激光与冠心病

 美国的梅曼(Maiman)在1960年研制出世界上第一台激光器后,激光技术不久就在医学中开始广泛应用。冠心病一直是困扰人类的“恶魔”,随着社会的不断发展、生活水平的不断提高,老龄化问题日益突出,冠心病的患者数不断攀升。激光技术及其相关技术的不断发展与完善,使其在冠心病的治疗中发挥了重要作用。一、冠心病及其治疗方法心脏是人体血液循环系统的动力中心。由于心脏持久而有节律地收缩,使得血液在血管中流动不息,体内各器官和组织得到充分血液和养分的供应。如同身体其他部位的器官和组织一样,心脏自身也需要氧气和营养成份,供养心脏的血液由冠状动脉输送。     

激光与美容

 随着生活水平的提高,人们对美的追求日益强烈,为了满足这一需求,科学工作者一直在不断的尝试,从传统的药物美容发展到如今的激光美容,让人们对美容的前景大为看好,激光美容的快速、安全、高效将引领美容业进入一个新的时代。一、激光机理激光,英文全名为lightamplicationbystimulatedemissionofradiation意为“受激辐射光放大”,简称laser。激光是一种颜色很纯,能量高度集中的光,它具有任何常规光源无法比拟的特点。激光在美容领域中的应用正是由它本身的特点决定的:它具有单色性好,方向性好,高功率密度等特性。     

光敏药物与激光治癌

 “癌魔”作乱于人世已有它漫长的历史,近年似乎更为猖獗.世界许多国家曾大量耗资与“癌魔”宣战,其结果如何?大量事实证明进展甚微,“癌魔”的幽灵依然在世界各地游荡.然而,光敏药物与激光的出阵,为人们战胜“癌魔”提供了新的希望.     

激光技术在癌症治疗中的应用

 1960年,梅曼成功地研制出世界上第一台激光器--红宝石激光器.此后不久,红宝石激光器就首先在眼科疾病的治疗中得到了应用,开创了激光技术在医学领域应用的新篇章.     

激光技术在眼科中的应用

 1960年,梅曼成功地研制出世界上第一台红宝石激光器之后,红宝石激光就首先在眼科疾病的治疗中获得了成功的应用,这不仅标志着激光医学应用的开始,而且也为激光技术在眼科中的应用奠定了基础。     

中国、苏联卫星和美国科学——从谢家麟的经历看中美科技

 就在美国努力应对一场严重的经济衰退和其他挑战的时候,中国及其科技上的进步越来越成了美国全国关注的一个中心议题。例如,2011 年1 月25日,巴拉克?奥巴马总统在他的国情咨文中,就以中国和印度的崛起来说明“世界已经发生了变化”,尤其反映在全球对工作机会的竞争上。他并具体举例,提到中国的两项成就：“建成世界上最大的民营太阳能研究设施” 和“世界上最快的计算机”。他认为“这是我们这一代人的‘苏联卫星时刻’(Sputnikmoment)”,呼吁美国增加科技与教育投资,发誓要“在创新、教育、建设方面超过世界其他各国”。     

超快强激光及其应用——从2018年诺贝尔物理学奖谈起

 激光是20世纪人类的重大发明之一，经过近60年的发展，已成为人们认识世界和改变世界的有力工具。由于其独特的性能，激光又有“最亮的光”、“最准的尺”以及“最快的刀”等美誉，并与我们的生活息息相关，如人们熟知的激光眼科手术、激光打印、激光武器、光纤通信、激光美容、激光测距等等。在科研领域，与激光物理相关的研究是非常活跃的内容，不断涌现出激动人心的发明和创造，与激光直接相关的诺贝尔奖已有十几项之多。2018年的诺贝尔物理学奖再一次颁给了从事激光技术研究的三位科学家：其中美国科学家阿瑟·阿斯金（Arthur Ashkin）因为发明光镊技术（OpticalTweezer）获得一半奖金；法国科学家杰拉德·穆鲁（Gérard Mourou）和加拿大科学家唐娜·斯特里克兰（Donna Strickland）因为发明啁啾脉冲放大（ChirpedPulse Amplification，CPA）技术而分享另一半奖金。实际上这两项发明相互之间没有多大关联，光镊技术大多用到低功率的连续激光，而啁啾脉冲放大技术针对的则是峰值功率极高的超短脉冲激光。超短脉冲激光，也被称为超快激光。经过激光物理学家们的多年努力，超快激光技术已催生了多个崭新的学科，为我们认识世界提供了前所未有的强大工具。     

