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空间就是能量，能量就是物质，物质就是时间...没有什么都没有的空间，宇宙空间无穷大，宇宙能量无穷层，宇宙就一切，光速不是宇宙速度的上限，只是人类还没有认识到那种能量层次而已，但它确实存在，就在我们身边！还有，宇宙并不是由一个奇点爆开来的，而是由无穷层次的能量扭曲（假定的曲线玄）而成的，这些能量会相互作用形成一种规则之力，宇宙万物都遵行这个规则之力运行的！不同层次能量（或以“物质”的形态表现在我们眼前）会有不同的表现形式。当然能量层次是可以越迁的！我们可以凝聚我们可以直接或间接利用的能量（比如光能），假如我们无限制地凝聚光能，凝聚凝聚再凝聚，那么越迁能量层次终有时，当光能凝聚到一定程度，就会引爆深层次的能量形态越迁过来（总会有更加巨大的能量越迁到我们可以直接或间接可以利用的能量层次），这就是可以从所谓的“真空”中获取能量的能源机器啦！
核物理是研究射线束的产生、探测和分析技术;以及同核能、核技术应用有关的物理问题。下面我给大家分享一些核物理学术论文，大家快来跟我一起欣赏吧。
激光核物理
摘 要 在最近十年,激光技术有了长足的进展,激光的强度超过了1022W/cm2, 激光的电场达到~4×1012V/cm.当这种高强度的激光照射在靶上时,可以产生许多由激光产生的核反应现象.在这篇 文章 中,作者回顾了这一领域的 研究 进展,并对在不远的未来激光产生 电子 ?质子?中子?X射线和正电子 发展 的潜力进行了一些讨论.
关键词 啁啾脉冲放大,粒子云,正电子发射层析术,库仑爆炸
1 什么是
最近十年中,激光技术有了显著的进展,激光强度已超过1022W/cm2,激光的电场强度达到;1012V/cm,比氢原子中电子玻尔轨道上的库仑场大759倍,相当于在原子大小上相应加上约40kV的电压,在原子核大小上相应加上约的电压,在这种很强的电场作用下,所有的原子都会在极短的时间内被电离,产生从几个MeV到几百MeV的质子,几十MeV到GeV的电子和其他粒子,以及韧致辐射和中子,这些粒子可以产生核反应,打开了核物理以及非线性相对论光学研究的新领域[1—3].
在今后的十年中,激光强度可能会提高到1026—1028W/cm2,这样高强度的激光可以将粒子加速到1012—1015eV,并将成为研究粒子物理?引力物理?非线性场论?超高压物理?天体物理和宇宙线研究中的一个有力工具[1].
超高功率超短脉冲激光技术的发展,在实验室中创造了前所未有的极端物态条件,如高电场?强磁场?高能量密度?高光压和高的电子抖动能量?高的电子加速度,这种极端的物理条件, 目前 只有在核爆中心?恒星内部?星洞边缘才能存在,在它和物质的相互作用中,产生了高度的非线性和相对论效应,产生了崭新的物 理学 领域,也为多个交叉学科前沿研究领域带来了 历史 性的机遇和拓展的空间.
2 国内外研究现状
当前国际上已经在一些实验室中建立了几十TW到几个PW的激光系统,在上世纪80年代中期,以前激光的强度长期停留在1014W/cm2左右,这是由于非线性吸收效应随着激光强度的增加而迅速增强,在80年代中期之后,由于采用了啁啾脉冲放大技术(chirped pulse amplification, CPA),激光强度提高了6—7个数量级,在CPA技术中,一个飞秒或皮秒的脉冲通过色散的光栅对在时间尺度将它展宽了3—4个数量级,这样就避免了放大器的饱和以及在很高强度时由于非线性效应产生的光学放大器件的损伤,在经过放大以后,再由另一光栅对将脉冲宽度压缩回到飞秒或皮秒宽度,以获得1019W/cm2到1022W/cm2的靶上功率密度.CPA超短脉冲TW的激光装置在法国光学 应用 研究所?瑞典Lund大学?德国Mark-Plank研究所?德国Jena大学?日本JAERI和 中国 工程物理研究院?中科院上海光学精密机械研究所?中科院物理研究所?中国原子能 科学 研究院等都建有.日本原子能研究所采用变形镜和CPA相结合的技术,运用低f值的抛物面镜,将激光聚焦于1μm的斑点,可以进一步提高焦斑上的功率密度,但是由于放大介质的单位面积上的饱和能量通量和光学元件的损伤阈值的限制,单位面积上最大的光强度?I??th?=hν3σΔν?ac2?,这个数值约为10?23?W/cm2.美国LLNL正在计划建造10?18?W(exawatt)和10?21?W(zettawatt)的激光装置,以期获得1026W/cm2 —1028W/cm2的靶上功率密度.
高强度的激光可以引起许多核反应,当激光强度I>10?18?W/cm2时,在激光电场做抖动的电子能量达到,产生了相对论等离子体.运用强激光在等离子体中产生的尾场去加速电子,如用一台紧凑型的重复频率的激光器可以产生200MeV的电子.这种激光等离子体型的加速器具有比通常电子加速器高出1000倍的加速梯度,即达到GV/m.运用高强度?单次脉冲的激光也获得了100MeV的电子,并测量到它的韧致辐射.超短超强激光还可以产生质子束,并开始运用这些质子束产生正电子发射层析术(positron emission tomography,PET)所需要的短寿命的正电子放射源,一种用激光来产生的小型化的和 经济 的质子产生器有望在未来用于质子治癌.运用超短超强激光直接产生正电子已在英国卢瑟福实验室开展,他们用重复频率的TW级的激光,打在高Z元素的靶上得到每脉冲2×107个正电子,它对于基础研究和材料科学很有用途.通过超短超强激光和氘团簇的相互作用,产生聚变反应的中子,其中子产额可以达到105中子/焦耳,激光产生中子的能量效率已达到世界上大型的激光装置的水平,它可以成为台面的中子源,由于其中子脉冲通量高,但总的中子剂量很小,适合于生物活体的中子照相和材料科学的研究.运用超短超强激光和氘化聚乙烯作用产生中子,Hilsher等人用钛宝石激光(300mJ, 50fs, 10Hz, 10?18?W/cm2) 轰击氘化聚乙烯靶,产生104中子/脉冲.运用超短超强的激光在相对论性的电子上的散射,产生几百飞秒?几十埃的硬X射线,可以用来研究材料和生命科学的一些 问题 ,这种超快的硬X射线源对于研究一些高Z物质和时间分辨的超快现象具有重要的意义.超短超强激光所产生的高能电子,在物质中产生高能X射线,可以在裂变物质铀中引起裂变,并在裂变靶中探测到许多裂变产物.在激光的强度达到1028W/cm2时,电场强度只比Schwinger场(真空击穿场强)低一个数量级,在这样的场中,由于真空的涨落被激发,激光就有可能从真空中产生正负电子对,美国Lawrence Berkerly实验室在SLAC高能加速器上,用10?18?W/cm2的激光束和聚焦性能很好的的电子束相碰撞,产生了200多个正负电子对,这是由于在反向相碰的电子和激光中,从电子的坐标系来看,激光的场强增强了Lorentz因子倍,以至于可以远远地超过Schwinger场值,直接从真空中产生一些电子对.
3 新的科学研究的 内容 ,新的交叉点
激光产生高能电子[4—7]
产生高能电子的机制有两种:第一种是在激光场作用下,电子做抖动运动,在激光强度I=10?20?W/cm2时,电子抖动运动能量能达到10MeV;第二种是由非线性效应所产生的能量比较高的部分.用300J,的激光照射在厚的金靶上,测量到的电子能谱分布基本上由两个部分组成:一部分是由有质动力产生的,它的能量在20—30MeV以下,还有一部分就是由非线性效应产生的几十MeV以至100MeV以上的高能量的电子,并和粒子云(particle in cell,PIC) 的 计算 结果符合,目前加速电子最高能量已达1GeV.能散度可达3% .
当激光的强度增加时,光波的压力变得很大,光压推着电子往前走,光波就像一个光子耙将等离子体中的电子推到脉冲的前面积累,形成电子的“雪耙”(snow plow) ,在这种“雪耙”加速中,电子的动能得到增益.在综合了光压作用和激光场的作用后,计算得到在激光强度为I=1026W/cm2时,加速梯度可达200TeV/cm,如果加速长度达到1m,电子能量为2×10?16?eV,在I=1028W/cm2时,加速梯度可达2peV/cm,加速长度为1m时,电子能量为2×10?17?eV,可以用来研究高能物理中的许多问题.
激光产生质子束[8,9]
在激光等离子体中,在I=10?20?W/cm2的情况下,加速质子的能量可以高达58MeV.加速梯度约为1MV/μm.质子被加速的距离只有60μm左右,如何增长加速距离成为非常重要的研究内容,加速质子的机制是相当复杂的,也提出了一些加速模型的设想.实验上的研究结果已显示它存在很好的应用前景.这表现在:
(1) 激光能量转换成质子束能量的效率是高的,而且和激光的能量有关,在激光脉冲能量为10J?宽度为100fs时,转换效率为1%,当500J?500fs时,转换效率为10%,人们已经获得了10?13?质子/脉冲,质子脉冲宽度约1ps,相当于10?25?质子/秒,即?;?106A的脉冲质子流.
从 理论 到实验应该研究如何进一步提高能量转换效率的问题,尤其是当激光能量进一步提高时,转换效率是否还继续上升.
(2) 质子束的发散角比较小,观察到的横向发散角为;mrad,比通常加速器上加速的质子束的发散角小.
(3) 高能质子束的获得可能会在今后的十年中实现,按照Bulanov等人的计算结果,在I=10?23?W/cm2时,质子可以被加速到1GeV以上,在I=1026W/cm2和1028W/cm2时,质子能量可以达到100GeV和 10TeV.
(4) 目前已获得几十MeV的质子束,并已用于为PET产生?18?F等短寿命的正电子源,在英国Rutherford实验室的Vulcan装置上,在20分钟内制备了109Bq的?18?F源,已经可以用在PET上.
(5) 产生200MeV的质子,并用于质子治癌,由于它在能量沉积上的优越性能,以及整个装置可以做得小,成本低,所以在治癌应用上很有发展前景,并可应用于中子照相.目前由激光加速产生的质子的能量分散度为17%.治癌应用要求能散度≤3%左右,因此减少能散度的工作在一些实验室正在进行中.
激光产生中子[10,11]
超短超强激光加热氘团簇产生核聚变,已经产生了104中子/脉冲或105中子/焦耳,从激光的能量转换成中子的效率看,和美国LLNL上的大型激光器NOVA上的每焦耳激光的中子产额相当,比日本大阪大学的大型激光装置Gekko 12上的数值大一个数量级,因此是一种很有 发展 前景的桌面台式的中子发生器,因为这种中子源的时间宽度只有1ps,是一个高中子通量的中子源,可用于材料 科学 和中子照相.
氘的团簇在吸收激光能量后要发生库仑爆炸,应该说到现在为止对于库仑爆炸的机理理解尚不非常清楚,尤其是团簇爆炸后产生的氘分子和氘的小团簇如何产生氘-氘的聚变反应也缺乏细致的了解,在进一步的改进方面,还有发展的余地,例如,如何采用多束的超短超强激光同时照射团簇,或用大于50T的脉冲磁场去推迟热等离子体的解体时间,以增加中子产额.
