技術上具有創新意義,而且能夠實現傳統光學許多難以達到的目的和功能,因而被譽為「90年代的光學」。它
的出現將給傳統光學設計理論及加工工藝帶來一次革命。二元光學元件源於全息光學元件(HOE)特別是計算全
息元件(CGH)。可以認為相息圖(Kinoform)就是早期的二元光學元件。但是全息元件效率低,且離軸再現;相
息圖雖同軸再現。但工藝長期未能解決,因此進展緩慢、實用受限。二元光學技術則同時解決了衍射元件的效
率和加工問題。它以多階相位結構近似相息圖的連續浮雕結構。二元光學是微光學中的一個重要分支。微光學
是研究微米、納米級尺寸的光學元器件的設計、製作工藝及利用這類元器件實現光波的發射、傳輸、變換及接
收的理論和技術的新學科。微光學發展的兩個主要分支是:(1)基於折射原理的梯度折射率光學,(2)基於衍射原
理的二元光學。二者在器件性能、工藝製作等方面各具特色。二元光學是微光學領域中最具活力、最有發展潛
力的前沿學科分支。光學和電子學的發展都基於微細加工的兩個關鍵技術:亞微米光刻和各向異性刻蝕技術。
微電子學推動了二元光學學科的發展,而微電子工業的進步則得益於光刻水平的提高。此外,二元光學技術的
標量衍射理論和傅里葉光學進行分析的,關於二元光學元件衍射效率與相位階數之間的數學表達式也是標量衍
射理論的結果。在此范圍內,可將二元光學元件的設計看作是一個逆衍射問題,即由給定的入射光場和所要求
的出射光場求衍射屏的透過率函數。基於這一思想的優化設計方法大致有五種:蓋師貝格-撒克斯通
(Gerchberg-Saxton)演算法(GS)或誤差減法(ER)及其修正演算法、直接二元搜索法(DBS也稱爬山法(HC))、模擬退
火演算法(SA)和遺傳演算法(GA)。其中模擬退火演算法是一種適合解決大規模組合優化問題的方法,它具有描述簡單
、使用靈活、應用廣泛、運行效率高和較少受初始條件限制等優點;遺傳演算法是一種借鑒生物界自然選擇和自
然遺傳機制的高度並行、隨機、自適應搜索演算法,它將適者生存原理同基因交換機制結合起來,形成一種具有
獨特優化機制的搜索技術,而且特別適用於並行運算,已被應用到諸多領域。在國內,中國科學院物理研究所
楊國楨和顧本源提出任意線性變換系統中振幅-相位恢復的一般理論和楊-顧(Y-G)演算法,並且成功地應用於解
決多種實際問題和變換系統中。在許多應用場合中,二元光學元件的特徵尺寸為波長量級或亞波長量級,刻蝕
深度也較大(達到幾個波長量級),標量衍射理論中的假設和近似便不再成立,此時,光波的偏振性質和不同偏振
光之間的相互作用對光的衍射結果起著重大作用,必須發展嚴格的矢量衍射理論及其設計方法。矢量衍射理論
基於電磁場理論,須在適當的邊界條件上嚴格地求解麥克斯韋方程組,已經發展幾種有關的設計理論,如積分
法、微分法、模態法和耦合波法。前兩種方法雖然可以得到精確的結果,但是很難理解和實現,並需要復雜的
數值計算;比較起來,模態法和耦合波法的數學過程相對簡單些,實現也較容易。這兩種方法都是在相位調制
區將電磁場展開,所不同的是它們的展開形式,模態法將電磁場按模式展開,而耦合波法則將電磁場按衍射級
次展開。因而,耦合波方法涉及到的數學理論較為簡單,給出的是可觀察的衍射各級次的系數,而不是電磁場
模式系數。但總的來說,用這些理論方法設計二元光學元件都要進行復雜和費時的計算機運算,而且僅適合於
周期性的衍射元件結構。因此,當衍射結構的橫向特徵尺寸大於光波波長時,光波的偏振屬性變得不那麼重要
了,仍可採用傳統的標量衍射理論得到一些合理的結果。對於更復雜的衍射結構,還有待發展實用而有效的設
計理論。 二、製作工藝方面的進展二元光學元件的基本製作工藝是超大規模集成電路中的微電子加工技術。但
是,微電子加工屬薄膜圖形加工,主要需控制的是二維的薄膜圖形;而二元光學元件則是一種表面三維浮雕結
構,需要同時控制平面圖形的精細尺寸和縱向深度,其加工難度更大。近幾年來,在VLSI加工技術、電子、離
子刻蝕技術發展的推動下,二元光學製作工藝方面取得的進展集中表現在:從二值化相位元件向多階相位元件
、甚至連續分布相位元件發展;從掩模套刻技術向無掩模直寫技術發展。最早的二元光學製作工藝是用圖形發
生器和VLSI技術製作二階相位型衍射光學元件。到80年代後期,隨著高解析度掩模版製作技術的發展(如電子束
製版解析度可達到0.1μm),掩模套刻、多次沉積薄膜的對中精度的提高,可以製作多階相位二元光學元件,大
大提高了衍射效率。但是離散化的相位以及掩模的對准誤差,仍影響二元光學元件的製作精度和衍射效率的提
高。為此,90年代初開始研究直寫技術,省去掩模製作工序,直接利用激光和電子束在基底材料上寫入所需的
二維或三維浮雕圖案。利用這種直寫技術,通過控制電子束在不同位置處的曝光量,或調制激光束強度,可以
刻蝕多階相位乃至連續分布的表面浮雕結構。無掩模直寫技術較適於製作單件的二元或多階相位元件,或簡單
的連續輪廓,而利用激光掩模和套刻製作更適合於復雜輪廓和成批生產。在掩模圖案的刻蝕技術中,目前主要
採用高解析度的反應離子刻蝕、薄膜沉積技術。其中離子束刻蝕的解析度高達0.1μm,且圖案邊緣陡直准確
,是一種較為理想的加工手段。二元光學元件的一個很大的優點是便於復制,常用的復制技術有:鑄造法
(casting)、模壓法(embossing)和注入模壓法(injection molding)。其中電鑄成型模壓復制將是未來大規模生
產的主要技術。根據二元光學元件的特點,其他一些新工藝,例如LIGA、溶膠-凝膠(sol-gel)、熱溶及離子
擴散等技術也被應用於加工二元光學元件,還可利用灰階掩模及PMMA紫外感光膠製作連續相位器件。 三、應
用方面的進展隨著二元光學技術的發展,二元光學元件已廣泛用於光學感測、光通信、光計算、數據存儲、激
光醫學、娛樂消費以及其他特殊的系統中。也許可以說,它的發展已經經歷了三代。第一代,人們採用二元光
學技術來改進傳統的折射光學元件,以提高它們的常規性能,並實現普通光學元件無法實現的特殊功能。這類
元件主要用於相差校正和消色差。通常是在球面折射透鏡的一個面上刻蝕衍射圖案,實現折/衍復合消像差和較
寬波段上的消色差。如美國柏金-愛爾馬(Perkin-Elmer)公司成功地用於施密特(Schmidt)望遠鏡上消除球差
;美國豪奈威爾(Honey-well)公司在遠紅外系統中,實現了復消色差,它們還採用二元光學技術製作出小型光
盤讀寫頭。此外,二元光學元件能產生任意波面以實現許多特殊功能,而具有重要的應用價值。如材料加工和
表面熱處理中的光束整形元件、醫療儀器中的He-Ne激光聚焦校正器、光學並行處理系統中的光互連元件(等光
強分束Dammann光柵)以及輻射聚焦器等。二元光學元件的第一代應用技術已趨於成熟,國際上有50多家公司
正利用混合型特殊功能元件設計新型光學系統。第二代,主要應用於微光學元件和微光學陣列。 80年代末,二
元光學進入微光學領域,向微型化、陣列化發展,元件大小從十幾個μm至1mm。用二元光學方法製作的高密
度微透鏡陣列的衍射效率很高,且可實現衍射受限成像。另外,當刻蝕深度超過幾個波長時,微透鏡陣列表現
出普通的折射元件特性,並具有獨特的優點:陣列結構比較靈活,可以是矩陣、圓形或密排六方形排列;能產
生各種輪廓形狀的透鏡表面,如拋物面、橢圓面及合成表面等;陣列透鏡的「死區」可降到零(即填充因子達到
100%)。這類高質量的衍射或折射微透鏡陣列,在光通信、光學信息處理、光存儲和激光束掃描等許多領域中
有重要的應用。比如二元微光學元件在多通道微型感測系統中可作為望遠混合光學系統、光束靈巧控制、多通
道處理、探測器陣列和自適應光互連。第三代,即目前正在發展的一代,二元光學瞄準了多層或三維集成微光
學,在成像和復雜的光互連中進行光束變換和控制。多層微光學能夠將光的變換、探測和處理集成在一體,構
成一種多功能的集成化光電處理器,這一進展將使一種能按不同光強進行適應性調整、探測出目標的運動並自
動確定目標在背景中的位置的圖像感測器成為可能。Veldkamp將這種新的二元光學技術與量子阱激光陣列或
