电子──空穴液体

电子──空穴液是贝尔实验室的海纳斯 (J.R.Haynes)于1966年在极低温度下的硅单晶中首先观察到的。一块纯净的硅或锗的温度降低到绝对温度几度以下,靠热激发几乎不足以使价带的电子激发到导带上去,此时硅或锗中自由载流子极少,若采用适当波长的激光(其光子能量至少等于半导体价带与导带之间的能隙)照射半导体表面,例如用钕玻璃激光器产生的很强的红外辐射射到锗的表面,会产生大量的电子与空穴,由于电子与空穴的相互作用,一个电子和一个空穴在低温下可形成一个激子。一个激子很象一个氢原子,一个带员电的电子绕着带j巳电的空大运动。在激光…     

计时佼佼者──原子钟

在时间标准发展史上，出现过一级时标如世界时、历书时，二级时标如日晷、刻漏和近代的机械钟、石英钟，但论最高精度和最高稳定的计时装置；当数５０年代问世、７０年代发展成熟的原子钟．还在１９６７年，国际计量大会就决定：以零磁场下１３３Ｃｓ铯原子基态两个超精细结构能级间的跃迁频率作为国际通用频率标准，与它相应的电磁波振荡９１９２６３１７７０个周期为１ｓ．如今全球都以铯钟作计时标准．美国９３年启用的７号铯钟，１００万年误差不超过１ｓ．我国自行研制的铯钟３０万年误差也不超过１ｓ，成为世界八大先进授时国之一，参…     

燃料电池──未来的动力

 内燃机统治运输业和小规模能量的时代历时很长了,它能被什么取代好像是难以想象的。但对交通和环境影响的关注正日益增强。关于洁净燃料的立法已经提出来了。随着工业技术的进步,通过高效率的发动机和催化体系,已经降低了内燃机排放物的污染。但随着越来越多的国家工业化,在２１世纪中叶,将会有１０亿辆汽车出现在公路上。传统发动机的改善是否足以避免全球变暖和交通污染对健康的直接威胁,是让人怀疑的。人口密集的城市加利福尼亚,最先体验到空气污染的威胁,在１９９４年提出了“零排放车辆”的倡导。根据倡导的目标,到１９９８年零排放的新车辆要达到２％,２０００年增长到５％,２００３年增长到１０％。     

物理学──新技术的先导

物理学是研究物质运动的最普遍的形态(力学的、热学的、电磁学的等等)以及它们之间相互转化的一门基础科学.物理学基础研究的目的在于认识物质运动的客观规律和揭示不同层次的物质的内部结构.但历史事实证明,作为基础科学的物理学其研究结果往往能够变成改造世界的强有力的工具     

真空隧道──显微新技术

扫描隧道(电子)显微镜(STM)利用极锐的针尖探查表面电子波函数,可以分辨出表面上分立的原子,揭开了表面上台阶、平台和原子列阵的一个新世界. 我是在1982年4月,飞临大西洋上空时,看到真空隧道显微术的报道的.当时我们完成了声学显微术方面的工作,几个月来正在为斯坦福显微术研究组寻找新方向而烦恼.我正在考虑的方案不少,诸如建造X射线显微镜等,但没有一件事可以定下来.我本想利用这次飞往伦敦参加会议旅途中的时间,摆脱掉烦恼。认真思考思考.在去机场的路上,我在我的办公室前停了一下,带上最新一期的 Physics Today,当我打开它的时候正…     

回旋加速器之父──劳伦斯

１生平简介欧内斯特·劳伦斯（ＥｒｎｅｓｔＯｒｌａｎｄｏＬａｗｒｅｎｃｅ）于１９０１年８月３日出生在美国南达科他州的一个书香之家．他早年就学于南达科他州的坎顿和皮尔国立学校，是一位非常聪明的学生．他从小喜读科学书籍，近九岁就对无线电发生兴趣，喜欢制作一些电报、电话装置．由干劳伦斯刻苦学习和雄心勃勃，他年仅１６岁就提前一年从中学毕业．１９１８年秋，他考入诺思菲尔德的圣奥拉伏学院．一年后，转学到南达科他大学．他最初报考的专业是医学．由于受一位堂兄过早病逝以及他父母对他人关心的影响，劳伦斯从小就决心当医…     

FTIR──激光Q开关

一、引 言 Q实变是压缩光脉冲宽度的一种技术.由于压缩脉宽使光子简并度提高若干数量级,实现了光的二次谐波、光的差频与和频、光的参量放大和振荡,观察到光的受激拉曼和布里渊散射、强光束自聚焦等一系列非线性光学现象.Q实变技术的出现,推动了激光精密测距、高速全息照相等应用技术的发展;此外,应用在高能、大功率激光产生高温、高密度等离子体方面也取得进展,为受控热核聚变开拓了新的途径. 实现Q突变的开关目前有多种,但是新发展起来的是根据光学折射原理制成的 FTIR Q开关,它具有多方面的优点,它的出现推动了调Q技术的发展. 二、受…     

物质波理论的创始人──德布罗意──祝贺德布罗意九十寿辰

1924年11月,巴黎大学举行了一场不同寻常的博士考试。尽管应试的年轻人发表了令人难以接受的新见解,但考试委员会成员们被应试者的聪明和勇气所感动,为他的大胆假说──物质波理论打开了绿灯。众所周知,物质波就是德布罗意波,这位应试者的名字将永远和物质波紧紧地联系在一起。 出击之前 1892年,路易·德布罗意出生于法国迪埃普的公爵门庭。他在德赛利中学读书时,就显示了出众的文学才华而引人注目。 十八岁时获得巴黎大学历史学士学位,接着又学习法律。年青有为的德布罗意尚无一点迹象表明他日后会成为著名的物理学家。 但本世纪初物理学界…     

智慧的长者──余瑞璜

智慧的长者──余瑞璜张瑞林，陈岗（吉林大学材料科学系，长春１３００２３）余瑞璜１９０６年３月１０日出生于江西省宜黄县崇二都村．他在６－９岁读私塾，１０岁去离家３０里外的崇文书院读高小．１２岁他考取了江西临川省立第三师范学校。１９２５年他考入南京东南大...     