利用超短超强激光和氘化聚乙烯作用来产生中子,Hilsher等人用钛宝石激光(300mJ,50fs,10Hz,10?18?W/cm2)轰击氘化聚乙烯靶也产生了104中子/脉冲,大约每焦耳的激光产生;104中子.Disdier等人用20J,400fs,5×1014W的激光辐照CD?2靶,获得107中子,每焦耳激光产生了;105中子,这是很高的中子产额,他们还要用500J,500fs,1pW的激光照射CD?2,以获得更多的中子.
在激光辐照CD?2平面靶时,除了要 研究 激光能量在CD?2靶上的能量沉积的分布外,如何充分地利用沉积的能量是一个很重要的 问题 .沉积的能量有很大一部分要转变成等离子体的动能,在平面靶的情况下,如何设计靶面形状,以最大限度地使等离子体的动能对D-D反应做贡献.
激光产生硬的超短(~100fs)X射线[12]
用超短超强激光(50mJ,)和50MeV的 电子 束散射可以产生4nm,300fs的硬X射线,虽然转换效率不高,但产生的X射线强度可以在Si表面产生衍射峰,可以用来研究Si表 面相 变过程(从固相→熔化过程)的时间分辨的研究,也可以研究蛋白质折叠动力学,蛋白质的折叠时间为1ns,用300fs的硬X射线可用来了解它的折叠过程中的状态.
激光产生正电子[13,14]
将具有几个MeV的电子,经过很好地准直后,射到一个高Z的靶上,通过Trident过程(Z+e-→Z′+2e-+e+)和Bethe-HEitler过程(Z+r→Z′+e-+e++r′)产生正电子,采用重复频率的超短超强激光和高Z靶的相互作用,每脉冲可以产生2×107个正电子,经过慢化后,储存在磁场中,它对于基础科学和材料科学的研究是很有用的.
4 主要存在的问题和 分析
这门新兴的交叉学科在国际上也只有十多年的 历史 ,但发展十分迅速,搞激光技术和原子核物理的科学家们已经开始在一起召开学术研讨会,共同参加一些实验,由于它是一个新的生长点,发展比较快,也比较容易发现一些新现象,所以合作的积极性也在日益增长.随着超短超强激光技术的发展,在粒子加速?核物理?甚至粒子物理方面可以做出一些很好的工作来.我国发展的情况有些滞后,学科之间的交叉和合作还没有真正形成,学科之间的了解和交流还不够,因此只在交叉学科的边缘上做了一些工作,按照我国在激光技术和核物理方面的力量来说,都应该有可能做出更多更好的工作. 目前 具有超短超强激光装置的研究单位并不少,但将它们运行好,做出好的物理工作的成果并不多.
国内的情况也和国际上相似存在着一个问题,即搞强激光技术的专家和搞核物理和粒子物理专家之间的交流?讨论不够,这就会 影响 这一交叉学科的发展.
从强场物理到超短超强激光技术,到 应用 于各个领域,在世界上是基础科学和技术进步相互推动,相互作用的一个范例,基础研究的需求,以及光学科学的基础,非线性科学的基础,促进了超短超强激光技术的发展,而高强度激光的发展又为物 理学 的发展提供一个崭新的世界.
参考 文献
[1] Tajima T, Mourou G. Physical Review Special Topics\|Accelerators and Beams, 2002, 5:037301
[2] Mourou G, Tajima T, Bulanov S V. Reviews of Modern Physics, 2006, 78: 309
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[14] Gahn C et al. Phys. Rev. Lett., 1999, 83 :4772
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该生综合表现突出，并对财政学理论有着浓厚的兴趣，故予以推荐，望审核通过。
xxx
20xx年xx月xx日
尊敬的 领导 ：
XX同学是我所承担的大三上期“专业英语”这门课的学生，该生有良好的学习习惯，能够主动学习并积极拓展补充。从该生课堂表现和课后作业情况都能反映出她极强的英语应用能力，给我留下了深刻的印象。该生专业英语这门课程最后取得了95分的好成绩，为全专业的第一名。她的这种学习能力不仅体现在这一门课程，而是体现在许多方面。该生专业基础知识非常牢固，以专业排名第一的良好学习成绩连续两年获得国家奖学金。同时她能合理的安排时间，使学生工作、社会实践和各类竞赛同时很好的开展，全面地锻炼了能力，形成了良好的综合素质。
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该生积极参加学生工作，在学院和学校均有任职，有较强的组织管理能力和 领导 能力。从平时的交流和接触中来看，她性格活泼，做事踏实，勤奋努力，积极乐观。她有理想有抱负，对自身的发展有很明确的规划。她很关心国内外大事，并有为国家发展出力的真诚愿望。 作为西南大学动物科技学院的一名教授，本人很高兴推荐XX同学参加贵院的学术夏令营及之后的推免生复试，望予以审核通过。
xxx
20xx年xx月xx日
北京大学招生部老师：
您好!
我是乔丽娜高中的语文老师。我在这里向您推荐一下我的学生乔丽娜。
在一个雾霾天，外面灰蒙蒙的，看不到太阳。我正在办公室备课，乔丽娜跑来对我说：“老师，您能给我写封推荐信吗？北大的。”我欣然答应了。望着她离开的背影，我从心底里为她感到高兴。乔丽娜虽然表现优秀，但她来自农村，大家都担心她无法获得这样的资格。现在她可以参加梦寐以求大学的自主招生了，她距离 整理 自己的梦想很近很近了。
那么，这个小姑娘给我印象最深刻的是什么呢？推荐信上我要写些什么呢？我坐在办公桌前梳理了自己的思路。其实乔丽娜给我印象最深刻的不是两年来她骄人的学习成绩，以及她刻苦的学习 精神 。她给我印象最深刻的首先是这个小姑娘对美好事物有着无比强烈的渴求。凡是美好的、积极的、阳光的、向上的，她都从心底里热爱，并努力追求。学习能够改变自身的命运，改善家里的生活环境，能够让她在社会上立足，为社会的进步贡献她微薄的力量，所以她才玩命地学习。她周围也有很多负面的东西，比如比阔、偷懒、抱怨，这些都不能动摇她的意志，更无法阻拦她前进的脚步。友谊是人类最美好的情感之一。乔丽娜非常珍视她与同学们的友谊。在学校里，她并不因为自己的学习成绩优异而高高在上，看不起其他同学，她总是与大家和睦相处，与 大家分享 她的学习经验，并耐心帮助落后的同学。在与大家相处中，她总是能够看到别人的优点，忽略别人的缺点，甚至对她的伤害。这种“傻大姐”式的性格，深得同学们的喜欢。其实，“傻大姐”性格的实质是谦逊而宽容。当然，乔丽娜的目光不是只盯在课本上，她也关心我们的“大家庭”。对社会上那些正确的、正面的事情，她都积极支持，并力所能及地实践。比如随手关灯、及时关水、“光盘”等等。
乔丽娜给我印象最深刻的其次是她有一颗坚定而执着的心。凡是她认准的事情，她一定全力以赴去完成它，任何人或事都不能动摇她。无论遇到多大的困难，她都不会轻易放弃，而是认真想办法，努力去解决。所以很难看到乔丽娜愁眉不展的样子，她总是开朗阳光。“尽吾志”“青春无悔”是她常说的。事实上，她也是这样做的。
乔丽娜就是这样一个向往美好、热爱美好，并矢志不渝，孜孜追求的孩子。我想这才是她身上的闪关点。而这样的品质，不仅仅能为她，而且能为我们的社会带来美好。她让我看到了这雾霾天里的一丝光亮。
虽然我相信，乔丽娜无论在哪里都会发光，但我还是祈祷贵校能给她一个机会，因为北大是全国最好的学府，而这里也是乔丽娜的梦想，她也决不会辜负北大。
高工指的是高级工程师，那高级工程师的职称论文要怎么写呢？下面是我带来的关于高工职称论文的内容，希望能对大家有所帮助，欢迎阅读参考!高工职称论文 范文 篇一 《核特色环境工程专业建设的探索与实践》 摘要：对南华大学环境工程专业在人才培养方案与培养模式、师资队伍建设、实践教学等环节如何探索与实践核特色建设以及取得的成绩进行了阐述，以期为大学本科专业特色建设提供交流和参考。 关键词：环境工程;专业建设;核特色 环境工程是一门与土木建筑、化学工程、生物学、气象学、管理学和社会学等多门学科相关的交叉学科，我国环境工程专业从1982年2月 毕业 的第1届、7所院校有本科生的基础上，发展到目前稳定在251所院校、年招生人数达2万人的规模。这一方面体现了随着国家对环境保护投入的增加和环境管理力度的加强，环境工程专业繁荣发展的景象，但也预示着办学竞争的不可避免。南华大学(以下简称“我校”)环境工程专业2001年开始招生，在十余年的办学过程中，依托我校核类学科专业齐全、培养层次完整、办学规模大、特色鲜明的背景，环境工程专业的核特色建设取得了一定的成效。本文将对我校环境工程专业在人才培养方案与培养模式、核特色内容引入课程教学、师资队伍建设、实践教学等环节，对核特色建设以及取得的成绩进行阐述，以期为专业特色建设提供交流和参考。 一、核特色人才培养方案与培养模式 按照高等学校环境工程专业教学指导委员会通过的环境工程专业本科培养规范的要求，本专业的培养目标是：具有可持续发展理念，具备水、气、声、固体废物等污染防治和给排水工程、环境规划和资源保护等方面的知识;具有进行污染控制工程的设计及运营管理能力，制定环境规划和进行环境管理的能力，以及环境工程方面的新理论、新工艺和新设备的研究和开发能力;能在政府部门、规划部门、经济管理部门、环保部门、设计单位、工矿企业、科研单位、学校等从事规划、设计、管理、 教育 和研究开发方面工作的环境工程学科的高级工程技术人才。 我校环境工程专业在制定培养方案时，以“能适应国防工业以及核工业发展的需要，具有从事放射性环境监测与评价、核设施与核尾矿库退役治理能力的高素质应用型高级专门人才”为特色，构建环境工程专业人才培养目标。为了实现人才培养的核特色，首先在课程体系、培养模式等方面进行了大胆的探索与实践。 1.核特色鲜明的环境工程专业课程体系 我校环境工程专业整个课程体系贯彻“加强学科基础、拓宽专业口径”的原则，分为公共基础课程平台、学科基础课程平台和专业课程平台，每个平台分为必修课程与选修课程两个模块，在每个课程平台均有核特色课程或实践环节。课程体系见表1，具体课程名称见表2。 以上课程体系是与教育部高等学校环境工程专业教学指导委员会制定的《高等学校本科环境工程专业规范》中确定的环境工程专业课程体系(由通识教育课程、基础课程、专业课程、专业实践教学内容组成)是相吻合的。 