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化学研究丁达尔效应论文

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化学研究丁达尔效应论文

丁达尔现象一般指丁达尔效应,用于胶体与溶液的鉴别。

丁达尔效应(Tyndall effect),也叫“丁达尔现象”,或者“丁铎尔现象”、“丁泽尔效应”、廷得耳效应 。当一束光线透过胶体,从垂直入射光方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”,丁达尔效应的出现从而也寓意着光可被看见。

摄影界也叫它“耶稣光”,一般出现的时间在清晨、日落时分或者雨后云层较多的时候,大气中有雾气或灰尘。太阳刚好投射在上面,被分割成一条条,有时成一大片,显得特别壮观。

效应介绍

命名始源

英国物理学家约翰·丁达尔(John Tyndall,1820~1893年),1869年首先发现和研究了胶体中的上述现象。这条光亮的“通路”是由于胶体粒子对光线散射形成的。丁达尔效应是区分胶体和溶液的一种常用物理方法。

产生原因

在光的传播过程中,光线照射到粒子时,如果粒子大于入射光波长很多倍,则发生光的反射;如果粒子小于入射光波长,则发生光的散射,这时观察到的是光波环绕微粒而向其四周放射的光,称为散射光或乳光。丁达尔效应就是光的散射现象或称乳光现象。

由于真溶液粒子直径一般不超过1nm,胶体粒子介于溶液中溶质粒子和浊液粒子之间,其直径在1~100nm。小于可见光波长(400nm~700nm),因此,当可见光透过胶体时会产生明显的散射作用。而对于真溶液,虽然分子或离子更小,但因散射光的强度随散射粒子体积的减小而明显减弱,因此,真溶液对光的散射作用很微弱。

此外,散射光的强度还随分散体系中粒子浓度增大而增强。所以说,胶体能有丁达尔现象,而溶液几乎没有,可以采用丁达尔现象来区分胶体和溶液,注意:当有光线通过悬浊液时有时也会出现光路,但是由于悬浊液中的颗粒对光线的阻碍过大,使得产生的光路很短。

实际应用

丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种常用物理方法。(还可以用半透膜检测)

1、水对红外线有很强的吸收作用(即对于红外波段来说,水是不透明的),故红外线不能透过水溶液。2、散射是比较微弱的,散射光再次散射就太弱了,所以看不到。

丁蟹效应研究论文

楼上说的很全面,比郑少秋本人解释的还要全面

丁蟹效应(又称秋官效应)是香港股票市场的一个奇特现象。1992年10月,香港无线电视播放由郑少秋主演的电视剧集《大时代》。故事讲述由郑少秋饰演的丁蟹,经常在股票市场的熊市中籍着抛空恒生指数期货而获取暴利,正好当时香港股市暴跌,股民损失惨重。因此有了“丁蟹效应”一词。此后十几年,几乎每次郑少秋主演的电视剧播放的时候,股票市场都会有显著下跌。科学分析[编辑本段] 从经济理论上来说,这只能算是一连串的巧合;但仍有不少人认为丁蟹效应真有其事,甚至连跨国证券经纪里昂证券也于2004年3月曾为此发表研究报告,使这个现象受到一些其他国家的投资者所认识。 从科学角度分析,所谓的丁蟹效应只是股民心理营造出来的自我实现预言(self-fulfilling prophecy)。每当郑少秋主演的电视剧播放时,不少股民深怕丁蟹效应会导致自己手头上的股票蚀本,便对股票进行恐惧性抛售,引致股市暴跌。投机者亦可能以丁蟹效应为借口推跌大市。但现时并无客观证据,显示股民会受丁蟹效应影响投资选择。 另一方面,剧集播放之际可能碰巧遇上香港外围投资因素恰巧转坏。例如1997年底碰着亚洲金融风暴,2000年底碰着科网股泡沫经济爆破,2007年中碰着美国次级按揭危机等,加上这些剧集多在9月至11月这段股市利淡的时期播出,都使丁蟹效应看来像真有其事。各次股市下挫资料[编辑本段]关于郑少秋各次电视剧播出使股市下挫的资料:1992年10月播放《大时代》,反映香港股市走势的恒生指数于4日内下跌598点 1994年11月播放《笑看风云》,恒生指数总共累积下跌超过2000点 1996年9月播放《新上海滩》,恒生指数下跌300点 1997年6月播放《天地男儿》,恒生指数下跌735点 1997年12月播放《江湖奇侠传》,恒生指数总共累积下跌5324点,跌穿10,000点水平 1999年6月播放《神剑万里追》,恒生指数下跌1176点 2000年9月播放《世纪之战》,恒生指数于首播日下跌近700点,七日内共下跌1715点 2003年10月播放《非常外父》,恒生指数于首播数日上升100多点,但最后累积下跌501点 2004年3月播放《血荐轩辕》,恒生指数于三日内共下跌550点 2004年10月播放《楚汉骄雄》,恒生指数于首播日下跌近198点 2005年3月播放《御用闲人》,恒生指数亦出现过明显的下跌 2006年4月播放《潮爆大状》,恒生指数在首播日急升258点,5年来首次升破16000点水平,播放中期曾升穿了16900点,可是后期回落至16600点水平。 2007年2月回放《御用闲人》,在农历新年后开市恒生指数两日内共下跌600点 2007年3月回放中的《御用闲人》,恒生指数于2月23日创下的20844点历史高位,反复下跌超过2000点或超过一成。于2007年3月6日,更下跌777点。至2007年3月14日, 甫开市即急跌530点, 中午更跌595点, 当日以18838点收市, 全日共跌496点。 2007年5月播放《谜》(主持),在5月14日首播当日,恒生指数一度冲破21000点,成交额亦创出新高,达九百六十亿元,收市报20,979.24点。然而之后指数反复下跌,截至2007年5月30日,恒生指数跌至20,293.76点,累积跌幅约700点。2007年7月播放《香港传奇-荣归》,在7月18日首播当日,恒生指数下跌115点,收市报22,842点。7月27日,恒生指数下跌641点,收市报22,570点。8月1日,恒生指数一度跌近一千点,最后收市下跌729点,收市报22,455点。8月6日,恒生指数再下跌601点,跌穿22000关口,收市报21936点。截至2007年8月6日,反复下跌近1500点。8月10日,恒生指数下跌646点,收报21,792点。总结该剧播放期间,恒生指数大跌1,165点。 2007年8月,美国无线卫星电视播放《潮爆大状》,全球股市因美国次级房屋信贷风暴爆发下跌。 郑少秋的看法[编辑本段] 近年“丁蟹效应”对股市没有太激烈的影响,有传言称自从2003年《非常外父》的首播数日没有明显跌幅后,“丁蟹效应”的宿命已被打破,可是也有消息指郑少秋演出的喜剧才对股市没有太大影响,如果是一些与香港经济相关的电视剧,香港股市便风起云涌,这次郑少秋在《荣归》中饰演香港地产集团大老板,又会有部分股灾剧情,对此他也说:“是啊!听完这个统计我都有点怕啦,唉!这让我增添了困扰!希望这次我这套剧不会对股市有太大影响啦!如果真是跌的话,希望股民可借此机会趁低吸纳,我已经不买股票,所以不敢说什么,只有希望大家投资要稳重点,凡事不要太过相信啦!”

