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塞曼效应毕业论文

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塞曼效应毕业论文

1896年,荷兰物理学家塞曼使用半径10英尺的凹形罗兰光栅观察磁场中的钠火焰的光谱,他发现钠的D谱线似乎出现了加宽的现象。这种加宽现象实际是谱线发生了分裂。随后不久,塞曼的老师、荷兰物理学家洛仑兹应用经典电磁理论对这种现象进行了解释。他认为,由于电子存在轨道磁矩,并且磁矩方向在空间的取向是量子化的,因此在磁场作用下能级发生分裂,谱线分裂成间隔相等的3条谱线。塞曼和洛仑兹因为这一发现共同获得了1902年的诺贝尔物理学奖。1897年12月,普雷斯顿()报告称,在很多实验中观察到光谱线有时并非分裂成3条,间隔也不尽相同,人们把这种现象叫做为反常塞曼效应,将塞曼原来发现的现象叫做正常塞曼效应。反常塞曼效应的机制在其后二十余年时间里一直没能得到很好的解释,困扰了一大批物理学家。1925年,两名荷兰学生乌仑贝克()和古兹米特()提出了电子自旋假设,很好地解释了反常塞曼效应。应用正常塞曼效应测量谱线分裂的频率间隔可以测出电子的荷质比。由此计算得到的荷质比数值与约瑟夫·汤姆生在阴极射线偏转实验中测得的电子荷质比数量级是相同的,二者互相印证,进一步证实了电子的存在。塞曼效应也可以用来测量天体的磁场。1908年美国天文学家海尔等人在威尔逊山天文台利用塞曼效应,首次测量到了太阳黑子的磁场。1912年,帕邢和拜克(E.E.A.Back)发现在极强磁场中,反常塞曼效应又表现为三重分裂,叫做帕邢-拜克效应。这些现象都无法从理论上进行解释,此后二十多年一直是物理学界的一件疑案。正如不相容原理的发现者泡利后来回忆的那样:"这不正常的分裂,一方面有漂亮而简单的规律,显得富有成果;另一方面又是那样难于理解,使我感觉简直无从下手。"1921年,德国杜宾根大学教授朗德(Landé)发表题为:《论反常塞曼效应》的论文,他引进一因子g代表原子能级在磁场作用下的能量改变比值,这一因子只与能级的量子数有关。1925年,乌伦贝克与哥德斯密特"为了解释塞曼效应和复杂谱线"提出了电子自旋的概念。1926年,海森伯和约旦引进自旋S,从量子力学对反常塞曼效应作出了正确的计算。由此可见,塞曼效应的研究推动了量子理论的发展,在物理学发展史中占有重要地位。洛伦兹在物理学上最重要的贡献是发展了经典电子论。1878年,他发表了光与物质相互作用的论文,把以太与普通的物质区别开来,认为以太是静止的,无所不在,而普通物质的分子则都含有带电的谐振子;在这个基础上,他导出了分子折射率的公式(即洛伦兹-洛伦茨公式)。1892年,他开始发表电子论的文章,他认为一切物质的分子都含有电子,阴极射线的粒子就是电子,电子是很小的有质量的刚球,电子对于以太是完全透明的,以太与物质的相互作用归结为以太与物质中的电子的相互作用。在这个基础上,1895年他提出了著名的洛伦兹力公式。另外,1892年他研究过地球穿过静止以太所产生的效应,为了说明迈克耳孙一莫雷实验的结果,他独立地提出了长度收缩的假说,认为相对以太运动的物体,其运动方向上的长度缩短了。1895年,他发表了长度收缩的准确公式,即在运动方向上,长度收缩因子为 。1899年,洛伦兹讨论了惯性系之间坐标和时间的变换问题,并得出电子质量与速度有关的结论。1904年,他发表了著名的洛伦兹变换公式和质量与速度的关系式,并指出光速是物体相对于以太运动速度的极限。洛伦兹1853年7月18日出生于荷兰的阿纳姆,少年时就对物理学感兴趣并且熟练地掌握多门外语。1870年洛伦兹考入莱顿大学,自数学、物理和天文。1875年获博士学位。1877年,莱顿大学聘请他为理论物理学教授,其时洛伦兹年仅23岁。他在莱顿大学任教长达35年。1911年-1927年间洛伦兹多次担任索尔维会议主席。在国际物理学界享有崇高的名望。此外,洛伦兹在经典物理学的许多领域里也有很深的造诣,在热力学、物质分子运动论和引力理论等方面,都有过贡献。洛伦兹受到爱因斯坦、薛定谔和其他很多物理学家的尊敬,爱因斯坦就曾说过,他一生中受洛伦兹的影响最大。

19世纪以前,人们一直认为电、磁、光是毫不相关的自然现象。

步入19世纪,科学家法拉第、麦克斯韦把电、磁、光现象放在一起解释;赫兹则用实验证明了电磁波的存在,电、磁与光效应从此结合起来。

发现阴极射线后,西方物理学家全力研究它的本质。到19世纪70年代,对阴极射线的本质认识,他们之中存在两种截然不同的看法:英国科学家克鲁克斯等认为它是带负电的粒子流,德国物理学家赫兹等认为它不过是电磁波产生的辐射物。

两派之间发生过激烈的讨论。

荷兰物理学家 亨得里克·安顿·洛伦兹 也加入到这场讨论中。经过深入研究,他得出如下结论: 阴极射线是由比原子更小的微粒振动产生的,这种微粒存在于任何物体的原子之中,而发光现象即与这种微粒振动相关,这种微粒进行振动后会产生电场和磁场,只要改变电场或磁场的方向,光线也会发生偏移。

可是,这些先进的理论在当时完全站不住脚。一则,著名科学家法拉第生前研究过磁场对光源的影响,但以失败告终,后来几乎无人研究;二则西方科学界一直认为,物体是由原子构成的,原子就像一个小得不能再小的玻璃实心球,无法打开。

洛伦兹偏不信邪。他决心用自己的强项——理论研究,来证明原子是可分的。 他于1870年进入莱顿大学,受天文学教授弗雷德里克·凯瑟影响,对理论物理学产生浓厚的兴趣。

1878年1月25日,他就任莱顿大学理论物理学教授。此后近20年时间,他的理论研究包括阴极射线的本质,解释电、磁、光的关系等,紧跟时代潮流。

经过理论研究,洛伦兹发现物体的原子里有带负电的微粒,这些微粒由于围绕原子核运动产生电场。根据法拉第的实验推断,运动的微粒也会产生磁场。原子核自转产生电场和磁场,与负电微粒相互制衡形成了原子磁场。

“当光源经过原子磁场时,它原子里的微粒振动将发生改变,光源的谱线一定会加宽或分裂。” 洛伦兹经过反复推理,得出这样的结论。

物理学的发展,离不开理论与实践的结合。尽管洛伦兹从“虚”的理论方面证实原子里有带负电的微粒,那 怎么才能通过“实”的实验方面来证明理论呢?

正当他为此苦恼不堪时,他的学生—— 彼得•塞曼 出现了。

塞曼也是荷兰人。1865年5月24日深夜,荷兰泽兰小岛上的拦海大坝决堤。一条无舵无桨的小木船上,一位中年产妇在撞击中,痛苦地生下塞曼。

塞曼小学时成绩平平,中学毕业考试物理成绩居然没有及格。 母亲用塞曼出生的故事对其进行感化,他于是刻苦攻读,进入代尔夫特中学。

在这里,塞曼遇到了比他大12岁的海克·卡末林·昂内斯。后来获诺贝尔物理学奖的昂内斯聪明好学,给塞曼留下极深的印象。

塞曼通过不懈努力终于考上了莱顿大学。 他1890年大学毕业后留校,并有幸成为物理学教授洛伦兹的学生兼助手。

作为洛伦兹的助手,塞曼最高兴的事儿莫过于可以继续研究 磁光克尔效应 。 磁光克尔效应是指光线射入磁体会发生偏转的现象 ,因1877年由英国科学家约翰·克尔发现而得名。

研究3年后,塞曼完成了关于磁光克尔效应的博士论文。后来,他受聘为莱顿大学的讲师,暂时离开了洛伦兹的实验室。

1896年,塞曼被开除了,起因是他不听莱顿大学实验室主管的安排,悄悄进行光谱线磁场分裂的实验。 他把光源放在很强的磁场里,结果发光体的光谱发生变化,谱线一分为三。 塞曼平静地把实验过程和结果写成论文提交给荷兰皇家艺术与科学院,然后离开莱顿大学。

