物理学与高新技术

1、历史的沉积，时代的前沿物理学与高新技术论文经过一学期的物理学与高新技术学习，我受益良多。这学科是以大学物理学 为基础，阐述物理原理在高新技术中的应用，着重阐明物理学基础理论与高新技 术的联系。从时时刻刻让我们接触地面的地心引力，到走路必不可缺的摩擦阻力。 从我们所熟悉的牛顿的苹果，到一个个投身于物理事业奋斗终身的安培奥斯特。 从刚刚发现并开始研究虽然有错误但成为起点的亚里士多德，到今天一项项物理 诺贝尔奖项的颁发，一样样物理研究成果的发明创造。从小学的自然科学学到现 在的大学物理，我知道，我和物理这两个字，一直都是分不开的。一、信息技术生活中离不开信息，信息普遍存在于自然界和人类社会活动中，它

2、的表现形 式远远比物质和能量复杂。信息是一个发展中的动态范畴，它随人类社会的演变 而相应的扩大或收缩，总的来看信息所涵盖的范围是不断扩大的，可以断定随人 类社会的发展信息范畴将进一步扩大。而信息的传递，都是依靠着物理原理和物理现象，声音和光的传递，信息作 为物质世界的一个基本概念，应该具有严谨的物理基础。通过对物质、能量和信 息的分析类比，可以引进序间作为信息的物理坐标。随着信息的物理基础的确立， 导致对物理学基础的整体扩充。二、红外技术红外技术的内容包含四个主要部分，红外辐射的性质，红外元件、部件的研制、 把各种红外元、部件构成系统的光学、电子学和精密机械、红外技术在军事上和 国民经济中的应

3、用。 红外技术发展的先导是红外探测器的发展。60年代激光的 出现极大地影响了红外技术的发展，促使出现新的探测器件和新的辐射传输方式， 推动红外技术向更先进的方向发展。 红外应用产品种类繁多，应用广泛。红外 线自1800年被发现以来，人们对她的研究从来没有停止过，目前已经开发出了众 多的应用产品，从医疗、检测、航空到军事等领域，几乎处处都能看到红外的身 影。本文选择了红外热像、红外通讯、红外光谱仪、红外传感器等几个比较大的 产品领域做介绍。红外技术的发展前景十分的广阔，在军用和民用领域都有着极 其广阔的应用。按应用领域可分为：安防领域、消防领域、电力领域、企业制 程控制领域、医疗领域、建筑领域、

4、遥感领域等。三、激光技术激光的出现改变了人们很多方面的生活。激光具有单色性好、方向性强、亮度高等特点。现已发现的激光工作物质有 几千种，波长范围从软X射线到远红外。激光技术的核心是激光器，激光器的 种类很多，可按工作物质、激励方式、运转方式、工作波长等不同方法分类。根 据不同的使用要求，采取一些专门的技术提高输出激光的光束质量和单项技术指 标，比较广泛应用的单元技术有共振腔设计与选模、倍频、调谐、Q开关、锁模、 稳频和放大技术等。为了满足军事应用的需要，主要发展了以下5项激光技术：激光测距技术。它 是在军事上最先得到实际应用的激光技术。20世纪60年代末，激光测距仪开始 装备部队，现已研制生产

5、出多种类型，大都采用钇铝石榴石激光器，测距精度为5 米左右。由于它能迅速准确地测出目标距离，广泛用于侦察测量和武器火控系统。 激光制导技术。激光制导武器精度高、结构比较简单、不易受电磁干扰，在精 确制导武器中占有重要地位。70年代初，美国研制的激光制导航空炸弹在越南战 场首次使用。80年代以来，激光制导导弹和激光制导炮弹的生产和装备数量也日 渐增多。激光通信技术。激光通信容量大、保密性好、抗电磁干扰能力强。光 纤通信已成为通信系统的发展重点。机载、星载的激光通信系统和对潜艇的激光 通信系统也在研究发展中。强激光技术。用高功率激光器制成的战术激光武器， 可使人眼致盲和使光电探测器失效。利用高能激

