姚曼博士毕业论文

丰富多彩的拉丁美洲音乐 拉丁美洲指的是美国以南直到南美洲最南端的广大地区。面积相当于两个欧洲，包括墨西哥，中美洲，加勒比，南美洲四个部分，古代印第安人曾在这里创造了灿烂辉煌的玛雅、阿兹台克、印加三大文化。音乐在当时也得到了较高的发展。玛雅人的器乐与歌唱、舞蹈紧密地结合在一起，他们用敲击乐器较多，如用半个葫芦制成放在水盆中敲击的水鼓和用坚硬的长豆荚相互敲击的乐器，还有能吹出鸟鸣声的管乐器等。阿兹台克人则经常使用木鼓、竹笛、海螺和葫芦制成的摇铃。在印加人的音乐中，以排箫和竖笛著称，据说当时曾有多达百人的竖笛乐队为舞蹈伴奏。在印加贵族子弟的教育中，音乐是很重要的一部分。无半音的五声音阶是印第安人普遍采用的音阶。 经过300多年的殖民统治后，拉丁美洲的音乐文化发生了巨大的变化。由于大量欧洲（尤其是地处伊比利亚半岛的西班牙、葡萄牙）的音乐文化传播到了整个拉丁美洲。同时，来自非洲的黑人奴隶也带来了非洲的音乐艺术。长时期种族间的混血，也形成了各种新的混合民族。拉丁美洲的文化正是欧洲文化、印第安文化和非洲文化经过长期的碰撞、冲突、渗透、吸收后融合而成的一种统一而又多元的文化。它源于这三种文化而又不同于原有的文化，以崭新的面貌出现在世界上。从宏观的角度看，拉丁美洲音乐也是欧洲音乐、印第安音乐、非洲音乐的混合体。但由于混合的类型、层次、成份、程度各不相同，就形成了十分丰富、多种多样的音乐风格。如今，拉丁美洲音乐正以其色彩的丰富。节奏的独特，旋律的美妙，和声的浓郁，吸引着广大的音乐爱好者。它那无比的热情，充沛的活力，神奇的风貌，使世人为之瞩目。正如拉丁美洲伟大的革命家古巴诗人何塞·马蒂所说的：“这是一片用音乐和大自然秀丽景色装点的和谐和富有艺术的国土”。 拉丁美洲的音乐文化大致可分为三种类型：即印第安人音乐；以黑人音乐为中心的非洲--美洲音乐；以土生白人、混血人音乐为代表的拉美民间乐。 印第安人音乐大致可分为两类：一类是处于孤立偏僻地区印第安人的音乐，如亚马逊热带丛林区的印第安人。由于处于较原始的状态，其音乐比较简单；又如厄瓜多尔希法罗人的音乐只采用了三个音。巴西卡马尤拉人的音乐也比较简单，但却拥有世界上最长的管乐器--由两根植物茎（一长米、一长米）捆绑在一起的乐器，他们的音乐与舞蹈是紧密相连的，而且往往是在各种仪式、庆典上才表演。这些，对于研究音乐的起源和发展是很有用的。另一类是发展得较高的印第安人的音乐，如秘鲁、玻利维亚、厄瓜多尔等国的安第斯高原音乐，它是印加传统音乐的继承和发展。他们演奏的排箫、竖笛音乐很有特点，在表现高原印第安人的风情方面十分出色。庄严的太阳神颂歌，忧郁抒情的亚拉维情歌，欢快活泼的瓦衣诺舞曲，都是他们的创造。美妙动人的民间花腔女高音唱法一安第斯高原唱法是世界民间音乐中的瑰宝。印加古都库斯科被称为“美洲考古之乡”，每年6月24日是著名的太阳祭节日，在隆重的庆典上可以见到传统的印地安人音乐歌舞表演。玻利维亚高原的普诺也被誉为"美洲大陆民间歌舞之乡"。 黑人音乐亦称美洲--非洲音乐。这种音乐主要分布于加勒比海和巴西以及秘鲁、哥伦比亚、委内瑞拉的沿海地区。苏里南的原始森林中，逃亡的黑人奴隶和加勒比海的海地保存了较纯的非洲音乐。在巴西的巴伊亚地区和古巴、特立尼达多巴哥等国的黑人音乐，则受葡萄牙、西班牙文化的影响较多。美洲--非洲音乐的特点是节奏在音乐中起主导作用，切分很强烈，常采用多线条节奏，呼应式的歌曲，乐段结构不方整，使用欧洲乐器多，且偏爱敲击乐器。加勒比海流行的钢鼓乐就是黑人的创造。这是一种用汽油桶制作的旋律性敲击乐器。这种来自汽油桶的美妙音乐震惊了世界。巴西的桑巴、伦都和古巴的伦巴，加勒比海的卡立普索、曼波、恰恰恰以及秘鲁的马里涅拉、冬德达等舞曲，都是较典型的美洲--非洲音乐歌舞体裁。 拉美民间音乐指的是：主要受到欧洲音乐强烈影响的土生白人、印欧混血人的音乐。这类音乐直接来源于伊比利亚半岛，但在几百年的漫长岁月中己适应了拉丁美洲的风土人情，产生了变异。它基本保留欧洲音乐体系的基础（包括调式、和声、节拍、乐段结构等），但它那热情洋溢的风格，激荡人心的气氛，已根本不同于伊比利亚半岛的民族音乐了。这种音乐的特点是带有淡淡的怀乡、忧愁的色彩，重唱形式多，唱法放松，音色柔和抒情，采用3/4及6/8节拍多，乐段结构较方整，采用吉他很多。来自西班牙的竖琴在拉美也流行很广，但乐器音色变得嘹亮明快、"竖琴之国"巴拉圭还发展了用竖琴伴奏的独唱、重唱等形式。具有小吉他形状和曼陀林音域的恰朗戈（五弦琴）、蒂波里（三弦琴）、瓜德罗（四弦琴）等弹拔乐器都是欧洲音乐文化与印第安音乐文化巧妙结合的硕果，现已成为拉美音乐中不可缺少的乐器。在墨西哥还发展了一种溶吉他、小号、小提琴、低音吉他为一体的马里阿奇乐队音乐，特色鲜明，很受欢迎。 墨西哥的松，智利的库艾卡，阿根廷的探戈，秘鲁的秘鲁园舞曲等都是典型的拉美民间音乐歌舞体裁。