基本含义:螃蟹效应,又称“Crab Bucket Syndrome”或“Crab Syndrome”。描述的是,用敞口藤篮来装螃蟹,一只螃蟹很容易爬出来。多装几只后,就没有一只能爬出来了。不因为别的原因,就因为相互扯后腿的结果。来源:钓过螃蟹的人或许都知道,竹篓中放了一只螃蟹,必须要记得盖上盖子,多钓几只后,就不必再盖上盖子了,因为这时螃蟹是爬不出来的。因为当有两只或两只以上的螃蟹时,每一只都争先恐后地朝出口处爬。但篓口很窄,当一只螃蟹爬到篓口时,其余的螃蟹就会用威猛的大钳子抓住它,最终把它拖到下层,由另一只强大的螃蟹踩着它向上爬。如此循环往复,无一只螃蟹能够成功。“螃蟹效应”是一种企业伦理的反映,进而表现为不道德的职场行为。其主要特点是,组织成员目光短浅,只关注个人利益,而忽视团队利益;只顾眼前利益,而忽视持久利益,相互内斗,进而整个团队会逐渐地丧失前进的动力,如此,便会出现1+1<2,而且随着“1”增加到N个,最终的能量“和数”会远小于N,从而最终失去生命力。这恰如封建社会里各利益集团之间的互相倾轧一样,最终导致朝纲败坏,王朝没落。企业中也存在着这样的现象,但一般不表现为单个人之间的内斗,因为企业中的权力毕竟不比官场,只是职责的体现,单个的力量过于薄弱,而是结成朋党,以部门之间或几个团体之间的力量进行内斗。这样的企业一般是有过早期的辉煌,产品在市场上处于垄断地位,一些管理者便昏的头脑,不去思考组织的未来发展战略,而是热心于内部之间的争权夺势,于是企业会在内耗中失去活力。小人、庸人当道,为巩固自已的地位,他们对贤能者进行排挤、打压、迫害,使整个团队里只存在差于自已及听自已话的人。自然界的争斗激励机制与企业文化落后或不健全,使贤能者被同化而缺乏改革进取意识。不患寡而患不均的平均主义意识作用,眼红他人优秀而自已平庸,出现不配合或玩釜底抽薪的动作。墨守成规的保守主义者,将平衡与稳定视作第一要务,怕有人打破平衡会产生其它影响而限制进取创新。踩着别人肩膀往上爬的心理,做出损人利己或损人不利己的事情。

就是曾经引发香港的股市大跌.丁蟹-郑少秋演

霍尔效应测磁场实验研究论文

霍尔效应实验报告包含:实验目的、实验仪器设备、实验的基本构思和原理、实验数据记录及处理、实验结论、注意事项等。

目的与要求:

(1)了解霍尔效应测量磁场的原理和方法;

(2) 观察磁电效应现象;

(3) 学会用霍尔元件测量磁场及元件参数的基本方法。

霍尔感应的是垂直于其芯片表面的磁场强度,所以要注意的是放置的位置要垂直于磁力线方向,这样测量的结果才会较准。

霍尔效应测磁场,只能测出垂直于电流方向的磁场。所以,必须保证电流方向与磁场方向垂直,否则测出的磁场只是垂直于电流方向的分量,测量值偏小。

解释:

在半导体上外加与电流方向垂直的磁场,会使得半导体中的电子与空穴受到不同方向的洛伦兹力而在不同方向上聚集,在聚集起来的电子与空穴之间会产生电场,电场力与洛伦兹力产生平衡之后,不再聚集,此时电场将会使后来的电子和空穴受到电场力的作用而平衡掉磁场对其产生的洛伦兹力,使得后来的电子和空穴能顺利通过不会偏移,这个现象称为霍尔效应。而产生的内建电压称为霍尔电压。

以上内容参考:百度百科-霍尔效应

实验目的:1、 了解霍尔现象的基本原理2、 学习用霍尔元件测磁场的基本方法3、 熟悉霍尔元件的一些特性实验仪器:霍尔效应测试仪、直流稳流电源(两路)、毫伏电压表(万用表直流毫伏档)、实验原理:1879,美国物理学家霍尔 在长方形薄金属板两边接一个灵敏电流计,如图中所示.沿长轴方向通上电流I,若在长方形法线方向加以磁场,这时灵敏电流计立即发生偏转.这个现象称为“霍尔效应”,而且这个电位差UH与电流I及磁感应强度B成正比,与薄板的厚度d成反比. UH= RH•(I×B)÷d霍尔效应中的几个物理量关系公式:洛仑兹力: F = qvB静电力: F = qE= qUH / b(霍尔片的宽度)霍尔片中的工作电流:P410 I =nqvbd n:载流子浓度 bd:横截面积(lh) v:载流子移动速度霍尔电压: KH=1/nqd (霍尔系数) 实验步骤:1、熟悉仪器的使用:2、注意保护霍尔元件: 霍尔片工作电流不容许超过10mA!3、注意正确操作开关防止触电、电火花伤人4、验证霍尔现象:测量霍尔电流、电压以及电磁铁电流,分析他们之间的关系

