原子力显微术

德国的G.Binnig和瑞士的H.Rohrer研制成功能观察到物体表面原子象的具有超高分辨率的扫描隧道显微镜(scanning tunnelingmicroscope,简记为STM),并因此而获得了1986年诺贝尔奖金物理学奖.STM的出现,导致了许多用针尖在物体表面上扫描这种形式的,但具有不同“扫描探头”的显微镜的出现.原子力显微镜(atomic force　microscope,简记为AFM)就是这类新装置中的一种. G.Binnig 早在1985年就提出了原子力显微镜的设想.STM是用隧道电流来成象的.G.Binnig想到为什么不用力来成象呢?如果能用力来成象,会比用电流来成象更优越.因为它不仅能用…     

费因曼的科学洞察力

诺贝尔奖金物理学奖获得者美国加州理工学院教授 R.P.费因曼不幸于 1988年2月去世.就在这个月的《今日物理》上发表了他写的长文《挑战者号事故调查中一个外行人的内行见解》.从这篇文章我们可以清楚地看到,他为人正直,办事认真,具有非凡的科学洞察力.这篇文章很长,在这里我们只能作简单的介绍. 在挑战者号失事后几天的一个星期五,美国国家航空航天局(NASA)代局长、费因曼教授以前的学生Graham打电话邀请他参加事故调查.他本来不想参加,因为他原则上不愿为政府做任何事情.经过他的朋友们和他妻子的劝说,他才同意了.下一个星期一的下午四…     

理查德·费因曼

理查德·费因曼(Richard Feynman1918-1988)于1988年2月15日逝世.他是自第二次世界大战以来最伟大的物理学家之一,我相信他也是最富有创造力的物理学家.他因在量子电动力学方面的工作而获得1965年诺贝尔奖金物理学奖.1948年,费因曼与Schwinger和朝永(Tomonaga)(他俩与费因曼同时获奖)一起证明了量子电动力学可以蹦重正化,消除无限,所以量子电动力学对所有可观察的量都产生一个有限的结果.Schwinger和朝永的做法是,在已有的理论基础上采用灵活的方式处理问题.费因曼则是发明一种全新的方法来处理薛定谔(或狄喇克)方程.这是费因曼物埋学灼典…     

最近物理学综述评论文献题录

88-384.击波对宇宙线的加速.154(1988),No.1,49— 91.参 170.88-385.熵,无序.熔化.154(1988),No.1,93—122. 参95.88-386.从超点阵到超原子. 154(1988),No.1,123— 132.参24.88-387.三体电子附着分子.154(1988),No.2,177— 206.参119.88-388.衍射分离:三十五年以后.154(1988),No.2,207— 242.参 120.88-389.电子显微镜和电子显微学的发展(Nobel 物 理奖演说).(E.Ruska)　154(1988),No.2,243—259.参 32.88-390. 扫描隧穿显微镜—从诞生到青年期(Nobel 物理奖演说).(G·Binnig　et　al) Hayk,154(1988),No.2,261—278.参55.88-391.修正…     

1989年诺贝尔奖金获得者Ramsey,Dehmelt及Paul为建立高时基作出的贡献

瑞典皇家科学院将1989年诺贝尔奖金物理学奖授予了哈佛大学的N.Ramsey、华盛顿大学的H.Dehmelt 和波恩大学的W.Paul以表彰他们在发展高精度原子光谱中所作的巨大贡献.他们的工作是当代艳原子钟及今后基于单个孤立离子跃迁的原子钟的基础.由于他们的出色工作,人们可以对广义相对论和量子电动力学在实验上进行验证并精确地测量一些基本物理常数. Ramsey荣获诺贝尔奖金物理学奖是因为他的分离振荡场的工作以及其在氢钟和其他原子钟上的应用.为克服Rabi方法中静磁场各向异性对测量精度的影响,Ramsey提出了分离振荡场的方法[1],此工作应用于…     

著名物理学家谈超弦(五)

 理查德·费因曼去世前是美国加利福尼亚理工学院物理系的教授.他被公认为是现代粒子物理理论和量子场论的一位奠基人.由于他关于量子电动力学的开创性工作,曾荣获诺贝尔奖.作为现代基础物理学界的一位元老,他对于超弦理论的批评特别中肯.1988年他因病与世长辞.问:几年前斯替芬·霍金(Stephen Hawking)说过,理论物理学的末日似乎已经为期不远了.     

