在实际生活当中,有很多有趣而奇 妙的光现象。大到吸引全球注意力的日 食、月食,小到肥皂泡上的彩色图案, 只要你留心,随时都能发现自己身边的 光现象。不过,你有没有思考过它们的 原因呢?其实,这些光现象很多都可以 用我们学过的波的知识来解释,现在就 让我们去看一看自己身边奇妙的光现象 吧物理论文——形形色色的光现象 广义范围内的光指全部电磁波。迄今为止,所知的 最长波长为107米左右,最短波长为10-15米左右。 可见光指能引起人视觉的电磁波,其波长约在 7.7×10-7~3.9×10-7米,它包括从红光到紫光的各 种单色光 。 下面我们将针对可见光谈以下几个问题: 1 光的传播 2 光的反射 3 光的折射 4 光的衍射 5 光的干涉 6 光的散射 7 极光物理论文——形形色色的光现象 一、光的传播 在均匀介质中光沿直线传播。 这条性质我们是司空见惯了。也正 是光的这条性质,使人们费了很大劲才 弄清光的波动性质。究竟有什么现象是 光的直线传播造成的呢?就让我们看一 下吧。物理论文——形形色色的光现象 日食、月食是一重要的 天文现象,是光在同一种均 匀介质中沿直线传播的例 证。物理论文——形形色色的光现象 日全食、日偏食和 日环食 月球的影可以分为本影、半影和伪半 影三部分。月球绕地球的轨道和地球 绕太阳的轨道都不是正圆,所以日、 月同地球之间的距离时近时远。因 此,在日食时,观察者在本影范围看 到太阳全部被月球遮住,称为日全 食;观察者在半影内则见到太阳部分 被月球遮住,称为日偏食;观察者在 伪本影内见到太阳的中间部分被月球 遮住,周边剩下一个光环,称为日环 食。当月球绕地球运行到太阳与地球 之间几乎与太阳同起同落时,从地球 上见不到月球,这时称为朔,日食现 象发生在朔的时候。朔的周期约为29.5 天。但不是每隔29.5天都发生一次日 食,原因是月球绕地球运行的轨道平 面和地球绕太阳运行的轨道平面不完 全重合,两者之间有5°9’的平均夹 角。所以只有当朔时太阳离两个轨道 平面的交点在某一角度以内时才会发 生日食。物理论文——形形色色的光现象 月全食、月偏食与半影月食 月食是月球进入地球阴影,月面变暗的现象。地球在背着太阳的方向 有一条阴影,叫地影。地影分为本影和半影两部分。本影没有受到太 阳直接射来的光,半影受到一部分太阳射来的光。月球在绕地球运行 过程中进入地影后就发生月食。月球整个都进入本影发生月全食;部 分进入本影发生月偏食。月全食和月偏食叫本影月食。有时月球只进 入半影而不进入本影,发生半影月食。 当地球处在太阳与月球之间时,月球朝向地球的一面照满太阳光,从 地球上看月球,月球呈光亮的圆形,这叫望。望的周期与朔相同,月 食只能发生在望的时候。但由于地球与月球运行轨道不在同一平面, 而有一个5°9′的夹角,不是所有望的时候都发生月食。只有当月球 运行到两个轨道平面的交点附近时,月食才可能发生。物理论文——形形色色的光现象 由于地球的本影比 月球大得多,在月 全食时,月球会会 完全进入地球的本 影区内,因此,绝 不会出现月环食这 种现象。 发生月食时, 地面上的观测面积 很大,可覆盖半个 地球,只要是天气 晴朗的夜空就能看 得到。物理论文——形形色色的光现象 本影区是光线完全射不到的地方。点光源生成的影区 周围可以出现亮边,这是由于光的波动性,光遇到障 碍物后,发生衍射的结果。发光体越大,本影区越 小。如白炽灯下的人影很清楚,荧光灯下的人影十分 模糊,就是两者比较而言,白炽灯可看成是点光源, 发光面小;荧光灯的发光面就比白炽灯大得多。医院 里外科手术用的无影灯,就是在一个很大的圆形灯罩 里交错排列或呈环形排列几个到10多个灯球,每个灯 球里有一个镜面灯泡,灯炮下半部的内壁上涂有一层 铝,把光线均匀柔和地反射到整个灯球上。这样,各 个灯球都能把光线照射到手术台上,既保证有足够的 亮度,同时又不留任何影子。物理论文——形形色色的光现象 星光闪烁 夜晚,天上的星星,特别是地平线附近的星星,常以震动的形 式急速变化。时明时暗,上下跳动,左右摇晃。而且有时颜色也 有变化,这就使所谓的星光闪烁,或者说是星星“眨眼”。这是由 于大气处于经常不断地运动中,空气密度也相应地不断变化。又 因为不同光波的折射率是不同的,所以看起来,位置和颜色都不 断地变化。 来自地平线附近的星光,由于穿过的大气层厚,又由于底层大 气变化大,所以闪烁显著。地面的发光物也会有同样的闪烁现 象。 星光闪烁往往反映出大气的不稳定,是天起变化的征兆,所以 有“天上星星跳,风雨就来到”的谚语。 同样的原因,在炎热的夏季,地面上的目标物,由于强烈的增 热,空气密度变化大,大气层不稳定,折射率不断变化,远处看 起来一些树木、房屋等会产生晃动,气象学上称为闪晃。这中闪 晃也和星星闪烁一样,是天起变化的征兆,因为这是大气层不稳 定的表现。物理论文——形形色色的光现象 假设地球表面不存在大气层,那么 人们观察到的日出时刻与实际存在的大 气层的情况相比将延后 。这是由于太阳 光在不均匀的大气层中传播发生弯曲的 原因。海市蜃楼也是介质不均匀造成的 众人皆知的现象。这些现象等说到折射 时再详细说明。物理论文——形形色色的光现象 二、光的反射 我们能够看到的物体有的是光源(自己能发出光 线),有的则是因为它们能反射光。光的反射分为镜 面反射和漫反射,而以漫反射最为常见。光线经光滑 面发生的反射现象。镜反射遵循反射定律,反射光线 是有规律的。平面镜、球面镜及各种曲面的反射都是 镜反射。镜反射能生成各种像,并在适当位置和范围 内能观察到。在现实中,大量的反射都不是在光滑面 上进行的,反射面是粗糙的。在粗糙的表面进行的无 规则反射叫漫反射。漫反射的光线能到各个方向,但 就其中的每条光线而言,都遵循反射规律。一般物 体,我们之所以能从各个方向看到它,就是漫反射的 结果。漫反射在实际中有广泛的应用。物理论文——形形色色的光现象 我们常见的平面镜的反射就是镜面 反射。平行光经镜面反射仍平行。很多 时候我们都利用镜面反射,但有时镜面 反射却是我们要避免的。比如教学用的 黑板,如果太光滑就会造成很多同学看 不清字。这是因为反射光大部分光沿与 镜面反射的路径传播。这时只要把黑板 弄粗糙一些即可。物理论文——形形色色的光现象 当光射到两种媒质界面,只产生反射而不产生 折射的现象叫全反射。当光由光密媒质射向光 疏媒质时,折射角将大于入射角。当入射角增 大到某一数值时,折射角将达到90°,这时在 光疏媒质中将不出现折射光线,只要入射角大 于上述数值时,均不再存在折射现象,这就是 全反射。所以,产生全反射的条件是:①光必 须由光密媒质射向光疏媒质。②入射角必须大 于临界角。由于镜面反射常常造成光的能量损 失,常常用全反射透镜代替平面镜。潜望镜就 是这样做的。全反射的应用很广,如改变光的 传播方向、测量折射率和传导光束等。物理论文——形形色色的光现象 三、光的折射 光的折射满足折射定律。其内容如下:①折射线、法线、入射线在同 一平面内。②折射线、入射线在法线的两侧。③折射角的正弦与入射 角的正弦的比值是一常数。 光由光速大的媒质进入光速小的媒质,光线将向法线偏折,即光线配 法线的夹角变小。 在水底有一束光源,光束达到水面然后折射到空气中,当然,也有一 部分光线产生反射。当入射角加大时 ,更多的光线产生反射。当入 射角大于或等于临界角时,发生全反射。临界角是由两个介质的折射 率来决定的: n 是两个介质的折射率。 nair water sinθ nair / nwater crit物理论文——形形色色的光现象 在地球上观察日出时,太阳发出的光线进入大 气层经过无数次折射才映入观察者的眼帘,观察者 认为光是直线传播的,所见太阳好像在如图1-40所示 的S′处的“太阳”乃是阳光经过大气层折射后形成的 虚像。实际上这时的太阳S还在地平线以下。物理论文——形形色色的光现象 透过燃烧得很旺的炉火 上方空气看炉火另一侧竖立 木棍,发现木棍不规则地左 右晃动变得弯曲了,如图所 示,这是由于人眼所见木棍 的虚像密度分布变化的气流 飘移。物理论文——形形色色的光现象 雨后初晴的早晨或傍 晚,或者远处还落着小雨, 另一边又在出太阳,常观察 到天空出现彩虹,这是由于 光的折射产生的色散现象, 如图所示,太阳光进入水滴 后,因各色光的折射率不同 而产生色散。实际上是一部 分光线反射,一部分光线折 射进入水滴,在水滴里面发 生内部反射(全反射)然后 再从水滴折射而出,人眼可 见各色光。物理论文——形形色色的光现象 眼睛 视觉器官。眼睛和照相机相似,一部分是光学成像系统,能够保证在视网膜上形 成外界物体清晰的像;另一部分是与照相底片相似的感光层,即视网膜上的感光 细胞及其外段的光敏色素。 眼球近似于球体,内部的角膜、水样液、晶状体及玻璃体构成屈光系统,起到一 个双凸透镜的作用。眼睛比照相机机构要复杂得多。除了有一套自动调节控制机 制外还能把光携带的信息变成神经电信号并经过初步加工处理传到大脑。 眼睛有一套自动调节控制机制,即能使远处的物体成像在视网膜上,也能使近处 的物体成像在视网膜上。其原因是晶状体本身是有弹性的,可以靠周围肌肉的运 动改变它的表面的弯曲程度,从而改变其焦距。因此眼睛是一种精巧的变焦距系 统。眼睛要看清一个物体,除了像要成在视网膜上以外,还需要成在视网膜上的 像足够的明亮,这主要靠瞳孔的调节,瞳孔的大小是可以改变的,改变它就可以 控制进入眼球的光线的多少,它的作用像照相机的光圈。另外眼睛要看清楚一个 物体还要满足第三个条件,就是物体的两端对眼睛光心所张的视角要大于1分。当 物体对眼睛所张的视角小于1分的时候,在视网膜上所成的像就会落在同一个感光 细胞上,整个物体看上去就会缩成了一点无从分辨。 物体上射出的光一部分进入眼睛在视网膜上成一实像,我们就看清了物体。眼睛 不仅能看清物体,而且还能看清物体通过光学系统所成的虚像,虚像是反射光线 或折射光线的反向延长线形成的,但这些反射光线或折射光线进入眼睛后能在视 网膜上成一实像。 人们眼球的焦距只有1.5厘米左右,所以观察的物体一般总在眼睛的两倍焦距以 外,它在视网膜上所成的像是缩小倒立的实像,由于长时间的感受已养成习惯, 脑神经能清楚地识别各种物体,不至有上下倒置、左右易位的感觉。物理论文——形形色色的光现象 近视眼 一种远点为有限距离的非正常眼,这种眼睛的折光本 领比正常的眼睛大些,或者角膜到视网膜的距离比正 常的眼睛长些。晶状体在曲率最小的时候,也不能把 平行光束会聚在视网膜上(而是聚在视网膜前),这 种眼睛远点不是无限远,只适于看较近的物体,近点 也比10厘米小,要使这种眼睛能够看清楚无限远的物 体,必须把物体在视网膜前所成的像,移到视网膜 上。矫正近视眼的方法是配带一副用凹透镜做的眼 镜,利用这种透镜对于光束的发散作用可以使得物体 所成的像远一点,刚好成在视网膜上。青少年多患近 视眼,因此应该注意眼睛的保健。
