硬碟的物理結構和工作原理
硬碟的結構可分為外部結構和內部結構。
下面就西數500G的硬碟為例,來講解一下硬碟的結構。
硬碟外部結構
硬碟的外部結構主要包括金屬固定面板、控制電路板和介面三部分。以下實物圖拍攝:(用了美圖秀秀,不僅臉蛋漂亮連硬碟都變的很漂亮,好劉濞啊。)
金屬固定面板
硬碟外部會有一個金屬的面板,用於保護整個硬碟。
金屬面板和地板結合成一個密封的整體,保證硬碟盤體和機構的穩定運行。
控制電路板
這個電路板是硬碟的控制電路板。該電路板上的電子元器件大多採用貼片式元件焊接,這些電子元器件組成了功能不同的電子電路,這些電路包括主軸調速電路、磁頭驅動與伺服定位電路、讀寫電路、控制與介面電路等。在電路板上有幾個主要的晶元:主控晶元、BIOS晶元、緩存晶元、電機驅動晶元。
介面
在硬碟的頂端會有幾個不同的硬碟介面,這些介面主要包括電源插座介面、數據介面和主、從跳線介面,其中電源插口與主機電源相聯,為硬碟工作提供電力保證。中間的主、從盤跳線介面,用以設置主、從硬碟,即設置硬碟驅動器的訪問順序。
硬碟內部結構
硬碟內部主要包括磁頭組件、磁頭驅動組件、盤體、主軸組件、前置控制電路等。
(1) 磁頭組件
磁頭組件包括讀寫磁頭、傳動手臂、傳動軸三部分組成。
磁頭組件中最主要的部分是磁頭,另外的兩個部分可以看作是磁頭的輔助裝置。傳動軸帶動傳動臂,使磁頭到達指定的位置。
磁頭是硬碟中對碟片進行讀寫工作的工具,是硬碟中最精密的部位之一。磁頭是用線圈纏繞在磁芯上製成的,工作原理則是利用特殊材料的電阻值會隨著磁場變化的原理來讀寫碟片上的數據。硬碟在工作時,磁頭通過感應旋轉的碟片上磁場的變化來讀取數據;通過改變碟片上的磁場來寫入數據。為避免磁頭和碟片的磨損,在工作狀態時,磁頭懸浮在高速轉動的碟片上方,間隙只有0.1~0.3um,而不是碟片直接接觸,在電源關閉之後,磁頭會自動回到在碟片上著陸區,此處碟片並不存儲數據,是碟片的起始位置,如圖,為磁頭組件及磁頭驅動組件。
(2) 磁頭驅動組件
磁頭的移動是靠磁頭驅動組件實現的,硬碟尋道時間的長短與磁頭驅動組件關系非常密切。磁頭的驅動機構由電磁線圈電機、磁頭驅動小車、防震動裝置構成,高精度的輕型磁頭驅動機構能夠對磁頭進行正確的驅動和定位,並能在很短時間內精確定位系統指令指定的磁軌,保證數據讀寫的可靠性。電磁線圈電機包含著一塊永久磁鐵,該磁鐵的磁力很強,對於傳動手臂的運動起著關鍵性的作用。防震裝置是為了避免磁頭將碟片刮傷等情況的發生而設計的。圖為磁頭驅動組件。
(3) 碟片與主軸組件
碟片是硬碟存儲數據的載體,碟片是在鋁合金或玻璃基底上塗覆很薄的磁性材料、保護材料和潤滑材料等多種不同作用的材料層加工而成,其中磁性材料的物理性能和磁層機構直接影響著數據的存儲密度和所存儲數據的穩定性。金屬碟片具有很高的存儲密度、高剩磁及高嬌頑力;玻璃碟片比普通金屬碟片在運行時具有更好的穩定性。如圖。為硬碟的碟片和主軸組件。
主軸組件包括主軸部件軸瓦和驅動電機等。隨著硬碟容量的擴大和速度的提高,主軸電機的速度也在不斷提升,有廠商開始採用精密機械工業的液態軸承機電技術,這種技術的應用有效地降低了硬碟工作噪音。
(4) 前置控制電路
前置放大電路控制磁頭感應的信號、主軸電機調速、磁頭驅動和伺服定位等,由於磁頭讀取的信號微弱,將放大電路密封在腔體內可減少外來信號的干擾,
提高操作指令的准確性,如圖所示硬碟前置控制電路。
1.