有关吉他的起源及发展简史，我个人认为大体可以分为以下八个阶段：1、有根据的吉他的远祖应该是公元前1400年前生活在小亚细亚和叙利亚北部的古赫梯人城门遗址上的“赫梯吉他”。这是考古学家找到的最古老的类似现代吉他（一样具有内弯的琴体）的乐器，是。8字型内弯的琴体决定了吉他属乐器特有的声音共鸣和乐器特点，这也成为吉他与其它弹拨乐器所不同（如琴体是半梨形的鲁特属乐器）的最显著特点。2、吉他一词最早出现为西班牙文吉他（Guitarra）一词,最早出现在十三世纪的西班牙。当时，已经出现“摩尔吉他”和“拉丁吉他”。西班牙语吉他（Guitarra）是由波斯语逐渐演化成的， 其中摩尔吉他琴体为椭圆形背部鼓起，使用金属弦，演奏风格比较粗犷；拉丁吉他琴体为与现代吉他类似的8字型平底结构，使用羊肠弦，风格典雅。如图：摩尔吉他 拉丁吉他3、吉他发展史上的第一个鼎盛时期是文艺复兴时期。四对复弦的吉他演奏高峰的出现是吉他进入第一个鼎盛时期的标志。（1）文艺复兴是14世纪至16世纪在欧洲兴起的一个思想文化运动，进而带来一段科学与艺术革命时期，揭开了现代欧洲历史的序幕，被认为是中古时代和近代的分界。马克思主义史学家认为是封建主义时代和资本主义时代的分界。 （2）文艺复兴发端于14世纪的意大利（文艺复兴一词就源于意大利语Rinascimento，意为再生或复兴），以后扩展到西欧各国，16世纪达到鼎盛。1550年，瓦萨里在其《艺苑名人传》中，正式使用它作为新文化的名称。此词经法语转写为Renaissance，17世纪后为欧洲各国通用。19世纪，西方史学界进一步把它作为14至16世纪西欧文化的总称。西方史学界曾认为它是古希腊、罗马帝国文化艺术的复兴。 3、十六世纪（1500年-1600年）四对复弦的吉他和它的近亲──用手指弹奏的比维拉琴，在演奏与创作方面都达到了很高的水准。吉他和比维拉琴不仅深受广大欧洲民众喜爱，而且还常常成为宫廷乐器。当时的吉他、比维拉大师有米兰（Luis milan）、纳乐瓦埃斯（Luys de Narvaez）、穆达拉（Alonso mudarra），以及十七世纪时五组复弦的巴洛克吉他时代大师桑斯（Gaspar Sanz）、科尔贝塔（Cor betta）、维赛（Vi see）等。他们的许多作品现在仍是现代古典吉他作品宝库中的不朽财富。当时吉他、比维拉琴等乐器所使用的记谱方法还不是现在的五线谱，而是用横线来代表各弦，用数字或字母表示音位和指法，与现在民谣吉他中使用的六线谱类似的图示记谱法。如图：四弦复弦吉他 （比维拉）当时十分兴盛的乐器还有被认为是吉他同宗的鲁特琴（Lute）。鲁特琴前身是阿拉伯的乌德琴（UD的原意是木头）。当时著名的鲁特琴大师道兰（Dowland）和魏斯（Weiss）等人的作品经后人改编，在今天的古典吉他曲目中也占有重要的位置。伟大的巴洛克音乐集大成者巴赫所创作的不朽作品中如大提琴、小提琴组曲、奏鸣曲的吉他改编曲，在古典吉他曲目中的地位举足轻重，尽管有学者对巴赫有没有创作过鲁特作品提出疑问，但他所传世的四首鲁特琴组曲和少量鲁特作品，首首都具有不朽的价值。巴洛克时期的其他一些作曲家如维瓦尔弟的鲁特琴、曼陀林协奏曲，和D.斯卡拉第的古钢琴奏鸣曲的吉他改编曲都在古典吉他曲中占有重要位置。4、吉他发展史上的的黄金时代出现在十八世纪后期。六弦吉他的出现，标志着吉他的发展的第一个黄金时代的到来。