当年10月31日,洛伦兹在皇家艺术与科学院开会时偶然间发现塞曼关于光谱研究的论文,大为震惊。

两天后的星期一早上,他把塞曼请到办公室。 塞曼详细叙述了关于光谱实验的过程,洛伦兹仔细聆听后表示,磁场中光谱发生变化的根本原因是原子中带负电的微粒振动。

由于洛伦兹的强力推荐,塞曼的实验引起西方科学界的重视。

他的实验首先证明了原子内部具有细致的结构,并非“不可再分”,这是对洛伦兹关于“原子里有带电微粒”的最好支持。

其次,实验证实了洛伦兹关于 “磁场中发出的光会发生偏振” 的理论。这也意味着电、磁、光可以相互影响。后世科学家把 磁场分裂光谱的现象称为 塞曼效应 。

作为著名的磁光效应,塞曼效应使世人对物质的原子、光谱等有了更多了解,被誉为继X射线之后物理学最重要的发现之一。 为了表示对塞曼的纪念,科学界把月球背面的一座环形山命名为“塞曼”。

塞曼效应可用于测量星球的磁场,海尔等美国天文学家在威尔逊山天文台用塞曼效应首次测量到了太阳黑子的磁场。物理学家汤姆逊则用塞曼效应来测量谱线分裂的频率间隔,把原子中带负电的微粒称为电子,还用数据证实了电子的存在。汤姆逊因此获1906年诺贝尔物理学奖。

1902年12月10日下午16:30,瑞典斯德哥尔摩皇家音乐学院大礼堂里座无虚席。第二届诺贝尔奖颁奖典礼在此举行。

在严肃的乐曲中,各国获奖者分别领取了奖牌、证书和奖金。轮到塞曼上台时,只见他胸前没有戴花,而是挂着一个五六寸大的金制相框,相片上是他去世的母亲。他每次领奖都会挂着这个相框,以示对母亲的尊重。这已成为诺贝尔奖史上的一段佳话。

从诺贝尔物理学奖颁奖典礼回来的洛伦兹,也因此受到世人的尊敬和爱戴。由于他提出原子中存在电子的理论,所以 被尊称 为经典电子论的创立者 。

后来,他的名字在物理学上被用作学术名词,比如 洛伦兹-洛伦兹公式、洛伦兹力、洛伦兹分布、洛伦兹变换 等。

爱因斯坦在科学研究中,把洛伦兹变换用于力学关系式,这才有著名的狭义相对论。

1928年2月4日,洛伦兹在荷兰的哈勒姆市逝世。葬礼当天,荷兰全国电话中止3分钟,以示哀悼。公认的新一代物理学领袖、著名科学家爱因斯坦发来悼词,称洛伦兹是“我们时代最伟大、最高尚的人”。

再后来,为纪念洛伦兹的巨大贡献,荷兰政府从1945年起把他的生日(7月18日)定为一年一度的“洛伦兹节”。

洛伦兹从理论上创立经典电子论,塞曼则用实验证明了电子的存在,师生两人共同分享了1902年度诺贝尔物理学奖。

END

封图 |

原标题:没有这个理论做基础,我们可能看不到爱因斯坦的相对论......

塞曼效应论文题目

磁场对运动点电荷的作用力。1895年荷兰物理学家.洛伦兹建立经典电子论时,作为基本假设提出来的,现已为大量实验证实。洛伦兹力的公式是f=q·v×B。式中q、v分别是点电荷的电量和速度;B是点电荷所在处的磁感应强度。洛伦兹力的大小是f=|q|vBsinθ,其中θ是v和B的夹角。洛伦兹力的方向循右手螺旋定则垂直于v和B构成的平面,为由v转向B的右手螺旋的前进方向(若q为负电荷,则反向)。由于洛伦兹力始终垂直于电荷的运动方向,所以它对电荷不作功,不改变运动电荷的速率和动能,只能改变电荷的运动方向使之偏转。 洛伦兹力既适用于宏观电荷,也适用于微观荷电粒子。电流元在磁场中所受安培力就是其中运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。导体回路在恒定磁场中运动,使其中磁通量变化而产生的动生电动势也是洛伦兹力的结果,洛伦兹力是产生动生电动势的非静电力。 如果电场E和磁场B并存,则运动点电荷受力为电场力和磁场力之和,为f=q(E+v×B),左式一般也称为洛伦兹力公式。 洛伦兹力公式和麦克斯韦方程组以及介质方程一起构成了经典电动力学的基础。在许多科学仪器和工业设备,例如β谱仪,质谱仪,粒子加速器,电子显微镜,磁镜装置,霍耳器件中,洛伦兹力都有广泛应用。 值得指出的是,既然安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力对运动电荷不作功,何以安培力能对载流导线作功呢?实际上洛伦兹力起了传递能量的作用,它的一部分阻碍电荷运动作负功,另一部分构成安培力对载流导线作正功,结果仍是由维持电流的电源提供了能量。

1896年,荷兰物理学家塞曼使用半径10英尺的凹形罗兰光栅观察磁场中的钠火焰的光谱,他发现钠的D谱线似乎出现了加宽的现象。这种加宽现象实际是谱线发生了分裂。随后不久,塞曼的老师、荷兰物理学家洛仑兹应用经典电磁理论对这种现象进行了解释。他认为,由于电子存在轨道磁矩,并且磁矩方向在空间的取向是量子化的,因此在磁场作用下能级发生分裂,谱线分裂成间隔相等的3条谱线。塞曼和洛仑兹因为这一发现共同获得了1902年的诺贝尔物理学奖。1897年12月,普雷斯顿()报告称,在很多实验中观察到光谱线有时并非分裂成3条,间隔也不尽相同,人们把这种现象叫做为反常塞曼效应,将塞曼原来发现的现象叫做正常塞曼效应。反常塞曼效应的机制在其后二十余年时间里一直没能得到很好的解释,困扰了一大批物理学家。1925年,两名荷兰学生乌仑贝克()和古兹米特()提出了电子自旋假设,很好地解释了反常塞曼效应。应用正常塞曼效应测量谱线分裂的频率间隔可以测出电子的荷质比。由此计算得到的荷质比数值与约瑟夫·汤姆生在阴极射线偏转实验中测得的电子荷质比数量级是相同的,二者互相印证,进一步证实了电子的存在。塞曼效应也可以用来测量天体的磁场。1908年美国天文学家海尔等人在威尔逊山天文台利用塞曼效应,首次测量到了太阳黑子的磁场。1912年,帕邢和拜克(E.E.A.Back)发现在极强磁场中,反常塞曼效应又表现为三重分裂,叫做帕邢-拜克效应。这些现象都无法从理论上进行解释,此后二十多年一直是物理学界的一件疑案。正如不相容原理的发现者泡利后来回忆的那样:"这不正常的分裂,一方面有漂亮而简单的规律,显得富有成果;另一方面又是那样难于理解,使我感觉简直无从下手。"1921年,德国杜宾根大学教授朗德(Landé)发表题为:《论反常塞曼效应》的论文,他引进一因子g代表原子能级在磁场作用下的能量改变比值,这一因子只与能级的量子数有关。1925年,乌伦贝克与哥德斯密特"为了解释塞曼效应和复杂谱线"提出了电子自旋的概念。1926年,海森伯和约旦引进自旋S,从量子力学对反常塞曼效应作出了正确的计算。由此可见,塞曼效应的研究推动了量子理论的发展,在物理学发展史中占有重要地位。洛伦兹在物理学上最重要的贡献是发展了经典电子论。1878年,他发表了光与物质相互作用的论文,把以太与普通的物质区别开来,认为以太是静止的,无所不在,而普通物质的分子则都含有带电的谐振子;在这个基础上,他导出了分子折射率的公式(即洛伦兹-洛伦茨公式)。1892年,他开始发表电子论的文章,他认为一切物质的分子都含有电子,阴极射线的粒子就是电子,电子是很小的有质量的刚球,电子对于以太是完全透明的,以太与物质的相互作用归结为以太与物质中的电子的相互作用。在这个基础上,1895年他提出了著名的洛伦兹力公式。另外,1892年他研究过地球穿过静止以太所产生的效应,为了说明迈克耳孙一莫雷实验的结果,他独立地提出了长度收缩的假说,认为相对以太运动的物体,其运动方向上的长度缩短了。1895年,他发表了长度收缩的准确公式,即在运动方向上,长度收缩因子为 。1899年,洛伦兹讨论了惯性系之间坐标和时间的变换问题,并得出电子质量与速度有关的结论。1904年,他发表了著名的洛伦兹变换公式和质量与速度的关系式,并指出光速是物体相对于以太运动速度的极限。洛伦兹1853年7月18日出生于荷兰的阿纳姆,少年时就对物理学感兴趣并且熟练地掌握多门外语。1870年洛伦兹考入莱顿大学,自数学、物理和天文。1875年获博士学位。1877年,莱顿大学聘请他为理论物理学教授,其时洛伦兹年仅23岁。他在莱顿大学任教长达35年。1911年-1927年间洛伦兹多次担任索尔维会议主席。在国际物理学界享有崇高的名望。此外,洛伦兹在经典物理学的许多领域里也有很深的造诣,在热力学、物质分子运动论和引力理论等方面,都有过贡献。洛伦兹受到爱因斯坦、薛定谔和其他很多物理学家的尊敬,爱因斯坦就曾说过,他一生中受洛伦兹的影响最大。