由表2可以看出，我校环境工程专业为了实现核特色人才培养，在公共基础课程平台选修课部分设有“核工业概论”课程;在学科基础课平台选修课部分设有特色课程“原子核物理”、“辐射防护基础”、“放射化学”、“放射生物学”等;在专业课平台必修课部分设有特色课程“放射性三废处理”，在选修课部分设有特色课程“核通风空气净化”、“核环境学”、“核辐射探测实验”、“核电运行”、“核环境学”、“辐射监测与评价”、“特殊分离 方法 ”、“核安全法规”等。 2.贯穿于整个本科学习阶段的核特色培养模式 我校环境工程专业在人才培养模式上，实施教学改革，探索“4+x”与“规范+特色”的人才培养模式。同步实施本专业4年制本科教学计划(“4”)和核特色培养(“x”)，在贯彻环境工程专业教指委制定的环境工程本科培养规范要求的同时坚特色办学，核特色培养贯穿于学生的整个本科学习阶段。在刚入校的专业教育时，学生就参观铀矿冶生物技术国防重点学科实验室、“氡”湖南省重点实验室、学校的核电模型室等特色实验室，感性了解我校环境工程专业的特色。在学生4年的学习期间，通过在核课程教学和非核课程引入核特色内容以及实验、实习、课外科技活动、毕业设计(论文)等环节，每个学期不间断地坚持核特色培养。 二、将核特色内容引入课程教学 为了加强核特色建设，我校环境工程专业在制定课程教学大纲时，采用全体教师参与的专题研讨方式，针对课程有意识地增加核环境知识并注意课程间的衔接，使核特色体现在非核课程教学中。如在“环境监测”课程的实验教学部分，增加了“公路(污染道路)的γ辐射剂量率监测”、“室内空气氡的测量”、“222氡与222氡子体测量”、“场地氡析出率的测量”等系列实验，使学生掌握放射性监测的基本原理与监测方法，得到常用监测仪器的操作、放射性监测布点方法及监测数据的处理与辐射剂量计算等训练。学生保存这些实验监测数据，用于“环境评价”课程里“放射性环境影响评价 报告 ”专题实训作业。在“大气污染控制工程”课程中，增加了“核工业与通风”这一章，使学生获得铀矿通风与辐射防护的基本知识，并了解我校教师在铀矿井通风研究领域的研究成果与动向;在“水污染控制工程”课程教学中，多年来以“生物吸附法处理低浓度含铀废水”、“铀污染土壤生物修复技术”等为专题，老师课堂讲授相关理论知识，指导学生上网查阅科技文献、参与实验研究，在“培养并构建抗辐射超富集铀的工程菌”、“U(Ⅵ)印迹复合吸附剂对铀的去除”、“土壤微生物对铀的吸附”等研究课题上取得了较多的成果。这种核特色教学内容的引入以及课程之间相互衔接的教学模式，既大大提高了学生的学习兴趣，又有利于培养学生的创新能力，同时也加强了专业特色的内涵建设，收到了较好的效果。 三、师资队伍建设 教师是专业特色建设的主体，我校环境工程核特色建设在师资方面有多年的积累。学校前身之一的原衡阳工学院隶属于原核工业部，有多年从事核辐射防护、放射性污染治理等方面研究的积累;2002年原核工业第六研究所并入后，其通风安全组与环保组的部分专业技术人员，被吸收到环境工程专业教研室或实验室;学校现有核反应堆工程、核工程与核技术、核化工与核燃料工程、核物理、辐射防护、采矿工程、放射医学、核安全工程等八个核类专业。这些都为我校环境工程核特色的建设奠定了良好的师资队伍基础。为了提高本专业核特色教学水平，我们主动配合学校教师教学工作管理模式，建立跨院(系)、跨学科的联合教学模式，即部分核特色课程由其他学院(学科)的专业老师担任主讲教师，如“原子核物理”课程由我校核科学技术学院的老师主讲，“放射生物学”由公共卫生学院的教师主讲，毕业设计(论文)也有其他学院的教师进行指导等等，各相关学科交叉渗透、协同合作，充分保证了环境工程专业核特色人才培养的师资力量。另外，我们也重视青年教师的培养和提高，已有多人分别攻读采矿工程、核技术及应用的博士研究生。 四、重视实践性教学环节的核特色建设 实践教学是提高教学质量、培养创新人才的一个关键环节。我校环境工程专业在实验、实习、课程设计与毕业设计等实践教学环节非常重视核特色建设。 根据环境工程专业交叉性强的特点，在专业实验室规划建设时，重点建设了“核环境工程实验室”。该实验室能进行“离子交换树脂吸附铀浸出液”、“放射性环境监测与评价(222-氡及222-氡子体、γ辐射剂量)”、“含铀废石铀、镭浸出”等综合性实验以及“环境γ的监测”、“场地氡析出率测量”等设计性实验。实验室采用开放式管理模式，为学生和老师的课堂教学、课外科技活动、科学研究等服务。 为了凸显核特色，我校环境工程专业与中国原子能研究院、中核二七二铀业有限责任公司、核工业743矿、核工业741矿等企事业单位签订了实习基地建设协议，为学生提供放射性废水处理、放射性废弃物处理与处置、放射性环境监测与防护等方面的实习机会。 毕业设计(论文)是大学四年最后一项实践性教学内容，我校环境工程专业主要采用如下 措施 实现核特色培养：第一，将教师科研课题的子课题作为学生毕业设计(论文)内容。近年来，环境工程专业教师在铀尾矿冶退役治理、铀矿井通风等研究领域获得了多项国家自然科学基金的资助，每年的毕业设计(论文)都有多人次完成这些课题的部分研究。第二，产学研结合，学生参与校企横向合作项目。我校与某铀尾矿库及多个铀业公司建立了稳定的合作关系，学生在尾砂固化、覆盖降氡、农田修复、周围环境监测与安全性评价等方面就实际问题开展调查研究。每年的毕业设计(论文)总人数中有1/3至1/4是与核工业有关的环境问题的设计或研究，使学生得到了较好的实践训练。 五、结束语 我校环境工程专业尽管办学时间不长，但经过十年来专业核特色建设，取得了较好的成绩。2008年核环境工程实验室所属的污染控制与资源化技术实验室获得湖南省普通高等学校重点实验室立项建设，2009年环境工程被评为南华大学特色专业，“大气污染控制工程”、“环境影响评价”等课程遴选为我校精品建设课程，近2年获得铀尾矿冶退役治理、铀矿井通风等核类国家自然科学基金项目3项，获得湖南省教改项目1项，毕业生在铀业公司、核工业环保公司等相关企事业单位就业率达10%以上并获得好评。今后一段时间，我校环境工程专业将在实验室建设、师资队伍建设、课程教学、实习基地建设等方面进一步加强核特色建设的探索与实践，为我国国防工业和核电事业培养更多、更高层次的人才作出更大贡献。 参考文献： [1]刘泽华,等.建筑环境与设备工程专业特色建设探索[J].高等建筑教育,2010,(3):23-26. [2]蔡敬民,董强,余国江.高等院校校外实习基地建设新思考[J].中国大学教学,2009,(2):77-78. 高工职称论文范文篇二 《环境工程校内实践基地建设与效果分析》 摘 要 为适应社会对高校人才培养的要求，引入CDIO模式，结合我校教学资源，在环境工程专业建立了校内实践基地。经过广泛的调研，证明实践基地运行模式合理，对学生实践能力的培养和就业竞争力的提高起到了较大作用，受到学生和社会的好评。 关键词 CDIO模式 实践基地 效果分析 实践教学是高校整个教学过程中的重要组成部分，尤其是工科类专业，其在培养学生的工程实践能力和创新精神中发挥着不可替代的作用。为了适应21世纪高等教育改革需要，使人才培养更贴近市场、贴近社会。我们引入CDIO模式，结合我校教学资源，在环境工程专业建立了校内实践基地。①从2007年筹建至今，基地运行效果良好，开创了在校学生实验、实习和实训的新途径，培养出的毕业生在企业下得去、用得上、留得住。同时也为学校探索了一条产学研一体化的新路，收效显著。 1 建立校内实践基地的改革实践 遵循CDIO模式改革实践教学 CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO代表构思(ConcEive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习和实践。通过CDIO模式的引入，我们对实践基地的建设进行了整体规划，改变了原有的基础实验、验证实验加少量综合实验的传统实验室模式，把学生的实践教学环节整合成一个有机的整体。基地充分承担起环境工程专业学生在不同学期需要完成的实验、实习和实训过程，并使之形成一套多层次、多科关联性的实践教学体系。 完备的设施保障实践教学效果 几年来，实践基地不断增加设备，为学生提供各类型的小型化污染物处理装置，环境监测仪器。到目前为止，学生在校各门专业课程的配套实验，包括环境监测的大型分析仪器，环境微生物学的微生物培养选育和显微镜检验，水污染控制工程各种水处理方法的工艺装置，大气、土壤、固废、噪声等的监测治理等，均能在实践基地完成教学。实践基地开设了大量开放性、设计型实验和综合实习、实训项目，提供给学生各种实际生产和生活中可能遇到的污水、废气作为实验对象，由学生自己监测污染物的组成和含量，确定治理方案。从污染防治、监测评估到污染控制研究的全过程都有学生自主完成。多科性、多工段、多岗位的联合协作模式完全模拟环保企业生产实际，使学生掌握的技能更加符合用人单位的需要。一定程度上提高了学生的就业竞争力。 服务社会形成产学研一体化模式 实践基地在教学的同时，将学校与社会，教学与生产实际相结合，形成一种整体联动的模式，让学生直接面对实际生产过程。②实践基地为学校周边地区小型企业及居民社区提供有偿污染物处理服务，学生实验样品均来源于实际生产生活过程。既为周边地区解决了污染处理的成本问题，也是实践教学完全契合实际，学生和教师也可以开展科研。形成了产学研一体化的新模式。 2 实践效果分析 环境工程校内实验基地的建设和运行，从我们对200余名环境工程专业在校本科生，以及2010-2011两届100多名毕业学生的调查分析可以看出，收效显著。主要体现在以下两个方面。 在校生对实践基地教学模式的认同 我们将06、07、08、09 级环境工程本科生的实践教学环节放入实践基地中进行，每届学生50人左右。基地开设的设计性实验或综合实训项目，均得到广大学生的欢迎，学生受益颇多。为了检验基地运行的效果，我们设计问卷调查，对07、08 级环境工程本科生发放问卷98份，收回95份，回收率，回收问卷全部有效，统计结果见表1。 从实践基地的调查统计结果得出，学生对新的实践教学方式表现出极大兴趣，认为通过多层次的实验、实训项目扩展了知识面，提高了实践工作能力和综合多学科分析能力，尤其是岗位协作能力有了极大提高。对部分学生而言，新实践方式有一定的难度，实验时间基本合适(可以接受)，实践基地的实验工作条件基本满足要求。