2. 硬碟邏輯結構
新買來的硬碟是不能直接使用的,必須對它進行分區進行格式化才能存儲數據。經過格式化分區後,邏輯上每個碟片的每一面都會被分為磁軌、扇區、柱面這幾個虛擬的概念,並非像切豆腐一樣真的進行切割。如圖所示為硬碟劃分的邏輯結構圖。另外,不同的硬碟中碟片數不同,一個碟片有兩面,這兩面都能存儲數據,每一面都會對應一個磁頭,習慣上將盤面數計為磁頭數,用來計算硬碟容量。
扇區、磁軌(或柱面)和磁頭數構成了硬碟結構的基本參數,用這些參數計算硬碟的容量,其計算公式為:
存儲容量=磁頭數X磁軌(柱面)數X每道扇區數X每扇區位元組數
(1) 磁軌
當磁碟旋轉時,磁頭若保持在一個位置上,則每個磁頭都會在磁碟表面劃出一個圓形軌跡,這些圓形軌跡就叫磁軌。磁軌上的磁軌是一組記錄密度不同的同心圓,如圖。磁表面存儲器是在不同形狀(如盤狀、帶狀等)的載體上,塗有磁性材料層,工作時,靠載磁體高速運動,由磁頭在磁層上進行讀寫操作,信息被記錄在磁層上,這些信息的軌跡就是磁軌。這些磁軌用肉眼是根本看不到的,因為他們僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區,磁碟上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁軌之間並不是緊挨著的,這是因為磁化單元相隔太近時磁性會產生相互影響,同時也為磁頭的讀寫帶來困難,通常碟片的一面有成千上萬個磁軌。
(2) 扇區
分區格式化磁碟時,每個碟片的每一面都會劃分很多同心圓的磁軌,而且還會將每個同心圓進一步的分割為多個相等的圓弧,這些圓弧就是扇區。為什麼要進行扇區的劃分呢?因為,讀取和寫入數據的時候,磁碟會以扇區為單位進行讀取和寫入數據,即使電腦只需要某個扇區內的幾個位元組的文件,也必須一次把這幾個位元組的數據所在的扇區中的全部512位元組的數據全部讀入內存,然後再進行篩選所需數據,所以為了提高電腦的運行速度,就需要對硬碟進行扇區劃分。另外,每個扇區的前後兩端都會有一些特定的數據,這些數據用來構成扇區之間的界限標志,磁頭通過這些界限標志來識別眾多的扇區。
(3) 柱面
硬碟通常由一個或多個碟片構成,而且每個面都被劃分為數目相等的磁軌,並從外緣開始編號(即最邊緣的磁軌為0磁軌,往裡依次累加)。如此磁碟中具有相同編號的磁軌會形成一個圓柱,此圓柱稱為磁碟的柱面。磁碟的柱面數與一個盤面上的磁軌數是相等的。由於每個盤面都有一個磁頭,因此,盤面數等於總的磁頭數。
一、不同種類的硬碟
硬碟的種類比較多,若是按照硬碟介面類型的不同來分,大致可以分為IDE硬碟、SATA硬碟、SCSI硬碟、移動硬碟、固態硬碟。
硬碟按照其工作形式的不同可以分為兩種,一種是機械硬碟,另一種是固態硬碟。比較常見的機械硬碟按照其介面形式的不同可以分為IDE硬碟、SATA硬碟、SCSI硬碟三種。
1. IDE硬碟
IDE(Integrated Drive Electronics)硬碟是指採用IDE介面的硬碟。如圖,為IDE硬碟。IDE是所有現存並行ATA介面規格的統稱。這種硬碟相對來說價格低廉、兼容性強、工作穩定、容量大、噪音低,應用比較多。但是,這種硬碟採用並行數據傳輸方式,傳輸速度的不斷提升使得信號干擾逐漸變強,不利於數據的傳輸。
2.SATA硬碟
SATA(Serial Advande Technology Attachment)硬碟是指採用SATA介面的硬碟,如圖,為SATA硬碟。SATA介面採用串列數據傳輸方式,理論上傳輸速度比IDE介面要快很多,解決了IDE硬碟數據傳輸信號干擾限制傳輸速率的問題,並且採用該介面的硬碟支持熱插拔,執行率也很高。
3. SCSI硬碟
SCSI(Small Computer System Interface)硬碟就是採用SCSI介面的硬碟,採用這種介面的硬碟主要用於伺服器,如圖為SCIS硬碟。這種介面共有50針,外觀和普通硬碟介面有些相似。SCSI硬碟和普通IDE硬碟相比有很多優點:介面速度快,並且由於主要用於伺服器,因此硬碟本身的性能也比較高,硬碟轉速快,緩存容量大,CPU佔用率低,擴展性遠優於IDE硬碟,並且同樣支持熱插拔。
4. 固態硬碟
固態硬碟(Solid State Disk)用固態電子存儲晶元列陣而製成的硬碟,如圖,所示為固態硬碟,它主要由控制單元和存儲單元(FLASH晶元)組成。固態硬碟的介面規范和定義、功能及使用方法上與普通硬碟的完全相同,在產品外形和尺寸上與普通硬碟幾乎一致。固態硬碟的存儲介質分為兩種,一種是採用快閃記憶體(FLASH晶元)作為存儲介質,另外一種是採用DRAM作為存儲介質。廣泛應用於軍事、車載、工控、視頻監控、網路監控、網路終端、電力、醫療、航空、導航設備等領域。但是,由於固態硬碟的成本比較高,銷售價格相對較高,所以還沒有得到普及。