一切磁现象都是由于运动电荷所产生的,磁现象的本质就是电荷的运动。磁场对电荷,一磁场对另一磁场,都会产生作用力。磁场对运动电荷产生劳伦兹力

1902年诺贝尔物理学奖 ¾¾塞曼效应的发现和研究 1902年诺贝尔物理学奖授予荷兰莱顿大学的劳伦兹(Hendrik Antoon Lorentz,1853¾1928)和荷兰阿姆斯特丹大学的塞曼(Pieter Zeeman,1865¾1943),以表彰他们在研究磁性对辐射现象的影响所作的特殊贡献。 磁性对辐射现象的影响也叫塞曼效应,是塞曼在1896年发现的。它是继法拉第效应和克尔效应之后又一项反映光的电磁特性的效应。塞曼效应更进一步涉及了光的辐射机制,因此被人们看成是继X射线之后物理学最重要的发现之一。 劳伦兹是荷兰物理学家,他的主要贡献是创立了古典电子论,这一理论能解释物质中一系列电磁现象,以及物质在电磁场中运动的一些效应。由於塞曼效应发现时及时地从劳伦兹理论得到解释,由此所确定的电子荷质比与.汤姆森用阴极射线所得数量级相同,相互间得到验证,因此1902年劳伦兹与塞曼共享诺贝尔物理学奖。 塞曼也是荷兰人,1885年进入莱顿大学后,与劳伦兹多年共事,并当过劳伦兹的助教。塞曼对劳伦兹的电磁理论很熟悉,实验技术也很精湛,1892年曾因仔细测量克尔效应而获金质奖章,并於1893年获博士学位。他在研究磁场对光谱的影响时,得益於劳伦兹的指导和劳伦兹理论,从而作出了有重大意义的发现。下面介绍塞曼效应的发现经过。 塞曼首先是从法拉第的工作得到启示的。1845年,法拉第将平面偏振光通过强磁场作用下的玻璃,发现光的偏振面发生旋转,后来进一步确定这是许多物质具有的普通性质。1876年,克尔(Kerr)继1875年发现玻璃片在强电场下对光有双折射的作用(即克尔电光效应)之后,又发现平面偏振光垂直射在电磁铁的磨光电极上时,反射得到的光变为椭圆偏振光(即克尔磁光效应)。这些效应对於光的电磁性质当然是极好的佐证。因此,电、磁和光之间的相互作用就成了19世纪末叶物理学家密切关注的对象。 1895年前后,塞曼暂停克尔磁光效应的研究,想试一试磁场对钠焰的光谱有没有影响。这个实验虽然没有成功,但是后来知道法拉第晚年曾亲自做过这个实验,他想法拉第这样伟大的科学家都重视这个实验,一定值得认真去做,於是就下决心用当时最好的设备再次进行实验,他当时产生了一个想法,究竟磁力作用於火焰时,火焰发出的光周期会不会改变。这样的事情果然发生了。塞曼用石棉条粘以食盐,放在电磁铁磁极间的氢氧焰中,用罗兰光栅(Rowland grating)(注:即凹面光栅、是当时最好的分光仪器)检验火焰光。当电磁铁电路接通时,D的两条谱线(注:即钠黄光谱线D1与D2)都看到增宽的现象。 谱线增宽也许会认为是磁场对火焰的某种已知作用,引起钠蒸气的密度和温度发生变化,塞曼就采用了一个方法,把钠放在一素瓷管中强烈加热,瓷管两端以平行玻璃板密封,其有效面积为1平方厘米。管子水平地置於磁场中,与磁力线垂直。弧光灯的光线穿之而过。吸收光谱显示出D双线。瓷管不断沿轴旋转,以避免温度变化。通电励磁,立即使谱线变宽。证明正是磁场使钠光的周期和频率发生了变化。 最初有人向塞曼提出,光的频率变化可能是由於原子与以太分子旋涡之间的加速和减速的作用力;后来,凯尔文勋爵向塞曼提出,或许可以用快速旋转系统和双摆结合在一起的例子,来解释频率变化。然而,这些解释都不够满意,於是塞曼转而从劳伦兹教授的电子理论寻求解释。这一理论认为:一切物体都有带电的小分子单元;一切电学过程都来自这些“离子”(注:即指电子,当时尚未发现电子)的平衡和运动,光波就是“离子”的振动引起的。在塞曼看来,“离子”在磁场中直接受到的作用力足以对这一现象作出解释。 塞曼将这个想法写信告诉劳伦兹教授,劳伦兹指点塞曼计算离子的运动。他还向塞曼指出,如果这个理论用得正确,就应该有下列结果:从增宽的谱线边缘发出的光,沿磁力线方向观察应是圆偏振光,再进而可导致求出离子所带电荷与其质量的比值e/m。塞曼用四分之一波片和检偏器,发现在加磁场后增宽的谱线边缘,从磁力线方向看去果然是圆偏振光。 相反地,如果从与磁力线成直角的方向观察,增宽了的钠谱线的边缘显示是平面偏振光,果然与劳伦兹理论相符。塞曼还根据谱线的增宽,估算了这一带电粒子的荷质比e/m,数量级为107CGSM/克,这时正好是.汤姆森宣布发现电子之前几个月。.汤姆森从阴极射线也测量了荷质比,和塞曼测量所得数量级相同,这一结果就成了电子存在的重要证据。 就这样,塞曼既对他所发现的光谱增宽现象作出了合理的解释,又证明了离子(注:即电子)的存在,对劳伦兹电子论提供了令人信服的实验验证。 1896年,塞曼进一步根据圆偏振光的旋光方向,判断产生辐射的“离子”所带电荷的正负,起先他曾误判为带正电,一年后改正为带负电。 根据劳伦兹的电磁理论,还可推断出如下结果:从垂直於磁场的方向观察,谱线应分裂为三条;从平行於磁场的方向观察,谱线应分裂为两条。塞曼把磁场加大到3万高斯左右,终於观察到了二重线和三重线。 塞曼能进一步证实劳伦兹的理论预见是非常幸运的,因为后来知道,只有单态(singlet)的谱系,才能得到劳伦兹理论预期的结果。 塞曼的结果与劳伦兹理论相符,不但是劳伦兹理论的一大成功,也使塞曼的工作很快得到公认。然而,由於塞曼和他的同代人对这一理论过於相信,也造成了一些困难。困难主要来自与理论不符的反常塞曼效应(anomalous Zeeman effect)。 塞曼自己在实验中也曾看到四重分裂和六重分裂,他没有正视这些与劳伦兹理论不符的现象,而是一心想将这些现象纳入劳伦兹理论的轨道。例如:他解释四重线,是三重线中间的一条“自蚀”为两条,而六重线是三重线的每一条都“自蚀”为两条 1897年,塞曼转到阿姆斯特丹大学任教,用那里的设备继续进行实验,主要的仪器还是凹面光栅。但因为整套设备装设在木质支座和地板上,无法避免振动的干扰,实验非常困难。据他自己说,拍三十张照片,往往只有一张可用,因此只好暂停试验。就在以后这段时间裏,其他许多同时进行这项工作的物理学家纷纷取得了重要成果。 这些人中间值得特别提到的有:1897年,美国的迈克耳逊用他自己发明的干涉仪观察到光谱线在磁场中分裂为二重线。后来迈克耳逊又发明了分辨本领更高的阶梯光栅(echelon grating)(1899年),他用阶梯光栅获得了更为精细的结果。英国人普列斯顿(T. Preston)紧接著对塞曼效应做了深入的研究工作。他在1898年发表的论文中详细叙述了各种磁致分裂图像,并且指出劳伦兹理论不能完全解释塞曼效应。随后发现了普列斯顿定律。根据这条定律可以判定谱线的归属。 德国人龙格(Runge)和帕申(Paschen)也对塞曼效应进行了大量的实验研究。1902年,他们列举了大量数据,叙述磁致分裂之间存在某种共同的规律。 1912年,帕申和巴克(E. E. A. Back)发现在极强磁场中,反常塞曼效应又表现为三重分裂,叫做帕申-巴克效应。这些现象都无法从理论上进行解释,此后二十多年一直是物理学界的一件疑案。正如不相容原理的发现者鲍利后来回忆的那样:“这不正常的分裂,一方面有漂亮而简单的规律,显得富有成果;另一方面又是那样难於理解……,使我感觉简直无法下手。” 1921年,德国杜宾根大学教授朗德(Landé)发表题为:《论反常塞曼效应》的论文,他引进一因子g代表原子能阶在磁场作用下的能量改变比值,这一因子只与能阶的量子数有关。 1925年,乌伦贝克(Uhlenbeck)与哥德施密特(Goldschmidt)“为解释塞曼效应和复杂谱线”提出了电子自旋的概念。1926年,海森堡和乔丹(Jordan)引进自旋S,从量子力学对反常塞曼效应作出了正确的计算。由此可见,塞曼效应的研究推动了量子理论的发展,在物理学发展史中占有重要地位。 劳伦兹1853年7月l8日出生於荷兰的阿纳姆,少年时就对物理学感兴趣并且熟练地掌握多门外语。l870年劳伦兹考入莱顿大学,学习数学、物理和天文。1875年获博士学位。1877年,莱顿大学聘请他为理论物理学教授,当时劳伦兹年23岁。他在莱顿大学任教长达35年。1911-1927年间劳伦兹多次担任索尔维会议主席。在国际物理学界有崇高的名望。 劳伦兹在物理学上最重要的贡献是发展了古典电子论。1878年,他发表了光与物质相互作用的论文,把以太与普通的物质区别开来,认为以太是静止的,无所不在,而普通物质的分子则都含有带电的谐振子;在这个基础上,他导出了分子折射率的公式(即劳伦兹-洛伦茨公式)。l892年,他开始发表电子论的文章,他认为一切物质的分子都含有电子,阴极射线的粒子就是电子,电子是很小的有质量的刚性球体,电子对於以太是完全透明的,以太与物质的相互作用归结为以太与物质中的电子的相互作用。在这个基础上,1895年他提出了著名的劳伦兹力公式。另外,l892年他研究过地球穿过静止以太所产生的效应,为了叙述迈克耳逊-莫雷实验的结果,他独立地提出了长度收缩的假说,认为相对於以太运动的物体,其运动方向上的长度缩短了。1895年,他发表了长度收缩的准确公式,即在运动方向上,长度收缩因子为 。l899年,劳伦兹讨论了惯性系之间坐标和时间的变换问题,并得出电子质量与速度有关的结论。1904年,他发表了著名的劳伦兹变换公式和质量与速度的关系式,并指出光速是物体相对於以太运动速度的极限。 此外,劳伦兹在古典物理学的许多领域裏都有很深的造诣,在热力学、物质分子运动论和重力理论等方面,都有过贡献。劳伦兹受到爱因斯坦、薛丁格和其他很多物理学家的尊敬,爱因斯坦就曾说过,他一生中受劳伦兹的影响最大。