SEED器件、CMOS模擬電子技術結合在一起,提出了「無長突神經細胞電子裝置(Amacronic)」的設想,它把
焦平面結構和局域處理單元耦合在一起,以模仿視網膜上無長突神經細胞的近距離探測,系統具有邊緣增強、
動態范圍壓縮和神經網路等功能。這一代微光學技術的典型應用是多層光電網路處理器。這是一種焦平面預處
理技術,它以二元光學元件提供靈活反饋和非線性預處理能力。探測器硅基片上的微透鏡陣列將入射信號光聚
焦到陣列探測器的激活區,該基片的集成電路則利用會聚光激發砷化鎵銦二極體發光,其發射光波第二層平面
石英基底兩面的衍射元件引導到第三層面硅基底的陣列探測器上,經集成電路處理後激發二極體發光……依次類
推,得到處理後的信號。這種多層焦平面預處理器的每一層之間則利用微光學陣列實現互連耦合,它為感測器
的微型化、集成化和智能化開辟了新的途徑。 發展趨勢 二元光學是建立在衍射理論、計算機輔助設計和微細加
工技術基礎上的光學領域的前沿科學之一,超精細結構衍射元件的設計與加工是發展二元光學的關鍵技術。二
元光學的發展不僅使光學系統的設計和加工工藝發生深刻的變革,而且其總體發展趨勢是未來微光學、微電子
學和微機械的集成技術和高性能的集成系統。今後二元光學元件的研究將可能在以下方面發展。一、具有亞波
長結構的二元光學元件的研究(包括設計理論與製作技術) 這類元件的特徵尺寸比波長還要小,其反射率、透射
率、偏振特性和光譜特性等都顯示出與常規二元光學元件截然不同的特徵,因而具有許多獨特的應用潛力,如
可以作為抗反射元件、偏振元件、窄帶濾波器和相位板。研究重點包括:建立正確和有效的理論模型設計超精
細結構衍射元件;特殊波面變換的演算法研究;發展波前工程學,以製作逼近臨界尺寸的微小元件及開拓亞波長
結構衍射元件的應用,推動微光學的發展。二、二元光學的CAD軟體包的開發至今尚未找到適合於不同浮雕衍
射結構的簡單而有效的理論模型,二元光學元件的設計仍缺乏像普通光學設計程序那樣,可以求出任意麵形、
傳遞函數及系統像差、具有友好界面的通用軟體包。但隨著通用設計工具的發展,二元光學元件有可能成為通
用的標准光學元件,而得到廣泛的應用,並與常規光學結合,形成一代嶄新的光學系統。
三、微型光機電集成系統是二元光學研究的總趨勢微光電機械繫統微光機械微電子機械微機械 1991年,美國
國家關鍵技術委員會向美國總統提交了《美國國家關鍵技術》報告,其中第8項為「微米級和納米級製造」,即
微工程技術,它主要包括微電子學、微機械學和微光學這三個相互關聯相互促進的學科,是發展新一代計算機
、先進機器人及智能化系統,促進機械、電子及儀器儀表工業實現集成化、微型化的核心技術。二元光學技術
則是發展微光學的重要支柱,二元光學元件有可能直接刻蝕在集成電路晶元上,並在一塊晶元上布置微光學陣
列,甚至完全集成化的光電處理單元,這將導致包含各種全新的超密集感測系統的產生。
微光電子學微光學微電子學圖示描述了微工程技術的三個學科相互交*相互影響形成的交*學科。在微光學取得
令人注目的進展的同時,另一門前沿科學——微電子機械(MEM)學取得了飛速的發展,這種結合三維集成電路
處理技術的微機械方法已成功地用於改善感測器和執行器的性能,降低費用。基於這種新技術設計的微感測器
和微機械執行器,至少在一個維數上的尺寸已達到微米量級,其他維數也小於幾個毫米,對軍用、工業和消費
產品都有潛在的應用市場。 MEM和微光學技術的共同特徵是它們都基於VLSI技術,兩者的結合就能產生一個
新的、更寬廣的微光電機械繫統,它已經在激光掃描、光學開關、動態微透鏡和集成光電-機電裝置等方面顯
示出誘人的前景和產品市場,並將進一步開拓到微分光儀、微干涉儀和小型在線機械檢測系統等領域。在微機
械、微電子支撐下的微光學系統也更易商品化,從而形成二元光學產業。具有多層結構的Amacronic焦平面預
處理器是微光學、微電子學和微機械集成系統的典型應用,它以並行光學處理方式降低了對電子處理速度和帶
寬的要求,增強了集成系統的處理能力和靈活性。多層微光電機械裝置的進一步發展甚至可以模仿生物視覺原
理,這個方向的研究成果對於人類將有無法估量的意義。可以預見,光學工程師們能像今天的電子工程師們一
樣,坐在計算機終端前,通過按動滑鼠或敲擊鍵盤來設計組合二元光學元件以及各種光機電組合系統,這一天
的到來為時不會太久。
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⑸ 卵磷脂的紅外光譜圖
有機化學課程基本要求與教學大綱
(供成教葯學專業本科班用)
有機化學課程基本要求
一、性質和任務
有機化學是葯學專業的一門重要的基礎課,其任務是通過本科程的學習,使學生掌握學習本專業所必須的有機化學基本理論、基本知識和基本技能,以便為學好後續的有關課程,以及在畢業後進一步深造或進行科學研究奠定足夠的有機化學的基礎。
二、理論知識和技能的基本要求
1、掌握有機化合物的命名,有機化合物的異構(碳鏈、位置及官能團異構、構象、順反及對映異構);
2、掌握重要的有機化學反應:取代、加成、氧化、酯化、醯化、脫羧、偶聯等反應。
3、能運用電子效應(誘導與共軛)理論,理解結構與性質的關系。
4、掌握自由基取代、親電取代、親核取代、親電加成及親核加成反應機理。
5、熟悉雜環、糖類、脂類、及氨基酸的結構、名稱和化學性質。
6、了解紫外光譜、紅外光譜、核磁共振譜產生的基本原理,熟悉紅外光譜的特徵吸收峰、核磁共振譜的化學位移、峰的裂分及其在結構鑒定中的應用。
7、掌握有機化合物的制備、分離提純、純度測定的基本技能與方法。具體包括:蒸餾、迴流、重結晶、萃取、層析、電泳、熔點測定、折光率測定等基本操作;酯化、醯化有機制備反應。
三、教材與參考性學時
教材:《有機化學》第五版 呂以仙主編 人衛出版社。
《有機化學》第四版 倪沛州主編 人衛出版社。
學時:96h,其中理論學時64,實驗學時32。每學時50分鍾。
在教學過程中,應貫徹啟發式教學法,盡量採用多媒體教學手段,以突出重點、突破難點;避免與中學及基礎化學內容的簡單重復,充分發揮教師的主導作用,充分調動學生的主觀能動性,注意培養學生的分析問題和解決問題的能力。
有機化學課程教學大綱
一、講授部分
第一章 緒論
掌握:有機物與有機化學概念,碳的sp3、sp2、sp雜化軌道。共價鍵的極性與分子的極性。共價鍵的斷裂方式與有機反應類型。
熟悉:Lewis酸鹼理論,八隅體結構,簡化路易斯結構式。有機化合物的分類。
了解:研究有機化合物的步驟和方法;成鍵分子軌道及必須滿足的三原則,反鍵分子軌道。有機化學與醫學的關系。
第二章 烷烴和環烷烴
掌握:烷烴的命名,碳鏈異構,伯、仲、叔、季碳原子,伯、仲、叔氫原子,乙烷與正丁烷的構象(定義、穩定性及兩種書寫形式):烷烴的結構特徵:σ鍵。鹵代自由基反應機理,伯、仲、叔氫的反應活性,伯、仲、叔碳自由基的相對穩定性。
掌握:脂環烴的命名(單環、螺環與橋環),三元、四元環的開環加成、環己烷的椅式構象,以及取代環己烷的優勢構象規律。
了解:烴及其分類,鏈狀烷烴的物理性質規律。
第三章 對映異構
掌握:手性、手性分子、非手性分子、手性碳、對稱面的各自含義及相互關系。對映體、非對映體、外消旋體的定義、判據及它們之間的區別。
熟悉:左旋、右旋、比旋光度的含義及表達符號。Fischer投影式的書寫要點,鏈狀化合物的D/L和R/S構型標記法。二取代環烷烴的對映異構的判別(僅從平面環考慮)。
了解:手性分子的形成和生物作用。無手性分子的對映異構現象,外消旋體的拆分。
第四章 烯烴和炔烴
掌握:烯烴的命名,順反異構(產生條件,構型標記),π鍵的特徵。誘導效應和共軛效應(π-π,P-π),烯烴的親電加成反應(加鹵素、鹵化氫、硫酸)及其反應機理,馬氏規則及理論解釋,烯烴與HBr加成的過氧化物效應,烯烴的氧化(被KMnO4和臭氧氧化)。
掌握:共軛二烯烴的結構和親電加成反應規律(1,2-加成和1,4-加成)。炔烴的結構,炔烴的加成反應,炔氫的酸性和炔淦的生成。
熟悉:乙烯基,烯丙基的結構。
了解:天然存在的共軛二烯烴。烯烴的聚合反應和醫用高分子材料。