从总体上看，实践基地教学模式基本上达到了预期的目的。 表1 在校生问卷调查统计(n=95) 毕业生对实践基地教学模式的反馈 对已经毕业的2010-2011届学生进行问卷调查，着重咨询了实践基地的教学对学生就业和从事实际工作是否有帮助。共寄出问卷100份，收回76份，回收率，回收问卷中73份有效，统计结果见表2。 表2 毕业生问卷调查统计(n=95) 从对毕业生的调查结果可见，基地实践教学环节不仅增强了学生理论联系实际的能力，更在一定层度上增强了学生的就业竞争力，毕业生普遍认为通过基地实践，使他们适应不同工作岗位的能力有所提高，在工作实习期的表现远优于其他同期实习者，在岗位协作和研究创新上也具备了一定的能力。 通过对用人企业的调查反馈得知，经过基地实践环节培养的学生，企业满意率很高。毕业生可以迅速适应工作岗位，独立解决问题，各部门协调配合，处理突发情况以及参与科研创新等等方面的能力都得到了充分的认可，成为企业不可或缺的工程技术人才。 注释 ① 吴昊,张犁黎.CDIO模式下环境工程校内实验基地探索[J].学理论,. ② 詹一虹,侯顺.加强实习基地建设 拓宽高校毕业生就业 渠道 [J].教育研究,. 高工职称论文范文篇三 《试谈水利工程防洪措施》 1汛前的准备工作 预测水利工程的防洪状态 一旦发生洪水灾害，会使水位不断升高，而且水流速度非常快，会给防洪工程带来严重影响。因此，为了使水利工程的防洪作用充分发挥出来，对于汛期的预测工作非常重要。比如，一旦发生较大的洪水灾害，大坝是否有能力承受，会不会发生危险事故，河道会不会被洪水侵蚀，是否会发生渗水等现象，这些情况的发生都需要做好预测工作，及时采取有效措施预防洪水，避免在洪水来临时措手不及。 清除障碍 河道的行洪能力在水利工程中起着非常重要的作用，在洪水来临前，需要将河道进行清理工作，特别是会对水流产生阻碍的树林、桥梁等，这些会使河道的面积缩小，很有可能出现断面的情况，而且在河道两边的堤岸会有泥沙积存，出现的这些情况都会直接影响河道的行洪能力。及时将这些阻碍因素清除，有利于提高河道的行洪能力。 2防洪措施 目前，我国水利工程防洪的主要措施有：水库、蓄滞分洪区、河道提防、排水工程等。根据实际的地形采取适合的措施进行防洪抗灾工作。水利工程的作用除了能够防洪以外，还有农田水利、发电等，我们可以根据具体情况，将水资源合理利用。 利用水库蓄水 在我国比较常见的防洪的措施之一就是利用水库。水库的作用主要有发电、灌溉、养鱼和防洪等，在防洪中主要是调节水流，降低洪水的流速，以及拦洪蓄水等。具体方法是：首先选择一个适合的位置建立可以蓄水的水库，洪水到来时，可以利用水库将洪水储蓄，减少流进下游河道的水量。利用水库调节洪水的方式有蓄洪和滞洪两种。 首先是蓄洪。在溢洪道没有设置闸门的情况下，洪水来临前，将水库中的水位降到限制水位。便能起到蓄水的作用。如果在溢洪道设置闸门，可以使水库蓄水的能力大大提高。而且可以改变开启闸门的大小调节流入下游河道的水量。水库有闸门的控制，既可以做到蓄洪也可以起到滞洪的作用。在设有闸门的情况下，一旦水库中的蓄水位达到溢洪道堰顶高程的高度时，水库就能将洪水暂时滞留在水库中。 水库的调蓄作用 总体而言，利用水库进行防洪一定要注意兼顾上下游。为了不影响到上游人们的生活以及工农业的发展，需要对水库中的水进行控制。而水库的泄洪量大小需要根据下游河道的实际情况进行调节。水库不仅可以起到防洪的作用还可以用在农田水利中，在洪水到来时，利用水库将水储蓄起来，在非汛期时就可以利用水库中的水灌溉农田等，实现资源的有效利用。 利用水闸防洪 在水利工程中水闸的应用是非常广泛的，可以将水闸建立在水库、河道或者湖泊等地方。将水闸关闭以后，可以起到挡水的作用;打开水闸可以泄洪，还可以根据实际需求调节进入下游水的流量。水闸主要有节制闸、分洪闸、挡潮闸和排水闸几种，这几种水闸起到的作用各不相同，但是最终的目的都是泄洪和挡水。一般情况下，在上游地区采用节制闸，一旦洪水来临，可以将水闸打开，控制水位，同时也可以控制排水量，确保下游河道的安全。分洪闸的作用是可以将洪水分流到不同的地方，比如湖泊、洼地等，保证下游人们的正常生活。挡潮闸的使用是通过涨潮时和退潮时水位发生变化进行水闸的开合，有利于防止海水倒灌。排水闸是在洪水灾害发生时起到排泄洪水的作用，如果洪水的水位相对于堤内的水位较低时，就需要打开水闸放水，一旦水位比堤内的水位高时，应该将水闸关闭，防止洪水倒流，造成不可挽回的损失。 修筑堤防 堤防是用来档洪水的建筑物。修筑堤防能够有效的避免洪水泛滥，保障人们的正常生活。河堤可以将洪水有效的控制在行洪道里，使行洪的速度加快，有利于泄洪排沙。 堤防在防洪中起着十分重要的作用，有利于提高河道的排水能力，同时它又能抵挡海潮以及风浪等灾害，而且能够防止风暴潮侵入陆地影响人们的生活。泄洪的主要方式就是利用河道，因此将河道的行洪能力提高对于防洪措施的实施有着主要的作用，尤其是在平原地区修筑堤防需要与河道的治理结合起来，比如，提高河道泄洪能力时，需要将堤防进行加固，而在堤防加固的过程中，还需要进行防护工程对提防进行保护。 利用蓄滞洪区降低河道的行洪压力 蓄滞洪区是防洪体系中关键的组成部分，它的作用主要是保障防洪工作的安全以及减轻灾害等。蓄滞洪区可以分为四种，即分洪区、行洪区、滞洪区以及蓄洪区。分洪区的修筑主要是在一些有湖泊或是洼地的地方，有利于将洪水分流，降低洪水水流速度。行洪区是在堤岸之间或者天然形成的河道两侧，发生洪水灾害时可以用来宣泄洪水。滞洪区在发生洪水灾害时可以起到调节的作用，在洪水高峰期可以削减洪水流速。蓄洪区可以将河道泄出的多余洪水临时储蓄起来，洪水灾害减轻时再将洪水排放出去。 蓄滞洪区是用于对需要重点保护的区域，因此我们在有条件的地方开辟出蓄滞洪区，有利于洪水的防治工作。蓄滞区在启用前需要提前做好准备工作，对于蓄滞洪区的使用一定要明确调度程序，随时做好进洪闸口以及分洪闸口的开启准备。 因为分洪区和蓄滞洪区平时不会使用，一旦发生洪水灾害，会出现措手不及的情况，会造成很大的损失。因此，一定要做好预测工作，采取有效的预防洪水的措施。 3结束语 在我国的人口数量不断增长以及经济飞速发展的情形下，自然灾害的发生也逐渐增多，尤其是洪涝灾害比较严重。直接影响着人们的正常生活，威胁着人们的生命财产安全，因此一定要做好防洪措施。根据不同地区的实际情况采取合理的防洪措施，提前做好防洪的准备工作，做到及时洪水来临时能够及时应对，减少不必要的伤亡和损失。自然灾害频繁的发生，应该使人们保护自然环境的意识提高，在日常生活中，需要合理的利用资源，维护生态系统的稳定发展。同时水利工程的防洪系统需要不断进行完善，即使出现较大的洪水灾害也能有能力抵抗。 猜你喜欢： 1. 高工职称论文发表要求 2. 工程高级职称论文范文 3. 高级工程师职称论文优秀例文 4. 高级工程师职称论文赏析 5. 高级工程师职称论文发表要求
国家级和核心是不同的等级吧，像现代物理，应用物理就是核心
O4物理类核心期刊表1物理学报 2光学学报 3高能物理与核物理 4光子学报 5中国激光 6物理 7原子与分子物理学报 8半导体学报 9光谱学与光谱分析 10强激光与粒子束 11量子电子学报 12物理学进展 13声学学报 14红外与毫米波学报 15发光学报 16核技术 17大学物理 18金属学报 19低温物理学报 20无机材料学报 21高压物理学报 22材料研究学报 23波谱学杂志 24量子光学学报 25化学物理学报 26计算物理 27人工晶体学报 28光学技术 29原子核物理评论
以下的都是核心：找到编辑部的信箱，将小论文发到信箱里就OK了1.物理学报 2.光学学报 3.高能物理与核物理 4.光子学报 5.中国激光 6.物理 7.原子与分子物理学报 8.半导体学报 9.光谱学与光谱分析 10.强激光与粒子束 11.量子电子学报 12.物理学进展 13.声学学报 14.红外与毫米波学报 15.发光学报 16.核技术 17.大学物理 18.金属学报 19.低温物理学报 20.无机材料学报 21.高压物理学报 22.材料研究学报 23.波谱学杂志 24.量子光学学报 25.化学物理学报 26.计算物理 27.人工晶体学报 28.光学技术 29.原子核物理评论
《物理实验》主要刊载物理实验成果,交流物理实验教学改革的新思想、新方法、新动态。《物理教师》《物理》本刊由中国物理学会主办出版的物理学综合性期刊，1972年创刊，国内外公开发行。集学术交流、知识传播与信息服务为一体，在国内物理学期刊中独树一帜。 《自然》《科学》
物理学报、物理学进展、高压物理学报、工程热物理学报、计算物理、原子核物理评论、原子能科学技术、中国科学（物理学, 力学, 天文学）、 光学学报。中国激光，发光学报，光子学报。声学学报，原子与分子物理学报，光谱学与光谱分析，量子电子学报，量子光学学报，物理，低温物理学报，计算物理，核聚变与等离子体物理，大学物理，波谱学杂志，光散射学报。
物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。它的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，它是当今最精密的一门自然科学学科。
物理学核心期刊有：1.物理学报2.光学学报3.高能物理与核物理4.光子学报5.中国激光6.物理7.原子与分子物理学报8.半导体学报 9.光谱学与光谱分析 10.强激光与粒子束 11.量子电子学报 12.物理学进展 13.声学学报 14.红外与毫米波学报 15.发光学报 16.核技术 17.大学物理 18.金属学报 19.低温物理学报 20.无机材料学报 21.高压物理学报 22.材料研究学报 23.波谱学杂志 24.量子光学学报 25.化学物理学报 26.计算物理 27.人工晶体学报 28.光学技术 29.原子核物理评论
