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物理在高科技中的应用有哪些

发布时间:2023-05-16 16:47:22

⑴ 物理学在科学技术方面有应用的例子有哪些

电流的磁效应应用在显像管,电话,手机,电暖器等电热电器的应用.半导体物理学在各种半导体器件、集成电路和半导体激光器等的应用.光学在显微镜,能源上的运用,伦琴X射线在医学的应用.力学在航空航天等领域的应用;量子力学在微观领域的应用.几乎物理学领域里的每一次大发现,都带来了人类物质文明的进步. 文化,信息的交流空前频繁.物理领域的新技术新材料使音乐艺术,电影艺术,设计艺术更加发达.

⑵ 物理学原理在工程技术中的应用有哪些

物理原理在工程技术的应用:
力学、热学、电磁学、光学、相对论、原子物理、半导体物理、凝聚态物理等知识及其在工程技术中的应用。物理知识在现代高新技术中的应用。
力学原理与工程技术、流体力学与流体机械、机械波与声学技术、热能与动力、电磁理论与电磁技术、电磁波与无线电技术、半导体物理与微电子技术、传统光学技术、现代光学技术、物理效应与传感技术、真空技术及其应用、能源技术、现代测试技术、高能物理与加速器、新型功能材料。

⑶ 现代物理学在航天技术中的应用

我国航天技术持续的不断发展,为我国空间科学的发展以及空间探测奠定坚实的基础。空间的物理学研究将不仅带动我国基础科学研究,而且将引领我国航天技术水平的进一步提高,有效促进空间科学与航天科技水平的协调发展。自上世纪90年代开始,我国利用“神舟”号飞船和返回式卫星,在空间材料和流体物理以及空间技术研究等领域开展了大量实验研究,取得一批重要成果。根据我国空间科学中长期发展规划,将利用返回式卫是进行微重力科学实验,同时探讨进行引力理论验证的专星方案。空间的物理学研究涉及空间基础物理、微重力流体物体、微重力燃烧、空间材料科学和空间生物技术等学科领域。空间基础物理涉及当今物理学的许多前沿的重大基础问题,在科学上极为重要,在我国还是薄弱领域。随着我国经济实力的增长,应该适时地安排引力理论家验证的专星研究。 一、空间引力实验与引力波探测基础物理实验研究

检验现有引力理论的假设和预言、寻找新的相互作用和引力波探测将为认识引力规律和四种相互作用的统一理论提供实验依据。加强空间引力实验和空间天文观测对于我国在空间基础科学领域参与国际竞争和发展高新空间技术具有重要牵引意义。与会专家认为应开展如下研究工作:

1、空间等效原理实验检验(TEPO);

2、空间微米作用程下非牛顿引力实验检验(TISS);

3、激光天文动力学空间计划(ASTROD);

4、空间引力波探测。

二、空间的冷原子物理和原子钟研究

冷原子和玻色爱因斯坦凝聚是当代物理学中最活跃的领域之一,它为探索宏观尺度上物质的量子性质提供了独一无二的介质。该领域的研究可以加深人们对基本物理规律的理解,同时具有重要的应用前景。此外,高准确度的时间频率标准是精密测量和探索研究基本物理问题的关键和基础,在应用技术上均占有是十分重要的地位。微波原子钟与光钟在空间物理有着广泛的应用前景,它不仅可以改进卫星定位导航系统,而且在深空跟踪和星座定位等深空科学上有着不可替代的作用。为了突破地面实验的温度极限和空间尺度,增加测量时间,以便进行更高精度的测量和探索新的物理现象,在微重力环境下进行冷原子物理实验是非常必要的。专家建议开展如下研究工作:

1、空间实验室中的物质波及其相干性研究;

2、微重力条件下用冷原子和玻色爱因斯坦凝聚探索物理极限;

3、空间超高精度微波原子钟;

4、空间高精度光钟。

三、微重力流体物理

微重力流体物理是微重力科学的重要领域,它是微重力应用和工程的基础,人类空间探索过程中的许多难题的解决需要借助于流体物理的研究。在基础研究方面,微重力环境为研究新力学体系内的运动规律提供了极好的条件,诸如非浮力的自然对流,多尺度的耦合过程,表面力驱动的流动,失重条件下的多相流和沸腾传热等。近年来,复杂流体(软物质)的力学和物理学,接触角、接触线和浸润现象等与物理化学密切相关的领域也越来越受到关注。微重力流体物理所涉及的许多过程与微尺度流动中的过程有许多相似性,引起人们的兴趣。以中科院力学所国家微重力实验室为主的流体物理研究在国际上取得了一席之地。专家建议开展简单流体、复杂流体、微重力气液两相流动与传热研究等研究工作。

四、空间材料科学

空间材料科学曾是微重力科学中耗资最大的领域,材料科学各分支领域的学者都希望在空间微重力环境中去研究凝固过程的机理和制备高质量的材科。空间微重力环境是制备、研究多元均匀块体材料的最佳场所,其主要特征就是消除了因重力而产生的沉降、浮力对流和静压力梯度。由于浮力减弱,密度分层效应的消失,可以使不同密度的介质均匀地混合。由于空间微重力环境中静压力梯度几乎趋于零,而能提供更加均匀的热力学状态。这种条件更有利于研究物质的热力学本质和流体力学本质,探索、研制新型的材料和发现材料的新功能。目前空间材料科学研究的重点是利用空间实验的成果改进地面材料制备技术,以及利用空间微重力环境测量高温熔体的输运系数。在国际空间站的欧洲和日本压力舱中,都有材料研究的专柜。由于空间政策的调整,美国的空间材料科学研究计划己基本取消。我国空间材料科学在林兰英先生的倡导和指导下,一批学者积极参与,取得了重要学术成果。