第五章 芳香烴
掌握:苯的結構特徵。親電取代反應(鹵代、硝化、磺化),親電取代反應機理及定位規律(兩類定位基、活性及其應用)。苯環側鏈的取代及氧化。
熟悉:萘、蒽、菲的結構及編號規律。萘的親電取代反應和加成反應,判斷芳香性的4n+2規則。苯、苯基和苄基的結構。
了解:致癌稠環芳烴,化合物的不飽和度。
第六章 有機波譜學基礎
掌握:生色基和助色基、紅移和藍移的概念,紅外吸收峰的位置和強度,屏蔽效應和化學位移。
熟悉:各類圖譜的表示方法和圖譜的識別。常見有機物官能團的紅外特徵吸收頻率大致范圍,解析紅外光譜圖的一般步驟。影響化學位移的因素,峰面積與質子數的關系,自旋偶合裂分的一般規律。1HNMR譜的解析(尋找信號的位置、數目、強度及裂分狀態)。
了解:紫外光譜、紅外光譜、核磁共振譜產生的基本原理。分子的振動,核的自旋和共振。
第七章 鹵代烴
掌握:伯、仲、叔鹵代烷的結構,鹵代烷、烯的命名。鹵代烷的親核取代反應(被-OH,-CN,-NH2,-OR等取代),親核取代反應機制(Sn1、SN2的特點)及影響因素(烷基、親核試劑、鹵素和溶劑)。消除反應及Saytzeff規則,消除反應機制,消除與取代的競爭(烷基結構、試劑、溶劑和溫度影響的一般規律)。
熟悉:乙烯型、烯丙型、孤立型鹵代烯烴的取代活性及鑒別方法。格氏試劑的生成及其與CO2的加成。
了解:鹵代烷的親核取代反應的立體化學,鹵代烷與環境保護。
第八章 醇、硫醇、酚
掌握:伯、仲、叔醇的結構,醇的命名。醇的化學性質:與Na反應,與無機含氧酸成酯,脫水成烯,醇的氧化。硫醇的結構和命名,弱酸性、與重金屬作用、氧化成二硫化物。酚的結構與化學性質(酸性、氧化、親電取代)。鄰二醇類的特性(與氫氧化銅和過碘酸反應),烯醇與FeCl3顯色。
熟悉:醇、酚的物理性質和光譜特徵。苄醇、苦味酸的結構、lysol的組成。
了解:正碳離子的重排,二甲亞碸的結構和性能。
第九章 醚和環氧化合物
掌握:醚的結構和命名,醚的化學性質:質子化成鹽,醚鍵斷裂,與HX作用。環氧化合物的結構和命名,三員環氧化物的開環(酸催化和鹼催化)。
熟悉:乙醚的特性與過氧化,醚的一般物理性質。
了解:環氧化物的開環反應機制。冠醚的結構與功能。
第十章 醛和酮
掌握:醛酮的結構和命名,親核加成反應:加HCN、ROH或RSH(半縮醛、縮醛、縮酮的生成),加格氏試劑及氨的衍生物;親核加成反應機理。α-碳及其氫的反應:醇醛縮合、鹵仿的生成。氧化反應:被Tollens試劑、Fehling試劑氧化。還原反應:催化氫化,被LiAlH4、 NaBH4還原和clemmensen還原。
熟悉:羰基化合物的紅外光譜特徵吸收峰,醛基的質子信號。
了解:甲醛的性質,羰基加成的立體化學。醛酮與亞硫酸氫鈉的加成。
第十一章 羧酸和取代羧酸
掌握:羧酸的結構和命名。酸性與成鹽(電子效應對酸性的影響)。羧酸衍生物的生成:成醯鹵、成酸酐、成酯、成醯胺(反應活性差別)。乙二酸、丙二酸的脫羧。羥基酸的命名。羥基酸的特殊性質:酸性、氧化、醇酸的脫水(羥基位置的不同,其脫水方式不同)。酮酸的性質:酸性、β-酮酸的脫羧。酮式—烯醇式互變異構(分子中明顯存在烯醇結構的必要條件)。
熟悉:羧酸的物理性質:狀態、水溶性、沸點、熔點、IR譜特徵吸收峰。乳酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、異檸檬酸、水楊酸、丙酮酸、草醯乙酸、草醯基的結構。
了解:α- 酮酸的氨基化反應。
第十二章 羧酸衍生物
掌握:醯鹵、酸酐、酯和醯胺的命名。醯基的親核取代:水解、醇解和氨解及親核取代反應機理(影響「三解」反應活性的因素)。Claisen酯縮合反應。
熟悉:醯鹵、酸酐、酯和醯胺的物理性質和光譜性質(與羧酸比較)。尿素的性質:弱鹼性、水解、與亞硝酸反應、縮二脲的生成與縮二脲反應。胍的結構、強鹼性。丙二醯脲的結構和互變異構。
了解:聚醯胺的結構、性質和用途。
第十三章 胺和生物鹼
掌握:胺的分類和命名(伯、仲、叔胺,季銨鹽,季胺鹼)。胺的結構。胺的化學性質:鹼性與成鹽(溶劑化、電子效應、空間效應的影響),醯化與磺醯化,伯、仲、叔胺與亞硝酸反應。重氮鹽的性質:取代(放氮)與偶聯(保留氮)反應,注意與芳胺或酚偶聯的條件和部位。
熟悉:胺的物理性質:氫鍵,熔、沸點,N-H、C-N紅外特徵吸收峰。腎上腺素、乙醯膽鹼的結構。
了解:生物鹼的概念及臨床應用,嗎啡、可待因和海洛因的結構、功能和毒害。苯丙氨類葯物,生源胺的概念。
第十四章 雜環化合物
掌握:雜環化合物的分類和命名。吡咯的電子結構和性質:酸鹼性、親電取代反應。吡啶的電子結構和性質:水溶性,鹼性,親電取代和親核取代,氧化與還原。
熟悉:血紅素的基本骨架及功能。咪唑的結構與功能。吡啶衍生物:維生素pp、雷米封的結構與功能。嘧啶及其衍生物(C、U、T)的結構。嘌呤(9H、7H)、腺嘌呤、鳥嘌呤的結構。磺胺類葯物的基本結構。
了解:尿酸的互變異構。NAD+和NADH的結構和功能。
第十五章 糖 類
掌握:單糖的開鏈結構,單糖的環狀結構(Harworth式),變旋光現象。單糖的化學性質:成苷,鹼性條件下的轉化(差向異構化),酸催化脫水,被Tollens、Benedict等弱氧化劑氧化(還原糖),被溴水、稀硝酸氧化。二糖的結構特徵和性質(組成的單糖、苷鍵、有無還原性和變旋光現象)。澱粉、糖原、纖維素的結構特徵和生物學性質。
熟悉:D-核糖、D-葡萄糖、D-甘露糖、D-果糖的開鏈結構和環狀結構。麥芽糖、纖維二糖、乳糖、蔗糖的結構。
了解:氨基糖與血型物質。環糊精。
第十六章 脂 類
掌握:脂類的概念。脂肪酸的結構、分類和命名。三醯甘油的結構、組成和物理性質。化學性質:水解和皂化、加成、酸敗。皂化值、碘值和酸值的含義。
熟悉:軟脂酸、硬脂酸、油酸、亞油酸的結構。脂肪酸的共性:碳鏈、構型、熔點、分布。必需脂肪酸。甘油磷脂的結構通式。α-卵磷脂、α-腦磷脂的結構與組成。
熟悉:甾族化合物的基本結構及5α-,5β-構型。膽固醇、維生素D、膽酸、甘氨膽酸和牛磺膽酸的結構特徵,
了解:鞘磷脂的組成。葡萄糖腦苷脂的組成。磷脂與細胞膜的生物學意義。各種甾族化合物的生物學意義。腎上腺皮質激素和性激素。
第十七章 氨基酸與多肽
掌握:氨基酸的分類、α- 氨基酸的構型。常見氨基酸的名稱與結構(甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸、天門冬氨酸、谷氨酸、賴氨酸和精氨酸)。必需氨基酸。α-氨基酸的化學性質:兩性與等電點(定義,中性、酸性、鹼性氨基酸的pI范圍),等電點的應用,脫羧,與亞硝酸反應,顯色反應。
熟悉:肽的結構與命名。肽鍵的構型。
了解:生物活性肽。氨基酸等電點的計算。
(本章蛋白質部分及第十八章在生物化學課程中講授)。
二、實驗部分
1、熔點的測定:意義、毛細管法測熔點、顯微熔點儀測熔點。
2、常壓蒸餾及沸點的測定:意義、蒸餾裝置的安裝及拆卸。
3、水蒸氣蒸餾:原理、意義和裝置。
4、萃取:液-液萃取和固-液萃取的基本原理,分液漏斗的使用。索式提取器的使用(示範)。
5、薄層層析:基本原理,點樣、展開和顯色。
6、紙層析和紙電泳:基本原理,意義、裝置、操作。
7、乙醯苯胺的制備:合成反應原理,重結晶、抽濾裝置及其使用。
8、鹵代烴、醇、酚、醛、酮、羧酸及其衍生物、糖類、胺類等有機化合物的典型性質及官能團鑒定實驗:驗證課堂所學的內容以加深印象。實驗現象的觀察。
9、模型作業:有機分子模型的使用,加深對有機分子立體結構的理解。
[天文學]
由太陽東西兩邊光譜線的位移,測定太陽的自轉的速度(德國 沃格耳)。
[物理學]
提出通過控制個別粒子的運動,有可能實現違背熱力學第二定律的假想實驗(英國 麥克斯韋)。
[化 學]
提出一種氣體密度測定的方法,測定了許多有機物的分子量,在高溫條件下測定了許多無機物的氣體密度,證明汞、鎘氣體是單原子,鹵素在高溫下也是單原子等(德國 威·邁耶爾)。
發現轉化酶,轉化蔗糖為兩個單糖:葡萄糖和果糖。發現卵磷脂(德國 霍普·賽勒)。
開始生產使用照相底片(英國 斯萬)。