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质子和电子的发现近代的原子－分子学说 宇宙万物的原始组成，自古以来在世界各地都引起人们有极大的兴趣。我国古代的五行学说认为，万物是由金、木、水、火、土五种基本元素组成的。古代希腊人把气与水、火、和土并列为世界的四种基本物质元素。2000多年前，希腊哲学家德谟克利特主张宇宙万物只有一种起源，即他称为“原子”的一种极小颗粒，他认为原子不可分割，无质的区别而只有大小、形状的差异，“原子”和“虚空”是万物的本原。随着人类文明的进步和近代科学的兴起，古代的五种（或四种）基本元素的概念越来越不能说明化学研究是出现的新现象。“原子”这一模糊的概念随着控化学和物理学的发展而获得了更加明确和丰富的意义。 19世纪，英国化学家和物理学家道尔顿提出了原子论，他认为，化学元素是由非常微小的、不可再分割的物质粒子即原子组成，原子是不可改变的。化合物由分子组成，而分子是由几种原子化合而成，是化合物的最小粒子。同一元素的所有原子相同，不同元素的原子不同。只有以整数比例的元素的原子相结合时，才会发生化合，在化学反应中，原子仅仅是重新排列，而不会创生或消失。接着，意大利物理学家阿伏加德罗提出了分子的概念，他指出：所有相等体积的气体，无论是元素、化合物还是混合物，都有相等的分子数。气体元素的最小粒子不一定是单原子，很可能是由多个原子结合成的单一分子，同等体积的气体原子数日虽然不同，但分子数目是一样的。但是在接着的近半个世纪，人们没有重视阿伏加德罗的理论，化学家们根据不同的标准，测得的相对原子量也不同。到了1858年，意大利化学家坎尼查罗提出，只有接受阿伏加德罗定律，才能真正解决化学式问题和原子量问题，他的观点得到了人们的赞同，近代的原子-分子论确立了。接着，人们发现了大量的元素并测定了精确的原子量，到1869年，俄国化学门捷列夫提出元素性质与元素的原子量之间存在周期性变化规律，并给出了第一张元素周期表，1871年，他又发表了修正的第二张元素周期表。放射性和电子的发现 十九世纪末，德国物理学家伦琴发现了X射线。法国物理学家贝克勒尔在研究荧光物质是否与X射线有关时意外地发现铀能使用黑纸包起来的底片感光，进一步研究后，他得出结论，这是新射线是从铀原子本身发射出的，铀具有放射性。放射性的发现打开了一个巨大的新的研究领域，这不仅使原有的原子观念发生了重要变化，也是人们认识原子核的开始。接着，居里夫妇发现钍、钋、镭等元素也具有放射性，并发现了放射性衰变的定量规律并引入了半衰期的概念：每一种放射性元素的原子都有一定概率进行特定的衰变，有N个原子的元素在一段时间后就会因为衰变而只剩下N/2个，这段时间就叫做该元素的半衰期。由于研究放射性的贡献，贝克勒尔和居里夫妇被共同授予1903年的诺贝尔物理奖。 X射线的发现不仅导致了放射性物质的发现，也促进了电子的发现。1897年，英国物理学家汤姆逊证明，阴极射线（真空管内金属电极在通电时其阴极发出的射线）是一种粒子流，其质量只有氢离子的千分之一，汤姆逊将其命名电子，它是电荷的最小单位，比原子更小，是一切化学原子的共同组成部分。电子是从阴极内释放出来的，而这种阴极则是由金属原子组成，可见电子是从原子中放出来的。卢瑟福的原子模型和原子核 在放射性研究中，人们发现放射性物质所发出的射线实际属于不同的种类，放射性以α、β或γ射线三种方式释放出来，它们后来被更加具体地加以识别，α射线是高速的氦原子核，带正电；β射线是电子，带负电；那些不受电磁影响的电磁波称为γ射线（实际上是高能量的质子）。 新西兰物理学家卢瑟福发现：在聚集起来的、电中和了的α粒子中显示出氦的黄色光谱线，证实了α粒子和氦离子的同一性，也证明了氦元素起源于其他元素。除了少数例外，一种放射性元素或者发射α射线、或者发射β射线，发射α射线的元素变成周期表中居于前两位的元素，其质量减少4，发射β射线的变成周期表中居于下一位的元素，质量不变。伴随着α或β衰变，常常会放射出γ射线，γ射线贯穿力特别强，是一种能量高的电磁辐射，γ射线不会引起元素在周期表上位置的变化，只是释放该元素原子内部过剩的能量。 放射性的发现说明了原子具有复杂的内部结构，也打破了长期以来人们认为原子是永恒不变的观念，因为天然放射性元素的原子就在不断地以一定规律进行变化。但是，能不能使自然界是稳定的元素原子也发生变化？卢瑟福想到，α粒子是从放射性元素的原子是释放出来的，如果将α粒子当作"炮弹"打进稳定元素的原子去，会有什么结果？ 1910年，卢瑟福与其他科学家合作进行了α粒子在金和其他金属薄膜中的散射试验。根据试验的结果，卢瑟福建立了原子的有核模型：原子的正电荷和质量集中在原子中心一个很小的区域内，并把它叫做原子核，原子中的电子像行星绕着太阳那样绕着原子核运动，原子中的空间也像太阳系中的空间一样，绝大部分是空荡荡的。由于原子表现出电中性，原子核一定是带正电的，其带电量与核外电子所带负电量一样。 1914年，卢瑟福用阴极射线轰击氢，结果使氢原子的电子被打掉，变成了带正电的阳离子，它实际上就是氢的原子核，也是最轻的原子核。卢瑟福推测，它就是人们从前所发现的与阴极射线相对的阳极射线，它的电荷量为一个单位，质量也为一个单位，卢瑟福将它命名为质子。在新的原子模型的基础上，卢瑟福估计原子核的半径约为10-14米，大约只有原子半径的万分之一。原子的绝大部分质量集中在如此小的原子核内，因此核内物质的密度极高，它比通常物质的密度大约高出1012倍，1立方厘米的核物质将有约千吨重的量级。 1919年，卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子，结果发现有质子从氮原子核中被打出，而氮原子也变成了氧原子。这可能是人类第一次真正将一种元素变成另一种元素，但是，这种元素的嬗变暂还没的衫价值，因为几十万个粒子中才有一个被高能粒子打中。到1924年，卢瑟福已经从许多轻元素的原子核中打出了质子，进一步证实了质子的存在。 卢瑟福在实验基础上建立了原子的核模型，提示了原子核这一物质更深层次的存在，他和他直接或间接指导过的许多世界各地的物理学家形成了一个大的学派，一切从实际出发了几十年原子核物理研究和核技术应用的兴旺发达局面。他是原子核物理的开拓者，也是探索原子核奥秘的带头人。中子的发现 发现了电子和质子之后，人们一开始猜测原子核由电子和质子组成，因为α粒子和β粒子都是从原子核里放射出来的。但卢瑟福的学生莫塞莱注意到，原子核所带正电数与原子序数相等，但原子量却比原子序数大，这说明，如果原子核光由质子和电子组成，它的质量是不够的，因为电子的质量可忽略不计。在此基础上，卢瑟福早在1920年就猜测可能还有一种电中性的粒子。 卢瑟福的另一位学生--英国物理学家查德威克在卡文迪什实验室里寻找这种电中性粒子，他一直在设计一种加速方法使质子获得高能，从而撞击原子核，以发现有关中性粒子的证据。1929年，他准备对铍原子进行轰击。 与此同时，德国物理学家博特及其学生贝克尔已经先行一步。他们共同合作用α粒子轰击一系列元素，在对铍元原子核进行轰击实验时，发现有一种未知辐射产生。为了确定这种辐射的一些性质，他们试着把各种物体放在辐射经过的路途上，结果发现这种辐射的贯穿能力极强，能穿透几厘米厚的铅板。当时知道，能有这样强辐射能力的只有γ射线。因此，他们认为这种辐射是γ射线的一种。 1931年，法国物理学家居里夫妇用当时最强大的放射性钋Po源所产生的α射线重复了博特-贝克尔的实验，研究了用α粒子轰击铍时发生的"铍辐射"，除了得到与博特-贝克尔相同的结果外，他们还惊奇地发现，这种辐射能将含氢物质中的质子击出。人们从未发现γ射线具有这种性质，但居里夫妇想不出这种辐射还能是什么别的东西。他们仅仅报道说，发现α射线能够产生一种新的作用。 1932年这些结果公布后，见到德国和法国同行的实验结果，查德威克意识到，这种新射线可能就是多年来苦苦寻找的中子。他立即利用实验室的优越条件重复了同样的实验，证明所谓"铍辐射"是电中性的粒子流，而且这种粒子具有几乎与质子相等的质量。不到一个月，查德威克就发表了《中子可能存在》的论文，他指出，γ射线没有质量，根本不可能将质子从原子核是撞出来，只有那些与质子质量大体相当的粒子才有这种可能，他并且测量了中子的质量，确证了中子确实是电中性的。 电子的发现上个世纪中随着加速器技术的不断进步，“基本”粒子像大雨一般倾泻而下，然后再被理论和实验证明为“不基本”而逐一排除。在这之中有一个异类，它是最早被人们所认识的亚原子粒子，但自从它被发现以来，就一直坐在“基本粒子”的宝座上，一百多年来都未被撼动。这个基本粒子家族中的辈分最高者就是电子。尽管电子的发现是在1897年，但做好这个发现的准备用了可以说将近一个世纪。1811年阿伏伽德罗提出阿伏伽德罗假说：同温同压同体积的气体含有同样多的分子。这位老兄比较悲惨，他死于1956年，但他的假说直到1960年才被普遍接受，假说才被换成“定律”。科学史上这种死后才被平反的例子举不胜举，同样比较惨的还有数学天才伽洛瓦，二十岁尝遍人间艰辛，死于决斗，死后十四年成果才被发表。波动光学的提出者惠更斯在有生之年都被牛顿打压，直到死后四十年他的成果才被承认……大家感兴趣可以google一下。在1833年，阿氏定律仍是假说时，法拉第提出了电解定律，说1摩尔任何原子的单价离子带的总电量相同。如果把这个结果和阿氏假说结合起来就可以推测到电荷一定存在最小单位。但是这个结合一直没有人敢做——都是“假说”这两个字害的。直到阿氏定律被平反之后的1874年，斯通尼才走出了这一步，并结合实验结果推出了这一基本电荷电量的近似值，并于1881年正式将其命名为“电子”。看见了吧，电子的名字都有了，但人们却连它的影子还没看到。也许你不会相信，在19世纪末，人们在原子是否存在这个问题上还存在相当程度的争执。所以人们对物质基本结构的观念基本上还是一片空白，根本没有预料到电子的发现会在什么场合，什么现象中，它和原子又有什么样的关系。现在虽然人们普遍承认电子是由汤姆孙在1897年发现的，但事实上在他之前有不止一个人做过类似的实验。我们来看看究竟是什么不同让汤姆孙最终获得了这个荣誉。这几个人做的实验都是关于阴极射线的。所以在说发现电子的实验之前我们需要先看看什么是阴极射线。阴极射线顾名思义是阴极放出来的射线。我们现在知道它实际上就是电子束。阴极射线是怎样产生的呢？学过高中物理的同学都知道光电效应，也知道光电流的产生，即电子脱离金属表面，需要光子提供一个溢出功。这个溢出功当然不是只有光子才能提供，任何来源的能量都是一样的。所以我们可以将金属加温，让其温度变得很高，高温相当于粒子热运动加剧，电子热运动动能足够大时同样可以从金属表面溢出。这时我们再以这块金属作为阴极（负极），在相距一定距离的地方设一个正极，溢出金属表面的电子就可以在电场作用下向阳极运动，形成电子束即阴极射线。