光在传播过程中遇到障碍物,光波会绕过障碍物继续传播. 如果波长与障碍物相当,衍射现象最明显. 光的衍射 惠更斯—菲涅尔原理 惠更斯原理----介质中波动传播到的各点,都可看成是发射子波的新波源,在以后的任何时刻,这些子波的包迹就是新的波阵面. 惠更斯原理只能定性解释波的衍射现象,不能给出波的强度,不能解释衍射现象中明暗相间条纹的形成. 菲涅耳在惠更斯原理基础上加以补充,给出了关于位相和振幅的定量描述,提出子波相干叠加的概念. 波在前进过程中引起前方P点的总振动,为面 S 上各面元 dS 所产生子波在 该点引起分振动的迭加.与有关. 这样就说明子波为什么不会向后退.面元 dS 所产生的子波在 P 点引起光振动的振幅: 当=0时, 最大.当 时从同一波面上各点发出的子波,在传播到空间某一点时,各个子波之间也可以互相迭加而产生干涉现象.这个经菲涅尔发展的惠更斯原理称为惠更斯—菲涅耳原理 [编辑本段]菲涅耳衍射----发散光的衍射光源—衍射孔—接收屏距离为有限远.计算比较简单. 光源—衍射孔—接收屏距离为无限远. 观察比较方便,但定量计算却很复杂. [编辑本段]夫琅禾费单缝衍射 当衍射角 =0时,所有衍射光线从缝面AB到会聚点0都经历了相同的光程,因而它是同位相的振动. 在O点合振动的振幅等于所有这些衍射线在该点引起的振动振幅之和,振幅最大,强度最大. 2.夫琅禾费单缝衍射 O点呈现明纹,因处于屏中央,称为中央明纹. 设一束衍射光会聚在在屏幕上某点 P ,它距屏幕中心 o 点为 x,对应该点的衍射角为 . 单缝面上其它各点发出的子波光线的光程差都比AC小. 在其它位置: 过B点作这束光的同相面BC, 由同相面AB发出的子波到P点的光程差,仅仅产生在由AB面转向BC面的路程之间. A点发出的子波比B点发出的子波多走了AC=asin 的光程. 每个完整的半波带称为菲涅尔半波带. 菲涅尔半波带法: 用 / 2 分割 ,过等分点作 BC 的平行线(实际上是平面),等分点将 AB 等分----将单缝分割成数个半波带. 特点: 这些波带的面积相等,可以认为各个波带上的子波数目彼此相等(即光强是一样的). 每个波带上下边缘发出的子波在P点光程差恰好为 /2,对应的位相差为 . 菲涅尔数:单缝波面被分成完整的波带数目.它满足: 若单缝缝宽a,入射光波长 为定值,波面能被分成几个波带,便完全由衍射角 决定. 若m=2,单缝面,被分成两个半波带,这两个半波带大小相等,可以认为它们各自具同样数量发射子波的点.每个波带上对应点发出的子波会聚到P点,光程差恰好为 /2,相互干涉抵消.此时P点为暗纹极小值处. 依此类推,当m=2k (k=1,2,3… )时,即m为偶数时,屏上衍射光线会聚点出现暗纹. 如果对应于某个衍射角 ,单缝波面AB被分成奇数个半波带, 分割成偶数个半波带, 分割成奇数个半波带, P 点为暗纹. P 点为明纹. [编辑本段]结论 波面AB 按照上面的讨论,其中的偶数个半波带在会聚点P处产生的振动互相抵消,剩下一个半波带的振动没有被抵消. 屏上P点的振动就是这个半波带在该点引起的振动的合成,于是屏上出现亮点,即呈现明纹. 减弱 加强 1.加强减弱条件 2.明纹,暗纹位置 暗纹 明纹 分割成偶数个半波带, 分割成奇数个半波带, P 点为暗纹. P 点为明纹. 波面AB 讨论: (1)暗纹位置 两条,对称分布屏幕中央两侧. 其它各级暗纹也两条,对称分布. (2) 明纹位置 两条,对称分布屏幕中央两侧. 其它各级明纹也两条,对称分布. 3.中央明纹宽度 中央明纹宽度:两个一级暗纹间距. 它满足条件 4.相邻条纹间距 相邻暗纹间距 相邻明纹间距 除中央明纹以外,衍射条纹平行等距.其它各级明条纹的宽度为中央明条纹宽度的一半. 1). 衍射现象明显. 衍射现象不明显. 2). 由微分式 看出缝越窄( a 越小),条纹 分散的越开,衍射现象越明显;反之,条纹向中央靠拢. 当缝宽比波长大很多时,形成单一的明条纹,这就是透镜所形成线光源的象.显示了光的直线传播的性质. 几何光学是 波动光学在 时的极限情况 结论
单边衍射?? 高中物理那里有啊 就只有单缝衍射
X太有用了,电子显微术不仅可以观察样品微观组织形态,而且可以利用高分辨率透射电子显微镜进行微区晶体结构分析,空间分辨率可以达到0.1nm.X射线衍射技术在材料科学(包括无机、有机、金属、单晶等)、生命科学、聚合物的结构及性能表征中得到广泛应用,归纳起来有: (1)多晶结构; (2)晶胞参数的精确测定; (3)物相分析; (4)相图的测定; (5)晶体宏观内应力的测定; (6)晶粒度的测定; (7)聚合物的结构; (8)X射线衍射像貌学,研究单晶的完整性及缺陷;
我只知道可以测量材料的材质,搜索应该可以查到的。
题 目 : [物理实验] 波的衍射实验论文 尺 寸 : 波的衍射实验论文.doc 目 录 : 1.衍射现象2.衍射理论3.惠更斯原理4.微波布拉格衍射原理5.菲涅耳原理6.衍射图象7.光栅的衍射原 文 : 衍射现象:光波在传播过程中遇到障碍物,偏离直线传播而进入阴影区域,光强重新分布,这种现象称为光的衍射现象。衍射理论:惠更斯原理:波在媒质中传播到的各点,都可看成新的子波源。在以后的任一时刻,这些子波的包络面就是该时刻的波前。惠更斯原理只能定性地解释波的衍射,不能给是具体波的强度。菲涅耳在惠更斯原理基础上加以补充,提出了子波相干叠加的概念。微波布拉格衍射原理: 晶面的密勒指数标记法:固态物质可分为晶体和非晶体两类。食盐、 方解石、金钢石、金属等属晶体,玻璃、松香、沥青等是非晶体。从微观结构上看,组成晶体的微粒有规则地、周期地排列成一定的结晶格子,简称晶格。最简单的晶格是立方体结构,这种结构只要用边长为a的正立方体沿三个直角坐标轴重复就可得到整个空间点阵。a称为晶体常数,通过任一格点,可以画出全同的晶面和某一晶面平行,构成一组平行晶面,所有的格点都在一族平行的晶面上而无遗漏,这样一族晶面不仅平行,而且等距,各晶面上格点的分布情况相同。晶体中有无限多族平等晶面,因此要有一个标记这些晶面族的方法。一般采用密勒指数法。设某一晶面与X、Y、Z三个坐标轴的截距分别为x、y、z,把三个截距的倒数1/x、1/y、1/z进行通分,取x、y、z的最小公倍数作为分母,得到三个分子分别为h、k、l,则此平面的密勒指数为(hkl)。当然与此平面平行的所有平面的密勒指数也是(hkl)。 看看这个:
X射线衍射物相分析的一种简单方法屈晓田 【摘要】:文章介绍了一种利用计算机辅助进行X—射线衍射标准数据图象拟合显示,来进行物相定性定量分析的设计思想和分析方法。该方法是通过利用结构化程序设计开发的应用软件,在X—射线衍射物相定性初步分析的基础上,进行标准数据图象拟合显示,通过与实验所得到的衍射图样相比较,可以得到物相定性定量分析的结果,因此具有一定的科研和使用价值。
Small Methods是国际著名出版商Wiley旗下的一本综合性期刊,也是综合性期刊small的第一本子刊,于2017年创刊,截止至2020年,Small Methods即时影响因子已经超过12分。
该期刊又被称为“微小世界的研究方法”,原因在于它主要收录材料科学、生物医学、化学和物理等各个领域的纳米级和微米级的研究方法的重大进展,比如X射线、电子衍射、层析成像方法、扫描探针技术、波长色散X射线能谱、扫描隧道显微镜、单细胞方法、基因编辑等等。
该刊的名誉主编是比利时安特卫普大学教授JoseOliveira,他是Wiley出版商中国区副总裁兼编辑总监,同时也是small期刊的主编。SmallMethods期刊的执行主编是北京科技大学徐广臣教授。作为一本综合性期刊,SmallMethods创刊的宗旨是推进先进技术和方法的发展,其重要关注点是材料科学、生物医学、化学、物理学及工程学等各个领域及学科在纳米和微米尺度研究的重大前沿发现和进展。在生物医学研究中,多个领域均在收录范围内,包括细胞亚结构 光遗传学、单细胞测序和蛋白质组学研究等多个研究方向。该刊2017和2018两年中总共发表了239篇论文并于2020年获得首个影响因子。近三年期刊的发⽂量:2017年70多篇,2018年160多篇,2019年270多篇。2020年截⽌现在已发表110多篇,预计2020年发表200篇左右。
