世纪物理学 by 赵凯华.ppt

19世纪的物理学把20世纪的人类社会带进了电气化时代 20世纪前半叶的核物理把人类社会带进了原子能时代 1896 Becquerel1903发现铀的天然放射性 1897 J.J.Thomson1906发现电子 Rutherford发现α、β射线 1900 Villard发现γ射线 1902 Curie夫妇1903,1911发现更强的天然放射性元素 钋和镭 1905 Einstein*创立狭义相对论，提出 E=mc2 1909 Geiger，Marsden在α子轰击原子时发大偏转角 1911 Rutherfor提出原子的有核模型。 1913 Bohr1922建立量子化的原子模型 激光 是20世纪物理学对人类社会的又一重大贡献 20世纪物理学对人类社会最大的冲击， 是以半导体物理为基础的 电子信息技术 超大规模集成电路(VLSI)的进步依赖于：1. 加工方法 离子注入  卢瑟福背散射谱(RBS)　 由基础研究移植到工业 激光退火 物理学与化学 量子化学 激光化学 分子反应动力学 固体表面催化 功能材料 ………… 物理学与生物学 分子生物学 量子生物学 遗传信息 蛋白质结构 ………… 40年代薛定谔小册子《生命是什么？》 生命的物质载体是非周期性晶体，遗传基因分子正是这种有大量原子秩序井然地结合起来的非周期性晶体；这种非周期性晶体的结构，可以有无限可能的排列，不同样式的排列相当于遗传的微型密码；…… 生命之所以能存在，就在于从环境中不断得到“负熵”。 有机体是依赖负熵为生的。 物理学与经济学 股市模型 报酬递增率？ …………？ What is Physics？ Physics is what physicist do. 台球模型 裂纹生长 心率 免疫的统计模型 神经网络 植物的花序 斑图的形成 蛋白质折叠 蚁群觅食模型 交通流量 沙堆模型 水土流失模型 股市模型 为什么鸟能一起飞？ 黏性指进 类脂双层 非编码的DNA DNA排序 曲折的河流 催化反应 今天很难再从研究对象来区分什么是物理学。不管什么问题，当物理学家用物理学的方法去研究它们时，就把它变成了物理学问题。 * 北京大学 赵凯华 1914 Frank-Hertz1925实验 1925/26 量子力学的建立1929,1932,1933 1932 Chadwick1935发现中子 Heisenberg-Iwanenko 提出原子核的质子-中子模型 1933 Joliot-Curie1935夫妇发现人工放射性 1939 Hahn等1944实现重核裂变, Meitner给予理论解释 1942 Fermi*实现核的链式反应 1945 原子弹 1952 氢弹 1954 第一座核电站的建立。 截止东西目前，欧洲一些国家核电在整个能源中 所占的比例超过50%，法国高达78%。 2. 新材料 作为MOS-FET中门电极结构的多晶硅就为 多晶硅/金属-氧化物薄 膜结构所代替。 3。微分析技术 俄歇电子谱 X射线光发射谱 由表面物理(或表面科学)实验室 高分辨率透射电子显微镜 移植到微电子学生产线 二次发射离子质谱仪4。 微光刻技术 光学光刻的极限——1 μm=100 nm  软X射线光刻 10 nm 电子束刻蚀掩模—— 4 nm 同步辐射 —— 高能物理研究的副产品 反应性离子刻蚀(RIE) 最有竞争力的新技术 来源于基础研究的实验室！ 物理学家在干什么？ 无论是中学还是大学，在对学生的科学素质教育中，物理课有着无可替代的作用。 物理学是一门理论和实验高度结合的精密科学。物理学中有一套最全面最有效的科学方法。 * * * * *