[生物學]
發表《人類原始及類擇》一書,以大量材料進一步論證人來源於猿,並提出性選擇在從猿到人過程中的作用(英國 查·達爾文)。
出版《人體測量學》一書,為人體測量法開辟新道路(比利時 格特勒)。
[地 學]
提出關於在密度和海流不連續面上的波浪和漣波的理論(英國 湯姆生)。
公元1872年
[數 學]
數學分析的「算術化」,即以有理數的集合來定義實數(德國 戴特金、康托爾、維爾斯特拉斯)。
發表「愛爾朗根計劃」,把每一種幾何學都看成是一種特殊變換群的不變數(德國 克萊茵)。
[物理學]
提出H定理,用以證明氣體趨於平衡分布,從而提出熵的統計幾率解釋,建立了熱力學第二定律的統計基礎(奧地 波爾茨曼)。
[化 學]
從石炭酸和甲醛合成第一個熱固性塑料—酚醛樹脂(美籍比利時人 巴克蘭特)。
[生物學]
提出氧化是發生在組織中而不是在血液中的概念(德國 浦弗留格)。
公元1873年
[數 學]
證明了e是超越數(法國 埃爾米特)。
[物理學]
發現(晶體)硒在光照射下電阻減小的光導電效應,即內光電效應,隨後德國人西門子用此製成光導電管(英國 施密斯)。
《電和磁》問世,完成了經典電磁理論基礎(英國 詹·麥克斯韋)。
[地 學]
發展了「地槽」理論,使其具有更加固定的形式(美國 丹納)。
公元1874年
[天文學]
發現到4等為止的亮星集中在與銀道成17度交角的大園上(美國 古爾德)。
[物理學]
提出顯微鏡理論,明確顯微鏡分辨本領的極限(德國 阿貝)。
[化 學]
提出碳原子價鍵的空間結構學說,由於碳的四個價鍵上取代基不同,導致了光學異構體,並預計了異構體的數目,也指出雙鍵的存在將引起順反異構,這是立體化學的開端(荷蘭 范霍夫,法國 勒貝爾)。
[生物學]
出版《我們的身體形式》一書。該書就人體胚胎的形態變化提出機械的解釋(德國 海斯)。
[地 學]
繪制北半球的天氣圖(丹麥 霍夫邁爾)。
公元1875年
[物理學]
發現各向同性的透明介質置於強電場中呈現雙折射的電光效應,後被用於快速光閘,稱克爾盒(蘇格蘭 克爾)。
[化 學]
發現化學元素鎵(法國 布瓦斯培德朗)。
用鉑石棉催化製造硫酸,為硫酸接觸法的工業化奠定技術基礎(德國 文克勒)。
發現有機反應中烯烴和含氫化合物的加成定向法則(俄國 馬爾柯夫尼可夫)。
[生物學]
首次描述了細胞里的染色體(德國 斯脫勞伯格)。
證明受精作用是精、卵的胞核的結合(德國 赫脫維奇)。
發現了腦中的微電流,成為生物物理研究腦的基礎,並引起了電生理技術的發展(美國 卡頓)。
[地 學]
發表《阿爾卑斯山脈的成因》,從收縮說的觀點說明褶皺山脈的形成(奧地利 修斯)。
公元1876年
[數 學]
《解析函數論》發行,把復變函數論建立在冪級數的基礎上(德國 維爾斯特拉斯)。
[天文學]
提出小行星帶空隙區和土星光環狹縫形成的動力學理論(美國 刻克伍德)。
[物理學]
根據德羅夏原理,製成第一台四沖程內燃機,被廣泛採用(德國 奧托)。
提出氣體分子輸運過程的積分微分方程(奧地利 波爾茨曼)。
發明留聲機,是實用錄音技術的開始(美國 愛迪生)。
[化 學]
提出染色物質的生色基團理論,指出不飽和原子團是生色基,而有些基團如羥基則是輔色基(德國 威特)。
引入熱力學位(即化學位)的概念。熱力開始廣泛應用於化學,為判斷化學反應的方向及化學平衡提供了根據(美國 吉布斯)。
提出鹽溶液的電導可以從加和溶液中所有離子的活動性來推算(德國 柯勞許)。
[地 學]
將地槽分為正地槽與准地槽(德國 斯蒂爾)。
公元1877年
[天文學]
提出火星表面上有「人工運河」的看法(義大利 斯基帕雷利)。
發現火星的兩個小衛星——火衛一和火衛二(美國 阿·霍爾)。
發現(晶體)硒和金屬接觸處在光照射下產生電動勢的光生伏打效應,後美國人弗里茲於1883年用此製成光伏打電池(英國 沃·亞當斯)。
《聲的理論》出版,基本上完成聲音的數學理論(英國 瑞利)。
[化 學]
發現異雙丁烯具有兩種結構形式的反應,開始認識到互變異構現象的存在(俄國 布特列洛夫)。
發現在強酸性金屬鹵化物催化下脂肪烴、芳香烴的烷基化反應,也可制備芳香酮(法國 費萊德爾,美國 克雷夫茲)。
[生物學]
發表《日光殺菌的研究》,是放射微生物學的萌芽(英國 唐斯、布倫特)。
[地 學]
提出第一個大陸漂移說(俄國 貝漢諾夫)。
提出大氣環流理論(美國 費雷爾)。
公元1878年
[天文學]
根據太陽輻射的斥力作用,建立彗星形狀的理論,把彗尾分成三種類型(俄國 勃列基興)。
[化 學]
提出確定多相體系平衡條件的相律(美國 吉布斯)。
發現化學元素鐿(瑞士 馬利納克)。
[生物學]
發表《關於創傷傳染病病因的研究》,提出各種傳染病均由一定病原菌引起(德國 柯赫)。
[地 學]
從收縮說出發探討褶皺形成的力學原理(瑞士 海姆)。
公元1879年
[天文學]
建立潮汐摩擦理論,由此提出月球起源的學說,認為地球因受太陽的起潮力作用,其中一部分物質被拉出而形成月球(英國 喬·達爾文)。
應用黑體的輻射與溫度間的經驗公式,求得太陽表面溫度為攝氏六千度(奧地利 斯忒藩)。
開始使用偏振光度計,編制4,260顆恆星的實測星等的大光度星表(美國 愛·皮克林)。
[物理學]
發現通電流的金屬中,在磁場的作用下產生橫向電動勢的效應(美國 愛·霍爾)。
發現黑體輻射率與絕對溫度的經驗律(奧地利 斯忒藩)。
以實驗說明陰極射線是帶電粒子,為電子的發現奠定基礎(英國 克魯克斯)。
[化 學]
發現化學元素釤(法國 布瓦培德朗)。
發現化學元素鈧(瑞典 拉·尼爾遜)。
發現化學元素銩和鈥(瑞典 克利夫)。
提出毛細電滲現象是由液體界面形成雙電層引起的假說 (德國 赫爾姆霍茨)。
[地 學]
按溫度指標首次進行氣候分類(德國 蘇潘)。
公元1880年
[天文學]
提出變星分類法(美國 愛·皮克林)。
[物理學]
研究晶體的對稱性,發現了晶體的壓電效應(法國 居里兄弟)。
發明白熾電燈泡(美國 愛迪生)。
利用焦耳—湯姆森的狹口膨脹效應,發展了氣體液化的技術(德國 林德)。
在麥克斯韋電磁理論的基礎上,開始發展介質的分子論,推出折射率和介質密度之間的關系(荷蘭 羅倫茲)。
[化 學]
發現化學元素釓(瑞士 馬利納克)。
公元1881年
[數 學]
1881~1884年,制定了向量分析(美國 吉布斯)。
1881~1886年,連續發表《微分方程所確定的積分曲線》的論文,開創微分方程定性理論(法國 彭加勒)。
[天文學]
用電阻熱輻射計精確測定在地表熱輻射的太陽常數值,開始了太陽輻射的研究(美國 蘭格萊)。
第一次攝到彗星的照片(法國 詹森,美國 德拉帕爾)。
[物理學]
根據光的電磁理論,推出電介質球微粒密度起伏的光散定律,用以解釋天空呈藍色,天光呈偏振等大氣中光現象(英國 瑞利)。
首次拍攝到子彈引起的壓縮激震波錐面的照片,推得錐角和超聲速倍數的關系(奧地利 馬赫)。
各自提出有基本單位的電荷存在,斯通尼名之為電子(德國 黎凱、赫爾姆霍茨,英國 斯通尼)。
[化 學]
提出實在氣體的狀態方程式(荷蘭 范德瓦爾)。
[生物學]
採用病原菌毒素的接種法防治一些疾病,開創了醫學上的免疫學(法國 巴斯德)。
公元1882年
[數 學]
證明了圓周率是超越數(德國 林德曼)。
制定運算微積,是求解某些微分方程的一種簡便方法,工程上常有應用(英國 亥維賽)。
[天文學]
觀測證實水星近日點的長期進動有超差,並精確測算出其數據。(美國 紐康)。
首次人工合成靛藍(德國 約·拜耳)。
提出稀溶液的冰點下降、沸點升高定律,不同物質在同種溶劑中引起的冰點下降反比於它們的分子量,提供了測定不揮發、可溶性物質分子量的新方法(法國 拉烏爾)。
[地 學]
1882~1883年為「第一屆國際極年」,研究南北極的氣象、地磁、極光等。參加國有美、英及歐洲一些國家。
設置北極海觀測所(挪威 霍恩等)。
《人文地理學》出版,書中按自然地理要素來論述地理環境決定論(德國 拉采爾)。
首次繪制世界年雨量分布圖(美國 盧米斯)。
公元1883年
[數 學]
建立集合論,發展了超窮基數的理論(德國 康托爾)。