纳米技术与我们的生活

 近年以来,“纳米技术”这一词汇不断见诸于媒体,“纳米概念”也被炒得火热。随着“纳米”这个概念逐渐被越来越多的人所认识,纳米产品也已经不再是可望而不可及了。纳米,这个小而又小的尺度永远不可能用肉眼看见,但纳米技术的应用正在改变和即将改变我们的生活。一、纳米与纳米技术“纳米”是一种几何尺寸的度量单位,1纳米为百万分之一毫米,也就是十亿分之一米,约相当于45个原子串在一起的长度,更直观地讲,头发丝的直径就有七八万纳米,因此,纳米世界是一个肉眼看不到的相当微观的世界。     

利用激光钻井

 20世纪60年代,具有方向性强、亮度大、单色性好及相干性好等特点的激光一经出现就引起人们广泛关注,现已广泛应用于军事、医药、人民生活及生产技术等各个方面。冷战结束后,美国国会委托国防部“星球大战”防御部把激光技术用于石油工业,如应用激光技术在卫星上测定油气田开发过程中地面的沉降,用于对采收程度的监控,为制定开发计划提供原始资料;分析不同类型的原油;利用高功率激光切割机械、钻孔、钻探油/气井及射孔等。其中激光钻井技术最具有吸引力,美国能源部预言:“激光钻井技术上的突破,能产生像上个世纪初旋转钻机取代顿钻机那样的根本性转变。     

“3+综合”考试下的物理教学

 随着“3+综合”考试制度在全国范围内推广,物理学科不再是“3+2”模式下的1/5。相对于数、语、外来说,将由高考中并重的地位沦为“副科”,这是否意味着中学物理教学的意义将被削弱?在新的考试制度下,如何搞好物理教学?这将取决于“3+综合”考试对物理学科的要求和中学物理教学的意义。一、“3+综合”考试“3+综合”考试是“3+Ｘ”模式的一种形式,仅从教学的角度讲,它的意义也是重大的。首先在于它适应现代科技发展的特征。由于人的认识研究能力和精力的限制,同时也为了学习的方便,科学被人为地分解成各个学科,形成了越来越多的门类,使人对自然界的认识在一定程度上深刻、全面了。     

光纤在通信领域中的应用

 能够传播光的纤维丝称作“光导纤维”,简称“光纤”。信息高速公路就是以现代通信技术和计算机网络为基础,用大容量的光纤作为铺“路”材料,集话音、数据、图像和文字为一体的多媒体信息源为“车”,这些“路”和“车”便构成了“信息高速公路”。对光纤的研究、开发和利用,是以物理学为基础,经过对光传播的研究、光谱的分析、材料的筛选、以及半导体激光器和光电检测器件的研制,在通信领域取得了成功,是物理学和无线电通信的完美结合。 一、光纤的问世 通光的材料和结构对于光信号的通过能力有一定的影响,这就是我们常说的损耗。光纤损耗的主要原因在于玻璃中含有过度金属离子以及拉丝工艺。     

谈谈气体称量定律及其表达式

 从以往的经验或知识中得出来的科学命题,能否进一步被人们认同为科学定律,这决定于对这个命题的证明(常常是数学证明)是否“真”,而在几种证明“同真”时,则又决定于是否存在“美”。“我选择美”是科学家普遍的心理写照,只有既“真”且“美”的证明,才能使科学命题在人们心目中顺理成章、水到渠成地升华为科学定律。由于在物理实验中充了气的黄铜球比真空时的黄铜球重,所以人们不难从力平衡知识中直觉得到这样一个科学命题,即“气体重量等于下方气压减上方气压”,对于这个可以直觉出来的命题,有关教科书是用微分来证明的。     

光梳与光钟

 2005年10月4日,在光学领域的理论和应用方面做出卓越贡献的3位科学家荣获诺贝尔物理学奖。美国的罗伊·格劳伯因为对光学相干的量子理论的贡献而获得奖金的一半,美国约翰·霍尔和德国的特奥多尔·亨施因为对激光精密光谱学发展做出的重要贡献而分享另一半奖金。格劳伯早在1963年就通过自己先驱性的工作,提出了“相干性的量子理论”,不仅解决了一些基础性问题,而且也为一门全新的学科---量子光学的创立奠定了基础,他也因此被誉为“量子光学之父”。而霍尔和亨施则在利用激光进行超精密光谱学测量方面成就斐然,尤其是为完善“光梳”技术做出了重要贡献。     

