希格斯玻色子在LHC上的发现

<正>1.引言苹果成熟以后会掉到地面上,而不会四处乱飞,是因为苹果和地球间存在引力。引力的起因是质量。现在要问质量从何而来?我们知道任何物体都是由分子构成,分子由原子构成,原子由原子核和电子构成,而原子核由质子和中子构成,质子和中子都由夸克组成。夸克和电子到现在为止没有发现有更深层次的结构,因此被称为基本粒子。实验证明质子、中子和电子都具有质量,我们推断组成物体的基本粒子有质量,所以物体就有了     

同步辐射X射线衍射技术

 X射线跟我们眼睛感觉到的可见光一样都是电磁波,但X射线的波长要小得多.我们常说的X射线的波长在0.1埃至10埃之间。而物质的原子或分子的空间排列也在这个尺度范围中.每个原子或分子是一个对波的散射体,根据波的衍射原理,如果物质的原子或分子的空间排列有一定的周期性,则X射线会在物质中产生衍射现象.如果我们收集衍射信号并加予分析,就可以揭示晶体内的原子和分子的空间排列状况.X射线衍射技术正是这样一门科学技术,它在物理学、材料科学、化学、生物学等众多的领域中有着广泛的应用.     

物理教学中的几点思考

搞好物理教学,涉及的方面很多,本文就以下几个问题作一些探讨.1 注意培养学生的物理空间感 自然界是由物质组成的.大到日月星辰,小到分子、原子、电子等,都是物质.对于日月星辰桌椅等,人的视觉可以感受,好理解.但对分子、原子、电子及电场、磁场等,学生很难理解,这就需要给学生一个空间思维感.如讲分子运动论时,可举例:点着火     

原子和分子

一、原子-分子学说的历史发展概述原子-分子学说是近代物理学,尤其是近代化学的基础。从古代起,为了解释自然界的现象,希腊的唯物论学者们就推想到世界上的物质都是由不停的运动着的微粒组成的,然而     

我国物质结构研究的大型实验平台(续)——原子、分子层次的实验设施

大家知道,我们在日常生活中见到的物体大多是由分子组成的,而分子由原子构成。在分子和原子的层次上开展物质结构的研究,对于深入了解物质的性质及其相互转化的规律十分重要,涉及物理、化学、材料科学、生命科学、信息科学和能源与环境等诸多领域。分子和原子的尺寸在10-8～10-6cm的数量级。要看这么小的粒子,不但要看得到(高分辨率),还要看清楚(高准确度),光学显微镜和一般的电子显微镜就做不到了,需要性能更好的"显微镜"。科学家发明了同步     

纳米尺度上的表面电子动力学

 揭示物质结构、物质间相互作用及其运动规律是物理学永恒的主题。经过百多年来的努力,人们已明确了常见物质的基本结构：普通物质是由分子、离子、原子等组成。而作为基本单元的原子又是由电子和原子核两部分结合而成;欲了解物质结构和运动规律就不得不深入地认识原子核周围的电子分布和电子运动形式。原子的运动在相当程度上也是由它们的电子结构和运动规律所决定和驱动的。所以,电子动力学的研究对于理解基本物质组成和动力学规律、探索新奇的物理现象、发展新材料有着举足轻重的影响。     

邮票上的物理学史--气体动理论和统计力学的建立

气体动理论是热学的一种微观理论,用分子的运动来解释物质的宏观性质.它的基本概念有两个:一是物质由大量分子和原子组成;二是热现象是这些分子无规运动的一种表现形式.     

幻数和幻数的最新科研成果简介

 自从德国核物理学家迈耶用轨道和自旋相互作用来解释原子核的结构,并建立了“壳层模型”,由此而获得１９６３年诺贝尔奖后,物理学界一直认为,幻数是固定不变的。而近日,日本科学家发现了新的幻数,说明幻数不是固定不变的。本文仅就这一问题简介如下： 一、什么是幻数 众所周知,一切物质都是由分子构成;分子又是由原子组成;原子都是由带正电的原子核和带负电的电子组成;原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成。不同元素的原子,其原子核质量和原子核中质子、中子的多少是不同的。在质子数、中子数是某个特定数值或两者均为这一数值时,原子核的稳定性就比平均值大。这些数值被称为“幻数”。     

五彩缤纷的物质形态

 “一尺之棰,月取其半,万世不竭。”这是2000多年前春秋时期公孙龙的著名立论。现代科学的发展,正在检验这个立论。这个物质无限可分的思想,也给近代物理学的发展提供了参考。要了解物质的微观运动,就要了解物质的微观结构层次及各层次的粒子运动。众所周知,实体物质是由分子组成,分子是由原子组成。到目前为止,化学上已发现109种元素,数千种同位素。而原子呢,在化学反应里是不能再分的颗粒,但在物理学里,却是可分的。原子是由带正电的原子核和绕核运转的带负电的若干电子所组成。     

当代的光物理学与原子分子物理学

 一、前言光物理和原子分子物理是两个既有区别又有密切联系的学科.原子分子是物质组成的一个基本层次.原子分子物理学是研究这一层次的结构、运动状态及与周围环境和外界条件相互作用的科学.光学是研究光的基本性质,光的产生、传输、接收、显示及其与物质相互作用的科学.随着光学的发展和应用领域的日益扩大,比较偏重应用和技术的部分已逐渐脱离物理学而成为独立的科学技术门类.     