实验教学改革建议──集中实验教学

实验教学改革建议──集中实验教学王保柱．（河北林学院０７１０００）笔者曾在农村中学教过几年物理课，深感中学物理实验有名无实，实验器材严重缺乏，没有实验室，只能做一点演示实验．怎能谈得上对学生实验能力的培养？鉴于这种情况，实验教学改革势在必行．下面谈一...     

新型磁头材料──非晶态合金

磁记录技术已有88年的历史(1898-1986).磁记录技术主要包括录音、录象、电子计算机、录象唱片、磁卡和磁盘等.磁头是磁记录系统中的关键器件之一,它的性能的优劣对整机的技术性能有着直接的影响.为了确保磁头的质量,除了对其进行周密的设计并完善工艺之外,选择优良的磁头材料也极为重要.近年来由于磁记录技术向着高输出、高记录密度、小型化、多品种方向发展,同时又出现了高矫顽力的金属磁带,因而研究适合于各类磁记录用途的新型磁买材料,已成为磁记录材料研究工作的重点之一.非晶态磁性材料由于具有许多适合磁头铁芯用的独特性能,因而近几…     

宏观量子现象──超流动性

1868年8月18日,Lockyer和 Janssen分别在印度和马来亚观察日全蚀,从太阳的发射光谱中发现了浅黄色的5876A线.他们猜测这是地球上尚未发现的一个新元素的谱线,并称它为Helium(氦). 1895年,Ramsay在地球上也找到了氦,主要在铀矿中.大气中氦的体积仅占10-6-10-5,是稀有气体. 1908年,荷兰Leiden实验室的昂内斯液化了最后一个“永久气体”──He气.最常见的He的同位素是He4,其沸点是4.215K,是当时所有气体中沸点最低的.(后来发现He3的沸点是3.19K,He3也有超流特性,但机制与He4不同).氦气的成功液化,开创了低温物理这一新的研究领域. 一、液…     

地球能量之源──太阳能

 地球上的所有生物都离不开能量．没有能量,地球将是一片死寂;没有植物,没有生命,没有四季,也没有风雨雷电……．人类的生存是一刻也离不开能量的．从古至今,人类生存所必需的能量几乎全部都间接或直接地取自于太阳．太阳能为人类生存提供了各种植物的化学能．太阳能使地表水蒸发而形成雨和雪,它们的一部分汇合在一起形成河流,利用河流,农业可灌溉良田,工业可水利发电．太阳能加热空气,热气流上升形成风,风能过去用于行船,当今用于发电．就连当今最重要的能源──煤炭、石油、天然气等化石燃料,都是各种古代生物把太阳能转化为化学能固定下来后,又经过漫长的年代沉积在地下演变而成的．     

德高昭然──纪念汪德昭院士

“价值”作为一个经济学名词,其亲和力确实惊人,渗透各种缝隙,覆盖了许多待装饰事物的表面,更流行于“观念”之类的精神领域．这或许是有道理的,因为每个人都是社会中的人,依赖别人活着,同时还以自己的贡献帮助别人活着,因此人和人之间都是交易,为了保证交易的公平性,必然要有“价”和“值”。不过也有很多很多例外。比如,我国许多老科学家放弃优裕的生活和科研条件回到祖国,正是他们的播种和耕耘,才有了今日虽还不丰满但也己成林的科技园地,然而他们多半不会接受此类颂扬,说是实现了他们人生的“自我价值”,驱使他们回国的…     

核武器家庭的新成员──中子弹

 １９９９年,中国政府严正宣布：中国早已掌握了中子弹技术且拥有了自己的中子弹。此消息极大地震撼了世界各国,也有力地回击了个别国家对我国所掌握的核技术的恶毒攻击。我国国防科技人员几十年的心血铸就的神秘杀手──中子弹,它到底为何物呢？让我们掀开它的面纱来看看。 一、中子弹的概述及特点 中子弹是一种以高能中子为主要杀伤因素,相对减弱了冲击波和光辐射效应的一种特殊的小当量战术核武器,它是在小型氢弹的基础上发展起来的。 和普通核武器相比,中子弹还有以下几个特点： （一）早期核辐射效应强。原子弹和氢弹都是杀伤和破坏力极强的核武器,这样的武器会毁灭对方,但对使用者本身也没有太多的实际利益。     

物质的特殊形态──超微粒

固体材料的超微粒及其聚集体、超聚合物、超弱固体的研究正在开辟材料科学的一个崭新的研究领域[1].超微粒及其形成物的不寻常的特性,使它们在电子工业、催化剂工业、磁性材料及陶瓷材料等的研制方面越来越引人注目,给理论和实验工作者提出了许多新的课题.由于超微粒在磁性、内部压力、光吸收、热阻和熔点等方面有种种特殊的性质,因而被称为通往二十一世纪的新材料. 所谓超微粒是指那些由于粒度变得极小(1—100 um),因而表现出与物质本来的性质明显不同特性的粒子. 一般我们所说的“看到”一词,是指感受到照射在物体上的光的明暗,但如果被观…