[物理學]
《力學科學》出版,反對牛頓力學中時空、質量等絕對觀念,主張從相對關繫上來理解這些概念(奧地利 馬赫)。
發現在真空玻璃泡中可從金屬板極通電流到熱燈絲極,但反之不能。這可以說是熱電發射現象的第一次發現,實質上也是二極真空管整流作用的最早發現(美國 愛迪生)。
提出從層流到湍流的無量綱比數,把理論流體力學和工程水力學接連起來(英國 奧·雷諾)。
[化 學]
製得錳鋼,經淬火變得超硬,用於粉碎岩石、金屬切削及鋼軌,正式引入「合金鋼」一詞(英國 哈德費爾德)。
[生物學]
第一次報告染色體的遺傳連續性原理,及在性細胞形成時染色體出現減數現象(比利時 范貝納登)。
公元1884年
[數 學]
《數論的基礎》出版,是數理邏輯中量詞理論的發端(德國 弗萊格)。
[物理學]
理論上證明黑體表面輻射率定律(奧地利 波耳茨曼)。
[化 學]
提出壓力、溫度對化學反應影響的平衡變動原理(法國 勒夏忒列)。
[生物學]
1884~1885年,證實細胞核是遺傳的基礎(德國 赫脫維奇、斯特勞伯格、克里克爾、魏斯曼)。
確定日光是提供綠色植物進行光合作用的能源,並證明在光能轉化為生物能過程中葉綠素起著重要作用,從而說明整個生物界的能量主要來自日光(俄國 季米里亞捷夫)。
[地 學]
根據氣溫與降水二要素,並聯系重要指示植物進行氣候分類,後被廣泛應用(德國 寇本)。
公元1885年
[天文學]
1885~1886年,建立恆星的光譜分類法(美國 愛·皮克林、安·莫里)。
[物理學]
1885~1890年,相繼製成並使用三輪及四輪汽油內燃機汽車(德國 本茨)。
發現氫原子光譜的14條譜線的波長可用一個式子表示,後人稱之為巴爾默公式(瑞士 巴爾默)。
全面提出激震波波面層前後的絕熱的突變條件(法國 休岡諾)。
[化 學]
發現化學元素釹和鐠。利用氧化釷、氧化鈰製得白熱燈罩芯(奧地利 威斯巴克)。
1885~1886年,提出稀溶液理論,將稀溶液中溶質分子和理想氣體的分子相對應,解釋了稀溶液的熱力學性質。並推得用電極電位來求化學平衡的公式(荷蘭 范霍夫)。
1885~1890年,完成晶體構造的幾何理論,奠定了經典結晶化學的基礎(俄國 弗德洛夫)。
發現電位與汞的表面張力成正比,得出迅速的滴汞與電解質不顯示電位差,後被用作滴汞電位計(德國 赫姆霍爾茨)。
[地 學]
《地球之面貌》問世,根據收縮說對整地球表面的構造作了綜合分析(奧地利 修斯)。
提出石油礦床的背斜說(美國 愛·懷特)。
公元1886年
[物理學]
在氣體放電管中發現穿過陰極孔的極隧射線(英國 戈爾德斯坦)。
懷疑耳蝸有分析頻率的功能,提出耳蝸的電話說(英國 維·盧瑟福)。
[化 學]
通過冰晶石降低氧化鋁熔點的方法電解制鋁,制鋁發展為工業(美國 查·霍爾,法國 赫洛特)。
發現化學元素鏑(法國 布瓦斯培德朗)。
發現化學元素鍺(德國 文克勒)。
首次人工合成生物鹼——毒芹鹼(德國 萊登伯格)。
[地 學]
按構造與形態首次進行海岸分類(德國 李希霍芬)。
根據6000次深測記錄繪制大西洋海深圖(美國 馬·莫里)。
提出彈性表面波理論,認為表面波是構成地震波的主要部分,後被證實(英國 瑞利)。
公元1887年
[數 學]
1887~1896年,出版了四卷《曲面的一般理論的講義》總結了一個世紀來關於曲線和曲面的微分幾何學的成就(德國 達布爾)。
開始編制照相天圖星表(法國 巴黎天文台亨利兄弟負責,國際協作)。
根據恆星光譜不同,提出第一個恆星演化的理論,用以說明恆星是變的(英國 洛基爾)。
[物理學]
發現紫外光照在火花隙的負極上容易引起放電,是光電效應的早期徵兆(德國 亨·赫茲)。
第一次精確地安排實驗,試圖測量由於地球在「以太」中運動而引起的光干涉效應,但所得結果未超過期待值的百分之一(美國 邁克耳遜、莫雷)。
提出「以太」是旋渦海綿質的數學理論(英國 湯姆生)。
[化 學]
提出電解質的電離學說,認為電解質在水溶液中部分電離成正、負自由離子,溶液性質是所有離子性質的加和函數。提出電解
⑹ 空壓機什麼品牌好
空壓機較好的品牌有博萊特、康普艾、紅五環、日立、捷豹。
1、博萊特
主要從事空壓機、精密過濾器等產品生產和銷售的企業,成立以來公司的經營范圍不斷的擴大,在很多產品的生產技術上都處於行業的領先地位,旗下的空壓機也憑借著優異的質量遠銷海內外,其空壓機質量較好。
⑺ 空壓機的十大品牌是什麼
1、Atlas Copco阿特拉斯、柯普科(簡稱AC)
AC是一個跨國集團,總部在瑞典,空壓機生產企業只是其下屬一個集團。由於多年的不斷收購,AC幾乎能生產各種形式的空壓機,頗負盛名。估計其在全球的佔有率最高。
AC主要生產有油螺桿空壓機,在全球有多個工廠,在中國無錫亦設有工廠。
AC在中國國內主要依靠其分公司銷售,AC在北京、上海、廣州等重要城市均設有分公司。AC最 大優勢在於知名度,對於重要項目能採取靈活價格。
2、Ingersoll-Rand英格索蘭(以下簡稱IR)
IR亦是一個跨國集團,其總部設在美國,空壓機生產企業只是其下屬一個集團。IR亦能生產各種形式的空壓機,產品種類豐富,知名度也高。IR在全球的市場佔有率僅次於AC或與之不相上下。
IR是最早在中國合資生產螺桿機的公司,1987年成立於上海。1995年以前,上海IR的生產和銷售非常好。市場上的客戶都等著購買螺桿機,而此時只有IR生產螺桿機。
IR主要通過分公司銷售,在全國各主要城市設有分公司,如北京、沈陽、青島、武漢、三峽、廣州、上海等。在其他地區,IR則通過經銷代理商進行銷售。
IR目前的優勢仍然是其知名度,其劣勢在於其有兩套銷售系統:一是遠東IR,一是上海IR。兩套組織成員的觀念很難統一,在一定程度上削弱了其整體競爭力。因此,IR的螺桿機目前在中國國內的銷售狀況還是很好。
3、Compair/Demag康普艾/德馬格(以下簡稱Compair)
Compair是一家英國公司,主要以生產滑片式空壓機(≤50 HP)而聞名於業內。目前,並無資料顯示其贏利來源。近年來,Compair 陸續並購了德國Demag的螺桿式空壓機部門和美國的Leroi空壓機公司而成為全球性空壓機公司。
Compair 的優勢在於:a、滑片機的便宜;b、 Demag的螺桿機亦有價格上的優勢; c、產品品種的齊全;d、在中國國內設立有工廠。
4、 Sullair壽力
Sullair是美國一家大型航空(軍工)企業的下屬公司,生產空壓機的歷史不長,主要是螺桿機。Sullair在全球設有分公司,在美國,它是僅次於IR的空壓機公司。
Sullair公司主要通過代理商銷售。1999年以前,其代理商主要是來自台灣的唐勝和廣州的科明。近來,其代理商數量大大增加。目前,Sullair在某些行業有相當的業績,如紡織、汽車等。
Sullair的主要產品是有油螺桿式和移動式,其有油螺桿式在大馬力型(300HP)時間,有很大的價格競爭力。據說,其移動式近年主要國產化,此舉將增加其市場份額。
5、Fusheng 復盛
F、S、 是合資企業,在中國國內有三家工廠:中山、上海、北京。F、S、通過其品質不錯的小活塞機打開了中國市場,經銷商遍布全國。
F、S、在中國國內已是一家知名度很高的空壓機製造商,但其螺桿機仍是低檔機的代表。
(7)上海愛爾譜壓縮機擴展閱讀:
空氣壓縮機是一種用以壓縮氣體的設備。空氣壓縮機與水泵構造類似。大多數空氣壓縮機是往復活塞式,旋轉葉片或旋轉螺桿。離心式壓縮機是非常大的應用程序。
由電動機直接驅動壓縮機,使曲軸產生旋轉運動,帶動連桿使活塞產生往復運動,引起氣缸容積變化。由於氣缸內壓力的變化,通過進氣閥使空氣經過空氣濾清器(消聲器)進入氣缸,在壓縮行程中。
由於氣缸容積的縮小,壓縮空氣經過排氣閥的作用,經排氣管,單向閥(止回閥)進入儲氣罐,當排氣壓力達到額定壓力0.7MPa時由壓力開關控制而自動停機。當儲氣罐壓力降至0.5--0.6MPa時壓力開關自動聯接啟動 。
⑻ 高分求世界著名科學家和他們提出的著名理論
我自己整理的,以下內容包括——
牛頓 阿基米德 愛因斯坦 安培 奧斯特 麥克斯韋 開普勒 赫茲 法拉第 焦耳 霍金 笛卡兒 庫倫。
