近代物理學(xué)史ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-03 18:36本頁(yè)面
【正文】 ? （ 四 ） 原子能的應(yīng)用 1．質(zhì)子－電子核模型 ? 十九世紀(jì) 20年代末到 30年代初 ，人們認(rèn)識(shí)到的基本粒子僅限于質(zhì)子 、 電子和光子 。 并普遍認(rèn)為 ，一切物質(zhì)都是由電子和質(zhì)子構(gòu)成的 （一）原子核結(jié)構(gòu)的早期探索 查德威克 (Sir James Chadwick ,18911974) 1935年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予英國(guó)利物浦的查德威克以表彰他發(fā)現(xiàn)了中子。 2．中子的發(fā)現(xiàn) ? 1932年 ， 查德威克用一種射線 （ 中子束 ）轟擊氫原子核時(shí) ， 發(fā)現(xiàn)它被反彈了回來 ，說明這種射線是具有一定質(zhì)量的中性粒子流 。 通過對(duì)反沖核的動(dòng)量測(cè)定的結(jié)果 ，再利用動(dòng)量守恒定律進(jìn)行估算 ， 確定出這種射線中性粒子的質(zhì)量幾乎與質(zhì)子的相同 ， 查德威克把這種粒子定名為中子 。于 1932年在 《 自然 》 雜志上發(fā)表了 《 中子可能存在 》 的論文 ? 查德威克發(fā)現(xiàn)中子 ， 不僅改變了當(dāng)時(shí)人們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí) ， 同時(shí)還為研究和變革原子核提供了一種有力的手段 ， 這促進(jìn)了核裂變工作的發(fā)展以及原子能的利用 。 由于這一重要發(fā)現(xiàn) ， 查德威克獲得了 1935年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 3．核磁矩的發(fā)現(xiàn) ? 在第七屆索爾維會(huì)議上 ， 漢堡大學(xué)的斯特恩 、 依斯特曼 、 弗里施介紹了他們用氫分子束的斯特恩－革拉赫實(shí)驗(yàn)成功測(cè)定了氫核的磁矩 布洛赫 珀塞爾 (Felix Bloch ,19051983) (Edward Purcell ,19121997) 1952年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)加利福尼亞斯坦福大學(xué)的布洛赫和美國(guó)馬薩諸塞州坎伯利基哈佛大學(xué)的珀塞爾以表彰他們發(fā)現(xiàn)了核磁精密測(cè)量的新方法及由此所作的發(fā)現(xiàn)。 ? 由布洛赫和珀塞爾所創(chuàng)立的核磁共振技術(shù)發(fā)展非常迅速 。 先后有 80多種樣品核的磁矩都由這種方法測(cè)出 。 核磁共振方法在核物理研究 、 有機(jī)化合物的鑒定 、未知化合物結(jié)構(gòu)的測(cè)定 、 動(dòng)物和人體組織的檢測(cè)等方而都有重要應(yīng)用 。 核磁共振已成為波譜學(xué)的一個(gè)重要分支 。 由于布洛赫與泊塞爾所發(fā)現(xiàn)的核磁共振法 ，他們共同分享了 1952年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 卡斯特勒 (Alfred Kastler， 19021984) 1966年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予法國(guó)巴黎大學(xué)，高等師范學(xué)校的卡斯特勒以表彰他發(fā)現(xiàn)和發(fā)展了研究原子中赫茲共振的光學(xué)方法。 ? 光泵磁共振技術(shù)自 50年代初，法國(guó)物理學(xué)家卡斯特勒首先提出以來，獲得了迅速發(fā)展。目前，在基礎(chǔ)研究方面，廣泛用于原子、分子能級(jí)的精細(xì)和超精細(xì)結(jié)構(gòu)及其它各種參數(shù)的精密測(cè)量，對(duì)原子分子間各種相互作用進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。在應(yīng)用技術(shù)方面利用光泵磁共振原理發(fā)展出兩種精密儀器，原子頻率標(biāo)準(zhǔn)（原子鐘）和原子磁強(qiáng)計(jì)。由此卡斯特勒獲得了 1966年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng) 七、傳感及測(cè)量技術(shù) ? 傳感器 （ Sensor, Transducer） 是完成信息拾取 、 傳輸和轉(zhuǎn)換的器件 。 光 纖 傳 感 器（ Optical fiber sensor） 則是以光纖為功能材料的傳感器 。 經(jīng)典的傳感器是將非電量轉(zhuǎn)換為電量 ， 而光纖傳感器則是將非光量轉(zhuǎn)換為光量 。光纖傳感器與經(jīng)典傳感器的區(qū)別是 ， 光纖傳感器以光作為感知信息的載體 ， 而不是電；采用光纖傳送信息 ， 而不是導(dǎo)線 。 光纖傳感具有靈敏度高 、 抗電磁干擾以及耐腐蝕防燃等特 ? 光子計(jì)數(shù)也就是光電子計(jì)數(shù) ， 是微弱光（ 低于 1014W） 信號(hào)探測(cè)中的一種新技術(shù) 。 它可以探測(cè)弱到光能量以單光子到達(dá)時(shí)的能量 。 目前已被廣泛應(yīng)用于喇曼散射探測(cè) 、 醫(yī)學(xué) 、 生物學(xué) 、 物理學(xué)等許多領(lǐng)域里微弱光現(xiàn)象的研究 ? 橢圓偏振測(cè)量（橢偏術(shù)）是研究?jī)擅浇殚g界面、表面或薄膜中光學(xué)性質(zhì)變化的一種光學(xué)方法，其原理是利用偏振光束在界面或薄膜上的反射或透射時(shí)出現(xiàn)的偏振變換。在各種已有的測(cè)定薄膜厚度的方法中，如干涉法等，橢偏法是能測(cè)量厚度最薄和測(cè)量精度最高的一種，而且測(cè)量是非破壞性的，并能在一次測(cè)量中同時(shí)測(cè)定膜厚及折射率 ? 太陽電池 ， 也稱為光伏電池 ， 是將太陽光輻射能直接轉(zhuǎn)換為電能的器件 。 由這種器件封裝成太陽電池組件 ， 再按需要將一塊以上的組件組合成一定功率的太陽電池方陣 ， 經(jīng)與儲(chǔ)能裝置 、 測(cè)量控制裝置及直流 交流變換裝置等相配套 ， 即構(gòu)成太陽電池發(fā)電系統(tǒng) ， 也稱為之光伏發(fā)電系統(tǒng) ? 世界上第一塊實(shí)用型半導(dǎo)體太陽電池是美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室于 1954年研制的。經(jīng)過人們40多年的努力，太陽電池的研究、開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化已取得巨大進(jìn)步。目前，太陽電池已成為空間衛(wèi)星的基本電源和地面無電、少電地區(qū)及某些特殊領(lǐng)域（通信設(shè)備、氣象臺(tái)站、航標(biāo)燈等）的重要電源
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