有关物理学论文.docx
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1、有关物理学论文有关物理学论文物理学史中,不仅是关于物理现象和规律的研究,而且在物理学的发展经过中物理学研究方法所起到的作用也非常值得我们重视。下面是学习啦我为大家整理的有关物理学论文,供大家参考。有关物理学论文范文一:安全检测中的物理学原理讨论【摘要】近几年需要安检的地方越来越多,安检技术也越来越重要,它对危险品的勘测是预测爆炸恐惧事件的重要环节。安全检测技术中离不开物理学原理,介绍了常用在安全检测中的物理学原理如X射线原理、太赫兹光谱原理、射线原理等,最后介绍了还未成熟但是将来发展趋势的人体生物识别方法。【关键词】安全检测;危险品;物理学安检技术现已成为科学界的研究热门之一,在多领域的科学家
2、的努力下,研究出了很多检测方法,为世界和平做出了很大的奉献。其中运用了物理学原理的技术应用最广,性价比也最高,下文中将介绍一些常用原理。1X射线原理X射线是由德国物理学家伦琴发现的,波长为0.0110nm较短,但能量却很大,也常用于如今的医学成像检测。它的原理是利用射线穿过物质时发生的产生光电子及光子散射等物理反响,这时会导致很多入射光子被物质吸收。假设一束初始强度为I0的X射线(或射线)穿过厚度为d的均匀物质后,其强度减弱为I=I0e-d。式中是物质的吸收系数,它是物质本身的性质,只在物质的成份、构造及密度等因素变化时随之变化。比方讲一位旅客将其行李包放在安全检测台上,用X射线对这个行李包进
3、行照射,根据上式测得衰减后的X射线强度和其他物理量,就会得到包里各物质的吸收系数、密度等信息,经计算机特定算法处理,能够让行李包的内部情况的图形反映出来,并将所测得的数据与在此之前预存的危险品有关数据进行比拟,就可判定包中能否含有违禁物品。以上是X射线的透视原理,X射线的反散射探测即康普顿散射效应可以以用于安检技术。康普顿散射效应指的是低剂量X射线照射在物质上时会碰撞出电子,当照射在低原子数的物质(如人体组织)时反弹回的电子较多,使用在显示器上会显示为亮点;而金属之类(如枪支、刀具等)的物质原子数高,所以照射上以后碰撞出的电子少,会在监视器上显示为暗区。2太赫兹光谱原理太赫兹(Terahert
4、z)是指频率在0.1至10THz范围内的电磁波,它的波长是0.03至3mm,在电磁波谱上的位置在毫米波与红外线之间,太赫兹波检测的原理由于是通过电磁波照射在物质上发生比方透射、反射、发射等等的物理反响,发射波或折射波能够反映出关于物质的大量信息。而且像爆炸性物质和毒品这类物质基本上都是有机大分子,他们的振动和转动能级谱都处于太赫兹波段,所以极易用太赫兹波检查出来。太赫兹的特性也特别突出,其指纹谱性使之能检测出物质构造的微小变化和差异,能够检测出物质的特征指纹谱确定物质的构造及种类,非电离性意味着不会使生物分子产生电离,所以应用于人体检测也比拟安全。其最大的优点就是强穿透性,它能够穿透甚至是像墙
5、壁这种隐蔽性材料,所以能够对非金属、非极性材料覆盖的隐蔽物质进行非接触式检测,将在军事反恐方面发挥宏大的作用。3射线原理利用射线的基本原理与X射线原理类似,而且由于射线的穿透力更强,生成的图像也更明晰,所以常用于检测大型货物,如安装在港口等地扫描货车等。射线成像探测器的优点很多,不仅穿透力强,成像效果好,而且体积小、效率高。4核磁共振原理核磁共振在医学扫描仪中更为常用,当磁矩不为零的原子核处于外加磁场中时,核磁矩会进动使其轴线描绘出一个圆锥面,进动时的旋转频率L与外加磁场强度B0有关,即L=B0。式中为磁旋比,不同的核有不同的值。当核磁矩进动的旋转频率与投射在物质上的射频电磁波的频率一致时,核
6、磁矩会吸收无线电波的能量而跃迁到激发状态,也就是发生了核磁共振,而被测物质的有关信息就能够通过核磁共振中有关核磁矩参数的分析得到。核磁共振原理应用到安检技术中称为四极共振分析技术,不过这种技术的效率没有X射线的高,所以没有X射线检测技术在安全检测使用方面那么普及。5人体生物识别方法每个人都是唯一无二的,所以每个人的特征可以以进行识别,比方人们讲话声音的频率各不一样、指纹与掌纹不同、还有眼睛中虹膜的不同可以以进行识别。若要对长相进行扫描,能够用监视器拍下目的的面部照片,然后测量面部一些曲线的角度,再数字化关键信息与目的的数据比拟。如今影视剧中常出现的视网膜或虹膜安检技术也已成为现实,其中虹膜辨别