的學術成就介紹。不包括生平。因為字數限制。太簡單沒意思,更多又貼不下。
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艾薩克•牛頓爵士,英國皇家學會會員,(SirIsaacNewtonFRS,1643年1月4日~1727年3月31日是一位英格蘭物理學家、數學家、天文學家、自然哲學家和煉金術士。他在1687年發表的論文《自然哲學的數學原理》里,對萬有引力和三大運動定律進行了描述。這些描述奠定了此後三個世紀里物理世界的科學觀點,並成為了現代工程學的基礎。他通過論證開普勒行星運動定律與他的引力理論間的一致性,展示了地面物體與天體的運動都遵循著相同的自然定律;從而消除了對太陽中心說的最後一絲疑慮,並推動了科學革命。在力學上,牛頓闡明了動量和角動量守恆的原理。在光學上,他發明了反射式望遠鏡,並基於對三棱鏡將白光發散成可見光譜的觀察,發展出了顏色的理論。他還系統地表述了冷卻定律,並研究了音速。在數學上,牛頓與戈特弗里德•萊布尼茨分享了發展出微積分學的榮譽。他也證明了廣義二項式定理,提出了「牛頓法」以趨近函數的零點,並為冪級數的研究作出了貢獻。
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阿基米德(Archimedes,約公元前287~212)是古希臘物理學家、數學家,靜力學和流體靜力學的奠基人。
阿基米德無可爭議的是古代希臘文明所產生的最偉大的數學家及科學家之一,他在諸多科學領域所作出的突出貢獻,使他贏得同時代人的高度尊敬。
力學方面:阿基米德在力學方面的成績最為突出,他系統並嚴格的證明了杠桿定律,為靜力學奠定了基礎。在總結前人經驗的基礎上,阿基米德系統地研究了物體的重心和杠桿原理,提出了精確地確定物體重心的方法,指出在物體的中心處支起來,就能使物體保持平衡。他在研究機械的過程中,發現了杠桿定律,並利用這一原理設計製造了許多機械。他在研究浮體的過程中發現了浮力定律,也就是有名的阿基米德定律。
幾何學方面:阿基米德確定了拋物線弓形、螺線、圓形的面積以及橢球體、拋物面體等各種復雜幾何體的表面積和體積的計算方法。在推演這些公式的過程中,他創立了「窮竭法」,即我們今天所說的逐步近似求極限的方法,因而被公認為微積分計算的鼻祖。他用圓內接多邊形與外切多邊形邊數增多、面積逐漸接近的方法,比較精確的求出了圓周率。面對古希臘繁冗的數字表示方式,阿基米德還首創了記大數的方法,突破了當時用希臘字母計數不能超過一萬的局限,並用它解決了許多數學難題。
天文學方面:阿基米德在天文學方面也有出色的成就。除了前面提到的星球儀,他還認為地球是圓球狀的,並圍繞著太陽旋轉,這一觀點比哥白尼的「日心地動說」要早一千八百年。限於當時的條件,他並沒有就這個問題做深入系統的研究。但早在公元前三世紀就提出這樣的見解,是很了不起的。
著述:阿基米德流傳於世的數學著作有10餘種,多為希臘文手稿。他的著作集中探討了求積問題,主要是曲邊圖形的面積和曲面立方體的體積,其體例深受歐幾里德《幾何原本》的影響,先是設立若干定義和假設,再依次證明,作為數學家,他寫出了《論球和圓柱》、《圓的度量》、《拋物線求積》、《論螺線》、《論錐體和球體》、《沙的計算》等數學著作。作為力學家,他著有《論圖形的平衡》、《論浮體》、《論杠桿》、《原理》等力學著作。
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愛因斯坦(Albert Einstein,1879-1955)名人職稱:物理學家 國家:德國出生 美國國籍
分別於1905年和1915年,提出了狹義相對論和廣義相對論,重新詮釋物理學的基本概念,修正了牛頓力學,取代了傳統的萬有引力理論,使物理理論的預測更為精確。愛因斯坦和牛頓是物理史上並列的巨人。[更多資料來源於http://www.mrmy.net]
1905年是愛因斯坦一生中,也是物理史上的神奇年。愛因斯坦的超人智慧迸出了耀眼的光芒。以26歲的年齡,在沒有其它學術聯系的情況下,一年內發表了三篇震撼物理學界的論文:光的量子說(解釋光電效應)、布朗運動(證明分子的存在)和狹義相對論(修正了牛頓力學)。其後的幾年內,愛因斯坦從一名沒沒無名的青年學子,一躍而為國際上知名的學者。歐洲各著名大學爭相禮聘。1912年,愛因斯坦很高興回到蘇黎世的母校任教,但不久後,他在德國科學界的力邀下,前往柏林威廉皇帝研究所進行研究工作。
1915年,愛因斯坦又發表了一篇驚世的名作--廣義相對論,取代了牛頓的萬有引力理論,對於物理學的理論發展和對宇宙現象的認識,有極為深遠的影響。1921年,愛因斯坦以解釋光電效應的光子說,獲得諾貝爾物理獎,成為世界性家喻戶曉的名人。
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安德烈•瑪麗•安培(André-Marie Ampère,1775年—1836年),法國物理學家,在電磁作用方面的研究成就卓著,對數學和化學也有貢獻。
安培最主要的成就是1820~1827年對電磁作用的研究。
①發現了安培定則
奧斯特發現電流磁效應的實驗,引起了安培注意,使他長期信奉庫侖關於電、磁沒有關系的信條受到極大震動,他全部精力集中研究,兩周後就提出了磁針轉動方向和電流方向的關系及從右手定則的報告,以後這個定則被命名為安培定則。
②發現電流的相互作用規律
接著他又提出了電流方向相同的兩條平行載流導線互相吸引,電流方向相反的兩條平行載流導線互相排斥。對兩個線圈之間的吸引和排斥也作了討論。
③發明了電流計
安培還發現,電流在線圈中流動的時候表現出來的磁性和磁鐵相似,創制出第一個螺線管,在這個基礎上發明了探測和量度電流的電流計。
④提出分子電流假說
他根據磁是由運動的電荷產生的這一觀點來說明地磁的成因和物質的磁性。提出了著名的分子電流假說。安培認為構成磁體的分子內部存在一種環形電流——分子電流。由於分子電流的存在,每個磁分子成為小磁體,兩側相當於兩個磁極。通常情況下磁體分子的分子電流取向是雜亂無章的,它們產生的磁場互相抵消,對外不顯磁性。當外界磁場作用後,分子電流的取向大致相同,分子間相鄰的電流作用抵消,而表面部分未抵消,它們的效果顯示出宏觀磁性。安培的分子電流假說在當時物質結構的知識甚少的情況下無法證實,它帶有相當大的臆測成分;在今天已經了解到物質由分子組成,而分子由原子組成,原子中有繞核運動的電子,安培的分子電流假說有了實在的內容,已成為認識物質磁性的重要依據。
⑤總結了電流元之間的作用規律——安培定律
安培做了關於電流相互作用的四個精巧的實驗,並運用高度的數學技巧總結出電流元之間作用力的定律,描述兩電流元之間的相互作用同兩電流元的大小、間距以及相對取向之間的關系。後來人們把這定律稱為安培定律。安培第一個把研究動電的理論稱為「電動力學」,1827年安培將他的電磁現象的研究綜合在《電動力學現象的數學理論》一書中。這是電磁學史上一部重要的經典論著。為了紀念他在電磁學上的傑出貢獻,電流的單位「安培」以他的姓氏命名。
他在數學和化學方面也有不少貢獻。他曾研究過概率論和積分偏微方程;他幾乎與H戴維同時認識元素氯和碘,導出過阿伏伽德羅定律,論證過恆溫下體積和壓強之間的關系,還試圖尋找各種元素的分類和排列順序關系。
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奧斯特(Hans Christian Oersted;1777~1851) 丹麥物理學家。科學成就
1.1820年發現電流的磁效應
自從庫侖提出電和磁有本質上的區別以來,很少有人再會去考慮它們之間的聯系。而安培和畢奧等物理學家認為電和磁不會有任何聯系。可是奧斯特一直相信電、磁、光、熱等現象相互存在內在的聯系,尤其是富蘭克林曾經發現萊頓瓶放電能使鋼針磁化,更堅定了他的觀點。當時,有些人做過實驗,尋求電和磁的聯系,結果都失敗了。奧斯特分析這些實驗後認為:在電流方向上去找效應,看來是不可能的,那麼磁效應的作用會不會是橫向的?