霍尔效应实验报告包含:实验目的、实验仪器设备、实验的基本构思和原理、实验数据记录及处理、实验结论、注意事项等。

1、目的与要求:

(1)了解霍尔效应测量磁场的原理和方法;

(2) 观察磁电效应现象;

(3) 学会用霍尔元件测量磁场及元件参数的基本方法。

2、仪器与装置:霍尔效应实验仪;

3、原理:根据霍尔效应,测量磁感应强度原理,利用提供的仪器测试所给模型测量面上的一维(上下方向)磁分布。

扩展资料

内容及步骤:

1、仪器调整:

(1)按图连接、检查线路,并调节样品支架,使霍尔片位于磁场中间;

(2)逆时针将、调节旋钮旋至最小;

(3)分别将输出、输出接至实验仪中、换向开关;

(4)用导线将、输入短接,通过调零旋钮将、显示调零;

(5)选择、向上关闭为、的正方向。

2、 测量内容:

(1)测绘曲线:保持不变,按要求调节,分别测出不同下的四个值,将数据记录在表格中;

(2)测绘曲线:保持不变,测出不同下四个值;

(3)测VAC:取,在零磁场下()测,则VAC=10;

(4)确定样品导电类型:选、为正向,根据所测得的的符号,判断样品的导电类型。

量子霍尔效应学位论文

物理学作为研究其他自然科学不可缺少的基础,其长期发展形成的科学研究 方法 已广泛应用到各学科当中。下面是我为大家整理的物理学博士论文,供大家参考。

《 物理学在科技创新中的效用 》

摘要:论述了X射线的发现,不仅对医学诊断有重大影响,还直接影响20世纪许多重大发现;半导体的发明,使微电子产业称雄20世纪,并促进信息技术的高速发展,物理学是计算机硬件的基础;原子能理论的提出,使原子能逐步取代石化能源,给人类提供巨大的清洁能源;激光理论的提出及激光器的发明,使激光在工农业生产、医疗、通信、军事上得到广泛应用;蓝光LED的发明,将点亮整个21世纪.事实告诉我们,是物理学推动科技创新,由此得出结论:物理学是科技创新的源泉.昭示人们,高校作为培养人才的场所,理工科要重视大学物理课程.

关键词:X射线;半导体;原子能;激光;蓝光LED;科技创新;大学物理

1引言

物理学是一门研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用以及最一般的运动规律的科学[1-3],其内容广博、精深,研究方法多样、巧妙,被视为一切自然科学的基础.纵观物理学发展历史可以发现:其蕴含的科学思维和科学方法能够有效促进学生能力的培养和知识的形成,同时,其每一次新的发现都会带动人类社会的科技创新和科技发展.正因如此,大学物理成为了高等学校理、工科专业必修的一门基础课程.按照 教育 部颁发的相关文件要求[4-5],大学物理课程最低学时数为126学时,其中理科、师范类非物理专业不少于144学时;大学物理实验最低学时数为54学时,其中工科、师范类非物理专业不少于64学时.然而调查显示,众多高校(尤其是新建本科院校)并没有严格按照教育部颁发的课程基本要求开设大学物理及其实验课程.他们往往打着“宽口径、应用型”的晃子,大幅压缩大学物理和大学物理实验课程的学时,如今,大学物理及其实验课程的总学时数实际仅为32-96学时,远远低于教育部要求的最低标准(180学时).试问这么少的课时怎么讲丰富、深奥的大学物理?怎么能够真正发挥出大学物理的作用?于是有的院、系要求只讲力学,有的要求只讲热学,有的则要求只讲电磁学,…面对这种情况,大学物理的授课教师在无奈状态下讲授大学物理.从《大学物理课程 报告 论坛》上获悉,这不是个别学校的做法,在全国具有普遍性.殊不知,力、热、光、电磁、原子是一个完整的体系,相互联系,缺一不可.这种以消减教学内容为代价,解决课时不足的做法,就如同削足适履,是对教育规律不尊重,是管理者思想意识落后的一种体现.本文且不论述物理学是理工科必修的一门基础课,只论及物理学是科技创新的源泉这一命题,以期提高教育管理者对大学物理课程重要性的认识.