20世纪70年代末,中国科学技术大学在国内率先提出建设电子同步辐射加速器。1977年同步辐射装置的建造列入全国科学技术发展规划。1978年春中科院决定成立以中国科学技术大学为主的同步辐射加速器筹备组,并于当年三月在合肥召开了第一次筹备工作会议,讨论了我国建造电子同步辐射加速器的初步方案,象征着我国同步辐射事业的正式启动。在随后几年的预研制过程中,工程人员制成了一段30MeV的电子直线加速器、一块弯转磁铁、一块四极磁铁及一个储存环的超高真空系统,以及物理设计,取得了良好的结果和第一手的经验,为后面的工程打下了坚实的基础。1981年10月,中科院在合肥召开了“合肥同步辐射装置预研制及物理设计审定会”,会议认为合肥同步辐射装置已基本进入工程的条件。1983年,国家计委以计科1983年470号文《关于建设国家同步辐射实验室的复函》批准了在中国科学技术大学筹备国家同步辐射实验室,国家同步辐射实验室正式立项。这是国家计委批准建设的中国第一个国家级实验室。1984年,国家计委以计科(外)1984年2033号文《关于合肥同步辐射实验室扩初设计的批复》批准了该工程的主体工程建设规模为建造一台能量为8亿电子伏的同步辐射光源及相应的实验设施,总投资5990万元(含350万美元),并列入按合理工期组织施工的国家重点项目。国家计委批准的国家同步辐射实验室扩初设计中确定了电子储存环的能量为800MeV、平均流强为100~300mA,用一台能量为200MeV、脉冲流强为50mA的电子直线加速器作为注入器。并明确与加速器建设的同时,建造5条光束线及5个实验站,它们分别是:光电子能谱光束线实验站、分时光谱光束线实验站、软X射线显微术光束线实验站、X射线光刻光束线实验站。1988年,国家同步辐射实验室的土建工程基本完工。1989年3月加速器的所有部件都已安装就位并经过局部和分系统的调试,同年4月开始联调,25日开始注入储存环,仅经过23小时便得到第一个储存束流。1989年光束线实验站开始安装,1991年8月完成所有光束线实验站的安装调试工作,同年9月开始用同步光进行调试,并开展实验研究工作。1991年12月22日至23日,由国家科委组织,王淦昌任主任的鉴定委员会对合肥同步辐射加速器及光束线实验站进行技术鉴定。鉴定委员会认为由我国自行设计、研制建成的合肥同步辐射加速器的主要性能指标已达到国际上同类加速器的先进水平,已建成的五条同步辐射光束线和五个实验站的主要性能指标已基本达到国际水平。1991年12月26日,国家同步辐射实验室工程顺利通过了国家计委组织的国家验收。国家验收委员会高度评价国家同步辐射实验室工程的建设者们圆满地完成了工程建设任务。1993年4月,NSRL正式对国内外开放,建有6条光束线和6个实验站,可广泛用于开展物理、化学、材料科学、生命科学、信息科学、力学、地学、医学、药学、农学、环境保护、计量科学、X射线光刻和超微细加工等基础研究和应用研究。1994年2月,由钱临照、唐孝威两位院士发起,王淦昌、谢希德、谢家麟、冯端、卢嘉锡等34位院士联合向有关部门提出《关于集中力量全面建设、充分利用合肥国家同步辐射光源的建议》,中国科技大学也正式向国家有关部门提出建造国家同步辐射实验室二期工程(简称二期工程)的申请。1996年,国家科技领导小组批准二期工程作为“九五”的首批国家重大科学工程项目之一启动。国家计委分别以计科技1997年557号文和1503号文对二期工程项目建议书和可行性研究报告批复中国科学院,同意以中国科技大学为依托建设“国家同步辐射实验室二期工程”国家重大科学工程项目,总投资11,800万元人民币。1997年4月8日,国家计委批复了NSRLII项目建议书(计科技(1997)557号文)。1997年8月29日,国家计委批复了可行性研究报告(计科技(1997)1503号文)。1998年7月8日,国家计委批复了初步设计报告(计投资(1998)1301号文)。1999年4月15日,国家发展计划委员会以计投资1999年416号文《国家计委关于国家同步辐射实验室二期工程开工建设的批复》同意二期工程开工建设。 二期工程的技术目标是:在充分保证机器主体长期、可靠、稳定运行,大幅度提高光源积分流强、亮度和稳定性的基础上,新建1台波荡器插入元件,增建8条新光束线和相应8个实验站。竣工后,合肥光源的潜力得到更充分的发挥,将作为性能优秀、稳定可靠、部分指标相当先进的中低能区同步辐射光源,长期处于国际上同类装置的一流水平。1999年,NSRLII完成了水冷系统冷却塔的更新改造,空调系统热交换器等附属设备投入运行,辐射场监测系统通过调试开始试运行。加速器各子系统改造的主要元件及样机研制与测试多已顺利完成并通过了验收。注入系统完成了冲击磁铁磁块分组测试、脉冲电源组装、陶瓷真空盒部分测试。储存环真空系统、电源系统的环主电源、控制系统的相关控制软件、高频系统的新高频机、束测系统的部分组件、波荡器单磁块测量系统等改造或研制均已完成。1999年12月12日,来自中科院高能所、物理所、电工所、上海同步辐射装置、清华大学、复旦大学的9位教授、研究员组成的专家组,对6万高斯超导扭摆磁铁及XAFS光束线、站进行了技术鉴定。会议听取了研制报告、测试结果报告,审阅了全部资料,并进行了现场考察。专家组认为:6万高斯超导扭摆磁铁是一项技术复杂的项目,在我国是首次研制,其综合性能在国际同能区的装置中已居领先地位。该扭摆磁铁安装调试成功,使工作能区扩展到硬X射线领域,具有重要的科学意义。XAFS线、站的主要性能均达到设计指标,光束线的分辨率和光斑的稳定性达到国际上同类装置的水平,提供用户使用后获得了良好的实验结果。1999年12月19日,NSRL第二届用户委员会第一次会议在合肥召开。会上宣读了经中科院批准的新一届用户委员会名单,简要介绍了二期工程的进展情况、实验室现状和下年度用光计划。委员们肯定了NSRL为用户做的工作,针对用户管理方面存在的一些问题,提出了可行的建议。2000年,3月20日打开储存环真空,开始安装与之相连的大部分设备和所有光束线的前端,4月中旬封闭。光束线前端于5月安装到位。储存环真空恢复顺利,各前端的真空性能均达到指标要求,通过了工程内部验收。新建的LIGA光束线安装就位,通过了离线调试验收。2001年,运行质量比改造前大幅度的提高。环的主磁铁电源、注入系统电源等新设备的故障率很低,真空系统改造、新光束线前端等通过了运行的考验。5月超导Wiggler投入运行,为NSRLII的两条用X射线的光束线对光,LIGA站进行了首次调试和试运行,获得了深达1毫米的深度光刻制品(右图)。下半年,高频腔完成机械加工;注入系统长直线段的冲击磁铁已制成;波荡器加工已完成,磁场测量与调整的初步结果令人满意。大部分电源已验收,控制系统的改造与之配合进行。光束线站的非标加工基本完成。除已就位的LIGA线外,其他七条光束线的机械测量(粗)、真空调试、安装就位等工作正全面展开。八个实验站中的四个的主体设备已经初步安装到位。其他各站也进展顺利,重要的非标部件的加工基本完成。公用设施改造的大部分已完成并投入使用。2002年5月,NSRLII储存环束流闭轨校正系统投入运行并取得良好效果。其三个主要组成部分:束流闭轨位置测量系统、校正铁系统和相关的控制系统功能正常。该系统能很好地满足机器运行和研究的需要。2002年7月15日,长约2.7米的波荡器UD-1通过专家测试。来自中科院高能物理所、中科院上海原子核所和中国科技大学等单位的专家对NSRLII新建波荡器UD-1的磁场性能指标进行了测试。现场测试结果与原测数据一致,重复性很好。UD-1是中国大陆建成的第一台储存环中以产生高亮度同步辐射的波荡器。其磁间隙变化范围大,测量长度长,磁测指标多、数据多,调试测量的工作量和难度都很大。测试组认为,UD-1调试测量数据完整,性能优良,各项指标均已达到设计要求,主要指标优于设计要求。2002年,环高频系统10月完成安装,真空系统改造基本完成,工程进入联合调试、试运行阶段。X射线衍射与散射线站通过了专家测试开始试运行。表面物理、光谱辐射标准和计量、原子分子物理等线的光学元件完成安装,开始光路的初步调试。2003年1月16日,NSRLII光声、光热实验站设计方案调整专家审定会在合肥举行。专家组由南京大学声学研究所张淑仪院士(组长)、复旦大学同步辐射研究中心的张新夷教授、复旦大学生命科学学院的季朝能副教授、中科院基础局的陈勋远研究员和中国科技大学物理系的方容川、施朝淑教授、化学系的苏庆德教授以及生命科学学院吴季辉教授组成。专家们听取了该实验站方案调整内容以及调研结果。专家组认为:NSRLII建设方案已充分考虑了满足真空紫外圆二色光谱实验站的要求,在工程进行中尽快调整方案是必要的,也是合理的,应集中力量建立真空紫外圆二色光谱及光声光谱实验研究方法,并建议光热偏转光谱可不作为二期工程验收内容,条件成熟时再开展这方面工作。2003年3月13日,NSRLII新注入系统通过束流调试。3月4日打开环真空更换陶瓷真空室组件,3月13日开始带束联调并成功储存束流。四块冲击磁铁能实现良好匹配,励磁电流可加足设计值,最高积累束流流强曾达210mA。注入系统改造是NSRLII的关键子项目之一,也是难点之一。在2002年10月的调试中,束流极难储存。经过多方试验、观察测量和分析,并与高能所、上海核所、日本KEK的专家讨论,判断是陶瓷真空室金属镀膜偏厚,造成磁场时间滞后不均,并制定了改进关键工艺、严格控制质量、加强半成品检测、抓紧进度等措施。由于判断准确,措施得当。陶瓷真空室组件的加工仅用两个多月就顺利完成。各项技术指标皆符合物理设计要求。2004年3月14-16日,NSRLII通过了中科院组织的加速器及光束线专家测试会。测试组由来自上海应用物理所、北京高能物理所、兰州近代物理所的10位专家组成,陈森玉院士担任组长,赵振堂、夏佳文、夏绍建研究员担任副组长。测试期间,测试组专家审定了工程指挥部提交申请报告,确定了总体工艺综合测试指标和参数,分成8个小组对加速器改造项目和光束线部分的12个子项工艺的测试方法、测试手段和自测结果进行了审定,并对他们的主要性能指标进行了复测。