在汤姆孙实验之前，克鲁克斯已经提出阴极射线是由带负电的微粒组成的，因而汤姆孙就能够在这个观点的指引下直接去测这种微粒的电荷、质量，而不用费脑筋再去考虑阴极射线的本质。这一点其实是很关键的，我下边会提到。汤姆孙实验的原理其实很简单，电子在与其运动方向垂直的电场中会偏转，实验中表现为阴极射线的的打在与其正对的荧光屏上的点会偏移。由其偏移的方向可以判断出阴极射线带负电。再加上一个和电场方向相反的磁场，电子受的洛仑兹力与电场力反向，当光点偏移为零时说明二力相等。从两个力的比值可以求得电子的电荷和质量之比。汤姆孙在这些数据的基础上，宣布了电子的存在。做类似实验的两个人，其中之一就是大名鼎鼎的赫兹。麦克斯韦的电磁理论在他有生之年一直未被承认（哦，这又是死后平反的一个例子，上面忘了说了），直到死后八年才被赫兹的电磁波实验证实。麦克斯韦方程组是很伟大的，证实它的实验也同样伟大，而且赫兹还有幸发现了光电效应。但很可惜上帝没能再多给他一个荣誉。科学研究有所谓“嗅觉”一说，大意就是你能不能找到正确的方向。爱因斯坦很是鼓吹这个，同样的好像还有杨振宁。但我不知道在一定意义上成者王侯败者寇的科学史上，这种所谓“嗅觉”是不是运气成分居多，毕竟爱因斯坦的“嗅觉”在他后半生可是没起什么好作用（关于统一场论，我以后会细说）。赫兹做的实验从原理上说和汤姆孙一样，都是在阴极射线垂直方向加电场，又比汤姆孙早了好几年，按理说是占据先机的，但却得到了错误的结果。原因嘛，不能免俗，分为主观和客观。客观上有一个很致命的原因，就是赫兹做实验的时候真空技术还不够火候，残余空气分子电离，将外加的静电场的抵消了，结果是阴极射线的荧光轨迹看起来根本不偏转，于是赫兹认为阴极射线不带电。主观原因恰恰出在赫兹最出名的成果——电磁波上。赫兹坚持认为阴极射线是一种电磁波，这个无偏转的实验进一步证实了他的看法，于是他在剩下的日子里一直守住这个观点不放。赫兹的“嗅觉”在这上面出了问题。而汤姆孙从一开始就倾向于相信阴极射线是由微粒组成，这在一定程度上导致了他的最终成功。与赫兹相比，更倒霉的是德国的考夫曼。他也做了类似的实验，时间同样是在1897年。但他测得的电子电荷质量比远比汤姆孙的精确，与现代值仅相差百分之一，他甚至还得到了这个比值随电子速度变化而变化的结果，这不是别的，正是爱因斯坦的狭义相对论效应，而这时离狭义相对论诞生还有八年！考夫曼本应由于这个实验扬名立万的，但他纯粹是由于自己的偏见——认为阴极射线不可能是粒子，而不敢发表自己的成果，一直压到1901年才发表。这样一来，我们可以看到汤姆孙从一开始就相信阴极射线是由粒子组成是多么重要了吧。关于电子发现的历史暂且先说到这里。最后说几个关于电子的稍微现代一点的事实。电子发现得最早，而且是最适宜研究的基本粒子。看一下上一章里列出的所有基本粒子，电子比其他的轻子寿命长的多（一个“多”字太苍白了，如同属轻子的μ子寿命在10的负6次方秒，而电子根本不衰变），比中微子容易和其他粒子作用（一个中微子可以轻松地穿过1000光年厚的铅版），相比其他如夸克（由于色禁闭不能直接观测）、W、Z什么见都见不着的，实在是再理想不过的观测对象了。但时至今日，仍未发现电子有任何内部结构，依然是纯粹的点。尽管近年来实验观测到电子周围有由于真空极化机制（以后会说）产生的虚粒子“气”，但显然这不能算作电子自身的结构。另外，我们认为电子的电量和质子的电量是相等的，但这完全是基于实验结果的一个假定（目前精确到10的负21次方），并没有更深层的理论可以导出这一点。最后，电子的质量由于相对论效应随着运动速度的增大而增大，但电子的电荷却是严格不变的，其中有什么原理现在还不得而知。
在现代社会进步的历程中，基础性很强的物理学和应用性很强的工程技术扮演着不同的角色，但它们之间却存在着紧密的联系和相互作用。物理学对许多工程技术领域的开创起着先导、引领的作用，工程技术不仅直接创造生产力，反过来也开拓、深化了物理学研究的疆域。能源工程技术与物理学的关系就具有这方面典型的代表性。中国的可持续发展有赖于能源的可持续发展。我国能源可持续发展的战略思路已逐渐明朗，它包含以下4个要素，而在这4个方面，物理学与工程技术的结合都可以做出重要的贡献。 首先，要大力节能，以控制能源的总量。这是我国能源可持续发展的必然战略选择。除经济结构节能和管理节能外，技术节能的潜力也很大。比如建筑节能：建筑耗能是我国能源消耗的大户，约占总量的30％，现有建筑的绝大多数是高耗能建筑。许多物理方法有助于建筑节能，通过改进建筑材料和结构设计，利用太阳能发电、供暖(冷)，就是很有实效的节能办法。再如交通节能：汽车在中国的能源消耗中占有相当的比例，且呈不断增长势头，必须限制汽车总量，同时用先进的清洁、低耗能汽车取代高耗能的大排气量汽车。为此，需要研究不同燃料的燃烧学，发展减排降污技术、燃料电池技术，开展氢能利用、摩擦学与磨损学等与物理学息息相关的有关研究。三如照明节能：全球电力约22％消耗在照明上，故照明节能是节能的一个重要方面。以化合物半导体材料为发光元件的半导体固态发光二极管(LED)是一种新型照明光源，正引发人类照明史上的一次革命。这其中需要研究解决的物理和技术问题主要有：提高半导体芯片的发光效率，提高单管最大可发光通量，延长发光二极管的使用寿命等。 第二，要大力发展洁净新能源，以改善能源结构。可再生能源如水电、风能、太阳能和生物质能是具有广阔发展前景的洁净新能源。爱因斯坦提出的光电效应的概念，是光伏发电的理论基础。中国的太阳能资源非常丰富，有必要且有可能大力发展，但需要在科学技术上取得重大突破，大幅度提高光热和光电转换效率，降低成本。薄片太阳能电池可能是一个出路，其中使用对光吸收性能更好的半导体材料，进一步提高光电效率的多种途径也在探索中。中国的风电资源丰富，是最有希望实现产业化的新型可再生能源。降低风能成本推进国产化，需要解决一系列物理上的和技术上的问题。中国生物质能资源量极大，利用生物质可生产气态、液态和固态的能源，如沼气、生物乙醇和生物柴油、固化成型燃料等。在生物质能的产业链条中，也有一系列物理问题需要解决，如生物质燃烧过程中锅炉受热面的腐蚀性机理和防治措施的研究，垃圾燃烧发电过程中对不可燃物的处理及有害物的处理等。洁净能源的另一个重要发展方向是核能。原子核物理的发现，奠定了裂变核能和聚变核能的基础，目前已做出实际贡献的核能是基于核裂变反应堆的核电站。基于核聚变反应堆的聚变电站是解决人类未来能源问题的一个希望，它既要实现热核燃料的“点火”并有净能量输出，还必须控制热核能聚变反应的速率，其中高温等离子体物理的研究具有重要意义。这是一项有难度的大科学工程，目前还处于前期实验研究阶段。 第三，推进煤的洁净化技术，以减少污染。煤是我国能源中的大户，今后相当长的时期内仍将如此，但目前燃煤给环境带来的污染已到了使人不能容忍的地步。因此，必须提高燃煤的效率，发展煤的洁净化技术，加强超临界发电技术，控制污染物的排放。多联产技术是利用物理化学方法达到煤的高效、洁净利用的途径。它以煤气化为中心，可以将95％以上的煤转换成一种称之为合成气的可燃气体。将合成气用于联合循环发电，可以获得比常规燃煤发电高的能源利用效率。多联产、洁净化技术是实现煤基洁净能源的有竞争力的途径。 第四，加强能源资源勘探，以开发潜在能源。地球物理勘探是寻找各种有用矿藏的。例如，石油、煤炭、天然气水合物、铁矿、重金属矿、铀矿等。精密的“三维地震勘探技术”就像“CT”一样对地下各断面做成解剖，因而成为寻找石油的有力武器。原子分子物理学方法对于探测开发能源资源(如利用痕量样品通过高灵敏度的原子分子光谱分析探测海底石油等)也将发挥重要作用。 还有一些物理学的新成果将为未来的能源发展做出有分量的贡献。如低温物理的一个光辉篇章是超导体的研究，20世纪以来，从低温超导到高温超导都取得了迅速发展，并开始得到多方面的应用。在能源领域，超导将在电能输运、储能等方面产生显著的效益。 总之，中国能源可持续发展是有路可走的，但走好这条路并不容易，需要付出巨大的创造性的努力。物理学基础研究与应用的深入发展，可为能源可持续发展做出多方面的贡献，也只有为可持续发展做出贡献的物理学才更能显现出它的价值和光辉。在这个历史发展过程中，应该在全民族大力提倡科学的发展观和节约型社会的消费观、文明观。实际上，建设节约型社会是一场深刻的思想观念和社会风气的革命，树立崇尚质朴、适度的物质生活消费观和丰富的精神追求的人生观、价值观，不仅对能源的可持续发展具有实际意义，而且对建设和谐社会、实现中华民族的伟大复兴同样具有重要意义。
在当今工业领域和交通工具上被广泛应用的内燃机为我们提供了巨大的便利，但随着它的应用，许多弊端也日益暴露出来。传统内燃机是要“喝油”的，在大量地消耗化石燃料的同时，其排放的尾气对环境的改造直至破坏不可避免，如“城市热岛效应”、“全球温室效应”等。 我想如果在传统内燃机中有电磁的介入，它的生命力将继续旺盛。具体的设计思路简单来说是这样的：可以在内燃机活塞上改装上一种线圈，线圈内插有一衔铁，活塞和衔铁仍是可往复运动的整体；另将一线圈（线圈中仍插有衔铁）装在内燃机汽缸顶部火花塞位置，与内燃机为一整体固定不动。这样，分别将一定频率的交流电接入两个线圈（两个线圈以及供电装置相互独立），通过调整交流电的频率，来改变两个线圈中衔铁的极性，从而使两衔铁在交流电的前半周期内同名排斥、后半周期异名吸引，通过排斥吸引过程带动活塞，活塞再通过连杆带动曲轴，曲轴再将活塞的往复运动变成旋转运动，实现电能到机械能的转化，而且可方便地通过调节电子线路改变交流电频率来调节机器的功率（相当于加、减油门）。
创新小发明制作方法1、自制羽毛球 准备材料：空饮料瓶一只，泡沫水果网套两只，橡皮筋一根，玻璃弹子一只。 制作过程： 1.取250毫升空饮料瓶一只，将瓶子的上半部分剪下； 2.将剪下的部分均分为8份，用剪刀剪至瓶颈处，然后，将每一份剪成大小一致的花瓣形状； 3.将泡沫水果网套套在瓶身外，用橡皮筋固定在瓶口处； 4.将另一只泡沫水果网套裹住一粒玻璃弹子，塞进瓶口，塞紧并露出1厘米左右； 5.剪下半只乒乓球，将半球底面覆在瓶口上，四边剪成须状，盖住瓶口后用橡皮筋固定住。 6.美化修饰后，一只自制羽毛球完成了。用羽毛球拍打一打，看看效果怎么样？