塞曼效应实验研究论文

1902年诺贝尔物理学奖 ¾¾塞曼效应的发现和研究 1902年诺贝尔物理学奖授予荷兰莱顿大学的劳伦兹(Hendrik Antoon Lorentz,1853¾1928)和荷兰阿姆斯特丹大学的塞曼(Pieter Zeeman,1865¾1943),以表彰他们在研究磁性对辐射现象的影响所作的特殊贡献。 磁性对辐射现象的影响也叫塞曼效应,是塞曼在1896年发现的。它是继法拉第效应和克尔效应之后又一项反映光的电磁特性的效应。塞曼效应更进一步涉及了光的辐射机制,因此被人们看成是继X射线之后物理学最重要的发现之一。 劳伦兹是荷兰物理学家,他的主要贡献是创立了古典电子论,这一理论能解释物质中一系列电磁现象,以及物质在电磁场中运动的一些效应。由於塞曼效应发现时及时地从劳伦兹理论得到解释,由此所确定的电子荷质比与.汤姆森用阴极射线所得数量级相同,相互间得到验证,因此1902年劳伦兹与塞曼共享诺贝尔物理学奖。 塞曼也是荷兰人,1885年进入莱顿大学后,与劳伦兹多年共事,并当过劳伦兹的助教。塞曼对劳伦兹的电磁理论很熟悉,实验技术也很精湛,1892年曾因仔细测量克尔效应而获金质奖章,并於1893年获博士学位。他在研究磁场对光谱的影响时,得益於劳伦兹的指导和劳伦兹理论,从而作出了有重大意义的发现。下面介绍塞曼效应的发现经过。 塞曼首先是从法拉第的工作得到启示的。1845年,法拉第将平面偏振光通过强磁场作用下的玻璃,发现光的偏振面发生旋转,后来进一步确定这是许多物质具有的普通性质。1876年,克尔(Kerr)继1875年发现玻璃片在强电场下对光有双折射的作用(即克尔电光效应)之后,又发现平面偏振光垂直射在电磁铁的磨光电极上时,反射得到的光变为椭圆偏振光(即克尔磁光效应)。这些效应对於光的电磁性质当然是极好的佐证。因此,电、磁和光之间的相互作用就成了19世纪末叶物理学家密切关注的对象。 1895年前后,塞曼暂停克尔磁光效应的研究,想试一试磁场对钠焰的光谱有没有影响。这个实验虽然没有成功,但是后来知道法拉第晚年曾亲自做过这个实验,他想法拉第这样伟大的科学家都重视这个实验,一定值得认真去做,於是就下决心用当时最好的设备再次进行实验,他当时产生了一个想法,究竟磁力作用於火焰时,火焰发出的光周期会不会改变。这样的事情果然发生了。塞曼用石棉条粘以食盐,放在电磁铁磁极间的氢氧焰中,用罗兰光栅(Rowland grating)(注:即凹面光栅、是当时最好的分光仪器)检验火焰光。当电磁铁电路接通时,D的两条谱线(注:即钠黄光谱线D1与D2)都看到增宽的现象。 谱线增宽也许会认为是磁场对火焰的某种已知作用,引起钠蒸气的密度和温度发生变化,塞曼就采用了一个方法,把钠放在一素瓷管中强烈加热,瓷管两端以平行玻璃板密封,其有效面积为1平方厘米。管子水平地置於磁场中,与磁力线垂直。弧光灯的光线穿之而过。吸收光谱显示出D双线。瓷管不断沿轴旋转,以避免温度变化。通电励磁,立即使谱线变宽。证明正是磁场使钠光的周期和频率发生了变化。 最初有人向塞曼提出,光的频率变化可能是由於原子与以太分子旋涡之间的加速和减速的作用力;后来,凯尔文勋爵向塞曼提出,或许可以用快速旋转系统和双摆结合在一起的例子,来解释频率变化。然而,这些解释都不够满意,於是塞曼转而从劳伦兹教授的电子理论寻求解释。这一理论认为:一切物体都有带电的小分子单元;一切电学过程都来自这些“离子”(注:即指电子,当时尚未发现电子)的平衡和运动,光波就是“离子”的振动引起的。在塞曼看来,“离子”在磁场中直接受到的作用力足以对这一现象作出解释。 塞曼将这个想法写信告诉劳伦兹教授,劳伦兹指点塞曼计算离子的运动。他还向塞曼指出,如果这个理论用得正确,就应该有下列结果:从增宽的谱线边缘发出的光,沿磁力线方向观察应是圆偏振光,再进而可导致求出离子所带电荷与其质量的比值e/m。塞曼用四分之一波片和检偏器,发现在加磁场后增宽的谱线边缘,从磁力线方向看去果然是圆偏振光。 相反地,如果从与磁力线成直角的方向观察,增宽了的钠谱线的边缘显示是平面偏振光,果然与劳伦兹理论相符。塞曼还根据谱线的增宽,估算了这一带电粒子的荷质比e/m,数量级为107CGSM/克,这时正好是.汤姆森宣布发现电子之前几个月。.汤姆森从阴极射线也测量了荷质比,和塞曼测量所得数量级相同,这一结果就成了电子存在的重要证据。 就这样,塞曼既对他所发现的光谱增宽现象作出了合理的解释,又证明了离子(注:即电子)的存在,对劳伦兹电子论提供了令人信服的实验验证。 1896年,塞曼进一步根据圆偏振光的旋光方向,判断产生辐射的“离子”所带电荷的正负,起先他曾误判为带正电,一年后改正为带负电。 根据劳伦兹的电磁理论,还可推断出如下结果:从垂直於磁场的方向观察,谱线应分裂为三条;从平行於磁场的方向观察,谱线应分裂为两条。塞曼把磁场加大到3万高斯左右,终於观察到了二重线和三重线。 塞曼能进一步证实劳伦兹的理论预见是非常幸运的,因为后来知道,只有单态(singlet)的谱系,才能得到劳伦兹理论预期的结果。 塞曼的结果与劳伦兹理论相符,不但是劳伦兹理论的一大成功,也使塞曼的工作很快得到公认。然而,由於塞曼和他的同代人对这一理论过於相信,也造成了一些困难。困难主要来自与理论不符的反常塞曼效应(anomalous Zeeman effect)。 塞曼自己在实验中也曾看到四重分裂和六重分裂,他没有正视这些与劳伦兹理论不符的现象,而是一心想将这些现象纳入劳伦兹理论的轨道。例如:他解释四重线,是三重线中间的一条“自蚀”为两条,而六重线是三重线的每一条都“自蚀”为两条 1897年,塞曼转到阿姆斯特丹大学任教,用那里的设备继续进行实验,主要的仪器还是凹面光栅。但因为整套设备装设在木质支座和地板上,无法避免振动的干扰,实验非常困难。据他自己说,拍三十张照片,往往只有一张可用,因此只好暂停试验。就在以后这段时间裏,其他许多同时进行这项工作的物理学家纷纷取得了重要成果。 这些人中间值得特别提到的有:1897年,美国的迈克耳逊用他自己发明的干涉仪观察到光谱线在磁场中分裂为二重线。后来迈克耳逊又发明了分辨本领更高的阶梯光栅(echelon grating)(1899年),他用阶梯光栅获得了更为精细的结果。英国人普列斯顿(T. Preston)紧接著对塞曼效应做了深入的研究工作。他在1898年发表的论文中详细叙述了各种磁致分裂图像,并且指出劳伦兹理论不能完全解释塞曼效应。随后发现了普列斯顿定律。根据这条定律可以判定谱线的归属。 德国人龙格(Runge)和帕申(Paschen)也对塞曼效应进行了大量的实验研究。1902年,他们列举了大量数据,叙述磁致分裂之间存在某种共同的规律。 1912年,帕申和巴克(E. E. A. Back)发现在极强磁场中,反常塞曼效应又表现为三重分裂,叫做帕申-巴克效应。这些现象都无法从理论上进行解释,此后二十多年一直是物理学界的一件疑案。正如不相容原理的发现者鲍利后来回忆的那样:“这不正常的分裂,一方面有漂亮而简单的规律,显得富有成果;另一方面又是那样难於理解……,使我感觉简直无法下手。” 1921年,德国杜宾根大学教授朗德(Landé)发表题为:《论反常塞曼效应》的论文,他引进一因子g代表原子能阶在磁场作用下的能量改变比值,这一因子只与能阶的量子数有关。 1925年,乌伦贝克(Uhlenbeck)与哥德施密特(Goldschmidt)“为解释塞曼效应和复杂谱线”提出了电子自旋的概念。1926年,海森堡和乔丹(Jordan)引进自旋S,从量子力学对反常塞曼效应作出了正确的计算。由此可见,塞曼效应的研究推动了量子理论的发展,在物理学发展史中占有重要地位。 劳伦兹1853年7月l8日出生於荷兰的阿纳姆,少年时就对物理学感兴趣并且熟练地掌握多门外语。l870年劳伦兹考入莱顿大学,学习数学、物理和天文。1875年获博士学位。1877年,莱顿大学聘请他为理论物理学教授,当时劳伦兹年23岁。他在莱顿大学任教长达35年。1911-1927年间劳伦兹多次担任索尔维会议主席。在国际物理学界有崇高的名望。 劳伦兹在物理学上最重要的贡献是发展了古典电子论。1878年,他发表了光与物质相互作用的论文,把以太与普通的物质区别开来,认为以太是静止的,无所不在,而普通物质的分子则都含有带电的谐振子;在这个基础上,他导出了分子折射率的公式(即劳伦兹-洛伦茨公式)。l892年,他开始发表电子论的文章,他认为一切物质的分子都含有电子,阴极射线的粒子就是电子,电子是很小的有质量的刚性球体,电子对於以太是完全透明的,以太与物质的相互作用归结为以太与物质中的电子的相互作用。在这个基础上,1895年他提出了著名的劳伦兹力公式。另外,l892年他研究过地球穿过静止以太所产生的效应,为了叙述迈克耳逊-莫雷实验的结果,他独立地提出了长度收缩的假说,认为相对於以太运动的物体,其运动方向上的长度缩短了。1895年,他发表了长度收缩的准确公式,即在运动方向上,长度收缩因子为 。l899年,劳伦兹讨论了惯性系之间坐标和时间的变换问题,并得出电子质量与速度有关的结论。1904年,他发表了著名的劳伦兹变换公式和质量与速度的关系式,并指出光速是物体相对於以太运动速度的极限。 此外,劳伦兹在古典物理学的许多领域裏都有很深的造诣,在热力学、物质分子运动论和重力理论等方面,都有过贡献。劳伦兹受到爱因斯坦、薛丁格和其他很多物理学家的尊敬,爱因斯坦就曾说过,他一生中受劳伦兹的影响最大。