测试组专家认为:NSRLII已测的加速器改造项目通用运行模式满足同步辐射用户的基本需求,可投入运行。12条光束线和实验站可提供同步辐射用户使用。2004年5月27-28日,中科院基础局组织专家组对NSRLII进行了院级工艺鉴定。鉴定组由魏宝文院士担任组长,陈森玉院士、陆坤权研究员担任副组长的11位专家组成。专家们听取了工程建设报告和分管加速器改造、光束线建设、实验站建设报告;听取了陈森玉院士宣读的工艺测试报告;查阅了工程指挥部提供的专家测试组测试结果;并现场观察了装置运行情况。鉴定组确认了专家测试组提交的测试结果,积极评价NSRLII取得的成绩。改造后的装置技术水平提高到新的高度,运行流强300毫安,束流平均寿命大于8小时;超导扭摆磁铁(Wiggler)运行时,全部14条光束线可同时引出同步辐射光。所有新建实验站皆已基本具备向用户开放的条件,满足大多数同步辐射用户的基本需求,建议在国家验收后将尽快投入运行。2004年12月14日,NSRLII正式通过了由国家发展和改革委员会委托中科院主持的国家验收。验收委员会听取了工程建设报告、专家测试报告、工艺鉴定报告和预验收意见,查验了工程现场,查阅了文件、档案资料。经过认真、仔细的审查,验收委员会认为:国家同步辐射实验室通过二期工程建设,提高了装置技术水平,扩大了实验应用领域,基本完成了国家发展和改革委员会(原国家计委)批准的建设目标,同意NSRLII通过国家验收。2005年5月12日,NSRLII齐飞研究组与美国、德国的科学家合作,首次在实验中发现了一系列的碳氢化合物氧化过程的重要中间体-烯醇,其研究成果以Science Express形式发表在5月12日出版的国际权威的学术刊物《科学》杂志上。国外的一些媒体在第一时间作了相关报道。《科学》杂志审稿人认为这是一项非常有意义而且很有趣的工作。这一研究工作由美国、中国、德国五个研究小组共同参与,中国科学技术大学国家同步辐射实验室作为第三参与单位。实验工作在美国劳伦斯伯克利国家实验室的先进光源和NSRLII完成。2005年8月4-7日,NSRLII2005年度用户年会在安徽天柱山召开。来自国内外高等院校、科研机构和企业共计45家单位的136位代表参加了会议。会议听取了工程竣工验收后的整体工作、运行和开放情况的报告。美国斯坦福大学沈志勋教授、日本广岛大学乔山教授、加拿大同步辐射装置T.K.sham教授,以及中科院大连化物所包信和所长、中科院生物物理所所长饶子和院士、中科院物理研究所周兴江研究员、中科院北京高能所胡天斗研究员、中科院上海应物所何建华研究员应邀做了精彩报告,分别介绍了各自的科研成果及相关领域研究的最新进展。各实验站工作人员与用户进行了交流、讨论,听取了各线、站用户对用光机时申请、课题发展方向和实验技术方法等方面的意见和建议。会议期间,选出了新一届用户专家委员会,成员由来自13个科研机构的29人组成。委员会主任杨学明(中科院大连化物所)、副主任吴自玉(中科院高能所)、周兴江(中科院物理研究所)、封东来(复旦大学),秘书长高琛。2005年11月19-20日,NSRLII在合肥举行了发展方向国际研讨会,探讨NSRLII在真空紫外、软X射线和红外领域所面临的重大科学问题、所具备的优势和发展战略等问题。来自法国SOLEIL同步辐射实验室、日本分子科学研究所、日本广岛大学、美国加利福尼亚大学、中科院物理研究所、中科院大连化学物理研究所、中科院上海技术物理研究所、中科院武汉物理与数学研究所、中科院化学所、清华大学、复旦大学、吉林大学、中国科学技术大学等国内外13个高校、研究所的19位知名专家学者参加了会议。会议听取了相关领域专家对各自学科前沿重大科学问题的分析和利用NSRLII解决其科学问题的设想,重点是真空紫外光化学光物理过程、强关联体系的软X射线共振散射和生命或材料科学中的红外光谱显微。专家认为,NSRLII已初步具备了开展这些前沿研究的基本条件,通过与用户的紧密合作,有针对性地重组、改进和完善现有的实验条件、实验技术和方法即可开展这些重要的工作,为我国的基础研究提供一个高水平的研究平台。专家建议优先考虑建立一个软X射线波段的波荡器(undulator),补充真空紫外光束线实验站的条件。2005年12月14日,利用X射线散斑法研究弛豫铁电体PMN-PT的极化团簇结构取得进展。中科院上海应用物理所邰仁忠课题组与NSRLII科研人员合作,利用NSRLII高亮度X射线光源在X射线衍射与散射实验站上用散斑技术观察到PMN-PT铁电单晶中纳米极化团簇随温度和外电场的变化情况。驰豫铁电体是应用很广泛的一类功能材料,这类材料优异的机电性能一直被认为源于PbTiO3母体中掺杂阳离子所形成的电极化团簇。然而,人们对极化团簇的理解基本上来自理论计算或一些间接的实验结果,尚无电极化团簇的直接实验证据。2005年12月21-23日,NSRLII通过了中科院组织的现场评估。由中科院高能物理所、兰州近代物理所、上海应用物理所和中科院物理所相关专家组成的专家组对NSRLII改造完成后一年来的运行情况进行了现场评估,专家组组长由陈森玉院士担任。专家组听取了工作汇报,分为加速器、光束线站及用户开放两个小组进行现场考察,并调阅运行记录、进行现场测试,对运行及管理工作进行了深入的了解,对NSRLII的整体运行、开放、用户管理、人才培养及取得的科研成果予以充分肯定。专家组认为:“经二期工程改造后,合肥光源的运行水平得到了较大和明显的提高。除发射度和轨道稳定性外,性能(流强和寿命)接近世界同类光源SRC,CAMD水平”。但由于不具备相应的测试手段,个别敏感出光口是否达到垂直位置漂移30微米稳定性难以定量测量。建议今后应注重改善轨道的稳定性;提高年供光时间(年积分流强)和降低自然发射度,以满足用户需求,并真正达到世界先进水平。专家组给出了《加速器部分现场检查意见》和《光束线站现场检查意见》两个分组报告及《现场检查的了解和建议》总体报告。2006年3月29日,中科院微电子所在NSRLII光刻站上利用X射线光刻技术成功研制出最外环宽度为150nm的高线密度钛特征线微聚焦波带片,并实现了波带片图形特征尺寸的精确控制,其高宽比达到6.7:1。在X射线波段,各种材料的折射率都近似等于1,无法构造出类似于可见光波段的“透镜”,只能采用波带片来实现对X射线的聚焦。为了满足X射线光学的需求,微聚焦波带片的最外环必须是大高宽比的深亚微米、纳米圆环,因此这种波带片的制作难度非常大。该研究结果充分证明了在国家同步辐射实验室光刻站上进行大高宽比深亚微米、纳米X射线光刻的可行性。2006年5月29日,NSRLII的软X射线磁性圆二色(XMCD)实验站通过加偏置电压消除外磁场的影响,成功实现了外磁场下MCD的测量。磁性的起源一直是自旋电子学器件应用的关键。传统磁滞测量无法给出各个元素对磁性的贡献,只能得到总效应。利用同步辐射XMCD技术可以将X射线能量精确定位在某个元素的共振吸收处,选择性地研究该元素对磁性的贡献,这对理解复杂材料体系磁性的起源意义重大。由于外磁场对样品出射电子干扰较大,大部分基于同步辐射软X射线磁性圆二色(XMCD)的实验站均无法在加磁场下进行MCD测量。2006年8月10-15日,NSRLII第一届运行年会在安徽屯溪召开。来自海峡两岸科研院所共计6家单位的56位代表参加了会议。会议听取了NSRLII改造运行、NSRL05-06同步辐射应用研究进展的报告。特邀高能所陈延伟研究员、上海应用物理所阎和平研究员、兰州近物所夏佳文研究员和台湾新竹光源许国栋博士分别介绍了各自大科学装置的运行情况和最新进展。2006年8月16-20日,NSRLII2006年度用户年会在安徽黄山召开。来自国内外高等院校、科研院所共计38家单位的105位代表,以及中科院基础和国家自然基金委等有关领导参加了会议。会议向与会代表汇报了NSRLII近期发展规划、机器运行汇报和用户开放的情况。会议邀请日本Hiroyuki Oyanagi教授、加拿大Peiqiang Yu教授、台湾杨耀文和李裕新教授、物理所麦振洪和李晨曦教授、复旦大学封东来教授、高能所吴自玉教授、浙江大学李宏年教授做了精彩报告,介绍了各自的科研成果及相关领域研究的最新进展。其中近半报告是近一年来利用NSRLII取得的较有影响的研究成果。会议期间,用户专家委员会讨论和审批了一批NSRL用户课题,评议了实验室开放运行工作、对实验室的发展提出了建议和意见。会议期间还召开了真空紫外研讨会,对国家同步辐射实验室的发展方向、近期目标和重点解决的问题等进行了研究和探讨。2007年4月5日,NSRLII新建Undulator真空紫外光束线及实验站建设成功。该束线利用波荡器产生的真空紫外辐射,光子能量范围7.5-18.0 eV,平均光子强度1x1013光子/秒,能量分辨E/DE约1000。该波段高次谐波严重,抑制非常困难,是世界上真空紫外光束线研究的重点。新束线采用三级差分的气体滤波器,成功抑制了高次谐波,抑制效率99.99%,达到了世界先进水平。研究人员已在新建实验站上,利用红外激光解析结合同步辐射单光子电离技术研究了生物小分子、有机分子、药物分子等,取得了一些实验结果。2007年7月22日-25日,NSRLII2007年度用户年会在大连化学物理研究所召开。来自国内外高等院校、科研院所共计26家单位的105位代表参加了此次会议。会议对了解国际同步辐射应用研究领域最新进展、促进国内外同行交流合作、了解用户需求起到了积极的促进作用。2007年7月24日,NSRLII发展规划研讨会在大连召开。中国科学技术大学党委书记郭传杰,中科院计划局、基础局有关领导,中国科学技术大学有关领导,实验室用户专家委员会委员和部分用户代表,以及实验室主任伍灼耀、执行主任盛六四、副主任高琛和实验部主要学术骨干、线站负责人参加了研讨会。