7、愈加可靠。虹膜是眼睛瞳孔外围的那一道彩色圆圈,人在出生一年半以后虹膜就会终生保持不变,构造特别复杂,其中的变量多而且千变万化,即便是双胞胎的虹膜也是不同的。但是人体生物识别技术还尚未成熟,由于它的稳定性一直得不到技术的保证。比方讲人类的声音频率会由于生病等特殊情况发生变化,或成心作假;辨别指纹、掌纹时手要保持干净枯燥;若用红外相机扫描人的面部也要注意能否会由于体温变化使面部热辐射改变等等。6结语检测技术并非一成不变的,为了适应能够辨别日新月异的恐惧袭击手段,安检方法经常组合使用来加强检测效果。还有很多准确性与效率极高的技术尚未走出实验室进行实际应用,物理技术将来的发展也一定程度上决定了安检技术
8、的将来。技术的革新也意味着愈加和平的将来,希望物理学在安检技术中能奉献更多的气力。参考文献: 1卢树华.基于太赫兹光谱技术的爆炸物类危险品检测J.激光与光电子学进展,2021(04). 2翁诗甫.傅里叶变换红外光谱分析M.北京:化学工业出版社,2020.有关物理学论文范文二:中国粒子物理学术传统分析摘要:由上述可见,在几十年的发展中,中国粒子物理学家未能构成持续传承的研究传统;而随着时代的进步,我国第一、二代粒子物理学家所构成的一些精神传统,对于改革开放以后的后辈学者已难以产生显著重要的影响。关键词:物理学术;传统根据此前对中国粒子物理(高能物理)学科及其学术谱系的历史讨论,本文分别从研究传统
9、与精神传统两个方面讨论我国粒子物理学家的学术传统。学术传统,或称之为科学传统,按美国科学哲学家劳丹(L.Laudan)的讲法,研究传统是关于一个研究领域中的实体和经过,以及该领域中研究问题和建构理论的适当方法的普遍假定。一个研究传统就是一组本体论和方法论的做什么与不做什么。而科学传统,不仅包括研究传统,还包括科学价值观和行为规范(本文称之为精神传统)。一、中国粒子物理学家的研究传统首先,我们选择赵忠尧学术谱系与张宗燧学术谱系为代表,分别讨论中国高能实验物理学家与理论粒子物理学家的研究传统。1.高能实验物理学家的研究传统以赵忠尧谱系为例与王淦昌、张文裕等高能实验物理学家类似,赵忠尧的学术谱系难以
10、从中国高能实验物理学家学术谱系的整体网状构造中完全分离出来,此处仅举其典型分支加以阐述。赵忠尧被称为中国核物理、中子物理、加速器和宇宙线研究的先驱者和奠基人之一,授徒诸多。在1950年代,以其四大弟子为代表的年轻学者,大多仅受过大学教育,赵忠尧对他们的教诲与训练几乎从零开场。在赵忠尧的嫡系弟子中,以叶铭汉郑志鹏一支最为突出。叶铭汉1950年参加赵忠尧领导的小组,作为赵忠尧的主要助手参加静电加速器的研制,后任V2静电加速器组副组长。他还做了一些基于加速器的实验研究。深受赵忠尧的言传身教,叶铭汉积累了静电加速器的建造、运行以及核实验的丰富经历。1975年之后,叶铭汉开场转向高能物理实验研究,198
11、4年被任命为高能所所长。其此后的研究工作与赵忠尧鲜再有交集。郑志鹏于1963年开场在赵忠尧、叶铭汉指导下,利用V2加速器进行核反响实验研究。“结束后,郑志鹏赴欧洲核子中心进行了一年多的研究工作,研究范围与视野大为开阔。回国后,郑志鹏成为叶铭汉的副手,1986年后全面负责北京谱仪(BES)的研制。尤其突出的是,1992年升任高能所所长后,郑志鹏领导BES合作组完成的轻子质量的准确测量,在国际高能物理界产生了重要的影响。郑志鹏的弟子读研时多从事基于北京谱仪的实验研究工作,陈少敏就是其中较为突出的一位。1994年博士毕业后,陈少敏在国外研究多年,后到清华大学负责组织中微子物理研究小组,介入日本超级神