在1820年4月,有一次晚上講座,奧斯特演示了電流磁效應的實驗。當伽伐尼電池與鉑絲相連時,靠近鉑絲的小磁針擺動了。這一不顯眼的現象沒有引起聽眾的注意,而奧斯特非常興奮,他接連三個月深入地研究,在1820年7月21日,他宣布了實驗情況。
奧斯特將導線的一端和伽伐尼電池正極連接,導線沿南北方向平行地放在小磁針的上方,當導線另一端連到負極時,磁針立即指向東西方向。把玻璃板、木片、石塊等非磁性物體插在導線和磁針之間,甚至把小磁針浸在盛水的銅盒子里,磁針照樣偏轉。
奧斯特認為在通電導線的周圍,發生一種「電流沖擊」。這種沖擊只能作用在磁性粒子上,對非磁性物體是可以穿過的。磁性物質或磁性粒子受到這些沖擊時,阻礙它穿過,於是就被帶動,發生了偏轉。
導線放在磁針的下面,小磁針就向相反方向偏轉;如果導線水平地沿東西方向放置,這時不論將導線放在磁針的上面還是下面,磁針始終保持靜止。
他認為電流沖擊是沿著以導線為軸線的螺旋線方向傳播,螺紋方向與軸線保持垂直。這就是形象的橫向效應的描述。
奧斯特對磁效應的解釋,雖然不完全正確,但並不影響這一實驗的重大意義,它證明了電和磁能相互轉化,這為電磁學的發展打下基礎。
2.其它方面的成就
奧斯特曾經對化學親合力等作了研究。1822年他精密地測定了水的壓縮系數值,論證了水的可壓縮性。1823年他還對溫差電作出了成功的研究。他對庫侖扭秤也作了一些重要的改進。
奧斯特在1825年最早提煉出鋁,但純度不高,以致這項成就在冶金史上歸屬於德國化學家F.維勒(1827)。他最後一項研究是40年代末期對抗磁體的研究,試圖用反極性的反感應效應來解釋物質的抗磁性。同一時期M.法拉第在這方面的成就超過了奧斯特及其法國的同輩。法拉第證明不存在所謂的反磁極。並用磁導率和磁力線的概念統一解釋了磁性和抗磁性。不過,奧斯特研究抗磁體的方法仍具有很深的影響。
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麥克斯韋(James Clerk Maxwell 1831--1879) 19世紀偉大的英國物理學家、數學家。
在穩恆場理論的基礎上,提出了渦旋電場和位移電流的概念:
1. 麥克斯韋提出的渦旋電場的概念,揭示出變化的磁場可以在空間激發電場,並通過法拉第電磁感應定律得出了二者的關系,即
上式表明,任何隨時間而變化的磁場,都是和渦旋電場聯系在一起的。
2. 麥克斯韋提出的位移電流的概念,揭示出變化的電場可以在空間激發磁場,並通過全電流概念的引入,得到了一般形式下的安培環路定理在真空或介質中的表示形式,即
上式表明,任何隨時間而變化的電場,都是和磁場聯系在一起的。
綜合上述兩點可知,變化的電場和變化的磁場彼此不是孤立的,它們永遠密切地聯系在一起,相互激發,組成一個統一的電磁場的整體。這就是麥克斯韋電磁場理論的基本概念。
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開普勒 德國
他在1609年發表的偉大著作《新天文學》中提出了他的前兩個行星運動定律。行星運動第一定律認為每個行星都在一個橢圓形的軌道上繞太陽運轉,而太陽位於這個橢圓軌道的一個焦點上。行星運動第二定律認為行星運行離太陽越近則運行就越快,行星的速度以這樣的方式變化:行星與太陽之間的連線在等時間內掃過的面積相等。十年後開普勒發表了他的行星運動第三定律:行星距離太陽越遠,它的運轉周期越長;運轉周期的平方與到太陽之間距離的立方成正比。
開普勒定律對行星繞太陽運動做了一個基本完整、正確的描述,解決了天文學的一個基本問題。這個問題的答案曾使甚至象哥白尼、伽利略這樣的天才都感到迷惑不解。當時開普勒沒能說明按其規律在軌道上運行的原因,到17世紀後期才由艾薩克•牛頓闡明清楚。牛頓曾說過:「如果說我比別人看得遠些的話,是因為我站在巨人的肩膀上。」開普勒無疑是他所指的巨人之一。
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赫茲,德國物理學家,
依照麥克斯韋理論,電擾動能輻射電磁波。赫茲根據電容器經由電火花隙會產生振盪原理,設計了一套電磁波發生器,赫茲將一感應線圈的兩端接於產生器二銅棒上。當感應線圈的電流突然中斷時,其感應高電壓使電火花隙之間產生火花。瞬間後,電荷便經由電火花隙在鋅板間振盪,頻率高達數百萬周。由麥克斯韋理論,此火花應產生電磁波,於是赫茲設計了一簡單的檢波器來探測此電磁波。他將一小段導線彎成圓形,線的兩端點間留有小電火花隙。因電磁波應在此小線圈上產生感應電壓,而使電火花隙產生火花。所以他坐在一暗室內,檢波器距振盪器10米遠,結果他發現檢波器的電火花隙間確有小火花產生。赫茲在暗室遠端的牆壁上覆有可反射電波的鋅板,入射波與反射波重疊應產生駐波,他也以檢波器在距振盪器不同距離處偵測加以證實。赫茲先求出振盪器的頻率,又以檢波器量得駐波的波長,二者乘積即電磁波的傳播速度。正如麥克斯韋預測的一樣。電磁波傳播的速度等於光速。1888年,赫茲的實驗成功了,而麥克斯韋理論也因此獲得了無上的光彩。赫茲在實驗時曾指出,電磁波可以被反射、折射和如同可見光、熱波一樣的被偏振。由他的振盪器所發出的電磁波是平面偏振波,其電場平行於振盪器的導線,而磁場垂直於電場,且兩者均垂直傳播方向。1889年在一次著名的演說中,赫茲明確的指出,光是一種電磁現象。第一次以電磁波傳遞訊息是1896年義大利的馬可尼開始的。1901年,馬可尼又成功的將訊號送到大西洋彼岸的美國。20世紀無線電通訊更有了異常驚人的發展。赫茲實驗不僅證實麥克斯韋的電磁理論,更為無線電、電視和雷達的發展找到了途徑。
1887年11月5日,赫茲在寄給亥姆霍茲一篇題為《論在絕緣體中電過程引起的感應現象》的論文中,總結了這個重要發現。接著,赫茲還通過實驗確認了電磁波是橫波,具有與光類似的特性,如反射、折射、衍射等,並且實驗了兩列電磁波的干涉,同時證實了在直線傳播時,電磁波的傳播速度與光速相同,從而全面驗證了麥克斯韋的電磁理論的正確性。並且進一步完善了麥克斯韋方程組,使它更加優美、對稱,得出了麥克斯韋方程組的現代形式。此外,赫茲又做了一系列實驗。他研究了紫外光對火花放電的影響,發現了光電效應,即在光的照射下物體會釋放出電子的現象。這一發現,後來成了愛因斯坦建立光量子理論的基礎。
1888年1月,赫茲將這些成果總結在《論動電效應的傳播速度》一文中。赫茲實驗公布後,轟動了全世界的科學界。由法拉第開創,麥克斯韋總結的電磁理論,至此才取得決定性的勝利。
1888年,成了近代科學史上的一座里程碑。赫茲的發現具有劃時代的意義,它不僅證實了麥克斯韋發現的真理,更重要的是開創了無線電電子技術的新紀元。
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法拉第 英國物理學家、化學家,
法拉第主要從事電學、磁學、磁光學、電化學方面的研究,並在這些領域取得了一系列重大發現。1820年奧斯特發現電流的磁效應之後,法拉第於1821年提出「由磁產生電」的大膽設想,並開始了艱苦的探索。1821年9月他發現通電的導線能繞磁鐵旋轉以及磁體繞載流導體的運動,第一次實現了電磁運動向機械運動的轉換,從而建立了電動機的實驗室模型。接著經過無數次實驗的失敗,終於在1831年發現了電磁感應定律。這一劃時代的偉大發現,使人類掌握了電磁運動相互轉變以及機械能和電能相互轉變的方法,成為現代發電機、電動機、變壓器技術的基礎。
法拉第是電磁場理論的奠基人,他首先提出了磁力線、電力線的概念,在電磁感應、電化學、靜電感應的研究中進一步深化和發展了力線思想,並第一次提出場的思想,建立了電場、磁場的概念,否定了超距作用觀點。愛因斯坦曾指出,場的思想是法拉第最富有創造性的思想,是自牛頓以來最重要的發現。麥克斯韋正是繼承和發展了法拉第的場的思想,為之找到了完美的數學表示形式從而建立了電磁場理論。
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焦耳 (1818-1889) 英國