2物理学是科技创新的源泉

且不说力学和热力学的发展,以蒸汽机为标志引发了第一次工业革命,欧洲实现了机械化;且不说库伦、法拉第、楞次、安培、麦克斯韦等创立的电磁学的发展,以电动机为标志引发了第二次工业革命,欧美实现了电气化.这两次工业革命没有发生在中国,使中国近代落后了.本文着重论述近代物理学的发展对科学技术的巨大推动作用,从而得出结论:物理学是科技创新的源泉.1895年,威廉•伦琴(WilhelmR魻ntgen)发现X射线,这种射线在电场、磁场中不发生偏转,穿透能力很强,由于当时不知道它是什么,故取名X射线.直到1912年,劳厄(MaxvonLaue)用晶体中的点阵作为衍射光栅,确定它是一种光波,波长为10-10m的数量级[6].伦琴获1901年诺贝尔物理学奖,他发现的X射线开创了医学影像技术,利用X光机探测骨骼的病变,胸腔X光片诊断肺部病变,腹腔X光片检测肠道梗塞.CT成像也是利用X射线成像,CT成像既可以提供二维(2D)横切面又可以提供三维(3D)立体表现图像,它可以清楚地展示被检测部位的内部结构,可以准确确定病变位置.当今,各医院都设置放射科,X射线在医学上得到充分利用.X射线的发现不仅对医学诊断有重大影响,还直接影响20世纪许多重大科学发现.1913-1914年,威廉•享利•布拉格(willianHenrgBragg)和威廉•劳仑斯•布拉格(WillianLawrenceBragg)提供布拉格方程[6,P140]2dsinα=kλ(k=1,2,3…)式中d为晶格常数,α为入射光与晶面夹角,λ为X射线波长.布拉格父子提出使用X射线衍射研究晶体原子、分子结构,创立了X射线晶体结构分析这一学科,布拉格父子获1915年诺贝尔物理学奖.当今,X射线衍射仪不仅在物理学研究,而且在化学、生物、地质、矿产、材料等学科得到广泛应用,所有从事自然科学研究的科研院所和大多数高等学校都有X射线衍射仪,它是研究物质结构的必备仪器.1907年,威廉•汤姆孙(W•Thomson)发现电子,电子质量me=9.11×10-31kg,电子荷电e=-1.602×10-19C.电子的荷电性引发了20世纪产生革命.1947年,美国的巴丁、布莱顿和肖克利研究半导体材料时,发现Ge晶体具有放大作用,发明了晶体三极管,很快取代电子管,随后晶体管电路不断向微型化发展.1958年,美国的工程师基尔比制成第一批集成电路.1971年,英特尔公司的霍夫把计算机的中央处理器的全部功能集成在一块芯片上,制成世界上第一个微处理器.80年代末,芯片上集成的元件数已突破1000万大关.微电子技术改变了人类生活,微电子技术称雄20世纪,进入21世纪微电子产业仍继续称雄.到各个工业区看看,发现电子厂比比皆是,这真是小小电子转动了整个地球啊!电子不仅具有荷电性,还具有荷磁性.

1925年,乌伦贝克—哥德斯密脱(Uhlenbeck-Goudsmit)提出自旋假说,每个电子都具有自旋角动量S轧,它在空间任意方向上的投影只可能取两个数值,Sz=±h2;电子具有荷磁性,每个电子的磁矩为MSz=芎μB(μB为玻尔磁子)[7].电子的荷磁性沉睡了半个多世纪,直到1988年阿贝尔•费尔(AlberFert)和彼得•格林贝格尔(PeterGrünberg)发现在Fe/Cr多层膜中,材料的电阻率受材料磁化状态的变化呈显著改变,其机理是相临铁磁层间通过非磁性Cr产生反铁磁耦合,不加磁场时电阻率大,当外加磁场时,相邻铁磁层的磁矩方向排列一致,对电子的散射弱,电阻率小.利用磁性控制电子的输运,提出巨磁电阻效应(giantmagnetoresistance,GMR),磁电阻MR定义MR=ρ(0)+ρ(H)ρ(0)×100%式中ρ(0)为零场下的电阻率,ρ(H)为加场下的电阻率[8].GMR效应的发现引起科技界强烈关注,1994年IBM公司依据巨磁电阻效应原理,研制出“新型读出磁头”,此前的磁头是用锰铁磁体,磁电阻MR只有1%-2%,而新型读出磁头的MR约50%,将磁盘记录密度提高了17倍,有利于器件小型化,利用新型读出磁头的MR才出现 笔记本 电脑、MP3等,GMR效应在磁传感器、数控机库、非接触开关、旋转编码器等方面得到广泛应用.阿尔贝?费尔和彼得?格林贝格尔获2007年诺贝尔物理学奖.1993年,Helmolt等人[9]在La2/3Ba1/3MnO3薄膜中观察到MR高达105%,称为庞磁电阻(Colossalmagnetoresistance,CMR),钙钛矿氧化物中有如此高的磁电阻,在磁传感、磁存储、自旋晶体管、磁制冷等方面有着诱人的应用前景,引起凝聚态物理和材料科学科研人员的极大关注[10-12].然而,CMR效应还没有得到实际应用,原因是要实现大的MR需要特斯拉量级的外磁场,问题出在CMR产生的物理机制还没有真正弄清楚.1905年,爱因斯坦提出[13]:“就一个粒子来说,如果由于自身内部的过程使它的能量减小了,它的静质量也将相应地减小.”提出著名的质能关系式△E=△m莓C2式中△m.表示经过反应后粒子的总静质量的减小,△E表示核反应释放的能量.爱因斯坦又提出实现热核反应的途径:“用那些所含能量是高度可变的物体(比如用镭盐)来验证这个理论,不是不可能成功的.”按照爱因斯坦的这一重大物理学理论,1938年物理学家发现重原子核裂变.核裂变首先被用于战争,1945年8月6日和9日,美国对日本的广岛和长崎各投下一颗原子弹,迫使日本接受《波茨坦公告》,于8月15日宣布无条件投降.后来原子能很快得到和平利用,1954年莫斯科附近的奥布宁斯克原子能发电站投入运行.2009年,美国有104座核电站,核电站发电量占本国发电总量的20%,法国有59台机组,占80%;日本有55座核电站,占30%.截至2015年4月,我国运行的核电站有23座,在建核电站有26座,产能为21.4千兆瓦,核电站发电量占我国发电总量不足3%,所以我国提出大力发展核电,制定了到2020年核电装机总容量达到58千兆瓦的目标.核能的利用,一方面减少了化石能源的消耗,从而减少了产生温室效应的气体———二氧化碳的排放,另一方面有力地解决能源危机.利用海水中的氘和氚发生核聚变可以产生巨大能量,受控核聚变正在研究中,若受控核聚变研究成功将为人类提供取之不尽用之不竭的能量.那时,能源危机彻底解除.

