量子物理在上世纪对科技进步的作用

1、量子物理在上世纪对科技进步的作用l=J姓名:学号:班级:量子物理在上世纪对科技进步的作用量子物理学是在20世纪初，物理学家们在研究微观世界的结构和运动规律 的过程中，逐步建立起来的。量子力学、相对论和基因双螺旋结构是20世纪最 重要的三大科学发现。量子力学在其中又占有特殊的位置。没有量子物理学，就 没有当代物理学，就没有与当代物理学联系在一起的当代技术，也就不会形成今 天的全球化的经济结构调整和信息革命。量子物理学直到今天仍有丰富的生命 力，基于它的发展始终层出不穷。量子物理对科技进步的意义:实际上整个物理学都是量子物理学，我们今天所了解的量子物理学的一些定 律都是自然界最普遍的定律。微观世界

2、的规律原则上也可以适用于宏观物理体系 的行为。从这个意义上讲，量子力学在宏观世界中也一样适用。尽管量子力学是为描述远离我们的日常生活经验的抽象原子世界而创立的， 但它对日常生活的影响无比巨大。没有量子力学作为工具，就不可能有化学、生 物、医学以及其他每一个关键学科的突飞猛进的进展。作为量子力学的产物的电 子学革命将我们带入了计算机时代。同时，光子学的革命也将我们带入信息时代。 量子物理的杰作改变了我们的世界，科学革命为这个世界带来了的福音，也带来 了潜在的威胁。量子论在天体物理学领域的应用发展出量子天体物理学。量子论运用于化学 产生的量子化学成为化学理论的前沿。量子论对分子生物学的产生也起了重

3、要的 启迪作用，使生物学发生了革命。可以说量子论是多产的科学理论。量子论作为 理论基础对技术发展的作用惊人地广泛，现代技术标志的原子能技术、激光技术、 电子计算技术和电讯技术无一能够离开量子论这个基础理论。量子论的产生和发 展不仅是科学上的一场深刻的革命，而且在哲学上提出了许多值得研究的问题， 促进着哲学的变革。下面列举一些量子物理在上世纪科技进步中的具体应用:电子显微镜的产生：根据光的波粒二象性可以知道随着人类认知的发展光学显微镜观察微小物 体的范围已经远远不能满足人们的需求，人们继续一个分辨率更高的显微镜，伴 随这对电子、物质波的不断了解诞生了第一架电子显微镜。934年由M诺尔和E鲁斯卡在

4、柏林制造成功第一台实用的透射电子显微镜。 其成象原理和光学显微镜相似，不同的是它用电子束作为照射源，用电子透镜代 替玻璃透镜，整个系统在高真空中工作。由于电子波长很短，所以分辨率大大提 高。在电镜制作的实验阶段就曾尝试观察生物材料。1934年布鲁塞尔大学的L马 顿在美国就发表过用锇酸固定的茅膏菜植物叶子切面的电镜图。1949年A克劳 德、KR.波特和E皮克尔斯获得了第一张细胞超显微结构的电镜图。到20世纪 50年代，透射电子显微镜在生物学的研究中已被广泛的应用。分辨率已由最初 的500埃提高到小于2埃。电子显微镜的发展：20世纪50年代扫描电子显微镜在英国首先制造成功。它是利用物体反射的 电子

5、束成象的，相当于光学显微镜的反射象。扫描电子显微镜景深大，放大倍率 连续可变，特别适用于研究微小物体的立体形态和表面的微观结构。20世纪70 年代以来，扫描电镜发展很快，在固体样品上可反射多种电子，结合信号分析装 置，已成为研究物质表面结构的有力工具。扫描电镜的分辨率已由最初的500 埃提高至5030埃。电子显微镜的另一个发展是研制超高压电镜以增加分辨率 和对原样品的穿透力。制成了 3兆伏的加速电压的超高压电镜，可用来研究整体 细胞和物质的分子结构象或原子结构象。量子力学对信息技术发展的影响：对信息技术进行追源探因，就可以发现:量子力学是信息技术的源泉，是信息 技术的原创理论基础，信息技术是量子力学理论的技术应用和技术开发。集成电 路从20世纪50年代末出现至今，其发展速度之快，对社会生产、生活的影响之大 是人们始料未及的。以集成电路为核心的微电子技术发展极大地促进了现代通信 技术、微电子技术、计算机技术、光导技术、人工智能技术等许多领域技术的进 步发展，从而开创了以量子物理为理论基础的现代信息技术,并以迅猛的速度发展 着。由此可见，在信息技术发展的源头和过程中，量子力学等物理科学的研究成果 起了极大的作用。其实量子力学在空间技术、核能技术、材料技术、生物工程技术等多个领域 都有应用，在此就不一一例举了。量子物理对上世纪的科技进步做出