会议听取了实验室发展规划报告,从实验室的定位和发展目标、历史和现况、国内外发展趋势、重点研究领域、光源建设和需要的保障措施等七个方面阐述了实验室在前期调研、筹划和研讨的基础上初步形成的发展规划设想。与会代表展开了热烈的讨论,从NSRL的特色出发,面向国家战略发展和国际前沿科学的需求,强调有所为和有所不为的原则,提出了认真总结现存问题、调整重点研究领域布局、尽可能提高现有装置的水平等很多有益意见和建议。2007年8月12日-17日,NSRLII运行年会在山东日照召开,会议总结了一年来了机器运行和开放情况,与北京高能所、兰州近物所、上海应物所等兄弟单位的特邀代表进行了学术交流和研讨,与会代表对进一步提高合肥光源的运行质量提出了很多有益的建议。2007年11月,NSRLII在教育部“985”二期工程支持下新建的X射线成像实验站完成了安装调试,空间分辨率达到50纳米,其分辨能力达到国际先进水平。实验站具有吸收衬度、相位衬度成像和三维成像等功能,可用于表征纳米/亚微米材料,观察细胞和组织的内部结构和形貌变化,在细胞、植物和污染物的内部进行元素定位等,为纳米材料、环境科学和生物医学等提供了一种先进的实验手段。2008年1月,担任合肥同步辐射国家实验室用户专家委员会主任的中科院大连化物所杨学明研究组的成果“发现玻恩―奥本海默近似在氟加氘反应中完全失效”入选2007年中国十大科技进展。该项研究成果中的部分重要数据在合肥同步辐射国家实验室原子与分子物理实验站上获得。2008年3月,NSRLII齐飞教授领导的研究组利用低温等离子体放电技术完成了对星际等离子体环境的模拟,并在醇类物质的等离子体放电过程中探测到一系列的烯醇类物质,揭示了烯醇类物质作为一类重要星际物质的可能性。实验结果发表在天文学科顶级期刊《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal 676,416(2008))上。4月,该课题组又有三篇论文正式被《国际燃烧会议论文集》(Proceedings of the Combustion Institute)接收,并将于2008年8月初在加拿大蒙特利尔召开的第三十二届国际燃烧会议(目前燃烧学界档次最高的国际性会议)上进行宣读。入选的三篇论文分别对乙炔、乙基苯和硝基甲烷的低压预混层流火焰进行了深入的研究。《国际燃烧会议论文集》汇集本学科两年来的前沿成果,是燃烧研究领域最著名的杂志之一。这三篇论文的入选是继2005年关于火焰中烯醇探测的文章在Science上发表后,该课题组在燃烧研究领域取得的又一重要进展。2008年6月,合肥微尺度物质科学国家实验室纳米材料与化学研究部俞书宏教授、NSRLII田扬超研究员及其合作者利用NSRLII的X射线纳米三维成像技术,成功地在室温、空气环境下对运用化学法制造的‘几何明星’凹陷Escher型硫化铜十四面体微晶进行了三维成像,直观地揭示了该凹陷Escher型微晶由四个相同的六角形的板通过相互交叉构筑成具有14个腔洞(其中包括6个正方形和8个三角形)的结构。与传统的形态和结构分析技术如透视电子显微镜和扫描电子显微镜相比,X射线纳米三维成像技术具有更直观解析复杂形态纳米结构的优点。相关论文发表在《应用物理快报》(Appl. Phys. Lett. 92, 233104(2008))上,并被《自然·中国》(Nature China )选为来自中国大陆和香港的突出科学研究成果,在2008年6月的‘Research Highlights’(研究亮点)栏目中以“Nanotomography: Crystal clear”为题并附图介绍了该工作。2008年9月,合肥国家同步辐射实验室的用户—中科大化学系环境工程实验室俞汉青教授研究小组,利用同步辐射微细加工技术首次制备了一种新型微电极。该课题组利用这个微电极成功测定了好氧硝化颗粒中溶解氧的微区分布,并进行了定量分析,对于其中生化反应机理进行了探讨。实验结果对于微生物颗粒的培养与废水处理具有一定的指导意义。该研究结果已有2篇论文发表在环境学科顶级期刊《环境科学与技术》Environmental Science & Technology 上(41,5447(2007)和42,4467(2008)),还有1篇论文已被该刊物接受。
物理还要写论文,天呐!
在实际生活当中,有很多有趣而奇 妙的光现象。大到吸引全球注意力的日 食、月食,小到肥皂泡上的彩色图案, 只要你留心,随时都能发现自己身边的 光现象。不过,你有没有思考过它们的 原因呢?其实,这些光现象很多都可以 用我们学过的波的知识来解释,现在就 让我们去看一看自己身边奇妙的光现象 吧物理论文——形形色色的光现象 广义范围内的光指全部电磁波。迄今为止,所知的 最长波长为107米左右,最短波长为10-15米左右。 可见光指能引起人视觉的电磁波,其波长约在 7.7×10-7~3.9×10-7米,它包括从红光到紫光的各 种单色光 。 下面我们将针对可见光谈以下几个问题: 1 光的传播 2 光的反射 3 光的折射 4 光的衍射 5 光的干涉 6 光的散射 7 极光物理论文——形形色色的光现象 一、光的传播 在均匀介质中光沿直线传播。 这条性质我们是司空见惯了。也正 是光的这条性质,使人们费了很大劲才 弄清光的波动性质。究竟有什么现象是 光的直线传播造成的呢?就让我们看一 下吧。物理论文——形形色色的光现象 日食、月食是一重要的 天文现象,是光在同一种均 匀介质中沿直线传播的例 证。物理论文——形形色色的光现象 日全食、日偏食和 日环食 月球的影可以分为本影、半影和伪半 影三部分。月球绕地球的轨道和地球 绕太阳的轨道都不是正圆,所以日、 月同地球之间的距离时近时远。因 此,在日食时,观察者在本影范围看 到太阳全部被月球遮住,称为日全 食;观察者在半影内则见到太阳部分 被月球遮住,称为日偏食;观察者在 伪本影内见到太阳的中间部分被月球 遮住,周边剩下一个光环,称为日环 食。当月球绕地球运行到太阳与地球 之间几乎与太阳同起同落时,从地球 上见不到月球,这时称为朔,日食现 象发生在朔的时候。朔的周期约为29.5 天。但不是每隔29.5天都发生一次日 食,原因是月球绕地球运行的轨道平 面和地球绕太阳运行的轨道平面不完 全重合,两者之间有5°9’的平均夹 角。所以只有当朔时太阳离两个轨道 平面的交点在某一角度以内时才会发 生日食。物理论文——形形色色的光现象 月全食、月偏食与半影月食 月食是月球进入地球阴影,月面变暗的现象。地球在背着太阳的方向 有一条阴影,叫地影。地影分为本影和半影两部分。本影没有受到太 阳直接射来的光,半影受到一部分太阳射来的光。月球在绕地球运行 过程中进入地影后就发生月食。月球整个都进入本影发生月全食;部 分进入本影发生月偏食。月全食和月偏食叫本影月食。有时月球只进 入半影而不进入本影,发生半影月食。 当地球处在太阳与月球之间时,月球朝向地球的一面照满太阳光,从 地球上看月球,月球呈光亮的圆形,这叫望。望的周期与朔相同,月 食只能发生在望的时候。但由于地球与月球运行轨道不在同一平面, 而有一个5°9′的夹角,不是所有望的时候都发生月食。只有当月球 运行到两个轨道平面的交点附近时,月食才可能发生。物理论文——形形色色的光现象 由于地球的本影比 月球大得多,在月 全食时,月球会会 完全进入地球的本 影区内,因此,绝 不会出现月环食这 种现象。 发生月食时, 地面上的观测面积 很大,可覆盖半个 地球,只要是天气 晴朗的夜空就能看 得到。物理论文——形形色色的光现象 本影区是光线完全射不到的地方。点光源生成的影区 周围可以出现亮边,这是由于光的波动性,光遇到障 碍物后,发生衍射的结果。发光体越大,本影区越 小。如白炽灯下的人影很清楚,荧光灯下的人影十分 模糊,就是两者比较而言,白炽灯可看成是点光源, 发光面小;荧光灯的发光面就比白炽灯大得多。医院 里外科手术用的无影灯,就是在一个很大的圆形灯罩 里交错排列或呈环形排列几个到10多个灯球,每个灯 球里有一个镜面灯泡,灯炮下半部的内壁上涂有一层 铝,把光线均匀柔和地反射到整个灯球上。这样,各 个灯球都能把光线照射到手术台上,既保证有足够的 亮度,同时又不留任何影子。物理论文——形形色色的光现象 星光闪烁 夜晚,天上的星星,特别是地平线附近的星星,常以震动的形 式急速变化。时明时暗,上下跳动,左右摇晃。而且有时颜色也 有变化,这就使所谓的星光闪烁,或者说是星星“眨眼”。这是由 于大气处于经常不断地运动中,空气密度也相应地不断变化。又 因为不同光波的折射率是不同的,所以看起来,位置和颜色都不 断地变化。 来自地平线附近的星光,由于穿过的大气层厚,又由于底层大 气变化大,所以闪烁显著。地面的发光物也会有同样的闪烁现 象。 星光闪烁往往反映出大气的不稳定,是天起变化的征兆,所以 有“天上星星跳,风雨就来到”的谚语。 同样的原因,在炎热的夏季,地面上的目标物,由于强烈的增 热,空气密度变化大,大气层不稳定,折射率不断变化,远处看 起来一些树木、房屋等会产生晃动,气象学上称为闪晃。这中闪 晃也和星星闪烁一样,是天起变化的征兆,因为这是大气层不稳 定的表现。物理论文——形形色色的光现象 假设地球表面不存在大气层,那么 人们观察到的日出时刻与实际存在的大 气层的情况相比将延后 。这是由于太阳 光在不均匀的大气层中传播发生弯曲的 原因。海市蜃楼也是介质不均匀造成的 众人皆知的现象。这些现象等说到折射 时再详细说明。物理论文——形形色色的光现象 二、光的反射 我们能够看到的物体有的是光源(自己能发出光 线),有的则是因为它们能反射光。光的反射分为镜 面反射和漫反射,而以漫反射最为常见。光线经光滑 面发生的反射现象。