当时鲁特琴和比维拉琴逐渐退出了历史舞台，五对复弦和其后出现的六对复弦的吉他也渐渐完成了它们的历史使命。1800年前后，全新的六根单弦的吉他以其清晰的和声及调弦方便等优点很快得到了几乎全欧洲的青睐五对复弦吉他 六对复弦吉他六根单弦吉他5、有“吉他音乐的贝多芬”之称的索尔的出现，标志着六弦吉他发展到了颠峰。十九世纪初，活跃在当时古典吉他音乐中心巴黎、维也纳、伦敦的最著名的古典吉他大师有索尔（Sor），阿瓜多（Aguado），朱利亚尼（Giuliani），卡鲁里（Carulli），和卡尔卡西（Carcassi）。其中索尔和朱利亚尼除了是古典吉他大师外还是出色的音乐家，他们以杰出的才华为六弦古典吉他创作了包括协奏曲在内的第一批大型曲目，为六弦古典吉他日后的发展奠定了基础。尤其值得一提的是索尔，他在创作上承袭海顿、莫扎特的古典音乐传统，除写作歌剧、舞剧音乐外，还为古典吉他创作了包括系统的练习曲、教程在内的大量优秀作品，被音乐评论家称为“吉他音乐的贝多芬”。阿瓜多、卡鲁里、卡尔卡西的重要作品和他们所作的大量练习曲与吉他教程至今仍是古典吉他中的经典。在十九世纪还有不少音乐家喜爱并演奏古典吉他，如舒伯特、韦伯和柏辽兹，小提琴魔王帕格尼尼不但擅长演奏吉他，而且还曾放弃提琴演奏，献身于吉他达三年之久，为吉他写下了大量作品。十九世纪后期著名的吉他音有乐家科斯特（Coste）、默茨（mertz）、卡诺（Cano）、雷冈第（Regondi）等，他们为吉他创作的很多优秀作品都成为了十九世纪古典吉他音乐的经典。6、十九世纪中叶，由于钢琴和提琴乐器出现了一批名震青史的演奏大师，吉他逐渐受到冷落，进入历史上第一个低潮。在钢琴、管弦乐、歌剧音乐发展的巨大冲击下，吉他在十九世纪中期以后渐渐失去了往日的辉煌，演奏与创作一度处于低潮，这种情况一直持续到十九世纪末吉他才再度复兴。7、泰雷加的《大霍塔舞曲》的创作成功，标志着古典吉他发展的再度复兴。古典吉他在十九世纪末再度复兴的生命力是在西班牙获得的。吉他能在二十世纪蓬勃发展并达到前所未有的辉煌，在很大程度上应归功于“近代吉他之父”泰雷加对吉他从制做、乐器性能、演奏技术直至曲目等各方面的深入研究和革新。泰雷加和他的老师阿尔卡斯一直致力于与吉他制作家托雷斯（Torres）合作，并最终生产出了琴体扩大、音量增大、乐器性能明显改善的现代古典吉他。毕业于马德里音乐学院和声与作曲专业，并且是位出色钢琴家的泰雷加尽管公开演出不多，但一生潜心研究吉他，创立了全新的演奏方法，创作了大量糸统和科学的练习曲与出色发挥吉他乐器性能的不朽名曲，其中，《大霍塔舞曲》被广泛流传，为复兴古典吉他作出重要贡献。除此之外，他还选择改编了许多适合吉他演奏的古典音乐名曲，以扩大古典吉他的目曲范围。由于泰雷加的杰出贡献以及他的学生、后继者柳贝特（Llobet）、普霍尔（Pujol）等人的不懈努力，终于使古典吉他在十九、二十世纪之交重新获得了新的生命，为二十世纪古典吉他的辉煌打下了坚实的基础。托雷斯（Torres）古典吉他 二十世纪古典吉他8、塞戈维亚时代的到来，标志着古典吉他的辉煌二十世纪古典吉他强大的生命力是由伟大的吉他大师－－塞戈维亚（&127;Andre Seqovia 1893-1987），以其近七十年的演奏和探索一步步推向高潮的。塞戈维亚以他超凡的天才、坚定的信念和坚持不懈的努力，使吉他最终摆脱了沦为酒店、咖啡馆民间乐器的命运，使古典吉他作为音乐会独奏乐器的魅力被音乐界与世人所公认，最终使吉他克服了种种偏见，成为了和钢琴、小提琴一样被人们广泛喜爱的高雅乐器。