显微镜概述

 人类总要不断探索微观领域的秘密,要亲眼见到超微尺度的自然现象,显微镜是人们所能依赖的最好工具。在历史的长河中,显微镜经历了光学显微镜,电子显微镜,扫描隧道显微镜,扫描探针显微镜的漫长历程。由于显微镜的研制也曾造就了四位诺贝尔物理奖得主,显微镜促进了科学技术的发展,特别早期对生物医学领域做出重要贡献,而科学技术的发展及理论突破又是产生更新型显微镜的温床和催化剂。一、光学显微镜人类对于生物微观世界的认识,有着一段漫长的历史,与显微镜的发明与改进密切相关。     

J.J.汤姆孙——波导理论的先驱

约瑟夫·约翰·汤姆孙爵士(Sir JosephJohn　Thomson,1856-1940)[1],1906年因发现电子而荣获诺贝尔奖金物理学奖.1911年他解释了正射线(positive rays),成为F.W.Aston(1877-1945)关于质谱研究工作的先导,并促进了同位素的发现.他一生发表过许多著作,并曾任英国皇家学会会长,是科学史上一位卓越的科学家. 1893年,J.J.汤姆孙发表了一部著作:《关于电磁学新研究的笔记──克拉克·麦克斯韦教授“论电学与磁学”的续篇》[2].鉴于这部著作的重要性,我们从美国威斯康星大学物理系获得了该书内容的部分复印体.本文是恨据这些第一手材料进行研究…     

Bi_2Sr_2Ca(Cu_(1-x)Zn_x)_2O_(8 δ)单晶体的扫描隧道显微谱

198 6年 ,ＩＢＭ苏黎世实验室的两位科学家因研制成功扫描隧道显微镜 (ＳＴＭ )而被授予诺贝尔奖 ;同年 ,同是这个实验室的Ｂｅｄｎｏｒｚ和Ｍ櫣ｌｌｅｒ发现了铜氧化物高温超导体 ,为此 ,他俩于次年也获得了诺贝尔奖 .最近 ,来自美国加州大学的Ｐａｎ等利用ＳＴＭ完成了一项有关高温超导机理的重要研究 .他们的研究对象是Ｚｎ掺杂Ｂｉ - 2 2 12单晶体 .通过拓扑成像和隧穿谱的测量 ,研究者们发现 :在杂质原子Ｚｎ格点的周围存在“十字样”的局域杂质态———这是该效应被预言以来首次获得的实验观察 .尽管高温超导体的组分、结构复杂多样 ,…     

原子钟与拉姆齐──1989年诺贝尔奖金物理学奖获奖工作介绍

本文简要介绍了 １９８９年诺贝尔奖金物理学奖获得者之一诺曼·拉姆齐（Ｎｏｒｍａｎ Ｆ. Ｒａｍｓｅy ）的生平及其对原子钟的发展所作出的杰出贡献．     

SSX—1型实用扫描隧道显微镜

本文综述了能够直接观察到单个原子的场离子显微镜、透射电子显微镜、扫描隧道显微镜，报告了ＳＳＸ－１ 型实用扫描隧道显微镜主要特点与改进之处，和开展扫描隧道显微学研究所取得一些结果．     

费因曼和量子场论

一、通向量子电动力学之路 1965年10月10日,瑞典国王向费因曼和朝永振一郎、施温格三位教授颁发了诺贝尔奖金物理学奖,以表彰他们对发展量子电动力学所做的奠基性工作.这些工作中,特别值得称颂的是由费因曼创造的并以他的名字命名的费因曼图方法,它对现代物理学的发展起了极其重要的作用. 本世纪三十年代,现代物理学基石之一的量子力学正处在蓬勃发展的时期,费因曼作为麻省理工学院的一位大学生,他深深感到“电和磁的量子理论完全不能令人满意”是当时理论物理学的一个基本问题.他对海特勒(Heiter)和狄喇克的两本著名的量子力学经典著作给…     

2014年度诺贝尔物理学奖获得者

<正>2014年诺贝尔物理学奖被授予日本科学家赤崎勇、天野浩和日裔美籍科学家中村修二,用以表彰这三位科学家在20世纪90年代分别独立在开发蓝光LED技术上的卓越贡献。诺贝尔奖委员会高度称赞了这三位科学家的研究成果,指出他们的发明具有巨大的意义,并强调诺贝尔奖的建立就是要奖励那些旨在造福人类福祉的科学家们。     