与会专家认为,利用微重力环境进行材料科学研究,不仅可以发展材料科学理论,还可发展新型材料和新型加工工艺。微重力环境可以制备出一些比地面更好的高品质材料,空间材料科学的进展及空间材料制备的技术可以改进空间和地面的材料加工,特别是为地面的晶体生长和铸造技术提供帮助。空间材料科学涉及的领域有金属材料、半导体材料、光学晶体材料、纳米材料和高分子与生物医学材料等。与会专家建议,在加强地基研究和人才队伍建设的基础上,创造条件开展空间材料科学的搭载实验。

五、小结

空间科学是国家科学实力和综合实力的实际体现,深入开展空间科学实验是进行载人航天(含载人空间站)的需要,是我国基础物理、流体物理、燃烧、材料科学以及生物技术等学科发展的需求,是促进人类健康(如生物技术、基础生物学等)与提高人类生活质量的需求。开展空间科学技术研究能够极大地促进地面实验技术的进步,同时促进深空探索的进一步发展。

与会专家认为,伴随着我国空间技术的飞速发展,加强空间学科研究的时机已经成熟。一致认为深入开展空间的物理学研究(包括空间基础物理、微重力流体物体、空间材料科学和空间生物技术等学科领域)应当紧密结合国家科技战略目标(能源、农业和健康)和载人航天的关键问题(防火等),促进地面高技术发展(生物工程,新材料等)和基础研究(引力理论,生命科学等),并为卫星型号任务进行前期研究(全球重力测量的加速度计,高精度时标等)。通过充分论证和地基预研,遴选有重大应用价值和重要科学意义的空间实验项目,使该领域研究持续地发展。

与会专家指出,根据我国载人航天计划和空间科学计划的需求,今后一段时间为发展空间的物理提供极好的机遇。中国学者要抓住机遇在微重力科学和应用上做出重大贡献。在充分讨论的基础上,就我国今后空间的物理学领域的发展,与会专家提出了如下建议:

1. 加强空间的物理学的地面预先研究及其支持强度,发展关键技术;

2. 加强空间基础物理的研究,专门召开以空间引力实验为主题的研讨会;

3. 充分利用暴露平台(如载人飞船工程、返回式卫星搭载)开展相关实验;

4. 建议安排微重力实验火箭进行空间科学实验。

⑷ 物理学对科学技术与人类文明的贡献有哪些

物理学的发展引发了一次又一次的产业革命推动着社会和人类文明的发展。可以说社会的每一次大的进步都与物理学的发展紧密相连。
一、物理学与第一次技术革命
物理学的贡献18世纪从英国发起的技术革命是技术发展史上的一次巨大革命,是以蒸汽机被广泛使用为标志的。它开创了以机器代替手工工具的时代,这不仅是一次技术改革,更是一场深刻的社会变革这次工业革命是牛顿力学与生产技术的结合在研究提高蒸汽机效率的基础上才创立了热力学的理论,热力学的理论又促进了热机的发展。
二、物理学与第二次技术革命
物理学的贡献,丹麦物理学家奥斯特在一次讲座快结束时,发现电流接通时附近的小磁针转动了一下,这一现象被人们称做电流的磁效应。1840年,法拉弟发现了电磁感应现象,并逐渐形成了完整的电磁场理论。
三、物理学与第三次技术革命
晶体管与计算机,晶体管的发明促进了集成电路的发展,使计算机业飞速发展在更多领域得到广泛应用,然而也带来了新能源的应用。
20世纪70年代,微观物理方面取得重大突破,开创了微电子工业,使世界开始进入了以电子计算机应用为特征的信息时代。
物理学的目的在于发现自然界的结构和作用,且物理的发展往往带随着人类的发展和人类文明的发展,物理学的高技术和强渗透性也使之成为社会发展的重要推动力。

⑸ 量子物理在现代科技中的应用实例有哪些

最早最熟悉的有量子频标,半导体(包括你正在用来读这些文字的电脑、手机等),激光,核反应
甚至一般研究用的一些技术(算半个工程吧)像光谱分析,核磁共振,也包括顺磁共振,还有探针显微术系列(STM(扫描隧道显微镜),AFM(原子力显微镜)等)

⑹ 物理光学在现代科技的应用有哪些

全站仪的望远镜实现了视准轴、测距光波的发射、接收光轴同轴化。同轴化的基本原理是:在望远物镜与调焦透镜间设置分光棱镜系统,通过该系统实现望远镜的多功能,即既可瞄准目标,使之成像于十字丝分划板,进行角度测量。同时其测距部分的外光路系统又能使测距部分的光敏二极管发射的调制红外光在经物镜射向反光棱镜后,经同一路径反射回来,再经分光棱镜作用使回光被光电二极管接收;为测距需要在仪器内部另设一内光路系统,通过分光棱镜系统中的光导纤维将由光敏二极管发射的调制红外光传也送给光电二极管接收 ,进行而由内、外光路调制光的相位差间接计算光的传播时间,计算实测距离。

⑺ 物理学在科学技术方面有应用的例子有哪些

电流的磁效应在显像管,电话,手机,电暖器等电热电器的应用。半导体物理学在各种半导体器件、集成电路和半导体激光器等的应用。光学在显微镜,能源上的运用,伦琴X射线在医学的应用。力学在航空航天等领域的应用;量子力学在微观领域的应用。几乎物理学领域里的每一次大发现,都带来了人类物质文明的进步。 文化,信息的交流空前频繁。物理领域的新技术新材料使音乐艺术,电影艺术,设计艺术更加发达。

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