塞戈维亚遍及世界各地的频繁演出不但使全世界了解了古典吉他，使吉他在全世界流行开来，还吸引了许多专业作曲家为吉他写下了大量高水平的音乐作品。这些作曲家中最著名的如：为吉他写下《五首前奏曲》与《十二首高级练习曲》的巴西作曲家维拉-罗伯斯（Villa-Lobos），《阿兰胡埃斯》吉他协奏曲的作者罗德里戈（Rodrigo）等。塞戈维亚还为吉他改编了大量著名音乐作品，如巴赫的无伴奏小提琴作品《恰空》等，大大丰富了古典吉他的曲目，最终使古典吉他的曲目在二十世纪无论在数量和质量上都达到和其他重要乐器一样的水平。在上世纪初几乎没有一个音乐学院开设吉他专业，塞戈维亚不但积极从事教学工作，培养了大批年青的吉他演奏家，他还积极呼吁世界各大音乐学院开设吉他专业，并鼓励他的学生们从事教学工作，至此，目前世界著名的音乐院校不仅开设了古典吉他专业，而且把其列为重要的学科加以建设。这是塞戈维亚对古典吉他的又一巨大贡献。现在活跃在世界各地音乐舞台上的无数优秀的吉他演奏家，都曾直接或间接地受过塞戈维亚的教诲或影响的。虽然大师已经离开了人世，但是每当我们演奏起古典吉他、或是学习古典吉他、或是观赏古典吉他演奏、聆听古典吉他音乐，甚至仅仅是谈论起古典吉他时，我们实际上都是走在大师以毕生的功绩铺就的宽阔大道上和不朽的光辉中，尽管我们末必能时刻意识到这一点。 对二十世纪吉他音乐产生重大影响的其他音乐家中，特别值得一提的是巴拉圭吉他奇才巴利奥斯（Agustin Barrios Mangore 1885-1944）。这位具有印第安血统的巴利奥斯自称为“吉他中的帕格尼尼”而且毫不为过，他除了是位出色的吉他演奏家和作曲家外，还是位哲学家、画家、宗教学者和诗人，除了在世界各地成功地巡回演出外，他还是第一个为古典吉他录音的演奏家。巴利奥斯出色的艺术才华在二十世纪的大部分时间里并末得到世人的公认，在上世纪后期，巴利奥斯以多种风格创作的大量丰富多彩的吉他曲逐渐被发掘出来，并成为了古典吉他音乐作品中最重要和最受人喜爱的曲目之一

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=×10-31kg，电子荷电e=×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;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()，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，.

〔2〕马文蔚，周雨青.物理学教程[M].北京：高等教育出版社，.

〔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，.

〔7〕张怪慈.量子力学简明教授[M].北京：人民教育出版社，.

〔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，.

《 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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