12、冈中微子实验和中国大亚湾核电站反响堆中微子实验。博士毕业后,陈少敏与其导师郑志鹏鲜有学术关联,更遑论赵忠尧、叶铭汉等前辈了。从赵忠尧到叶铭汉、郑志鹏,再到陈少敏,历经半个世纪,从他们从事实验研究的领域、方向到设备、方法,都已今非昔比。赵忠尧主攻低能核物理研究与低能加速器研制,叶铭汉完成了从低能核物理研究到高能物理研究的转型。郑志鹏则更进一步,在改革开放之前就介入了国际高能物理合作研究,此后在高能实验方面获得了举世瞩目的成就。陈少敏则已是我国高能物理学科发展成熟之后所培养出的具有国际视野的新一代高能物理学家,其研究工作与国际同行相比已处于同一起点。在研究对象与工具、研究方向与方法等众多方面,从第
13、四代物理学家身上已找不出其学术先祖的特征与印记。以赵忠尧为代表的老一辈高能实验物理学家对后代弟子的学术影响,因客观环境、条件的发展而逐步淡化,唯有一些精神层面的感召力常存于世。2.理论粒子物理学家的研究传统以张宗燧谱系为例张宗燧步入量子场论研究领域,主要遭到玻尔(N.Bohr)的影响。从两人的通信中,能够看出张宗燧对理论研究的偏好。而在理论研究中,张宗燧又有明显的数学倾向。其研究特点为:数学技巧强,擅长应用数学解析物理理论问题。在物理研究中,他主张多做群论和对称性的工作。其研究成果中数学计算和表达都相当清楚、干脆、可靠,结论简明准确。仅就量子场论领域而言,张宗燧的弟子数量相对有限,以戴元本和侯
14、伯宇为代表。他们分别以中科院数学研究所(后转到理论物理研究所)与西北大学为根据地,构成了两支较有影响的研究队伍(如图1)。在数学研究所主持理论物理研究室工作期间,张宗燧未曾与他所领导的室成员有过量子场论方面的合作。张宗燧的大弟子戴元本多与朱洪元合作。受两位前辈学术思想的影响,因此戴元本能兼收并蓄。他与朱洪元合作及独立研究的方向,与他此前的研究兴趣基本一致,而与其导师张宗燧的研究方向则显著有别。他重视对热门问题作深化的了解,但不人云亦云。构成了本人的研究风格。戴元本对同室的师弟与年轻研究人员的科研工作也发挥了积极的引领作用。用朱重远的话讲:名份上他是我的师兄,实际上亦师亦友。侯伯宇所从事的数学物
15、理研究与其师有相近之处,但其课题为个人选定,非由张宗燧相传。在读研期间,他基本上是一个独行者,仅见其在一篇文章的结尾对导师的指导与支持表示了感谢,而对导师的学术论著并无参照与引用。在张宗燧学术谱系的第三代中,黄朝商与其导师戴元本类似,其学术活动有兼收并蓄的特点。其研究范围广泛,未局限于其导师的研究领域。除了与戴元本合作的研究论文之外,在黄朝商的其它论文中,鲜有对其师工作的引用,除非他本人曾介入该工作。正如戴元本所言:黄朝商跟我还有些不同,他后来在我没有工作过的一些方面也做了一些工作。在侯伯宇的门下弟子中,石康杰的地位与黄朝商在戴元本门下相当。侯伯宇的几位重要弟子都是与石康杰共同指导。在科研生命
16、力旺盛的导师身边,石康杰这位优秀的海归在教学、科研方面发挥了重要的辅助作用。黄朝商与石康杰在“结束后皆已人到中年,比他们的师叔朱重远还要年长。而他们的教师学术生命仍然旺盛,在我国学位制度健全之后又培养了多位年轻的弟子,并从关注国际粒子物理学的发展及国际同行的工作而重新起步,由跟踪研究开场,力图赶超。第三代学者更是如此,与其讲他们是第二代学者的学术传人,勿宁讲他们是在第二代学者的带领下,向国际同行学习的追踪者。黄朝商的弟子李田军,硕士毕业后赴美从事粒子物理学习与研究,达10年之久,之后回国任理论物理研究所研究员。固然其研究领域与其前辈有部分穿插、重叠之处,但从研究的方向、风格与兴趣而言,已关联不
17、大。他近年所著研究论文及指导研究生所作学位论文与其学术先祖已相去甚远。在侯伯宇与石康杰共同指导的多位研究生中,岳瑞宏是比拟突出的一位。获得博士学位后,岳瑞宏曾先后于国内外多个学术机构作博士后与访问学者达7年之久。其研究范围比起其教师已有所拓展。根据中国期刊全文数据库与Google学术搜索的检索结果,自李田军与岳瑞宏回国后,以他们为第一作者的论文中鲜有对其导师工作的引用。名师出高徒,科学大师、著名科学家往往会对弟子产生较为深远的影响。但据上述,我们能够看出,这种影响未必就表现为研究方向、技能与方法的传承。张宗燧的学术成就在老一辈粒子物理学家中有口皆碑。其弟子、再传弟子中也人才辈出。但就研究领域、
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