1840年,焦耳把環形線圈放入裝水的試管內,測量不同電流強度和電阻時的水溫。通過這一實驗,他發現:導體在一定時間內放出的熱量與導體的電阻及電流強度的平方之積成正比。四年之後,俄國物理學家楞次公布了他的大量實驗結果,從而進一步驗證了焦耳關於電流熱效應之結論的正確性。因此,該定律稱為焦耳—楞次定律。
焦耳總結出焦耳—楞次定律以後,進一步設想電池電流產生的熱與電磁機的感生電流產生的熱在本質上應該是一致的。1843年,焦耳設計了一個新實驗。將一個小線圈繞在鐵芯上,用電流計測量感生電流,把線圈放在裝水的容器中,測量水溫以計算熱量。這個電路是完全封閉的,沒有外界電源供電,水溫的升高只是機械能轉化為電能、電能又轉化為熱的結果,整個過程不存在熱質的轉移。這一實驗結果完全否定了熱質說。
上述實驗也使焦耳想到了機械功與熱的聯系,經過反復的實驗、測量,焦耳終於測出了熱功當量,但結果並不精確。1843年8月21日在英國學術會上,焦耳報告了他的論文《論電磁的熱效應和熱的機械值》,他在報告中說1千卡的熱量相當於460千克米的功。他的報告沒有得到支持和強烈的反響,這時他意識到自己還需要進行更精確的實驗。
1844年,焦耳研究了空氣在膨脹和壓縮時的溫度變化,他在這方面取得了許多成就。通過對氣體分子運動速度與溫度的關系的研究,焦耳計算出了氣體分子的熱運動速度值,從理論上奠定了波義耳—馬略特和蓋—呂薩克定律的基礎,並解釋了氣體對器壁壓力的實質。焦耳在研究過程中的許多實驗是和著名物理學家威廉•湯姆生(後來受封為開爾文勛爵,既JJ•湯姆遜)共同完成的。在焦耳發表的九十七篇科學論文中有二十篇是他們的合作成果。當自由擴散氣體從高壓容器進入低壓容器時,大多數氣體和空氣的溫度都要下降,這一現象就是兩人共同發現的。這一現象後來被稱為焦耳—湯姆生效應。
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斯蒂芬•威廉姆•霍金(Stephen William Hawking 英國
理論物理學:
70年代霍金與彭羅斯一道證明了著名的奇性定理,他還證明了黑洞的面積定理。霍金的生平是非常富有傳奇性的,在科學成就上,他是有史以來最傑出的科學家之一,他超越了相對論、量子力學、大爆炸等理論而邁入創造宇宙的「幾何之舞」。盡管他那麼無助地坐在輪椅上,他的思想卻出色地遨遊到光袤的時空,解開了宇宙之謎。
霍金教授是現代科普小說家:
他的代表作是1988年撰寫的《時間簡史》,這是一篇優秀的天文科普小說。作者想像豐富,構思奇妙,語言優美,字字珠璣,更讓人咋驚,世界之外,未來之變,是這樣的神奇和美妙。這本書至今累計發行量已達2500萬冊,被譯成近40種語言。
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笛卡兒(Rene Descartes),1596年3月31日生於法國。是偉大的哲學家、物理學家、數學家、生理學家。解析幾何的創始人。
笛卡兒的成就
笛卡兒在科學上的貢獻是多方面的。但他的哲學思想和方法論,在其一生活動中則佔有更重要的地位。他的哲學思想對後來的哲學和科學的發展,產生了極大的影響。
◆物理學方面
笛卡兒靠著天才的直覺和嚴密的數學推理,在物理學方面做出了有益的貢獻。從1619年讀了開普勒的光學著作後,笛卡兒就一直關注著透鏡理論;並從理論和實踐兩方面參與了對光的本質、反射與折射率以及磨製透鏡的研究。他把光的理論視為整個知識體系中最重要的部分。
笛卡兒運用他的坐標幾何學從事光學研究,在《屈光學》中第一次對折射定律提出了理論上的推證。他認為光是壓力在以太中的傳播,他從光的發射論的觀點出發,用網球打在布面上的模型來計算光在兩種媒質分界面上的反射、折射和全反射,從而首次在假定平行於界面的速度分量不變的條件下導出折射定律;不過他的假定條件是錯誤的,他的推證得出了光由光疏媒質進入光密媒質時速度增大的錯誤結論。他還對人眼進行光學分析,解釋了視力失常的原因是晶狀體變形,設計了矯正視力的透鏡。
在力學上,笛卡兒發展了伽利略的運動相對性的思想,例如在《哲學原理》一書中,舉出在航行中的海船上海員懷表的表輪這一類生動的例子,用以說明運動與靜止需要選擇參照物的道理。
笛卡兒在《哲學原理》第二章中以第一和第二自然定律的形式比較完整地第一次表述了慣性定律:只要物體開始運動,就將繼續以同一速度並沿著同一直線方向運動,直到遇到某種外來原因造成的阻礙或偏離為止。這里他強調了伽利略沒有明確表述的慣性運動的直線性。
在這一章中,他還第一次明確地提出了動量守恆定律:物質和運動的總量永遠保持不變。笛卡兒對碰撞和離心力等問題曾作過初步研究,給後來惠更斯的成功創造了條件。
◆天文學方面
笛卡兒把他的機械論觀點應用到天體,發展了宇宙演化論,形成了他關於宇宙發生與構造的學說。他認為,從發展的觀點來看而不只是從已有的形態來觀察,對事物更易於理解。他創立了漩渦說。他認為太陽的周圍有巨大的漩渦,帶動著行星不斷運轉。物質的質點處於統一的漩渦之中,在運動中分化出土、空氣和火三種元素,土形成行星,火則形成太陽和恆星。
他認為天體的運動來源於慣性和某種宇宙物質旋渦對天體的壓力,在各種大小不同的旋渦的中心必有某一天體,以這種假說來解釋天體間的相互作用。笛卡兒的太陽起源的以太旋渦模型第一次依靠力學而不是神學,解釋了天體、太陽、行星、衛星、彗星等的形成過程,比康德的星雲說早一個世紀,是17世紀中最有權威的宇宙論。
笛卡兒的天體演化說、旋渦模型和近距作用觀點,正如他的整個思想體系一樣,一方面以豐富的物理思想和嚴密的科學方法為特色,起著反對經院哲學、啟發科學思維、推動當時自然科學前進的作用,對許多自然科學家的思想產生深遠的影響;而另一方面又經常停留在直觀和定性階段,不是從定量的實驗事實出發,因而一些具體結論往往有很多缺陷,成為後來牛頓物理學的主要對立面,導致了廣泛的爭論
◆數學方面
笛卡兒最傑出的成就是在數學發展上創立了解析幾何學。在笛卡兒時代,代數還是一個比較新的學科,幾何學的思維還在數學家的頭腦中佔有統治地位。笛卡兒致力於代數和幾何聯系起來的研究,於1637年,在創立了坐標系後,成功地創立了解析幾何學。他的這一成就為微積分的創立奠定了基礎。解析幾何直到現在仍是重要的數學方法之一。
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庫侖 (Charlse-Augustin de Coulomb 1736 --1806)法國工程師、物理學家
庫侖定理:
庫侖定律(Coulomb's law)是法國物理學家庫侖(Coulomb,Charles-Augustin de,1736年-1806年)於1785年發現,並後來用自己的名字命名的一條物理學定律。庫侖定律是電學發展史上的第一個定量規律,它使電學的研究從定性進入定量階段,是電學史中的一塊重要的里程碑。
庫侖定律:在真空中兩個靜止的點電荷q1及q2之間的相互作用力的大小和q1q2的乘積成正比,和它們之間的距離r的平方成反比,作用力的方向沿著它們的連線,同號電荷相斥,異號電荷相吸引。
1773年發表有關材料強度的論文,所提出的計算物體上應力和應變分布情況的方法沿用到現在,是結構工程的理論基礎。1777年開始研究靜電和磁力問題。當時法國科學院懸賞徵求改良航海指南針中的磁針問題。庫侖認為磁針支架在軸上,必然會帶來摩擦,提出用細頭發絲或絲線懸掛磁針。研究中發現線扭轉時的扭力和針轉過的角度成比例關系,從而可利用這種裝置測出靜電力和磁力的大小,這導致他發明扭秤。他還根據絲線或金屬細絲扭轉時扭力和指針轉過的角度成正比,因而確立了彈性扭轉定律。他根據1779年對摩擦力進行分析,提出有關潤滑劑的科學理論,於1881年發現了摩擦力與壓力的關系,表述出摩擦定律、滾動定律和滑動定律。設計出水下作業法,類似現代的沉箱。1785~1789年,用扭秤測量靜電力和磁力,導出著名的庫侖定律。庫侖定律使電磁學的研究從定性進入定量階段,是電磁學史上一塊重要的里程碑。
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我自己整理的,以上內容包括——
牛頓 阿基米德 愛因斯坦 安培 奧斯特 麥克斯韋 開普勒 赫茲 法拉第 焦耳 霍金 笛卡兒 庫倫。
的學術成就介紹。不包括生平。因為字數限制。太簡單沒意思,更多又貼不下。