1． 质子的发现和原子核的“质子—电子”模型假说1911年，英国物理学家卢瑟福根据α粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构模型，这个模型得到玻尔的支持和发展，很快得到物理学家们的公认。此后，一系列问题又摆在物理学家们的面前：原子核是由什么构成的？原子核还有没有结构、能不能再分？1919年，卢瑟福做了用镭放射出的α粒子轰击氮原子核的实验，发现了质子，第一次实现了原子核的人工嬗变。当时人们认识到的基本粒子仅限于质子、电子和光子，这样在本世纪20年代，人们普遍认为，原子核是由质子和电子组成的，并假定，原子量为N、原子序数为Z的核应由N个质子、N—Z个电子组成的，这个原子核又与Z个轨道电子组成中性原子，这就是原子核的“质子—电子”模型。但这个假说却遇到了一定的困难。困难之一：电子究竟以什么状态在原子核内。在“质子—电子”模型假设中，电子是以个体方式在核内存在的，原子核的半径估计为 ，当N=238时R约为 厘米，而电子的经典半径是 厘米，作为个体部分的电子竟与核的整体几乎相差无几！这是不可想象的；困难之二：根据海森堡1927年提出的测不准原理，把电子束缚在很小的核内，它的动量将有很大的不确定性，因而它在核内逗留的时间不能超过几分之一秒；困难之三：它与量子力学中的多体统计与自旋理论相矛盾。1925年，乌伦贝克和古德斯密特根据光谱提出，电子具有自旋，它的量子数等于1/2，质子的量子数也等于1/2，这样对氮核来说，由于它有14个质子和7个电子，因而这些粒子的总自旋数应取分数值，然而实验表明，氮原子核的自旋等于1。对于后两个困难，不少著名物理学家怀疑是量子力学不适用于原子核内部，而丝毫不怀疑“质子—电子”模型本身存在问题。查德威克发现中子约里奥·居里夫妇的论文传到英国，英国物理学家查德威克看了他们的论文并把论文的内容告诉了卢瑟福。据说卢瑟福听了他们的解释时大声喊道：“我不相信”， 查德威克也不相信这种解释，他经过一番思考，随即意识到：反冲质子有这么大的能量绝不可能是光子碰撞的结果，而很可能是十年前卢瑟福所预言的“中性粒子”碰撞所致。他用钋加铍作为放射源，使用这种新射线去轰击氢、氦、氮等元素，结果发现这种射线的性质与通常的射线有所不同，通常的射线照射到物质上，物质密度越大，对射线吸收的就越厉害。而这种射线的性质刚好相反，密度越小的物质越容易吸收它。查德威克用这种射线去轰击氢原子时发现，氢原子核被弹射出去，这说明这种射线是具有一定质量的粒子流。由于这种粒子流不带电，电场和磁场对它不起作用，所以不能利用它在磁场或电场中的径迹来计算它的质量。查德威克认为，这种粒子穿过物质时它将与物质中的原子核发生弹性碰撞，从而把能量传递给原子核，使被碰撞的原子核运动，测出被碰原子核的速度，就可根据动量守恒和能量守恒把这种粒子的质量算出来。通过对氢原子和氮原子的轰击，他算出这种粒子的质量与质子的质量近乎相等，他把这种射线的粒子称为“中子”
原子核是什么时候发明的，物理学家将原子核拆开后，发现了这个
在当今工业领域和交通工具上被广泛应用的内燃机为我们提供了巨大的便利，但随着它的应用，许多弊端也日益暴露出来。传统内燃机是要“喝油”的，在大量地消耗化石燃料的同时，其排放的尾气对环境的改造直至破坏不可避免，如“城市热岛效应”、“全球温室效应”等。 我想如果在传统内燃机中有电磁的介入，它的生命力将继续旺盛。具体的设计思路简单来说是这样的：可以在内燃机活塞上改装上一种线圈，线圈内插有一衔铁，活塞和衔铁仍是可往复运动的整体；另将一线圈（线圈中仍插有衔铁）装在内燃机汽缸顶部火花塞位置，与内燃机为一整体固定不动。这样，分别将一定频率的交流电接入两个线圈（两个线圈以及供电装置相互独立），通过调整交流电的频率，来改变两个线圈中衔铁的极性，从而使两衔铁在交流电的前半周期内同名排斥、后半周期异名吸引，通过排斥吸引过程带动活塞，活塞再通过连杆带动曲轴，曲轴再将活塞的往复运动变成旋转运动，实现电能到机械能的转化，而且可方便地通过调节电子线路改变交流电频率来调节机器的功率（相当于加、减油门）。
门 捷 列 夫 元素周期律的发现 1867年，俄国彼德圣堡大学里来了一个年轻的化学教授，他就是门捷列夫。身为化学教授的门捷列夫大部分时间不是在实验室度过，而是将自己关在书房里。手里总捏着一副纸牌，颠来倒去，整好又打乱，乱了又重排。不邀牌友，也不去上别人家的牌桌。 两年后的一天，俄罗斯化学会专门邀请专家进行一次学术讨论。学者们有的带着论文，有的带着样品，只有门捷列夫两手空空，学术讨论进行了三天，三天来讨论会场大家各抒己见，好不热闹，只有门捷列夫一个人一直一言不发，只是瞪着一双大眼睛看，竖起耳朵听，有时皱皱眉头想想。 眼看讨论就要结束了，主持人躬身说道：“门捷列夫先生，不知可有什么高见？”门捷列夫也不说话，起身走到桌子的中央，右手从口袋里取出，随即一副纸牌甩在桌子上，在场的人都大吃一惊，门捷列夫爱玩纸牌，化学界的朋友已早有所闻，但总不至于闹到这种地步，到这么严肃的场合来开玩笑吧？ 只见门捷列夫将那一把乱纷纷的牌捏在手里，三下两下便整理好，并一一亮给大家看。大家这时才发现这并不是一副普通的扑克，每张牌上写的是一种元素的名称、性质、原子量等，共63张，代表着当时已发现的63种元素。更怪的是，这副牌中有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色。 门捷列夫真不愧为玩纸牌的老手，一会儿功夫就在桌子上列成一个牌阵：竖看就是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫分别各一列，横看那七种颜色的纸牌就像画出的光谱段，有规律地每隔七张就重复一次。然后门捷列夫口中念念有词地讲着每一个元素的性质，滚瓜烂熟，如数家宝。周围的人都傻眼了。他们在实验室里钻了十年、几十年，想不到一个年轻人玩玩纸牌就能得出这番道理，要说不服气吧，好象有理，要说真是这样，又有些不甘心。 这时一直坐在旁边观看的门捷列夫的老师胡子气得撅起来了，一拍桌子站起来，以师长的严厉声调说道：“快收起你这套魔术吧，身为教授、科学家，不在实验室里老老实实地做实验，却异想天开，摆摆纸牌就要发现什么规律，这些元素难道就由你这样随便摆布吗？……”老人越说越激动，一边还收拾东西准备离去，其他人见状也纷纷站起，这场讨论就这样不了了之。 门捷列夫坚信自己是对的，回家后继续推着这副纸牌，遇到什么地方接连不上时，他就断定还有新元素没被发现，他就暂时补一张空牌，这样他一口气预言了11种未知元素，那副牌已是74张。这就是最早的元素周期表。 在随后的几年中，门捷列夫预言的11种元素陆续被发现，乖乖地住进他的元素周期表，特别是后来发现的氦、氖、氩、氪、氙和氡又给元素周期表增加了新的一族。元素世界一目了然，它就像一幅大地图，以后化学的研究就全靠这幅指南图了。 牛 顿 少年时代的牛顿不像高斯、维纳那样，从小就显露出引人注目的科学天才；也不像莫扎特那样表现了令人惊叹的艺术禀赋。他跟普通人一样，轻松愉快地度过了中学时代。 如果说他和别的孩子有什么不同的话，那就是他的动手能力相当强。他做过会活动的水车；做过能测出准确时间的水钟；还做过一种水车风车联动装置，它使风车可以在无风时借助水力驱动。 15岁那年，一场罕见的暴风雨侵袭英格兰。狂风怒吼，牛顿家的房子直晃悠，就像要倒了似的。牛顿为大自然的威力迷住了，不禁想测验飓风的力量。他冒着狂风暴雨来到后院，一会儿逆风跑，一会儿顺风跳。为了接受更多的风力，他索性敞开斗篷向上跳跃，认准起落点，仔细量距离，看狂风把他吹出多远。 1661年牛顿考上了剑桥大学，尽管在中学里是个优等生，可是剑桥大学集中了各地的尖子学生，他的学习成绩赶不上别人，特别是数学的差距更大。但是他并不气馁，就像他少年时代喜欢思考问题一样，踏踏实实地学习，直到透彻地理解为止。 在大学的头两年里，他除学习算术、代数、三角外，还认真学习了欧几里得《几何原本》，弥补了过去的不足。他又钻研笛卡儿的《几何学》，熟练地掌握了坐标法。这些数学知识，为牛顿后来的科学研究打下了坚实的基础。 四年后，他从剑桥大学毕业了。1666年的一天，牛顿请母亲和弟妹到自己房间里来。房间里黑洞洞的，只从窗子的一个小孔中透过一线阳光，在墙上照出一个白色的光点。牛顿让他们注意看墙上的光点。他手里拿着自制的三棱镜，放在光线入口处，使光折射到对面墙上，光点附近突然映出一条瑰丽的彩带。这条彩带同雨后晴空中出现的彩虹一样，由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等七种颜色组成。牛顿和自己的亲人共同观赏了人工复现的自然景象。后来，牛顿又用第二个三棱镜把七种单色光合成白光。他用白光分解实验宣告了光谱学的诞生。 牛顿在探索光色之谜的同时，还在探索引力之谜。他从苹果从树上掉了下来的事实发现万有引力定律，而且从数学上论证了万有引力定律，并且把力学确立为完整、严密、系统的学科。他在概括和总结前人研究成果的基础上，通过自己的观察和实验，提出了“运动三定律”。这三条定律和万有引力定律共同构成了宏伟壮丽的力学大厦的主要支柱。这座力学大厦是近代天文学和力学发展的基地，是机械、建筑等工程技术发展的基地，也是机械唯物论统治自然科学领域的基地。构造了宏伟壮丽的力学大厦。 瓦 特 瓦特出生于英国的格林诺克，由于家境贫穷没机会上学，先是到一家钟表店当学徒，后又到格拉斯哥大学去当仪器修理工，瓦特聪明好学，他常抽空旁听教授们讲课，再加上他整日亲手摆弄那些仪器，学识也就积累的不浅了。 1764年，格拉斯哥大学收到一台要求修理的纽可门蒸汽机，任务交给了瓦特。瓦特将它修好后，看看他工作那么吃力，就象一个老人在喘气，颠颠颤颤地负重行走，觉得实在应该将它改进一下。 他注意到毛病主要是缸体随着蒸汽每次热了又冷，冷了又热，白白浪费了许多热量。能不能让它一直保持不冷而活塞又照常工作呢？于是他自己出钱租了一个地窖，收集了几台报废的蒸汽机，决心要造出一台新式机器来。 从此，瓦特整日摆弄这些机器，两年后，总算弄出个新机样子。可是点火一试，那汽缸到处漏气，瓦特想尽办法，用毡子包，用油布裹，几个月过去了，还是治不了这个毛病。 一天他又趴到汽缸前观察漏气的原因，不小心一股热气冲出，他急忙躲闪，右肩上已是红肿一片，就像被一把热刀削过一样，辣辣地疼起来，弄得他心烦意乱。他真有些灰心了，这时，是他的妻子给了他勇气，妻子用激将法又激起了继续研究下去的雄心。 他又回到地下实验室，将过去的资料重新翻阅一番，打起精神又干了起来，干累了就守着炉子烧一壶水喝茶。一天，他一边喝茶，一边看着那一动一动的壶盖。他看看炉子上的壶又看看手中的杯子，突然灵感来了：茶水要凉，倒在杯里；蒸汽要冷，何不也把它从汽缸里也“倒”出来呢？ 