镜反射遵循反射定律,反射光线 是有规律的。平面镜、球面镜及各种曲面的反射都是 镜反射。镜反射能生成各种像,并在适当位置和范围 内能观察到。在现实中,大量的反射都不是在光滑面 上进行的,反射面是粗糙的。在粗糙的表面进行的无 规则反射叫漫反射。漫反射的光线能到各个方向,但 就其中的每条光线而言,都遵循反射规律。一般物 体,我们之所以能从各个方向看到它,就是漫反射的 结果。漫反射在实际中有广泛的应用。物理论文——形形色色的光现象 我们常见的平面镜的反射就是镜面 反射。平行光经镜面反射仍平行。很多 时候我们都利用镜面反射,但有时镜面 反射却是我们要避免的。比如教学用的 黑板,如果太光滑就会造成很多同学看 不清字。这是因为反射光大部分光沿与 镜面反射的路径传播。这时只要把黑板 弄粗糙一些即可。物理论文——形形色色的光现象 当光射到两种媒质界面,只产生反射而不产生 折射的现象叫全反射。当光由光密媒质射向光 疏媒质时,折射角将大于入射角。当入射角增 大到某一数值时,折射角将达到90°,这时在 光疏媒质中将不出现折射光线,只要入射角大 于上述数值时,均不再存在折射现象,这就是 全反射。所以,产生全反射的条件是:①光必 须由光密媒质射向光疏媒质。②入射角必须大 于临界角。由于镜面反射常常造成光的能量损 失,常常用全反射透镜代替平面镜。潜望镜就 是这样做的。全反射的应用很广,如改变光的 传播方向、测量折射率和传导光束等。物理论文——形形色色的光现象 三、光的折射 光的折射满足折射定律。其内容如下:①折射线、法线、入射线在同 一平面内。②折射线、入射线在法线的两侧。③折射角的正弦与入射 角的正弦的比值是一常数。 光由光速大的媒质进入光速小的媒质,光线将向法线偏折,即光线配 法线的夹角变小。 在水底有一束光源,光束达到水面然后折射到空气中,当然,也有一 部分光线产生反射。当入射角加大时 ,更多的光线产生反射。当入 射角大于或等于临界角时,发生全反射。临界角是由两个介质的折射 率来决定的: n 是两个介质的折射率。 nair water sinθ nair / nwater crit物理论文——形形色色的光现象 在地球上观察日出时,太阳发出的光线进入大 气层经过无数次折射才映入观察者的眼帘,观察者 认为光是直线传播的,所见太阳好像在如图1-40所示 的S′处的“太阳”乃是阳光经过大气层折射后形成的 虚像。实际上这时的太阳S还在地平线以下。物理论文——形形色色的光现象 透过燃烧得很旺的炉火 上方空气看炉火另一侧竖立 木棍,发现木棍不规则地左 右晃动变得弯曲了,如图所 示,这是由于人眼所见木棍 的虚像密度分布变化的气流 飘移。物理论文——形形色色的光现象 雨后初晴的早晨或傍 晚,或者远处还落着小雨, 另一边又在出太阳,常观察 到天空出现彩虹,这是由于 光的折射产生的色散现象, 如图所示,太阳光进入水滴 后,因各色光的折射率不同 而产生色散。实际上是一部 分光线反射,一部分光线折 射进入水滴,在水滴里面发 生内部反射(全反射)然后 再从水滴折射而出,人眼可 见各色光。物理论文——形形色色的光现象 眼睛 视觉器官。眼睛和照相机相似,一部分是光学成像系统,能够保证在视网膜上形 成外界物体清晰的像;另一部分是与照相底片相似的感光层,即视网膜上的感光 细胞及其外段的光敏色素。 眼球近似于球体,内部的角膜、水样液、晶状体及玻璃体构成屈光系统,起到一 个双凸透镜的作用。眼睛比照相机机构要复杂得多。除了有一套自动调节控制机 制外还能把光携带的信息变成神经电信号并经过初步加工处理传到大脑。 眼睛有一套自动调节控制机制,即能使远处的物体成像在视网膜上,也能使近处 的物体成像在视网膜上。其原因是晶状体本身是有弹性的,可以靠周围肌肉的运 动改变它的表面的弯曲程度,从而改变其焦距。因此眼睛是一种精巧的变焦距系 统。眼睛要看清一个物体,除了像要成在视网膜上以外,还需要成在视网膜上的 像足够的明亮,这主要靠瞳孔的调节,瞳孔的大小是可以改变的,改变它就可以 控制进入眼球的光线的多少,它的作用像照相机的光圈。另外眼睛要看清楚一个 物体还要满足第三个条件,就是物体的两端对眼睛光心所张的视角要大于1分。当 物体对眼睛所张的视角小于1分的时候,在视网膜上所成的像就会落在同一个感光 细胞上,整个物体看上去就会缩成了一点无从分辨。 物体上射出的光一部分进入眼睛在视网膜上成一实像,我们就看清了物体。眼睛 不仅能看清物体,而且还能看清物体通过光学系统所成的虚像,虚像是反射光线 或折射光线的反向延长线形成的,但这些反射光线或折射光线进入眼睛后能在视 网膜上成一实像。 人们眼球的焦距只有1.5厘米左右,所以观察的物体一般总在眼睛的两倍焦距以 外,它在视网膜上所成的像是缩小倒立的实像,由于长时间的感受已养成习惯, 脑神经能清楚地识别各种物体,不至有上下倒置、左右易位的感觉。物理论文——形形色色的光现象 近视眼 一种远点为有限距离的非正常眼,这种眼睛的折光本 领比正常的眼睛大些,或者角膜到视网膜的距离比正 常的眼睛长些。晶状体在曲率最小的时候,也不能把 平行光束会聚在视网膜上(而是聚在视网膜前),这 种眼睛远点不是无限远,只适于看较近的物体,近点 也比10厘米小,要使这种眼睛能够看清楚无限远的物 体,必须把物体在视网膜前所成的像,移到视网膜 上。矫正近视眼的方法是配带一副用凹透镜做的眼 镜,利用这种透镜对于光束的发散作用可以使得物体 所成的像远一点,刚好成在视网膜上。青少年多患近 视眼,因此应该注意眼睛的保健。
近视眼的成因是由于眼睛长时间看近处的东西,晶状体变厚,使物体的像成在了视网膜的前方;远视眼的成因是由于眼睛经常看远处的东西,晶状体变薄,使得物体的像成在了视网膜的后方。
物理还要写论文,天呐!
在学习、工作生活中,大家都写过论文,肯定对各类论文都很熟悉吧,通过论文写作可以培养我们的科学研究能力。相信很多朋友都对写论文感到非常苦恼吧,下面是我收集整理的科学小论文作文,希望对大家有所帮助。
对于科技这个词语,大家都很熟悉。简单说来,科技就是科学技术。从广义的角度来看,它是指自然科学技术和社会科学技术的总和。
改革开放以来,随着时间的推移,科技如雨后春笋,正在祖国大地迅猛地发展。环顾生活,科技是无处不在的,科技就在我身边!
夜晚走在路上,有电灯给我们照明;给朋友打个电话,随手可以掏出手机;回到家里,打开电视看看新闻,开启电脑,可以和朋友聊天;妈妈用电饭煲蒸好了饭;开开电暖器;一家人围坐在一起,欣赏着妈妈用电炒锅调制出来的美味佳肴……你看,随时随地,我们能离开科技吗?
科技的用处可是大了去啦!比如说:如果没有电动车,我们就不便和远方的亲朋好友交往;如果没有动车组,人们到各地旅游就很难实现朝发夕至;如果没有航天飞机,人们进入太空将是一句空话;如果没有破冰船,我们就很难到南极考察;如果没有航天器具,人们登月将只能是幻想……
相反,有了科技,我们的生活将变得更加美好——有了传真,我们的文件,瞬间可以轻松地传出!有了机器人,它可以置身人们难以到达的空间;运用激光,可以制成健身器材;有了空调,即使是炎热的夏日,也可以让人们舒适如春……
不难看出:这一切,人们享用的都是科技的成果!
由此可知:科技,帮助我们创造了优越的生活环境;科技,提高了我们的生活质量;科技,是全世界人们智慧的结晶!
我们身处科技中,要不断学习新的科技!
科技就在我们身边,我们还要大力发展科技!
我学习了《铁罐和陶罐》这篇课文,知道了铁罐放在泥土里容易腐烂,我的脑袋里冒出了一个小问号:“那么铁放在哪里生锈最快呢?为此,我反复思考研究做了一个小实验。首先准备三个小铁片,然后一个放在冰箱里;一个埋进泥土里;最后一个放在盐水中,看看哪一种会更快使铁片生锈。一天下来,我来到冰箱,小心翼翼地拿出铁片,仔细观察起来,可铁片却一点儿变化都没有,我接着来到花盆前,挖出藏在土壤里的铁片,可结果仍是如此,最后我来到水杯前,拿出浸在盐水里的铁片,可也是一点都没变。这可让我纳了闷:“难道得时间长一点才能出效果?”我疑惑地走开了,几天之后,我又来到那儿,惊奇地发现在泥土里的铁片有一点点生锈,而在盐水里的铁片早已锈迹斑斑。这到底是怎么回事呢?带着这个疑问,我打开了电脑,原来是原电池反应,离子导电,因为两种金属通常是活动性不同的两种,以铁和铜为例,因为空气中有水分,水中通常容有酸性气体,如二氧化碳,铁片遇到酸失去电子成为铁离子,电子则通过金属移动到铜,再还原成氢气,形成一个原电子,这种反应成为析氢气反应。铁的这种腐蚀内称为电化学腐蚀,电化学腐蚀比一般的氧气还原性腐蚀速率更快,从实验和资料中证明,盐水会让铁片更快生锈!
想不到就一个问题,竟然要花那么大的功夫去查找资料,去思考其中问题,一个问题的答案或许就那么几个字,可是它其中包含的道理和知识是无法估量的,科学家付出的汗水也是无法想象预计的,那些科学家真的是为人类做出了很大的贡献。大千世界无奇不有,猛然间我恨不得把所有的问题都思考出一个答案来解释,也正是了解这些后,我对大自然的好奇心越来越强了。总之,受益匪浅。大自然一个永远说不完的话题,永远解释不完的奥秘。
去年寒假,我回连云港玩儿。
有天晚上,我去姐姐家睡觉,睡觉前习惯性地和姐姐聊天。姐姐跟我说,前段时间连云港下雪啦!那雪花洁白洁白的,在空中跳跃着,就像一个个可爱的小精灵。第二天早上大地一片洁白,银装素裹,然而到了中午雪就开始融化了。可是化雪了,我们反而觉得比下雪时还要冷呢。…… “啊?!”听了姐姐的话,我吃了一惊,“为什么呢?”我又刨根问底。姐姐耸耸肩,表示不知道。我暗暗寻思起来。
按常理说,天气冷了,要到零摄氏度以下才会有雪,那时,天气肯定很冷啊!而化雪,那时太阳暖烘烘地照着,人也应该感到暖烘烘的阿!相比之下,不用说,肯定化雪时比下雪时要暖和多了!可是按照姐姐说的…根本不可能嘛!难道姐姐在我?不会!