20世纪最杰出的成果是计算机,物理学是计算机硬件的基础.从1946年计算机问世以来,经历了第一至第五代,计算机硬件中的电子元件随着物理学的进步,依次经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模集成电路、超大规模集成电路;主存储器用的是磁性材料,随着物理学的进步,磁性材料的性能越来越高,计算机的硬盘越来越小.近日在第十六届全国磁学和磁性材料会议(2015年10月21—25日)上获悉,中科院强磁场中心、中科院物理所等,正在对斯格明子(skyrmions)进行攻关,斯格明子具有拓扑纳米磁结构,将来的笔记本电脑的硬盘只有花生大小,ipod平板电脑的硬盘缩小到米粒大小.量子力学催生出隧道二极管,量子力学指导着研究电子器件大小的极限,光学纤维的发明为计算机网络提供数据通道.

1916年,爱因斯坦提出光受激辐射原理,时隔44年,哥伦比亚大学的希奥多•梅曼(TheodoreMaiman)于1960制成第一台激光器[14].由于激光具有单色性好,相干性好,方向性好和亮度高等特点,在医疗、农业、通讯、金属微加工,军事等方面得到广泛应用.激光在其他方面的应用暂不展开论述,只谈谈激光加工技术在工业生产上的应用.激光加工技术对材料进行切割、焊接、表面处理、微加工等,激光加工技术具有突出特点:不接触加工工件,对工件无污染;光点小,能量集中;激光束容易聚焦、导向,便于自动化控制;安全可靠,不会对材料造成机械挤压或机械应力;切割面光滑、无毛刺;切割面细小,割缝一般在0.1-0.2mm;适合大件产品的加工等.在汽车、飞机、微电子、钢铁等行业得到广泛应用.2014年,仅我国激光加工产业总收入约270亿人民币,其中激光加工设备销售额达215亿人民币.

2014年,诺贝尔物理学奖授予赤崎勇、天野浩、中山修二等三位科学家,是因为他们发明了蓝色发光二极管(LED),帮助人们以更节能的方式获得白光光源.他们的突出贡献在于,在三基色红、绿、蓝中,红光LED和绿光LED早已发明,但制造蓝光LED长期以来是个难题,他们三人于20世纪90年代发明了蓝光LED,这样三基色LED全被找到了,制造出来的LED灯用于照明使消费者感到舒适.这种LED灯耗能很低,耗能不到普通灯泡的1/20,全世界发的电40%用于照明,若把普通灯泡都换成LED灯,全世界每个节省的电能数字惊人!物理学研究给人类带来不可估量的益处.2010年,英国曼彻斯特大学科学家安德烈•海姆(AndreGeim)和康斯坦丁•诺沃肖洛夫(Kon-stantinNovoselov),因发明石墨烯材料,获得诺贝尔物理学奖.目前,集成电路晶体管普遍采用硅材料制造,当硅材料尺寸小于10纳米时,用它制造出的晶体管稳定性变差.而石墨烯可以被刻成尺寸不到1个分子大小的单电子晶体管.此外,石墨烯高度稳定,即使被切成1纳米宽的元件,导电性也很好.因此,石墨烯被普遍认为会最终替代硅,从而引发电子工业革命[14].2012年,法国科学家沙吉•哈罗彻(SergeHaroche)与美国科学家大卫•温兰德(DavidJ.win-land),在“突破性的试验方法使得测量和操纵单个量子系统成为可能”.他们的突破性的方法,使得这一领域的研究朝着基于量子物理学而建造一种新型超快计算机迈出了第一步[16].

2013年,由清华大学薛其坤院士领衔、清华大学物理系和中科院物理研究所组成的实验团队从实验上首次观测到量子反常霍尔效应.早在2010年,我国理论物理学家方忠、戴希等与张首晟教授合作,提出磁性掺杂的三维拓扑绝缘体有可能是实现量子化反常霍尔效应的最佳体系,薛其坤等在这一理论指导下开展实验研究,从实验上首次观测到量子反常霍尔效应.我们使用计算机的时候,会遇到计算机发热、能量损耗、速度变慢等问题.这是因为常态下芯片中的电子运动没有特定的轨道、相互碰撞从而发生能量损耗.而量子霍尔效应则可以对电子的运动制定一个规则,电子自旋向上的在一个跑道上,自旋向下的在另一个跑道上,犹如在高速公路上,它们在各自的跑道上“一往无前”地前进,不产生电子相互碰撞,不会产生热能损耗.通过密度集成,将来计算机的体积也将大大缩小,千亿次的超级计算机有望做成现在的iPad那么大.因此,这一科研成果的应用前景十分广阔[17].物理学的每一个重大发现、重大发明,都会开辟一块新天地,带来产业革命,推动社会进步,创造巨大物质财富.纵观科学与技术发展史,可以看出物理学是科技创新的源泉.

3结语

论述了X射线,电子、半导体、原子能、激光、蓝光LED等的发现或发明对人类进步的巨大推动作用,自然得出结论,物理学是科技创新的源泉.打开国门看一看,美国的著名大学非常注重大学物理,加州理工大学所有一、二年级的公共物理课程总学时为540,英、法、德也在400-500学时[18].国内高校只有中国科学技术大学的大学物理课程做到了与国际接轨,以他们的数学与应用数学为例,大一开设:力学与热学80学时,大学物理—基础实验54学时;大二开设:电磁学80学时,光学与原子物理80学时,大学物理—综合实验54学时;大三开设:理论力学60学时,大学物理及实验总计408学时.在大力倡导全民创业万众创新的今天,高等学校理所应当重视物理学教学.各高校的理工科要按照教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导委员会颁发的《非物理类理工学科大学物理课程/实验教学基本要求》给足大学物理课程及大学物理实验课时.

参考文献:

〔1〕祝之光.物理学[M].北京:高等教育出版社,2012.1-10.

〔2〕马文蔚,周雨青.物理学教程[M].北京:高等教育出版社,2006.I-V1.