通译洛伦兹力洛伦兹力Lorentzforce磁场运点电荷作用力1895荷兰物理家.洛伦兹建立经典电论作基本假设提现已量实验证实洛伦兹力公式f=q·v×B式q、v别点电荷电量速度;B点电荷所处磁应强度洛伦兹力f=|q|vBsinθ其θvB夹角洛伦兹力向循右手螺旋定则垂直于vB构平面由v转向B右手螺旋前进向(若q负电荷则反向)由于洛伦兹力始终垂直于电荷运向所电荷作功改变运电荷速率能能改变电荷运向使偏转洛伦兹力既适用于宏观电荷适用于微观荷电粒电流元磁场所受安培力其运电荷所受洛伦兹力宏观表现导体路恒定磁场运使其磁通量变化产电势洛伦兹力结洛伦兹力产电势非静电力电场E磁场B并存则运点电荷受力电场力磁场力f=q(E+v×B)左式般称洛伦兹力公式洛伦兹力公式麦克斯韦程组及介质程起构经典电力基础许科仪器工业设备例β谱仪质谱仪粒加速器电显微镜磁镜装置霍耳器件洛伦兹力都广泛应用值指既安培力洛伦兹力宏观表现洛伦兹力运电荷作功何安培力能载流导线作功呢实际洛伦兹力起传递能量作用部阻碍电荷运作负功另部构安培力载流导线作功结仍由维持电流电源提供能量

1896年,荷兰物理学家塞曼使用半径10英尺的凹形罗兰光栅观察磁场中的钠火焰的光谱,他发现钠的D谱线似乎出现了加宽的现象。这种加宽现象实际是谱线发生了分裂。随后不久,塞曼的老师、荷兰物理学家洛仑兹应用经典电磁理论对这种现象进行了解释。他认为,由于电子存在轨道磁矩,并且磁矩方向在空间的取向是量子化的,因此在磁场作用下能级发生分裂,谱线分裂成间隔相等的3条谱线。塞曼和洛仑兹因为这一发现共同获得了1902年的诺贝尔物理学奖。1897年12月,普雷斯顿()报告称,在很多实验中观察到光谱线有时并非分裂成3条,间隔也不尽相同,人们把这种现象叫做为反常塞曼效应,将塞曼原来发现的现象叫做正常塞曼效应。反常塞曼效应的机制在其后二十余年时间里一直没能得到很好的解释,困扰了一大批物理学家。1925年,两名荷兰学生乌仑贝克()和古兹米特()提出了电子自旋假设,很好地解释了反常塞曼效应。应用正常塞曼效应测量谱线分裂的频率间隔可以测出电子的荷质比。由此计算得到的荷质比数值与约瑟夫·汤姆生在阴极射线偏转实验中测得的电子荷质比数量级是相同的,二者互相印证,进一步证实了电子的存在。塞曼效应也可以用来测量天体的磁场。1908年美国天文学家海尔等人在威尔逊山天文台利用塞曼效应,首次测量到了太阳黑子的磁场。1912年,帕邢和拜克(E.E.A.Back)发现在极强磁场中,反常塞曼效应又表现为三重分裂,叫做帕邢-拜克效应。这些现象都无法从理论上进行解释,此后二十多年一直是物理学界的一件疑案。正如不相容原理的发现者泡利后来回忆的那样:"这不正常的分裂,一方面有漂亮而简单的规律,显得富有成果;另一方面又是那样难于理解,使我感觉简直无从下手。"1921年,德国杜宾根大学教授朗德(Landé)发表题为:《论反常塞曼效应》的论文,他引进一因子g代表原子能级在磁场作用下的能量改变比值,这一因子只与能级的量子数有关。1925年,乌伦贝克与哥德斯密特"为了解释塞曼效应和复杂谱线"提出了电子自旋的概念。1926年,海森伯和约旦引进自旋S,从量子力学对反常塞曼效应作出了正确的计算。由此可见,塞曼效应的研究推动了量子理论的发展,在物理学发展史中占有重要地位。洛伦兹在物理学上最重要的贡献是发展了经典电子论。1878年,他发表了光与物质相互作用的论文,把以太与普通的物质区别开来,认为以太是静止的,无所不在,而普通物质的分子则都含有带电的谐振子;在这个基础上,他导出了分子折射率的公式(即洛伦兹-洛伦茨公式)。1892年,他开始发表电子论的文章,他认为一切物质的分子都含有电子,阴极射线的粒子就是电子,电子是很小的有质量的刚球,电子对于以太是完全透明的,以太与物质的相互作用归结为以太与物质中的电子的相互作用。在这个基础上,1895年他提出了著名的洛伦兹力公式。另外,1892年他研究过地球穿过静止以太所产生的效应,为了说明迈克耳孙一莫雷实验的结果,他独立地提出了长度收缩的假说,认为相对以太运动的物体,其运动方向上的长度缩短了。1895年,他发表了长度收缩的准确公式,即在运动方向上,长度收缩因子为 。1899年,洛伦兹讨论了惯性系之间坐标和时间的变换问题,并得出电子质量与速度有关的结论。1904年,他发表了著名的洛伦兹变换公式和质量与速度的关系式,并指出光速是物体相对于以太运动速度的极限。洛伦兹1853年7月18日出生于荷兰的阿纳姆,少年时就对物理学感兴趣并且熟练地掌握多门外语。1870年洛伦兹考入莱顿大学,自数学、物理和天文。1875年获博士学位。1877年,莱顿大学聘请他为理论物理学教授,其时洛伦兹年仅23岁。他在莱顿大学任教长达35年。1911年-1927年间洛伦兹多次担任索尔维会议主席。在国际物理学界享有崇高的名望。此外,洛伦兹在经典物理学的许多领域里也有很深的造诣,在热力学、物质分子运动论和引力理论等方面,都有过贡献。洛伦兹受到爱因斯坦、薛定谔和其他很多物理学家的尊敬,爱因斯坦就曾说过,他一生中受洛伦兹的影响最大。