6、光束可能摧毁飞机、导弹、卫星 等军事目标。用于致盲、防空等的战术激光武器，已接近实用阶段。用于反卫星、 反洲际弹道导弹的战略激光武器，尚处于探索阶段。激光模拟训练技术。用激 光模拟器材进行军事训练和作战演习，不消耗弹药，训练安全，效果逼真。现已 研制生产了多种激光模拟训练系统，在各种武器的射击训练和作战演习中广泛应 用。此外，激光核聚变研究取得了重要进展，激光分离同位素进入试生产阶段， 激光引信、激光陀螺已得到实际应用。四、等离子体技术从广义上说，等离子体是泛指一些具有足够的能量自由的带电粒子，其运动 以受电磁场力作用为主的物质，例如，半导体、电解液都是等离子体。从狭义 上讲，等离子体是普通气

7、体温度升高时，气体粒子的热运动加剧，使粒子之间发 生强烈碰撞，大量原子或分子中的电子被撞掉，当温度高达百万开到1亿开，所 有气体原子全部电离.电离出的自由电子总的负电量与正离子总的正电量相等.这 种高度电离的、宏观上呈中性的气体叫等离子体。等离子体又叫做电浆，它广泛 存在于宇宙中，常被视为是除去固、液、气外，物质存在的第四态。五、空间技术航天运输系统方面降低航天器发射价格和缩短发射准备时间是主要努力方向 之一。现有的低轨道运输价格大约为每公斤1万至2万美元，距离每公斤1千美 元的奋斗目标相差甚远。因此，航天大国都在研究发展新的多次使用的天地运输 系统。但相当长一段时间内航天发射仍然离不开一次性

8、的运载火箭，因此高能、 无污染、大推力、低成本的新型运载火箭的研制仍是航天大国努力的方向。由于 具有很高的经济效益，将重点发展并更多地进入商业化。各种应用卫星将继续提 高水平，降低造价，扩大应用范围。同时，航天大国将研究建立天基综合信息网， 它将对经济建设、社会发展和军事应用产生重大的影响。三、人造卫星 总体水平的提高，要求各相关技术持续创新发展。除大型卫星平台技术外，微小卫 星技术将是未来的重要研究方向。四、载人航天 载人航天是人类开发宇宙空间的必然发展。当今世界载人航天计划的核心，是在靠近地 球的轨道上建立六、新材料技术新材料技术被称为“发明之母”和“产业粮食”。新材料技术的发展不仅促进

9、了信息技术和生物技术的革命，而且对制造业、物资供应以及个人生活方式产生 重大的影响。新材料技术的发展不仅促进了信息技术和生物技术的革命，而且对 制造业、物资供应以及个人生活方式产生重大的影响。记者日前采访了中国科学 院“高科技发展报告”课题组的有关专家，请他们介绍了当前世界上新材料技术 的研究进展情况及发展趋势。材料技术的进步使得“芯片上的实验室”成为可能， 大大促进了现代生物技术的发展。新材料技术的发展赋予材料科学新的内涵和广 阔的发展空间。目前，新材料技术正朝着研制生产更小、更智能、多功能、环保 型以及可定制的产品、元件等方向发展 纳米材料20世纪90年代，全球逐步掀起 了纳米材料研究热潮

10、。由于纳米技术从根本上改变了材料和器件的制造方法，使 得纳米材料在磁、光、电敏感性方面呈现出常规材料不具备的许多特性，在许多 领域有着广阔的应用前景。目前已经成功合成了氧化锡、氧化铟、氧化隔等材料 纳米带。由于半导体氧化物纳米带克服了碳纳米管的不稳定性和内部缺陷问题， 具有比碳纳米管更独特和优越的结构及物理性能，因而能够更早地投入工业生产 和商业开发。七、新能源技术在工业社会不断发展的进程中，能源的需求也在不断地增长，而日渐告罄的 能源总是催促着物理学家寻找出新的能源来。在不同的时代，有着不同的物理突 破，也伴随着不同的能源进程。不用时期都有各种能源问题，解决能源问题，可 以有三种途径：转变能源利用方式，提高能源利用率；以新的途径开发新能源； 直接利用物理方式获取能源。在各个阶段，为了能源的需求，物理学做出了自己 卓越的贡献，各个物理学家的研究成