〔3〕倪致祥,朱永忠,袁广宇,黄时中,大学物理学[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2005.前言.

〔4〕教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会.非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求[J].物理与工程,2006,16(5)

〔5〕教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会.非物理类理工学科大学物理实验课程教学基本要求[J].物理与工程,2006,16(4):1-3.

〔6〕姚启钧,光学教程[M].北京;高等教育出版社,2002.138-139.

〔7〕张怪慈.量子力学简明教授[M].北京:人民教育出版社,1979.182-183.

〔8〕孙阳(导师:张裕恒).钙钛矿结构氧化物中的超大磁电阻效应及相关物性[D].中国科学技术大学,2001.10-11.

《 应用物理学专业光伏技术培养方案研究 》

一、开设半导体材料及光伏技术方向的必要性

由于我校已经有材料与化学工程学院,开设了高分子、化工类材料、金属材料等专业,应用物理、物理学专业的方向就只有往半导体材料及光伏技术方向靠,而半导体材料及光伏技术与物理联系十分紧密。因此,我们物理系开设半导体材料及光伏技术有得天独厚的优势。首先,半导体材料的形成原理、制备、检测手段都与物理有关;其次,光伏技术中的光伏现象本身就是一种物理现象,所以只有懂物理的人,才能将物理知识与这些材料的产生、运行机制完美地联系起来,进而有利于新材料以及新的太阳能电池的研发。从半导体材料与光伏产业的产业链条来看,硅原料的生产、硅棒和硅片生产、太阳能电池制造、组件封装、光伏发电系统的运行等,这些过程都包含物理现象和知识。如果从事这个职业的人懂得这些现象,就能够清晰地把握这些知识,将对行业的发展起到很大的推动作用。综上所述,不仅可以在我校的应用物理学专业开设半导体材料及光伏技术方向,而且应该把它发展为我校应用物理专业的特色方向。

二、专业培养方案的改革与实施

(一)应用物理学专业培养方案改革过程

我校从2004年开始招收应用物理学专业学生,当时只是粗略地分为光电子方向和传感器方向,而课程的设置大都和一般高校应用物理学专业的设置一样,只是增设了一些光电子、传感器以及控制方面的课程,完全没有自己的特色。随着对学科的深入研究,周边高校的互访调研以及自贡和乐山相继成为国家级新材料基地,我们逐步意识到半导体材料及光伏技术应该是一个应用物理学专业的可持续发展的方向。结合我校的实际情况,我们从2008年开始修订专业培养方案,用半导体材料及光伏技术方向取代传感器方向,成为应用物理学专业方向之一。在此基础上不断修改,逐步形成了我校现有的应用物理专业的培养方案。我们的培养目标:学生具有较扎实的物理学基础和相关应用领域的专业知识;并得到相关领域应用研究和技术开发的初步训练;具备较强的知识更新能力和较广泛的科学技术适应能力,使其成为具有能在应用物理学科、交叉学科以及相关科学技术领域从事应用研究、教学、新技术开发及管理工作的能力,具有时代精神及实践能力、创新意识和适应能力的高素质复合型应用人才。为了实现这一培养目标,我们在通识教育平台、学科基础教育平台、专业教育平台都分别设有这方面的课程,另外还在实践教育平台也逐步安排这方面的课程。

(二)专业培养方案的实施

为了实施新的培养方案,我们从几个方面来入手。首先,在师资队伍建设上。一方面,我们引入学过材料或凝聚态物理的博士,他们在半导体材料及光伏技术方面都有自己独到的见解;另一方面,从已有的教师队伍中选出部分教师去高校或相关的工厂、公司进行短期的进修培训,使大家对半导体材料及光伏技术有较深的认识,为这方面的教学打下基础。其次,在教学改革方面。一方面,在课程设置上,我们准备把物理类的课程进行重新整合,将关系紧密的课程合成一门。另一方面,我们将应用物理学专业的两个方向有机地结合起来,在光电子技术方向的专业课程设置中,我们有意识地开设了一些课程,让半导体材料及光伏技术方向的学生能够去选修这些课程,让他们能够对光伏产业的生产、检测、装备有更全面的认识。最后,在实践方面。依据学校资源共享的原则,在材料与化学工程学院开设材料科学实验和材料专业实验课程,使学生对材料的生产、检测手段有比较全面的认识,并开设材料科学课程设计,让学生能够把理论知识与实践联系起来,为以后在工作岗位上更好地工作打下坚实的基础。

三、 总结

半导体材料及光伏行业是我国大力发展的新兴行业,受到国家和各省市的大力扶持,符合国家节能环保的主旋律,发展前景十分看好。由于我们国家缺乏这方面的高端人才和行业指挥人,在这个行业还没有话语权。我们的产品大都是初级产品或者是行业的上游产品,没有进行深加工。目前行业正处在发展的困难时期,但也正好为行业的后续发展提供调整。只要我们能够提高技术水平和产品质量,并积极拓展国内市场,这个行业一定会有美好的前景。要提高技术水平和产品质量,就需要有这方面的技术人才,而高校作为人才培养的主要基地,有责任肩负起这个重任。由于相关人才培养还没有形成系统模式,这就更需要高校和企业紧密联系,共同努力,为半导体材料及光伏产业的人才培养探索出一条可持续发展的光明大道,也为我国的新能源产业发展做出自己的贡献。

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“你说这么薄算二维吗?”复旦大学物理学系教授修发贤拿起一张A4纸:“这个厚度最起码已经到几十微米了,但真正的二维是几个原子层厚,仅有几纳米,是纸张厚度的万分之一。”

量子霍尔效应是20世纪以来凝聚态物理领域最重要的科学发现之一,迄今已有4个诺贝尔奖与其直接相关。但100多年来,科学家们对量子霍尔效应的研究仍停留于二维体系,从未涉足三维领域。