磁场对运动点电荷的作用力。1895年荷兰物理学家.洛伦兹建立经典电子论时,作为基本假设提出来的,现已为大量实验证实。洛伦兹力的公式是f=q·v×B。式中q、v分别是点电荷的电量和速度;B是点电荷所在处的磁感应强度。洛伦兹力的大小是f=|q|vBsinθ,其中θ是v和B的夹角。洛伦兹力的方向循右手螺旋定则垂直于v和B构成的平面,为由v转向B的右手螺旋的前进方向(若q为负电荷,则反向)。由于洛伦兹力始终垂直于电荷的运动方向,所以它对电荷不作功,不改变运动电荷的速率和动能,只能改变电荷的运动方向使之偏转。 洛伦兹力既适用于宏观电荷,也适用于微观荷电粒子。电流元在磁场中所受安培力就是其中运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。导体回路在恒定磁场中运动,使其中磁通量变化而产生的动生电动势也是洛伦兹力的结果,洛伦兹力是产生动生电动势的非静电力。 如果电场E和磁场B并存,则运动点电荷受力为电场力和磁场力之和,为f=q(E+v×B),左式一般也称为洛伦兹力公式。 洛伦兹力公式和麦克斯韦方程组以及介质方程一起构成了经典电动力学的基础。在许多科学仪器和工业设备,例如β谱仪,质谱仪,粒子加速器,电子显微镜,磁镜装置,霍耳器件中,洛伦兹力都有广泛应用。 值得指出的是,既然安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力对运动电荷不作功,何以安培力能对载流导线作功呢?实际上洛伦兹力起了传递能量的作用,它的一部分阻碍电荷运动作负功,另一部分构成安培力对载流导线作正功,结果仍是由维持电流的电源提供了能量。

茵曼毕业论文

出入职场大家都非常想要融入这个环境,所以在服装搭配以及高跟鞋的搭配上,都会花一些心思好的,高黑鞋可以让你提升气质,但是质量差的高跟鞋会让你一整天脚不舒服,而且对脚的伤害也特别大,所以当你在选择高跟鞋的时候,首先舒适是第一位的,第二就是去掩盖你脚步的不足,去提升你的气质。高跟鞋可以从视觉上拉长双腿的长度使腿更加修长,而穿了高跟鞋就会不由自主的抬头挺胸也更为自信,所以高跟鞋对于职场女性来说是必备的。

第一个我推荐的品牌是达芙妮,因为这个款式的话非常少女,而且性价比非常高,非常适合刚进入社会的毕业生。而达芙妮的鞋跟它高度也不会很高,对于如果说鞋跟比较高的话会比较累,对于新手来说就会有一定的难度,所以我们在选择高跟鞋的时候可以尽量选选择,没有那么高的,比如说5厘米以下的就会比较舒适一点。

第二个是茵曼,他是一个少女风的品牌,价格也是在几十到几百不等,他的高跟鞋主打是粗跟,然后高度也在5厘米左右,粗跟款式的高跟鞋它不会很累儿子,而且鞋子的外形它会显得更加淑女秀气。这种鞋子看起来非常的少女,而且穿合适的码数,他也会非常的舒服,又好看,非常适合软萌软萌的女生,因为它可以增加你的可爱度。

第三种推荐的是Charles&Keith ,他们家的鞋子虽然价格会比前两种更贵,但是舒适度也是非常不错的,而且款式也非常好看,如果说嗯你负责的工作是比较公关需要正式一点的,那么一定要选择尖头高跟鞋,这样让人看起来会更加有气场,而且颜色的话可以选择黑色,黑色平时也可以穿,是一种非常经典而且百搭的颜色,在预算不足或者是又想要有一点品质的话,可以选择这样一双高跟鞋。