漫谈微观粒子的波粒二象性

 物质世界是由什么组成的,其最小的组成单元是什么,这些“单元”或“微粒”具有什么特点,一直是古往今来人们十分感兴趣的问题。早在我国战国时期,哲学家公孙权就曾说过:“一尺之棰,日取其半,万世不竭。”人们在不断地“切割木棍”的过程中逐渐进入了微观领域,并用在上世纪建立起来的、被誉为20世纪物理学两大支柱之一的量子力学来反映微观粒子特有的运动规律。微观粒子的波粒二象性就是量子力学中最基本、最重要、也是最具创新性的概念之一。对它的理解是一件既让人着迷又略感困惑的事情。     

激光技术在航天领域的应用——激光火箭推进

 自1960年,美国人梅曼研制成功世界上第一台激光器一红宝石激光器,到现在已40多年了,随着激光技术的不断发展,新型激光器不断研制成功,激光技术已广泛应用于军事、通讯、医疗、计算机等各个领域。     

物理学所蕴涵的人文基因

 科学“求真”,人文“求善”,两者交融则“生绿”,即“求美”。现代高等教育应是科学教育与人文教育融为一炉的“绿色教育”。因为只有这种真、善、美有机统一的教育理念与模式,才是今天素质教育对人的培养所追求的最高目标。一则它可以使受教育者自觉地陶冶与纯洁思想感情、升华精神境界、树立对国家、对民族的高度责任感和使命感,即培养学生“钟情于爱国”的大德;二则它能活跃与完善青年人的思维能力、优化思维过程、开启作为万物之灵的人的固有灵性、发挥人类进化500万年来所形成的巨大潜能,极有利于学生“不断创新”。     

自由电子激光——“新金矿”

 一、“新金矿”1986年5月著名物理学家杨振宁博士来华讲学时,有人问他:“应当选择哪些领域研究才有发展前途?”他在回答中特别提到了准晶和自由电子激光(以下简称FEL),并说:“这好比淘金矿,当然以淘新金矿为好.”为什么杨振宁把研究FEL称为“淘新金矿”?这可从人类对电磁波资源的开发利用中得到答案.我们知道任何一种光都是一种电磁辐射,激光也不例外,它是整个电磁辐射波谱中的一个组成部分.整个电磁辐射波谱包括有长波、短波、微波、红外、可见光、紫外、X射线、γ射线等多个波段.     

王淦昌先生与核物理基础研究

 王老是一位德高望重、科学成就享誉世界的著名科学家。他是我国粒子物理、核物理和惯性约束激光物理的主要奠基人和卓越的开拓者之一，他做出了开创性的重大科学贡献。在我国发展核武器的事业中，他立下了不朽的功勋，获得“两弹一星功勋奖章”。他的光辉一生已载入历史史册。     

20世纪科技发展的一、二、三、四

 20世纪已落下了帷幕,回眸100年,人类在科学发展的道路上经历了艰苦卓绝的探索研究和奋斗,以自己的理性和智慧创造出了前所未有的辉煌,科学和技术在各方面取得了惊人的成果。“一台电脑”带来信息化时代“两大理论”从根本上改变了人类对世界的认识以“三大工程”为代表的高新技术,显示了科学对人类生活世界的重新改造和塑造的能力“四大模型”是以物理学革命为先导的理论自然科学的主要成就,使人类对宇宙和生命的认识更加深化。科学给人类带来物质文明和精神文明,开创了一个新时代。     

磁悬浮技术与磁悬浮列车

 随着上海磁悬浮线的全线开通,“磁悬浮”技术成为当前热点话题之一,并受到媒体的重视。磁悬浮列车的原理并不深奥。简单说是运用磁铁“同性相斥、异性相吸”的性质,使磁铁具有抗拒地心引力的能力,即“磁性悬浮”。科学家将“磁性悬浮”这种原理运用在铁路运输系统上,使列车完全脱离轨道而悬浮行驶,成为“无轮”列车,时速可达几百千米以上。跟飞机差不多了!这就是所谓的“磁悬浮列车”,亦称之为“磁垫车”。一、“磁性悬浮”原理磁悬浮技术的研究源于德国,早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理,人们称之为磁悬浮之父,并于1934年申请了磁悬浮列车的专利。