第二天早上见到爸爸妈妈,我张口就是晚上的那个问题,那些话还没经我同意,就迫不及待地冒了出来。爸爸妈妈笑了笑,说:“你可以上网查。”
我回到姐姐家,打开电脑,来到百度网查了起来。
突然,一行字映入了我的眼帘:
水结冰要放热,而冰融化为水要吸热,但根据热力学基本定律:物体的热量只能从高温物体转移到低温物体。水与冰雪的相互转化温度为0摄氏度,水结冰放热到环境中会使环境温度升高,但最高不可能超过0摄氏度,否则热量的流向就会“掉头不顾”;另一方面,雪融化为水要吸热,使环境温度下降。但环境温度最低也不可能降到0摄氏度以下,否则低于0摄氏度的环境就会使冰雪融化的过程产生“逆转”。因此,从理论上讲,下雪决不可能比融雪温度低。简评:许多科学发明或发现都是在不经意之间呢
“咕咕,咕咕……”我正在写作业,突然听到从厨房里传来了一阵怪叫声。天生胆小的我不禁吓了一跳。我蹑手蹑脚地走过去 想看个究竟,可没有发现什么可疑的东西。这时,又传来了“咕咕、咕咕”的声音,我这才注意到,原来是脚边的泡菜坛子在作怪。咦,泡菜坛子怎么会冒泡呢?会不会是空气钻进去,然后又从水里冒出来呢?可是,泡菜坛的盖子盖得紧紧的,
一丝空气也跑不进去呀!
姐姐上班回来了,还没有进大门,我就迫不及待地跑上去问:“姐姐,姐姐,泡菜坛里为什么会冒泡泡呢?”姐姐笑眯眯地说:“泡菜坛里的菜泡得时间长了会产生一种厌氧菌,它可以在没氧气的情况下大量繁殖,当它发酵的时候,就会排出气体,所以泡菜坛子里会冒泡泡。”
什么?厌氧菌?我最怕细菌了,它们都是坏东西,怎么可以出现在食物里呢?我们吃了这些东西生病了可怎么办呢?姐姐的回答已经满足不了我的好奇 心。我拿来《百科全书》寻找答案。啊,答案在这里!原来,自然 界里有一些菌(如酵母菌、厌氧菌),可引起食物发酵,产生酸,同时放出气体,它们对人类并无害处。我想:以前奶奶做好后只有拳头般大小的馒头,蒸过之后成了巴掌那么大,而且又香又甜,原来都是酵母菌的功劳啊!没有想到,以前在我眼中深恶痛绝的菌类,却在我们的生活中发挥着这么重大的作用。
我正想得入神,突然泡菜坛子里又冒出了一个大泡泡。姐姐对我说:“其实,大自然中还有非常多奇妙的现象,只要你留心去观察,就会发现。”看,“咕咕”叫的泡菜坛就是非常好的证明。
树干为什么是圆锥状的?圆锥状树干有哪些好处?一直很困惑,为了找出问题的答案,我们进行了深入的观察、分析、研究。在辅导老师的帮助下,我们查阅了有关资料,了解到植物的茎有支持植物体、运输水分和其他养分的作用。树木的茎主要由维管束构成。茎的支持作用主要由木质部木纤维承担,虽然木本植物的茎会逐年加粗,但是在一定时间范围内,茎的木纤维数量是一定的,也就是树木茎的横截面面积一定。接着,我们围绕树干横截面面积一定,假设树干横截面长成不同形状,设计试验,探索树干呈圆锥状的原因和优点。
经过实验,我们发现:
(1)横截面积和长度一定时,三棱柱状物体纵向支持力最大,横向承受力最小;圆柱状物体纵向支持力不如三棱柱状物体,但横向承受力最大;
(2)等质量不同形状的树干,矮个圆锥体形树干承受风力最大;
(3)风是一种自然现象,影响着树木横截面的形状和树木生长的高矮。近似圆锥状的树干,重心低,加上庞大根系和大地连在一起,重心降得更低,稳度更大;
(4)树干横截面呈圆形,可以减少损伤,具有更强的机械强度,能经受住风的袭击。同时,受风力的影响,树干各处的弯曲程度相似,不管风力来自哪个方向,树干承受的阻力大小相似,树干不易受到破坏。
以上的实验反映了自然规律、自然界给我们启示:
(1)横截面呈三角形的柱状物体,具有最大纵向支持力,其形态可用于建筑方面,例如角钢等;
(2)横截面是圆形的圆状物体,具有最大的横向承受力,类似形态的建筑材料随处可见,如电视塔、电线杆等。
在我的观察、试验和分析过程中,逐渐解释、揭示了树干呈圆锥状的奥秘,增长了知识,把学到的知识联系实际加以应用,既巩固了学到的知识,又提高了学习的兴趣,还初步学会了科学观察和分析方法。
大家好,今天我给大家讲两个科学小问题的答案,你们想先听哪一个呢?哦,是蚂蚁为什么不会迷路呢,还是凸透镜能点火呢?哦,你要先听蚂蚁为什么不会迷路呀。好!马上为您揭晓!
蚂蚁是社会性很强的昆虫,彼此通过身体发出的信息素来进行交流沟通,当蚂蚁找到食物时,会在食物上撒布信息素,别的蚂蚁就会本能地把有信息素的东西拖回洞里去。当蚂蚁死掉后,它身上的信息素依然存在,当有别的蚂蚁路过时,会被信息素吸引。
但是死蚂蚁不会像活的蚂蚁那样跟对方交流信息(互相触碰触角),于是它带有信息素的尸体就会被同伴当成食物搬运回去通常情况下,那样的尸体不会被当成食物吃掉,因为除了信息素以外,每一窝的蚂蚁都有自己特定的识别气味,有相同气味的东西不会受到攻击,这就是同窝的蚂蚁可以很好协作的`基础。
蚂蚁在行进的过程中,会分泌一种信息素,这种信息素会引导后面的蚂蚁走相同的路线。如果我们用手划过蚂蚁的行进队伍,干扰了蚂蚁的信息素,蚂蚁就会失去方向感,到处乱爬。如果你想逗它们玩,把手一伸,它们就乱套了。
下面我为你讲述下一个的答案,冰之所以会融化,是因为冰接收的热量比失掉的多,总体处于接收热量状态,所以融化。
在南极、北极,或者气温处于零下的地区,水冻成冰后是不容易化的,例如南极的冰川一直都存在,即使每天有阳光照射,也不易融化!
冰凸透镜可以点火,是因为光的折射,光进入凸透镜后折射到一个点,该点温度足够高,就可以点火了。但是光进入冰凸透镜的同时,冰也吸收了一部分光的热量,如果外部温度很低的话,冰吸收的热量就都散失出去了,所以冰才不会融化;如果外部温度很高,冰还同时吸收太阳光的热量,那么很快冰就会融化掉了。
总而言之,冰在折射光的同时,也在吸收光的热量,关键看外部温度是高是低。
真是有趣的实验啊!
保护自己的眼睛,可不是一件容易的事。
小学生要保护眼睛不近视,主要是读写的姿势要正确,眼睛与书之间要保持30厘米以上距离,不在强烈的太阳光下和太暗的光线下看书,也不要在走路、乘车时看书,不要躺着和趴着看书,读写时间也不要太长,我们学校就开展了让孩子在室外有足够的活动时间来保护我们的视力活动,另外还要坚持做好眼保建操,还要向窗外远眺或看一些绿色植物。不要长时间观看电视节目、操作电脑和玩电子的游戏;现在人们工作、学习越来越多的人使用电脑,就连我们小学生写完作业后也要上网玩一会网络小游戏,但最好不要超过一个小时,要保持一个科学小论文300字 最适当的姿势,眼睛与屏幕的距离应在40—50厘米,使双眼平视或轻度向下注视荧光屏,这样可以使颈部肌肉轻松,并使眼球暴露面积减小到最低,电脑室内光线要适宜,不可过亮或过暗,也可以通过设置屏幕色调、饱和度、亮度来保护眼睛。使用电脑的姿势也很重要,最好使用可以调节高低的椅子,使操作者与电脑屏幕中心位置在同一水平线上,坐着时应有足够的空间放双脚,不要交叉双脚以免影响血液循环。
经常使用电脑的人容易患上“干眼症”,就是我们用电脑时间长了,人会感到眼睛疲劳、视线模糊、眼睛干燥或充血、畏光、酸胀甚至丧失眼睛的聚光能力。如是出现眼睛干涩、发红、有灼热感或有异物感、眼皮沉重,看东西模糊,甚至出现眼球胀痛或头痛,就需要到医院看眼科医生了。
我在网络上看到电脑操作者在荧光屏前工作时间长,视网膜上的视紫红质会被消耗掉,而视紫红质主要由维生素A合成,多吃富含维生素A的食物,如;动物肝脏、胡萝卜,、西红柿、红薯、菠菜、豌豆苗等,保护眼睛也可以从饮食上下功夫,多吃新鲜蔬菜对保护眼睛,防治眼疾,提高视力也是非常有益的。
暑假的一天,我在家写作业,一不小心把钢笔里的墨水溅到本子上了。我忙伸手拿纸,想擦干净,却发现纸篓里的纸快用完了,只有两三张在纸篓底下,拿的时候手必须使劲向下伸,才能拿到。既费时又费力,十分不方便。我不禁想:有没有什么办法能解决这个问题呢?我想了半天也没想出什么好办法。突然,客厅里的脚踏式垃圾筒提醒了我,对呀!只要把纸篓底下弄一个托,打开纸篓时就将纸托起来,关上时纸托就降下去,这样不就解决了这个问题了吗!
说干就干!我先找了个差不多大的盒子,然后把盒子上的盖子剪下来,加工成似老式窗户一样的左右匀称的两半,放在一旁备用。然后找来一个保鲜膜(塑料袋也可),把保鲜膜剪成与盒子等宽的长方形,长度要比盒子长10--15厘米。再把先剪好的两片盖子粘在盒子上,用胶纸固定,但不要太紧,使盒盖能轻松的打开。假如太紧也没关系,可以在盒盖上分别粘两块吸铁石,再在盒子两侧的相同位置上粘两块吸铁石,就OK了。最后把保鲜膜的两端与盒子两端对齐,粘住。要注意的是,不要全粘在盒盖上,只把保鲜膜的两端粘在盒子最外端就行了。
其实这个方法不止可以用在装卫生纸上,一些小的饰品拉,儿童拼图拉,工艺纸拉,蜡笔拉,药品拉等等都可以装在这样的盒子里。在这里我还要提醒大家,因为保鲜膜太薄,因此太重或带尖的物品要用比较硬的塑料袋,延长使用寿命。
科技就是这样,只要你善于留心周围,那就会有源源不断的科技发明在你的脑海里闪光!