邮票上的物理学史“非汉字符号”——居里夫人

190 6年皮埃尔因车祸去世后 ,居里夫人接替他担任巴黎大学教授 ,她是巴黎大学理学院第一位女教授 .她二话没说 ,就把皮埃尔中断的放射性课程继续下去 ;并且继续提纯镭 .1 91 0年她提炼出纯粹的金属状态的镭 .1 91 1年 ,由于发现钋和镭以及提炼出纯镭的工作 ,她独立获得了诺贝尔化学奖 (图 1 ,瑞典 1 971年 ) ,成为第一个两次获得诺贝尔奖的人 .也是在 1 91 1年 ,居里夫人接受朋友们的建议 ,竞选法国科学院院士 (对手是发明无线电检波器的布冉利 ) .她得到许多著名科学家的热烈支持 .但是主持会议的主席在会上公然宣称 :“把科学院的大门敞开…     

简单的实验,深远的影响──纪念喇曼诞生一百周年和喇曼效应发现六十周年

1928年的某天,在印度加尔各答一间简陋的实验室里,40岁的喇曼正用一个大透镜将阳光聚焦到一瓶苯的溶液中.经过滤光的阳光呈蓝色,但是当这一束光进入溶液之后,奇怪的事情发生了,除入射的蓝光之外,喇曼还观察到了很微弱的绿光.不久喇曼在论文中宣布,这是光与分子相互作用而产生的新的辐射带.一个科学上意义重大的喇曼散射效应就这样被发现了.两年后,喇曼获得了1930年的诺贝尔奖金物理学奖. 一、成功来自勤奋的耕耘 一个印度人,在当时还是英国殖民地的印度,能做出这样伟大的发现,似乎是不可思议的.美国贝尔电话实验室的诺贝尔奖金物理学奖获得…     

洞察表面原子和电子结构的隧道显微镜

具有原子显象能力的扫描隧道显微镜(STM,scanning tunneling microscopy),不仅能在原子尺度范围内显示定域的表面原子结构的象,而且能同时获得定域的表面电子结构等方面的信息.对长期争执不休的Si(111)7×7,Au(110),Au(100)的表面再构及氧在Ni(110)表面吸附等复杂问题,首次给出准确可靠的表面原子结构的信息.STM的发明使人们对原子世界的认识大为深化,同时也打开了一个广阔的研究和应用领域.为表彰发明人作出的重大贡献,G.Binnig和H.Rohrer获得了1986年诺贝尔奖金物理奖(与电镜发明人鲁斯卡分享). 1992年,在凝聚态国际会议上发布STM…     

两种中微子实验与1988年诺贝尔奖金物理学奖

三位美国物理学家莱德曼、施瓦茨和斯坦博格因在２６年前进行的一项导致发现两种中微子的实验而荣获了１９８８年的诺贝尔奖金物理学奖．本文回顾了人类对中微子的认识过程，详细地描写了这项实验的具体细节，分析了这个发现的重要意义，并展望了高能物理在这一领域的发展前景．     

解读量子围栏

 现行《高中物理(必修加选修)》第三册(人民教育出版社,2003年6月第1版)第40页第二十一章《量子论初步》的章首图片(如图1所示)是利用扫描隧道显微镜(STM)拍摄的“量子围栏(quantumcorral)”照片。本文就先来介绍扫描隧道显微镜的诞生过程和工作原理,进而解读“量子围栏”。一、扫描隧道显微镜的诞生过程自有人类文明以来,人们就一直为探索微观世界的奥秘而不懈努力。1674年,荷兰人列文虎克(A.Van.Leeuwenhoek)发明了世界上第一台显微镜,首次观察到血红细胞,从而开始了利用仪器研究微观世界的新纪元,开阔了人类的观察视野,但是由于受到光波波长的限制.     

北京大学聘请沈元壤先生担任客座教授

1986年 12月 22日,北京大学校长丁石孙教授把聘请担任客座教授的聘书送给了著名物理学家、美国加利福尼亚州立大学伯克利分校教授沈元壤.沈元壤先生生于上海,在台湾大学毕业后赴美攻读博士学位,是诺贝尔奖金物理学奖获得者、哈佛大学教授Bloem-bergn的学生.沈元壤教授是非线性光学这一新的物理学领域的开拓者之一.他在非线性光学的一系列的基本问题上的贡献是众所周知的.七十年代以来,他致力于利用各种非线性光学效应来研究原子、分子物理和凝聚态物理,取得一系列重要成果,也开辟了一些新的研究领域,特别是近年来他率先开辟了利用非线性光…     

为什么诺贝尔物理奖与中国人无缘

 获诺贝尔奖,有两种情况:(一)是知道在哪里可以获奖.例如,在1983年前,物理学家涤知,谁找到Z°粒子,谁可以获诺贝尔奖;现在,人们确信,在SSC(超级超导对撞机)上探索质量起源,肯定可产生诺贝尔奖.(二)不知道有无可能以及什么时候会取得惊人成果.例如,STM(扫描隧道显微镜)即是.