修发贤课题组近日在该领域实现突破,在拓扑半金属砷化镉纳米片中观测到了由外尔轨道形成的新型三维量子霍尔效应的直接证据,迈出了从二维到三维的关键一步。

12月18日,相关研究成果在线发表于《自然》。

给电子“定规矩”

三维量子霍尔效应真的存在吗

早在130多年前,美国物理学家霍尔就发现,对通电的导体加上垂直于电流方向的磁场,电子的运动轨迹将发生偏转,在导体的纵向方向产生电压,这个电磁现象就是“霍尔效应”。如果将电子限制在二维平面内,在强大的磁场作用下,电子的运动可以在导体边缘做一维运动,变得“讲规则”“守秩序”。

但以往的实验证明,量子霍尔效应只会在二维或者准二维体系中发生。“比如说这间屋子,除了上表面、下表面,中间还存在一个空间。”修发贤用手上下比划着。人们知道,在“天花板”或者“地面”上,电子可以沿着“边界线”有条不紊地做着规则运动,一列朝前,一列向后,像是两列在各自轨道上疾驰的列车。那么,在立体空间中呢?

三维体系中存在量子霍尔效应吗?如果有,电子的运动机制是什么?

观测到量子霍尔效应

但电子运动机制并不明确

6年前,修发贤加入复旦大学物理学系。2014年,在拓扑半金属领域,他选择了材料体系非常好的砷化镉“试着研究一下”,谁料“一发不可收拾”。从大块的体材料,到大片的薄膜,再到纳米类结构和纳米单晶,他带着学生们孜孜不倦地深耕于此,乐此不疲。

“我们在砷化镉纳米片中看到这一现象时非常震惊,三维体系里边怎么会出现量子霍尔效应?”2016年10月,修发贤及其团队第一次用高质量的三维砷化镉纳米片观测到量子霍尔效应时,就像目睹 汽车 飞到空中那样又惊又喜。

很快,他们的这一发现发表在了《自然—通讯》上。随后,在样品制备过程中借鉴修发贤团队前期已发表的经验,日本和美国也有科学家在同样的体系中观测到了这一效应。但遗憾的是,基于当时的实验结果,实际的电子运动机制并不明确。

课题组提出了他们的猜想:一种可能的方式是从上表面到下表面的体态穿越,电子做了垂直运动;另一种可能是电子在上下两个表面,即在两个二维体系中,分别独立形成了量子霍尔效应。

研究人员决定“打破砂锅问到底”。但是,面对千分之一根头发丝粗细的实验材料和快如闪电的电子运动速度,这实验该怎么做?

把“房子”放歪

发现来源于外尔轨道的运动机制

“我们把‘房子’放歪了!”实验材料虽小,灵感却可以从日常生活而来。修发贤课题组想了一个办法,他们创新性地利用楔形样品实现可控的厚度变化。“屋顶被倾斜了,房子内部上下表面的距离就会发生变化。”修发贤比划出一个“横倒的梯形”。

通过测量量子霍尔平台出现的磁场,可以用公式推算出量子霍尔台阶。实验发现,电子在其中的运动轨道能量直接受到样品厚度的影响。这说明,随着样品厚度的变化,电子的运动时间也在变。所以,电子在做与样品厚度相关的纵向运动,其隧穿行为被证明了。

“电子在上表面走四分之一圈,穿越到下表面,完成另外一个四分之一圈后,再穿越回上表面,形成半个闭环,这个隧穿行为是无耗散的,所以可以保证电子在整个回旋运动中仍然是量子化的。”修发贤说,整个轨道就是三维的“外尔轨道”,是砷化镉纳米结构中量子霍尔效应的来源。

至此,三维量子霍尔效应的奥秘终于被揭开了。

对于这次成果的诞生,修发贤觉得,在砷化镉的研究方面,这才刚刚开始。

丁香花功效研究论文

1、丁香是桃金娘科植物丁香的干燥花蕾,一般是在九月至次年的三月采集花蕾晒干生用。丁香性辛、温,归脾、胃、肺、肾经,具有温中降逆,散寒止痛,温肾助阳等功效作用。 2、现代药理学研究显示丁香具有促进胃液分泌,增强胃消化能力,减轻恶心,呕吐以及缓解腹部胀气的作用。此外,丁香有一定的抑菌作用,可以对抗血小板聚集,对抗血栓形成,并且有利胆,抗缺氧作用。

丁香是不可以养胃的。

丁香花茶的功效和作用:

1、预防口腔炎症

平时多喝一些丁香花茶,能吸收丰富矿物质和微量元素,而且能吸收一些这些物质可以消除人类口腔中的细菌炎症,能防止细菌滋生,它对人类高发的口腔炎症有明显预防和缓解作用,另外对人类的口腔异味和口臭等症状也有一定调理和缓解作用。

2、缓解胃寒

丁香花茶是一种性质温热的健康饮品,他的抗寒能力特别强,平时人们冲泡饮用丁香花茶,能有效缓解人类的内涵,对人类已经胃寒引起的消化不良和胃痛等症,都有一定治疗作用。

3、舒筋活血消肿止痛

舒筋活血和消肿止痛,也是丁香花茶的重要功效之一,它能促进血液循环,而且能祛除人体内的风湿寒毒,对人类的风湿骨痛和关节肿痛都有良好治疗作用,另外人们出现跌打损伤或淤血肿痛时,用丁香花茶泡出来,他直接冲洗,浸泡患处还能让肿痛尽快减轻。

4、消炎杀菌抗病毒

丁香花茶中含有多种天然药用成分,其中丁香油和丁香酚等物质的含量特别高,这些物质是天然消炎杀菌成分,能抑制人体内多种病毒的活性,而且能消灭人体内的幽门螺旋菌,而这些病菌对人体的伤害,平时经常饮用可以起到消炎杀菌抗病毒的作用,对人类高发的肠炎、胃炎以及气管炎都有很明显的预防作用。