科学往往是很吸引人的,而且科学还是永远探索不完的,永远新鲜有趣的。比如,就拿漂浮的鸡蛋这一实验来说,也许很多人都知道,但做实验的过程远比听说的要新颖。
实验很简单,材料只有四样:大玻璃杯、食盐、勺子、鸡蛋。虽说简单,却可以从中收获无限知识。
首先,我拿起水壶,在玻璃杯里倒进大半杯水,接轻轻把鸡蛋放入水中,鸡蛋在杯中沉入底部后就不动了,似乎在休息。
接我放了1勺盐,鸡蛋没有动静;我开始放第2勺盐,鸡蛋仍然安安静静的躺在杯底;我一气之下放了6勺满满的盐,鸡蛋没有辜负我的期望,上升的一点;最后,我不服输的放了2勺盐,鸡蛋上升指数又高了些。
我听说别人的鸡蛋可以漂浮的水中间,就把鸡蛋拿出来,用勺子搅拌了一下未融的半成品盐水,待杯子底部的盐化了,才慢慢把鸡蛋放进去,这时,鸡蛋不停地上下浮动,我等了一会儿,鸡蛋不动了,挣扎浮出水面。
最后,我把剩余的2勺盐倒入水中,鸡蛋逐步上升到水面,如戴泳圈在自在的游泳,我淘气的用手指把鸡蛋往下压,松开手指,鸡蛋又很快飘回到水面。
为什么鸡蛋会飘浮起来?我从电脑中取得了收获:鸡蛋刚放进清水里的时候,由于鸡蛋的比重比水大,鸡蛋受到的浮力小于本身的重量,所以它会沉到底部;放盐后,水把盐溶解了,水的比重增加,当盐水的比重等于鸡蛋的比重时,鸡蛋就会浮在水的中间;再继续加盐,当盐水的比重大于鸡蛋的比重时,鸡蛋就会浮在盐水的上面,并且鸡蛋顶部露出水面。
老师在课堂上告诉我们:任何物体在水里都会受到浮力,受到浮力的大小等于物体排开水的体积的重量,这就是名的“阿基米德定律”,也叫浮力定律。其实科学就和长大要学的物理差不多。
我很惊奇这个小小的实验居然蕴含了如此丰厚的定理,这才明白科学除了用来放松用来玩,还对我们有很深的重要性。我暗暗下定决心在往后的日子里好好学物理,好好研究这有趣的科学。
妈妈把家里搞成了一个小花园,花盆里装满了肥沃的泥土,各种各样的植物正生气勃勃地焕发着活力。芦荟绿得极艳,仿佛是一种液体的绿色,仿佛能拧出水来。紫薇花也欣然怒放,紫色的小花在一片草绿中透露着紫色的信号。一品红正如它的名字一样,红得似霞,深红色的花瓣下点缀着几片绿叶。我疑惑了:植物的生长必须依靠土壤吗?
于是,我找来两个塑料杯,在一只中盛上半杯水,放入三颗绿豆;另一只杯子中先放入1/4杯的泥土,放入一颗绿豆,再覆上土,压实,放在阳光可照射之处。
一天过去了,水里的绿豆没有发生太多的变化,但埋在泥土里的绿豆已发了芽,弯弯地贴着杯壁,正面看过去似乎是数字中的“6”。
过了两天,绿豆的动静越来越大,泡在水中的绿豆竟褪了皮,发了芽,样子颇似小蝌蚪。而放在泥土里的绿豆的芽已经有3-4厘米长了。
又过去了两天,绿豆的差距越来越明显。泡在水中的绿豆仍只有约莫摸1厘米左右长的芽儿,但在泥土中的绿豆的芽儿已破土而出,露出了小脑袋,似乎在惊喜地打量世界。
距离种下绿豆已有一周多时间,但现在的局势大有不同。在水里的绿豆因喝足了水,而长得越发粗壮,但现在的埋在土里的绿豆状况大不如前,因为土壤太过干燥而干枯,钻出泥土约有4厘米的芽儿已“睡”在了土地上。
我上网查了资料,才发现,原来植物必须的几个条件分别是:适宜的温度、阳光、空气与水份。当植物离开这些条件是便会死亡。
事实证明:植物的生长不一定需要突然的栽培。这使我解开了心中的谜团。
秋风一起,金黄的树叶纷纷落下。我在门前做清洁工作,发现了一个有趣的现象:地上的叶片大数是“面朝黄土背朝天”,这是为什么呢?
其他的落叶是不是也一样呢?我想再去观察观察吧。在这一周里,我去观察了许多树的落叶情况。结果我发现,绝大多数的落叶是“面朝黄土背朝天”。
我想应该做一个模拟实验来验证一下我的想法。于是我制作了像叶片一样的风筝去放。由于不太会放,所以放了很多次风筝也没有飞起来。我记得风筝落地时总是重竹条的一面朝地,这是不是和落叶朝天有相同的地方呢?
难道树叶也和我做的风筝一样,一面重一面轻?带着这个假设,我采了许多种不同的树叶进行观察。我发现,叶面表皮好像是里面的叶脉排列稀疏一些,光滑一些,叶背面叶脉排列紧密一些,粗糙一些。于是我在爸爸的帮助下,做了一个叶片的模型,用了一些细铁丝,编成了网状,有的稀疏,有的紧密。然后把稀疏的铁丝网和紧密的铁丝网连成正反两面。然后我将“叶片”从空中抛下10次,8次是紧密的铁丝网一面在下,2次是稀疏的铁丝网一面在下。
通过实验,我豁然开朗,于是我又到互联网、书上查找有关树叶的资料,终于明白了落叶“面朝黄土背朝天”的科学秘密,原来,两种结构不同的细胞层,形成了同一片树叶的“背”与“面”,由于比重不同,树叶在飘落的过程中,会翻转变化,重的一面朝下,轻的一面朝上,这样降落最稳定。所以落地后,细胞紧密而重的一面朝黄土,细胞系数而轻的一面朝天。
科学真有趣,今后我要多做这样的实验,长大后做更多更复杂的实验,为人类造福。
我外婆家住在萧山围垦,家里有个养鸡场。每次到她家去,餐桌上总少不了鸡与蛋。
去年的一天,我去外婆家,只见那里的鸡正流行瘟疫,死了不少,外婆心疼得吃不下饭。我无意中削了一块仙人掌喂了一只闹瘟疫的鸡。时隔不久,我们发现这只鸡变得有精神了,也有了食欲。经检查,这只鸡的病基本消除。查找这只鸡病愈的原因,大家认为大概是仙人掌起了作用。这时,我想起老师曾经说过,在中国医学中,非常多植物都可入药,能治疗一些疾病。
为了搞清楚真正原因,我与表哥开始到养鸡场进行调查。我们得知许多养鸡户也在试着用仙人掌治鸡瘟与其他疾病。
那么,仙人掌与鸡瘟到底有什么关系呢?我们经过查阅资料与走访专家,最后了解到:仙人掌的茎含有槲皮素葡萄糖、树脂、酒石酸、蛋白质。茎叶又含三萜、苹果酸、琥珀酸,还含有24%碳酸钾,槲皮素、酒石酸均有抗菌素作用,是鸡瘟的克星。至此,我们明白了仙人掌为什么可以治鸡瘟,同时也惊叹仙人掌的神奇功效。
为了进一步确认仙人掌治疗鸡瘟的最佳用法与用量,我们又做了一个实验。
我们先取鸡场内同时患病的鸡20只,将它们分成5组,每组4只。再取一些新鲜仙人掌,削去表皮上的小刺洗净后,用榨汁机把仙人掌榨出汁液。最后,用量杯量出一定量的仙人掌汁液与一定量的饲料充分拌匀,然后喂鸡,对5组病鸡的不同用量取得了不同的效果。
实验结果表明,第四组取得了最佳效果,也就是说鸡早晚各服用4克仙人掌汁取得的治疗效果最好。由此我想到,如果将仙人掌制成药品用于鸡瘟疫的防治与治疗,一定会有非常好的效果,而且会减少合成药物带来的污染。因为仙人掌便于种植,还可以节省大量人力、财力资源,推广普及快,具有极佳的市场前景。
你家是不是有毛衣?我想,你一定说有的。现在的每家每户都有毛衣,可是你是否观察过毛衣呢?仔细观察,你就会发现毛衣上有许多的小圆球,由毛衣上的毛组成。这样不仅妨碍美观,还会让你摸起来非常不舒服。如果处理不当,会损坏整个毛衣,反而更不好。这个时候就轮到毛球修剪器上场了。只见它开足马 力,对着毛球一刮,就看见毛球全部都不翼而飞,毛衣干干净净。正在我对这个毛球修剪器赞叹不已时,突然升起一团疑云,毛球修剪器到底是怎样修剪的呢?
我正疑惑时,爸爸发话了,让我自己去寻找答案。
我拿出说明书,仔细的研究了一下,便开始拆修剪器。我先把修理器的开关关闭,再把最外层的外刀网旋开,拔出来,然后再把最主要的圆刀拿出来,上面有着极其锋利的刀片,再往下就看见了风叶,上面有着四块竖起来的板,打开开关就会飞快的转动,在风叶的最下面,还有着一个巨大的缺口,毛球就是从这里掉下去,掉进储物仓,保存在里面。
原来,这个修剪器,由一个马达转动风叶,风叶连接着圆刀,风叶一高速转动,圆刀也高速转动。外面的外刀网隔开了衣服与圆刀,防止直接接触衣物造成的破损。外刀网上有许多小孔,在接触衣物时让毛球伸进外刀网,被圆刀直接割断。被割断的毛球从圆刀的旁边掉入下面的风叶上。风叶上的四块竖起的板子在高速转动的情况下,像打羽毛球一样,把毛球“打”进储物仓。在实验的过程中,我发现了一个问题:我一把外刀网旋下来,这个修理器就不再转动。难道是没有电了?那为什么刚才还转的这么快?经过我多次试验,发现风叶旁有一个按钮,就像冰箱上的灯一样,有个下压按钮。外刀网旋紧后,会把这个按钮往下压,压到最底部时,保护功能就会关闭,修剪器就会正常工作。
原来一个毛球修剪器还有这么大的学问啊!
眼睛的晶状体过薄导致对光的折射能力弱