加分给我帮`我帮你!好段:因为,1866年7月20日,加尔各答一布纳希汽船公司的喜金孙总督号,在澳大利亚海岸东边五英里,碰见了这个游动的巨大物体。巴克船长起初还以为这是没有人知道的、暗礁,他正要测定它的位置的时候,突然这个不可解释的物体喷出两道水柱,哗的一声射到空中一百五十英尺高。这么说,除非这座暗礁上边有间歇喷泉,不然的话,喜金孙总督号面前的东西,就是还没有人知道的一种海中哺乳类动物,它还从鼻孔中喷出有气泡的水柱呢。同年7月23日,西印度-太平洋汽船公司的克利斯托巴尔哥郎号,在太平洋上也碰到这样的事。喜金孙总督号看见这怪物以后三天,克利斯托巴尔哥郎号在相距七百里的地方也看见了它,由此可知,这个奇特的鲸鱼类动物能以掠人的速度从这一处转移到另一处。十五天以后,在离上面说的地点有两千里远的地方,国营轮船公司的海尔维地亚号和皇家邮船公司的山农号,在美国和欧洲之间的大西洋海面上相遇的时候,在北纬42度15分、西经60度35分的地方,同时看到了这个大怪物。根据两船同时观察得到的结果,估计这只哺乳动物的长度至少有三百五十多英尺(约一百零六米),因为山农号和海尔维地亚号两船连起来,都还比它短,两船从头至尾只有一百米长。可是,最长的鲸鱼,像常常出役于阿留申群岛的久阑马克岛和翁居里克岛①附近海面的那些鲸鱼,也只不过是五十六米,而比这再长的,从来就没有过。接连不断地传来的消息,横渡大西洋的贝雷尔号所做的种种观察,茵曼轮船公司的越提那号跟这个怪物的一次相碰,法国二级军舰诺曼第号军官们所写的记录,海军高级参谋弗兹一詹姆斯在克利德爵士号上所做的很精密的测算,这一切在当时的确曾经哄动一时。在民族性比较浮躁的国家里,大家都拿这件事作为谈笑资料,但在严肃和踏实的国家里,像英国、美国和德国就不同,它们对这事就非常关心。在各大城市里,这怪物变成了家喻户晓的事件。咖啡馆里歌唱它,报刊上嘲笑它,舞台上扮演它。谣言正好有了机会,从这怪物身上捏造出各种各样的奇闻。在一些发行量不多的报刊上,出现了关于各种离奇的巨大动物的报道,从白鲸、北极海中可怕的“莫比·狄克”①一直到庞大的“克拉肯”②——这种怪鱼的触须可以缠住一只载重五百吨的船而把它拖到海底下去——都应有尽有。有些人甚至不惜引经据典,或者搬出古代的传说如亚里士多德③和蒲林尼④的见解(他们承认这类怪物的存在):或者搬出彭土皮丹主教⑤的挪威童话,保罗·埃纪德的记述,以及哈林顿的报告;这报告是不容怀疑的,他说,1857年,他在嘉斯第兰号上看见过一种大蛇,那种蛇以前只在那立宪号到过的海面上⑤才能看见。于是,在学术团体里和科学报刊中产生了相信者和怀疑者,这两派人无休止地争论着。“怪物问题”激动着人们。自以为懂科学的新闻记者和一向自以为多才的文人开起火来,他们在这次值得纪念的笔战中花费了不少的墨水!甚至有几个人还流了两三滴血,因为有人把针对大海蛇的笔锋移向一些态度傲慢的家伙身上了。在六个月当中,争论继续着。彼此有理,各执一词。当时流行的小报都兴致勃勃地刊登争论的文章,它们不是攻击巴西地理学院、柏林皇家科学院、不列颠学术联合会或华盛顿斯密孙学院发表的权威论文,就是驳斥印度群岛报、摩亚诺神父的宇宙杂志、皮德曼的消息报里面的讨论和法国及其他各国大报刊的科学新闻。这些多才的作家故意曲解反对派也常引证的林奈①的一句话:“大自然不制造蠢东西”;恳求大家不要相信北海的大怪鱼、大海蛇、“莫比·狄克”和疯狂的海员们臆造出来的其它怪物的存在,不要因此而否定了大自然。最后,某一著名尖刻的讽刺报有一位最受欢迎的编辑先生草草了事地发表一篇文章,处理了这个怪物;他像夷包列提②那样,在大家的笑声中,给这佳物最后一次打击、把它结果了。于是机智战胜了科学。在1867年头几个月里,这个问题好像是人了土,不会再复洁了。但就在这个时候,人们又听说发生了一些新的事件。现在的问题并不是一个急待解决的科学问题,而是必须认真设法避免的一个危险。问题带了完全不同的面貌。这个怪物变成了小岛、岩石、暗礁,但它是会奔驰的、不可捉摸的、行动莫测的暗礁。1867年8月5日,蒙特利奥航海公司的摩拉维安号夜间驶到北纬27度30分、西经72度15分的地方,船右舷撞上了一座岩石,可是,任何地图也没有记载过这一带海面上有这座岩石。由于风力的助航和四百匹马力的推动,船的速度达到每小时十三海里。毫无疑问,如果不是船身质地优良,特别坚固,摩拉维安号被撞以后,一定要把它从加拿大载来的二百三十六名乘客一齐带到海底去。事故发生在早晨五点左右天刚破晓的时候。船上值班的海员们立即跑到船的后部;他们十分细心地观察海面。除了有个六百多米宽的大漩涡——好像水面受过猛烈的冲击——以外,他们什么也没有看见,只把事故发生的地点确切地记了下来。摩拉维安号继续航行,似乎并没有受到什么损伤。·它是撞上了暗礁呢,还是撞上了一只沉的破船?当时没有法子知道。后来到船坞检查了船底,才发现一部分龙骨折断了。这事实本身是十分严重的,可是,如果不是过了三个星期后,在相同的情况下又发生了相同的事件,它很可能跟许多其他的事件一样很快被人忘掉了。接着又发生的那一次撞船的事件,单单由于受害船的国籍和它所属公司的声望,就足以引起十分广泛的反响。英国著名的船主苟纳尔的名字是没有一个人不知道伪。这位精明的企业家早在1840年就创办了一家邮船公司,开辟了从利物浦到哈利法克斯①的航线,当时只有三艘四百匹马力、载重一千一百六十二吨的明轮木船。八年以后,公司扩大了,共有四艘六百五十匹马力、载重一千八百二十吨的船。再过两年,又添了两艘马力和载重量更大的船,1853年,苟纳尔公司继续取得装运政府邮件的特权,一连添造了阿拉伯号、波斯号、中国号、斯备脱亚号、爪哇号、俄罗斯号,这些都是头等的快船,而且是最宽大的,除了大东方号外,在海上航行的船没有能跟它们相比的。到1867年,这家公司一共有十二艘船~八艘明轮的,四艘暗轮的。我所以要把上面的情形简单地介绍一下,是要大家知道这家海运公司的重要性。它由于经营得法,是全世界都闻名的。任何航海企业,没有比这公司搞得更精明,经营得更成功的了。二十六年来,苟纳尔公司的船在大西洋上航行了两千次,没有一次航行不达目的地,没有一次发生迟误,从没有遗失过一封信,损失过一个人或一只船。,因此,,尽管法国竭力要抢它的生意,但是乘客们都一致愿意搭苟纳尔公司的船,这点从近年来官方的统计文献中就可以看出来。了解这情形以后,便没有人奇怪这家公司的一只汽船遭遇到意外事件会引起那么巨大的反响。1867年4月13日,海很平静,风又是顺风,斯备脱亚号在西经15度12分、北纬45度37分的海面上行驶着。它在一千匹马力的发动机推动下,速度为每小时十三海里半。它的机轮在海中转动,完全正常。它当时的吃水深度是6米70厘米,排水量是6,685方米。下午四点十六分,乘客们正在大厅中吃点心的时候,在斯各脱亚号船尾、左舷机轮后面一点,似乎发生了轻微的撞击。斯各脱亚号不是撞上了什么,而是被什么撞上了。憧它的不是敲击的器械而是钻凿的器械。这次冲撞是十分轻微的,要不是管船舱的人员跑到甲板上来喊:“船要沉了:船要沉了!”也许船上的人谁也不会在意。旅客们起初十分惊慌,但船长安德生很快就使他们安稳下来。危险并不会立刻就发生。斯各脱亚号由防水板分为七大间,一点也不在乎个把漏洞。安德生船长立即跑到舱底下去。他查出第五间被海水浸人了,海水浸入十分快,证明漏洞相当大。好在这间里没有蒸汽炉,不然的话,炉火就要熄灭了。安德生船长吩咐马上停船,并且命令一个潜水员下水检查船身的损坏情形。一会儿,他知道船底有一个长两米的大洞。这样一个裂口是没法堵住的,斯各脱亚号尽管机轮有一半浸在水里,但也必须继续行驶。当时船离克利亚峡还有三百海里,等船驶进公司的码头,已经误了三天期,在这三天里,利物浦的人都为它惶惶不安。斯各脱亚号被架了起来,工程师们开始检查。他们眼睛所看见的情形连自己也不能相信。在船身吃水线下两米半的地方,露出一个很规则的等边三角形的缺口。铁皮上的伤痕十分整齐,、就是钻孔机也不能凿得这么准确,弄成这个裂口的锐利器械一定不是用普通的钢铁制的,因为,这家伙在以惊人的力量向前猛撞,凿穿了四厘米厚的铁皮以后、还能用一种很难做到的后退动作,使自己脱身逃走。最近这次事件的经过大致就是这样。结果这又一次使舆论哄动起来。从这时候起,所有从前原因不明的航海遇难事件,现在都算在这个怪物的账上了。这只离奇古怪的动物于是负起了所有船只沉没的责任。不幸的是船沉的数目相当大,按照统计年鉴的记载,包括帆船和汽船在内,每年的损失约有三千艘左右,至于因下落不明而断定失踪:的,每年的数目也不下两百艘!不管有没有冤枉这怪物,人们都把船只失踪的原因算在它身上。由于它的存在,五大洲间的海上交通越来越危险了,大家都坚决要求不惜任何代价清除海上这条可怕盼鲸鱼怪。

答案阿龙纳斯希望:“如果尼摩船长老是居住在他所选择的海洋中,但愿所有仇恨都在这颗倔强的心中平息!……但愿他这个高明的学者继续做和平的探工作!” 潜艇驶过被称为风暴之王的大西洋暖流,来到了一艘法国爱国战舰沉没的地点。尼摩满怀激情地讲述了这艘“复仇号”战舰的历史。这引起阿龙纳斯的注意,把尼摩船长和他的同伴们关闭在诺第留斯号船壳中,并不是一种普通的愤世情绪,而是一种非常崇高的仇恨。那一夜在印度洋上,它不是攻击了某些船只吗?那个葬在珊瑚墓地的人,不正是诺第留斯号引起的冲突的牺牲者吗?而在所有的海面上,人们也正在追逐这可怕的毁灭性机器! 当诺第留斯号慢慢回到海面上来时,便有爆炸声发出:有艘战舰正向诺第留斯号发动攻击。尼摩船长决心把它击沉。阿龙纳斯试图劝阻,但船长说:“我是被压迫,瞧,那就是压迫者!由于他,所有一切我热爱过的,尊敬过的,所有一切我热爱过的,尊敬过的,祖国、父母、爱人、子女他们全死亡了!所有我仇恨的一切,就在那里!”船长不愿这艘战舰的残骸跟“复仇号”的光荣残骸相混,他把战舰引向东方。第二天,可怕的打击开始了!诺第留斯号故意让敌人接近,再在推进器的强大推动下,用那厉害的冲角对准战舰浮标线以下的薄弱部位,从它身上横穿过去!瞬间,战舰船壳裂开,继而发生爆炸,迅速下沉。它的桅樯架满挤着遇难人。然后,那黑沉沉的巨体没入水中,跟它一起,这群死尸统统被强大无比的漩涡卷走……

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光电效应及其应用毕业论文

光电效应实验中人们发现了几个实验现象:只有频率超过某一极限频率的光照射才有电子从金属表面逸出,从光照到电子逸出所需时间极短。

爱因斯坦提出的光子说认为光子的能量是一份一份的,每一份能量值为E=hv光照射金属表面,一个电子吸收一个光子的能量,若光子的能量足够大,电子就将从金属表面逸出,因为吸收光子能量不需要积累的时间,所以吸收能量和从金属表面逸出的时间极短。