1、毒副作用

研究发现,服用丁香以及丁香油并不会导致动物死亡,但是会导致动物出现中毒的症状。具体的服用丁香的毒副作用表现为四肢无力、呼吸抑制以及一些反射作用的消失。如果大量服用了丁香油,那么身体会出现呕吐,随后则有可能导致死亡。

丁香中含有一定的丁香酚,而丁香酚则是又苯氧自由基以及醌甲基化合物所组成的,这些物质进入身体之后会导致肝细胞的代谢出现异常情况,和细胞蛋白共价键结合之后则会出现毒副作用,严重危害生命安全。

2、不适合服用丁香的人群

在我国的诸多中医名著中对于丁香都有详细的记载,例如本草纲目等等。丁香作为一种中药材可以治病并且促进身体健康,但建议热病患者以及阴虚内热体质的患者不要将丁香泡水喝,避免内热加重不利于健康。

3、不要服用丁香油

通过对丁香进行提取可以获得丁香油,很多女性都喜欢将这种挥发油用来美容。通过研究发现,丁香油的本身是具有应毒性的,在服用后身体会出现一定的毒副反应。所以建议生活中最好不要使用丁香油,避免健康受到影响。

4、丁香的选购方法

想要更好的避免丁香泡水喝的禁忌,那么应该在源头上杜绝危害出现的可能性。掌握丁香选购的技巧,这样才能够令我们在使用这种药材时更加的安全。

选购丁香要个大并且比较粗壮的,颜色则要呈现红棕色,同时油性也要比较强。如果条件允许,也可以将丁香放入水中,能够沉于水是更好的。除此之外,丁香花也要选择香味浓郁的,千万不能够贪图小便宜购买碎末的丁香。

5、丁香的储存方法

新鲜的丁香应该用科学的方法进行脱水,然后晒干储存好。干燥的丁香应该做好密封工作,然后放在阴凉、干燥以及通风的位置进行保存,除此之外也不能放到小朋友可以接触到的位置。

参考资料来源:人民网-小验方:丁香粉快速止牙疼

参考资料来源:百度百科-丁香

【药用价值】 【药 名】:丁香 【拼 音】:DINGXIANG 【英文名】:Flos Caryophyllata 【来 源】:为双子叶植物药桃金娘科植物丁香的花蕾。 【功 效】:温中、暖肾、降逆。 【主 治】:治呃逆、呕吐、反胃、痢疾、心腹冷痛、痃癖、疝气、癣症。 【性味归经】:辛,温。 ①《开宝本草》:“味辛,温,无毒。”入胃、脾、肾经。 ①《汤液本草》:“入手太阴、足阳明、少阴经。” ②《雷公炮制药性解》:“入肺、脾、胃、肾四经。” 【用法用量】:内服,煎汤,0.3~1钱;或入丸、散。外用:研末调敷。 【用药忌宜】:热病及阴虚内热者忌服。李杲:“气血胜者不可服,丁香益其气也。”《本草经疏》:“一切有火热证者忌之,非属虚寒,概勿施用。” 【药物配伍】:《雷公炮炙论》:“不可见火。畏郁金。” 【别 名】:丁子香(《齐民要术》)、支解香、雄丁香(《本草蒙筌》)、公丁香(《本草原始》)。处方名:丁香、公丁香 【处方名】:丁香、公丁、公丁香 【商品名】:丁香、公丁香。以花蕾干燥、个大、饱满、色棕紫而新鲜、香气浓烈、油性足者为佳。 【药用部位】:本植物的树根(丁香根)、树皮(丁香树皮)、树枝(丁香枝)、果实(母丁香)、花蕾蒸馏所得的挥发油(丁香油)亦供药用,各详专条。 【动植物资源分布】:分布马来群岛及非洲,我国广东、广西等地有栽培。药材主产于坦桑尼亚、马来西亚、印度尼西亚等地。我国广东有少数出产。 【药材的采收与储藏】:通常在9月至次年3月间,花蕾由青转为鲜红色时采收。 【拉丁名】:原植物丁香Syzygium aromaticum(L.)Merr. EtPerry 【炮制方法】:采下后除去花梗,晒干。 【考 证】: 出自《开宝本草》,药性论;①《雷公炮炙论》:“凡使(丁香),有雌雄,雄颗小,雌颗大,似枣核。方中多使雌,力大,膏煎中用雄。”②《开宝本草》:“丁香,二月、八月采。按广州送丁香图,树高丈余,叶似栎叶,花圆细,黄色,凌冬不雕。医家所用惟用根。子如钉子,长三、四分,紫色,中有粗大如山茱萸者,俗呼为母丁香,可入心腹之药尔。” 【中药化学成分】: 花蕾含挥发油即丁香油。

丁香别名丁子香、鸡舌,其性温,味辛,归胃、脾、肾经。中医认为,丁香的功效为温中、暖肾、降逆。可用于治疗打嗝和因消化不良引起的腹胀、腹泻、呕吐、口臭等症。另外,丁香还有补肾阳的作用,可用来治疗因肾阳虚导致的阳痿、早泄、腰部怕冷等症状。 现代药理研究证实,丁香还具有如下一些保健作用——丁香能抑制细菌及微生物滋长,可用于牙科口腔治疗中。公丁香适量,水煎漱口,可以治疗牙疼、口腔溃疡、口臭等口腔问题,所以可以称为天然中药口香糖。丁香具有健胃消胀、促进排气的功效,减轻因胃部发酵产生的呃逆、反胃与口气不佳,缓和因拉肚子所引起的腹部疼痛。丁香能减轻上呼吸道感染症状,并可净化空气,利用扩香器及呼吸可增加身体的抗菌能力。产地介绍:分布于马来西亚和非洲,我国的广东、广西等地有栽培。提醒:丁香不可与郁金同用。食用时不应加热时间太久,因为丁香所含的挥发油极易挥发,时间过长就会使挥发油大量损失。

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