分子运动论发展简述

分子运动论是热学的一种微观理论。它根据的基本概念是:物质是由大量分子和原子组成的,热现象是这些分子作无规则运动的一种表现形式。这种理论的基本精神是:各个分子和原子的运动服从力学规律,而通过统计平均的方法来解释宏观现象。物质结构的原子性,热是运动的表现这两个基本概念起源很早,但真正建立起系统的理论却在十九世纪中叶。开始是气体分子运动     

近代物理讲座第五讲 等离子体物理与受控热核反应简介

一、什么是等离子体1.等离子体是物质的第四态 随着温度的升高,一般物质可经历固态、液态和气态,统称物质三态.在很高温度下,中性的分子和原子将离解和离化,变成电子和离子,物质进入一种新的状态——等离子体态.因此,等离子体可称为物质的第四态. 如上所述,等离子体就是由电子和离子组成的混合物(在未完全电离的等离子体中,还可包括一部分中性的原子和分子).电子和离子分别带负、正电荷,但是它们的电荷总量是相等的,因此从总体来看,等离子体还是呈电中性的.需要指出,并非所有包含电子、离子的气体都能称为等离子体,这里有一个量的要求,称为…     

“展现”场的实在感建立场的物质观

场是一种特殊形态的物质．它又不是由分子原子组成的物质实体，但客观存在．而且具有能量和动量．许多领域得到应用．这就是场所表现出的特殊性．如何在教学中将这种无形物质讲得栩栩如生，淋漓尽致地“展现”于学生眼前．使学生听后，宛如身临其境．对此，应从多方面进行场的物质性教学，     

重夸克偶素的强子跃迁理论

我们知道宏观物体是由分子、原子组成的.原子是由电子和原子核组成的.原子核又是由原子和中子组成的.人们对物质徽观结构和微观运动基本规律的不断深入的研究,推动着物理学不断向前发展.近代粒子物理(又称高能物理)的研究,发现质子、中子和与它们相似的超子等(统称为重子)以及与它们有强相互作用的介子(介子和重子统称为强子)还有更深一层的内部结构.它们是由一种称为夸克的更基本的粒子所组成的.已经知道的夸克有以下几种: u c t(所带电荷为质子电荷的2/3), d s b(所带电荷为质子电荷的-1/3),其中u,d,s,b等夸克的存在已有明确的实验根据,t…     

微观世界的研究——谈高能物理的现状

 高能物理又名粒子物理,研究物质的最基本的组成部分,也就是微观世界的粒子的性质及其相互作用、运动规律.物质究竟是由什么基本的东西所组成的,这是人类自古以来就探索的一个问题.两千多年前我国春秋、战国时代流行“五行”学说,认为世界万物都是由金、木、水、火、土五样东西所组成的.同时代的希腊哲学家提出了“原子”假说,认为万物都是由非常微小的、不可再分割的微粒所组成的,把这种微位叫作“原子”,希腊文原意是不可分割的意思.     

布朗运动相关科学史

 19 世纪中叶,麦克斯韦和玻尔兹曼提出了分子运动论学说。这个学说建立在物质是由原子和分子组成这一前提下。在该前提下,以前用能量观点解释的宏观物理量,如热能,可看成是众多分子或原子热运动行为的统计结果。     

半导体超晶格

 半导体、大家都很熟悉了,而半导体超晶格则是个新生事物,要对它做个简单介绍还得从半导体的导电性说起.我们都知道,物质是由原子组成,原子的中心是原子核,周围有电子绕核运动.对于孤立的原子(即当原子间的距离很大,原于之间的相互作用可以忽略不计时),其电子的能量只能取一些分立的值,即量子化的能级.当原子间的距离减小形成晶格时,最外层电子,即决定元素化合价的价电子,已经不再只属于某一个原子,而为整个晶体所共有,其原来的能级扩展为能带.     

邮票上的物理学史——气体动理论和统计力学的建立

气体动理论是热学的一种微观理论 ,用分子的运动来解释物质的宏观性质 .它的基本概念有两个 :一是物质由大量分子和原子组成 ;二是热现象是这些分子无规运动的一种表现形式 .首先看气体的状态方程 .状态方程是描写气体状态的宏观参数 ｐ、Ｖ、Ｔ所满足的方程 ,它本身是一项宏观性质 .但是任何微观理论都应当能够导出状态方程 ,而且真实气体的状态方程即范德瓦尔斯方程的确是由气体动理论导出的 .英国化学家玻意耳于 1 662年 (他的邮票见本专栏“真空和大气压”一节 )由实验发现 ,对于一定量的气体 ,在恒定温度下 ,其体积与压力成反比 ,即 ｐ…     

简述物质的态

 人类生活在一个物质世界里,我们所能观测到的一切存在的东西都是物质。我们的衣、食、住、行,以及我们身体本身都是物质的。即使肉眼看不到的,甚至现在的仪器也无法观测到的一些东西(如占宇宙90%的暗物质),也逃不脱“物质”的范畴。呈现在我们眼前的物质千奇百怪、种类繁多。而依据形态可将物质简单地划分为6大类,它们依次是固态、液态、气态、等离子态、玻色-爱因斯坦凝聚态和费米子凝聚态。一、物质的常见三态:固、液、气这三种状态是物质存在的最基本状态,利用分子论很容易解释它们的存在。通常,物质由分子、原子构成。     

脉冲红外激光引起分子离解——一种分离同位素的简单途径

一、一类完全没有研究过的现象 毛主席教导我们:“你要知道原子的组织同性质,你就得实行物理学和化学的实验,变更原子的情况.”自从激光问世以来,单色强光束同物质之间的相互作用一直是受到广泛注意的问题;因为我们可以实行物理学实验,以单色强光束为手段来改变物质的形态,从中揭露物质的更多奥秘,并且带来重要应用.激光同分子体系的相互作用就是一个受到注意的重要方面,特别是红外激光引起分子离解的问题. 我们知道,当单色激光的频率等于或接近分子的本征跃迁频率时,激光照射分子将造成分子的所谓共振吸收;也就是说,分子吸收光子而提高能级…