扩展资料

实验验证

1887年,赫兹在做证实麦克斯韦的电磁理论的火花放电实验时,偶然发现了光电效应。赫兹用两套放电电极做实验,一套产生振荡,发出电磁波;另一套作为接收器。

他意外发现,如果接收电磁波的电极受到紫外线的照射,火花放电就变得容易产生。赫兹的论文《紫外线对放电的影响》发表后,引起物理学界广泛的注意,许多物理学家进行了进一步的实验研究。

1888年,德国物理学家霍尔瓦克斯(Wilhelm Hallwachs)证实,这是由于在放电间隙内出现了荷电体的缘故。

1899年,.汤姆孙用巧妙的方法测得产生的光电流的荷质比,获得的值与阴极射线粒子的荷质比相近,这就说明产生的光电流和阴极射线一样是电子流。这样,物理学家就认识到,这一现象的实质是由于光(特别是紫外光)照射到金属表面使金属内部的自由电子获得更大的动能,因而从金属表面逃逸出来的一种现象。

1899—1902年,勒纳德(,1862—1947)对光电效应进行了系统的研究,并首先将这一现象称为“光电效应”。为了研究光电子从金属表面逸出时所具有的能量,勒纳德在电极间加一可调节反向电压,直到使光电流截止,从反向电压的截止值,可以推算电子逸出金属表面时的最大速度。

他选用不同的金属材料,用不同的光源照射,对反向电压的截止值进行了研究,并总结出了光电效应的一些实验规律。根据动能定理:qU=mv^2/2,可计算出发射出电子的能量。可得出:hf=(1/2)mv^2+I+W

深入的实验发现的规律与经典理论存在诸多矛盾,但许多物理学家还是想在经典电磁理论的框架内解释光电效应的实验规律。有一些物理学家试图把光电效应解释为一种共振现象。

勒纳德在1902年提出触发假说,假设在电子的发射过程中,光只起触发作用,电子原本就是以某一速度在原子内部运动,光照射到原子上,只要光的频率与电子本身的振动频率一致,就发生共振,电子就以其自身的速度从原子内部逸出。

勒纳德认为,原子里电子的振动频率是特定的,只有频率合适的光才能起触发作用。勒纳德的假说在当时很有影响,被一些物理学家接受。但是,不久,勒纳德的触发假说被他自己的实验否定。

爱因斯坦用光量子理论对光电效应提出理论解释后,最初科学界的反应是冷淡的,甚至相信量子概念的一些物理学家也不接受光量子假说。尽管理论与已有的实验事实并不矛盾,但当时还没有充分的实验来支持爱因斯坦光电效应方程给出的定量关系。直到1916年,光电效应的定量实验研究才由美国物理学家密立根完成。

密立根对光电效应进行了长期的研究,经过十年之久的试验、改进和学习,有效地排除了表面接触电位差等因素的影响,获得了比较好的单色光。他的实验非常出色,于1914年第一次用实验验证了爱因斯坦方程是精确成立的,并首次对普朗克常数h作了直接的光电测量,精确度大约是(在实验误差范围内)。

1916年密立根发表了他的精确实验结果,他用6种不同频率的单色光测量反向电压的截止值与频率关系曲线关系,这是一条很好的直线,从直线的斜率可以求出的普朗克常数。结果与普朗克1900年从黑体辐射得到的数值符合得很好。

太阳能充电器的设计摘要:设计了基于LP3947的太阳能充电电路,通过脉宽调制对锂电池充电进行智能控制,从而提高太阳能电池输出功率及锂电池的使用效率,达到延长电池使用寿命和时间的目的。关键词:太阳能;LP3947;锂电池1.引言 太阳能作为一种新型的资源越来越多地被人们关注,它所带来的一系列的产业也逐渐成为目前非常具有开发潜力的产业。太阳能光伏发电是太阳能应用的主要产业之一。在我国太阳能资源极其丰富,陆地每年接受的太阳辐射能相当惊人。如果将这些太阳能充分加以利用,不仅有可能节省大量常规能源,而且可以有效地减少常规能源所带来的环境污染。 目前光伏发电在小型电器电路上的运用也逐渐的成熟,随着人们生活中越来越多的离不开手机、mp3、数码相机等一系列的数码产品,它们的充电问题成为了使用者极其关心的问题之一。设计一个利用光伏充电原理的充电器来为这些数码产品进行充电可以在很多方面解决各种问题。太阳能充电器具有携带方便、外型美观时尚,甚至可以在没有电源的情况下为手机等一系列的数码产品进行充电。2.太阳能电池板种类及工作原理 太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置,目前处于主流的是应用光电效应原理工作的太阳能电池,其基本原料为以半导体.当P-N 结受光照时,样品对光子的本征吸收和非本征吸收都将产生光生载流子,即引起光伏效应,产生一与P-N 结内建电场方向相反的光生电场,其方向由P 区指向N区.此电场使势垒降低,其减小量即为光生电势差,P 端正,N 端负,由此生产的结电流由P 区流向N 区,形成单向导电,发挥出与电池一样的功能。由于太阳电池板输出电压不稳定,故增加了稳压电路,通过稳压电路、充电电路为负载电池充电,同时还可以为内部蓄电池充电以备应急之用;光照条件较差时,太阳电池板输出电压较低,达不到充电电路的工作电压,因此增加了升压、稳压电路,以便为充电电路提供较稳定的工作电压.阴天、夜间等光照条件极差的情况下,可利用系统内部的蓄电池,通过升压电路为后续设备充电。另外,充电器还设计有照明灯,当夜间光线较暗时,通过蓄电池为照明灯供电,可供应急使用。3.充电器设计电池充电原理 锂离子电池在充电或放电过程中若发生过充、过放或过流时,会造成电池的损坏或降低使用寿命,图3为锂电池的充电曲线,共分三个阶段:预充状态、恒流充电和恒压充电阶段。以800 mAh 容量的电池为例,其终止充电电压为。用1/10C(约80 mA)的电池进行恒流预充,当电池端电压达到低压门限V(min)后,以800 mA(充电率为1C)恒流充电,开始时电池电压以较大的斜率升压,当电池电压接近 V 时,改成恒压充电,电流渐降,电压变化不大,到充电电流降为1/10C(约80 mA)时,认为接近充满,可以终止充电。 手机电池充电曲线充电器设计思想 太阳能手机充电控制电路的设计思想,从手机锂离子二次电池的恒流/恒压充电控制出发,同时配有锂离子蓄电池.当在户外无220V 交流电时,采用太阳能对手机锂离子直接充电,同时对锂离子蓄电池充电;当阴雨天天气或夜晚等阳光不足时,采用配置的锂离子蓄电池对手机锂离子充电,以保证任何情况下不间断.即:系统的设计以太阳能充电为主,在有足够的阳光且蓄电池又有足够供电能力的情况下,系统能够以太阳能充电为主给手机充电,蓄电池给手机补电;在无阳光或阳光弱时,以蓄电池充电为主给手机充电,太阳能为手机补电。充电控制电路设计升压电路设计由于在不同的时间、地点太阳光照强度不同,太阳电池板输出电能不稳定,需加人相应的升压、稳压等控制环节。直流升压就是将电池提供的较低的直流电压提升到需要的电压值。稳压电路设计稳压电路的设计以三端集成稳压器W7800为核心,它属于串联稳压电路,其工作原理与分立元件的串联稳压电源相同。由启动电路、取样电路、比较放大电路、基准环节、调整环节和过流保护环节等组成,此外还有过热和过压保护电路,因此,其稳压性能要优于分立元件的串联型稳压电路。而且三端集成稳压器设置的启动电路,在稳压电源启动后处于正常状态下,启动电路与稳压电源内部其他电路脱离联系,这样输入电压变化不直接影响基准电路和恒流源电路,保持输出电压的稳定。充电电路设计 锂电池以体积小、容量大、重量轻、无记忆效应、无污染、电池循环充放电次数多(寿命长)等优点,广泛地被使用在许多数码产品中。但锂电池对使用条件要求较严格,如充电控制要求精度高,对过充电的承受能力差等。因此,为了保护锂电他,该充电电路包括电池充电控制电路与电池电量检测控制电路两部分。电池充电控制电路,用来控制升压或稳压电路对锉电池进行充电,同时也是锂电池的充电电路。电池电量检测电路,用以检测充电电量的多少,当电池充满电时,充满指示灯亮,逻辑电路控制充电电路断开,停止充电。4结束语 随着现代的科技发展电子产品几乎可以普及,但电子产品的电池却一直困扰这我们。我着次的研究的目的不是让电池的容量增大,而是把太阳能充电器安装在电子产品表面上这样就可以大量增加电池的使用时间。

把光看成某种粒子(因为波粒2相性),即爱因斯坦提出的光量子 1定能量的光量子碰撞金属会有电子出来.

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  • 塞曼效应毕业论文
  • 塞曼效应论文题目
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  • 茵曼毕业论文
  • 光电效应及其应用毕业论文
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