这样想着，瓦特立即设计了一个和汽缸分开的冷凝器，这下热效率提高了三倍，用的煤只有原来的四分之一。这关键的地方一突破，瓦特顿然觉得前程光明。他又到大学里向布莱克教授请教了一些理论问题，教授又介绍他认识了发明镗床的威尔金技师，这位技师立即用镗炮筒的方法制了汽缸和活塞，解决了那个最头疼的漏气问题。 1784年，瓦特的蒸汽机已装上曲轴、飞轮，活塞可以靠从两边进来的蒸汽连续推动，再不用人力去调节活门，世界上第一台真正的蒸汽机诞生了。 杨 振 宁 杨振宁生于安徽合肥，读小学时，数学和语文成绩都很好。中学还没有毕业，就考入了西南联大，那是他才16岁。20岁那年大学毕业后，旋即进入西南联大的研究院。两年后，以优异成绩获得了硕士学位，并考上了公费留美生，于1945年赴美进芝加哥大学，1948年获博士学位。1949年，杨振宁进入普林斯顿高等研究院做博士后，开始同李政道合作进行粒子物理的研究工作。 杨振宁是理论物理学家，他对理论物理学的贡献范围很广，包括基本粒子、统计力学和凝聚态物理学等领域，其中在粒子物理学方面贡献最大。 在粒子物理学方面，他最杰出的贡献是1954年与密耳斯共同提出的杨--密耳斯场理论，开辟了非阿贝尔规范场的新研究领域，为包括电弱统一理论、量子色动力学理论、大统一理论、引力场的规范理论等现代规范场理论打下了坚实基础。 另一项杰出贡献是1956年和李政道合作，深入研究了当时令人困惑的θ－τ之谜，即后来所谓的K 介子有两种不同的衰变方式，一种衰变成偶宇称态，一种衰变成奇宇称态；如果弱衰变过程宇称守恒，则他们必定是两种宇称状态不同的 K介子。但从质量和寿命来看，它们又应是同一种介子。 杨振宁和李政道通过分析认识到，很可能在弱相互作用中宇称不守恒。他们仔细检查了过去的所有实验，确认这些实验并未证明弱相互作用中宇称守恒。在此基础上他们进一步提出了几种检验弱相互作用中宇称不守恒的实验途径。次年, 这一理论预见得到吴健雄小组的实验证实，他们也因次获得了1957年诺贝尔物理学奖。 在粒子物理学方面，杨振宁的贡献还有费密--杨模型，与李政道合作的二分量中微子理论，与李政道和R.奥赫梅合作的关于电荷共轭变换和时间反演变换不守恒的分析，与李政道合作的高能中微子实验分析和关于W 粒子的研究。与吴大峻合作的宇称不守恒分析，规范场的积分形式理论，与吴大峻合作的规范场与纤维丛的关系。与邹祖德合作的高能碰撞理论等等。 杨振宁谨记父亲杨武之的遗训：有生应记国恩隆。他在1971年夏，是美国科学家中率先访华的。他说：“作为一名中国血统的美国科学家，我有责任帮助这两个与我休戚相关的国家建立一座了解和友谊的桥梁。在中国科技发展的道途中，我应该贡献一些力量”。杨振宁是这样说，也是这样做的。20多年来，他频繁穿梭往来于中美之间，做了许多卓有成效的学术联系工作。 戴 维 戴维小时候是一个出名的浪子，虽聪明，但就是不愿学习。他上学时总是一个口袋里装鱼钩鱼线，另一个口袋里装弹弓，上学前总要到河边打几只鸟，钓几条鱼。 父亲死后，母亲拖着五个孩子实在无法活下去，母亲只好把戴维送进一家药店当学徒。到月底时，别人领了工资，却没有戴维的份。戴维就伸手向老板要，老板却当着众人狠狠地打了戴维一下，还说：“让你抓药不识药方，让你送药认不得门牌，你还好意思伸手来要钱？”店里的师徒哄堂大笑。 戴维哪里受过这种羞辱，从此他下定决心要浪子回头、发奋读书，他利用药房的条件研究起化学。这时恰好有个贝多斯教授成立了一个气体疗养院，戴维被邀请一块儿工作，在这里，戴维发现了一种“笑气”，从此戴维的名声大振。 1803年，戴维当选为英国皇家学会的会员。他知道机会难得，于是更加刻苦研究。在许多研究题目中，戴维对伏打电池的电解作用尤感兴趣。他想电能将水分解成氢、氧，那么一定也能将其他物质分解出新元素。而化学中常用的就是苛性碱，不妨拿它试一试。 于是他将一块苛性碱配成水溶液，然后通上电，溶液立即沸腾发热，两根导线附近都出现了气泡。开始戴维以为苛性碱分解了，可是后来发现跑出去的气体是氢气和氧气，也就是说分解的只是水，苛性碱根本没动。 戴维的倔劲上来了，水攻不行，那就用火攻。这回他将苛性碱熔化后，然后通上电，嘿！在导线同苛性碱接触的地方出现了小小的火舌，淡淡的紫色。这可使戴维高兴坏了，但他很快又犯愁了，怎么收集这种物质呢？熔融物温度太高，这东西又易燃，一分解出来就着火了。看来火攻也不是个好办法。 11月19日是皇家学会一年一度贝开尔报告会的日子，戴维满心希望这次能拿一样新发现的元素。可是眼看报告日期就要到了，电解苛性碱还是没有眉目。他苦苦思索了十几天，这天他突然想出了一个好法子：把苛性碱稍稍打湿，让它刚能导电又不含剩余水分。 要将苛性碱打湿很简单，只要把它放在空气中片刻，它就会自动吸潮，表面形成湿糊糊的一层。这次戴维真的成功了，他电解出了金属钾。 钱三强 在法国留学期间，钱三强在巴黎大学镭学研究所居里实验室和法兰西学院原子核化学实验室从事原子核物理的研究工作。这期间，钱三强在原子核物理学领域中做出了很多成就。 首先，他与约里奥·居里合作，用中子打击铀和钍得到放射性的镧同位素，从它们的β射线能谱证明它们是同一种同位素。这对解释当时发现不久的核裂变现象是有力的支持。 他还首次从理论和实验上确定了 50000电子伏特以下的中低能电子的射程与能量的关系。并且与布依西爱和巴什莱合作，首次测出了镤的α射线的精细结构，并与电子内转换的γ谱线符合得很好。 他最大的成就是与妻子何泽慧、两个法国研究生沙士戴勒和微聂隆合作，发现了铀的三分裂和四分裂现象。这个发现使他们异常兴奋，但他们并没有立即发表，因为当时科学家们一致认为原子核分裂只有二分裂的可能。钱三强根据实验继续分析研究，最终得出了能量与角分布等的关系，对三分裂现象从实验与理论两方面作出了全面的论述。 经过十几年的考验，这一发现已得到公认，尤其是到50年代获得新的实验手段后，从第二裂片的同位素质量谱、射程、发射角度等都说明他的解释与实验证据以及电子计算机计算结果相符合。这一发现被人们认为是第二次世界大战后居里实验室和法兰西学院原子核化学实验室第一个重要成果。 在钱三强要返回祖国时，约里奥·居里夫妇送给他一份鉴定书，上面写着：十年期间，在那些到我们实验室来由我们指导工作的同代人中，钱三强最优秀，我们这样说，并不言过其实。 钱三强回国后培养了一批从事研究原子核科学的人才，并且建立起中国研究原子核科学的基地。从1955年起，他参加了原子能事业的建立和组织工作，将近代物理研究所改良为原子能研究所，领导并促进了这一事业的发展以及有关科技工作的开展，对中国科学院和中国原子能事业的建设、计划和学术领导都作出了贡献。 诺贝尔 诺贝尔的父亲是一位颇有才干的发明家，倾心于化学研究，尤其喜欢研究炸药。受父亲的影响，诺贝尔从小就表现出顽强勇敢的性格，他经常和父亲一起去实验炸药。多年随父亲研究炸药的经历，也使他的兴趣很快转到应用化学方面。 1862年夏天，他开始了对硝化甘油的研究。这是一个充满危险和牺牲的艰苦历程。死亡时刻都在陪伴着他。 在一次进行炸药实验时发生了爆炸事件，实验室被炸的无影无踪，5个助手全部牺牲，连他最小的弟弟也未能幸免。这次惊人的爆炸事故，使诺贝尔的父亲受到了十分沉重的打击，没有多久就去世了。他的邻居们出于恐惧，也纷纷向政府控告诺贝尔，此后，政府不准诺贝尔在市内进行实验。 但是诺贝尔百折不挠，他把实验室搬到市郊湖中的一艘船上继续实验。经过长期的研究，他终于发现了一种非常容易引起爆炸的物质－－雷酸汞，他用雷酸汞做成炸药的引爆物，成功地解决了炸药的引爆问题，这就是雷管的发明。它是诺贝尔科学道路上的一次重大突破。 矿山开发、河道挖掘、铁路修建及隧道的开凿，都需要大量的烈性炸药，所以硝化甘油炸药的问世受到了普遍的欢迎。诺贝尔在瑞典建成了世界上第一座硝化甘油工厂，随后又在国外建立了生产炸药的合资公司。但是，这种炸药本身有许多不完善之处。存放时间一长就会分解，强烈的振动也会引起爆炸。在运输和贮藏的过程中曾经发生了许多事故，针对这些情况，瑞典和其他国家的政府发布了许多禁令，禁止任何人运输诺贝尔发明的炸药，并明确提出要追究诺贝尔的法律责任。 面对这些考验，诺贝尔没有被吓倒，他又在反复研究的基础上，发明了以硅藻土为吸收剂的安全炸药，这种被称为黄色炸药的安全炸药，在火烧和锤击下都表现出极大的安全性。这使人们对诺贝尔的炸药完全解除了疑虑，诺贝尔再度获得了信誉，炸药工业也很快地获得了发展。 在安全炸药研制成功的基础上，诺贝尔又开始了对旧炸药的改良和新炸药的生产研究。两年以后，一种以火药棉和硝化甘油混合的新型胶质炸药研制成功。这种新型炸药不仅有高度的爆炸力，而且更加安全，既可以在热辊子间碾压，也可以在热气下压制成条绳状。胶质炸药的发明在科学技术界受到了普遍的重视。诺贝尔在已经取得的成绩面前没有停步，当他获知无烟火药的优越性后，又投入了混合无烟火药的研制，并在不长的时间里研制出了新型的无烟火药。 诺贝尔一生的发明极多，获得的专利就有255种，其中仅炸药就达129种，就在他生命的垂危之际，他仍念念不忘对新型炸药的研究。 李 政 道 李政道出生于上海，他自幼酷爱读书，整天手不释卷，连上卫生间都带着书看，有时手纸没带，书却从未忘带。抗战争时期，他辗转到大西南求学，一路上把衣服丢得精光，但书却一本未丢，反而一次比一次多。 1946年，20岁的李政道到美国留学，当时他只有大二的学历，但经过严格的考试，竟然被芝加哥大学研究生院录取。3 年后便以“有特殊见解和成就”通过了博士论文答辨，被誉为“神童博士”，当时他才23岁。 李政道对近代物理学的杰出贡献是：1956 年和杨振宁合作，深入研究了当时令人困惑的θ-τ之谜，并且提出了“李一杨假说”，即在基本粒子的弱相互作用中宇称可能是不守恒的，后来这一假说被华裔女物理学家吴健雄用实验所证实，从而推翻了过去在物理学界被奉为金科玉律的宇称守恒定律，为人类在探索微观世界的道路上打开了一扇新的大门。他因此也获得了1957年度诺贝尔物理学奖。 一项科学工作在发表的第二年就获得诺贝尔奖，这还是第一次。李政道又是到那时为止历史上第二个最年轻的诺贝尔奖获得者。 李政道在其他方面的重要工作还有： 1949年与M.罗森布拉斯和杨振宁合作提出普适费密弱作用和中间玻色子的存在。 1951年提出水力学中二维空间没有湍流。 1952年与D.派尼斯合作研究固体物理中极化子的构造。同年与杨振宁合作，提出统计物理中关于相变的杨振宁-李政道定理和李-杨单圆定理。