㈡ 物理學教程與物理學區別
前者是物理學的教學程序,通常是教材的編排順序和實施方案;後者是自然科學中的一個門類。
什麼是物理
這是一個十分基礎的問題。翻開任何一本物理教科書,都不難找到這樣的定義:物理學是研究物質結構、物質相互作用和運動規律的自然科學。但這只是對於物理這門科學在學術意義上的一種界定。而我們所面對的「物理」,它同時又是一門課程,於是就有必要從教育意義的層面上去進行一番再認識、再分析,以挖掘蘊含在其中的豐富內涵。
首先,物理是一門科學。
物理學是一門以實驗為基礎的自然科學,它是發展最成熟、高度定量化的精密科學,又是具有方法論性質、被人們公認為最重要的基礎科學。物理學取得的成果極大地豐富了人們對物質世界的認識,有力地促進了人類文明的進步。正如國際純粹物理和應用物理聯合會第23屆代表大會的決議《物理學對社會的重要性》指出的,物理學是一項國際事業,它對人類未來的進步起著關鍵性的作用:探索自然,驅動技術,改善生活以及培養人才。
上世紀初相對論和量子力學的建立,為物理學的飛速發展插上了雙翅,取得了空前輝煌的成就,以致於人們將20世紀稱譽為「物理學的世紀」。什麼21世紀呢?有一種流行的說法:21世紀是生命科學的世紀。其實,這句話更確切的表述應該是:21世紀是物理科學全面介入生命科學的世紀。生命科學只有與物理相結合,才有可能取得更大的發展。
展望物理學的未來,充滿著機遇與挑戰。李政道先生在《物理的挑戰》一文中,曾提出21世紀物理領域所面對的四大難題:為什麼一些物理現象在理論上對稱但實驗結果不對稱?為什麼一半的基本粒子不能單獨存在而且看不見?為什麼全宇宙90%以上的物質是暗物質?為什麼每個類星體的能量竟然是太陽能量的1015倍?這些問題極大地激勵著人們不懈探索的勇氣與熱情。可以預見,一旦撥去這幾朵籠罩在物理天空中的烏雲,物理學將會展現出更加燦爛的前景。
其次,物理又是一種智能。
誠如諾貝爾物理學獎得主、德國科學家玻恩所言:「如其說是因為我發表的工作里包含了一個自然現象的發現,倒不如說是因為那裡包含了一個關於自然現象的科學思想方法基礎。」物理學之所以被人們公認為一門重要的科學,不僅僅在於它對客觀世界的規律作出了深刻的揭示,還因為它在發展、成長的過程中,形成了一整套獨特而卓有成效的思想方法體系。正因為如此,使得物理學當之無愧地成了人類智能的結晶,文明的瑰寶。
大量事實表明,物理思想與方法不僅對物理學本身有價值,而且對整個自然科學,乃至社會科學的發展都有著重要的貢獻。有人統計過,自20世紀中葉以來,在諾貝爾化學獎、生物及醫學獎,甚至經濟學獎的獲獎者中,有一半以上的人具有物理學的背景;——這意味著他們從物理學中汲取了智能,轉而在非物理領域里獲得了成功。——反過來,卻從未發現有非物理專業出身的科學家問鼎諾貝爾物理學獎的事例。這就是物理智能的力量。難怪國外有專家十分尖銳地指出:沒有物理修養的民族是愚蠢的民族!
當今,物理學的觸角已經伸向眾多領域,並取得了越來越大的成就,以至我們很難再用傳統的眼光去界分什麼是物理學了。1995年在我國廈門舉行了第十九屆國際統計物理學大會,會上交流論文的涉及面十分廣泛,諸如植物的花序、DNA葯物系統、交通的流量、文字的存儲等等,光看這些篇目,似乎都不太象是物理。什麼,究竟什麼是物理呢?幾年前,美國《今日物理》雜志,曾就此問題向讀者廣泛徵求意見。最後,他們推崇的答案是:物理學家所做的就是物理學。這話乍聽似覺偏頗,其實不無道理。因為在今天看來,物理學更多的是體現出一種智能,「代表著一套獲取知識、組織和應用知識的有效步驟和方法,把這套方法用到什麼問題上,這問題就變成了物理學。」(趙凱華語)
再次,物理還是一種文化。
從廣義來說,文化指的是人類歷史實踐過程中創造的物質財富和精神財富的總和。它包括科學文化和人文文化。同樣地,物理學家在長期科學實踐中所創造的大量物質產品與精神產品,也就構成了物理文化。物理文化是科學文化的重要組成部分。
大家知道,物理學是以實驗為基礎的科學,它的基本研究方式就是實踐,因而在客觀性上表現為「真」;物理學創造的成果最終是為了造福於人類,它在目的性上體現出「善」;另外,物理學還在人的情感、意識等多方面反映了「美」。正因為物理學本身兼具真、善、美的三重屬性,我們完全有理由說,物理不僅是一種文化,而且是一種高層次、高品位的文化。
物理學是求真的。物理最講究實證,物理學家在科學研究活動中最基本的態度就是實事求是,堅守「實踐是檢驗真理唯一標准」的原則。正如物理學家費曼所說:「不論你的想法有多美,不論你什麼聰明,更不論你名氣有多大,只要與實驗不符便是錯了,簡簡單單,這就是科學」。可以說,物理學的發展史,就是一部不斷修正錯誤、不斷逼近真理的「求真」史。
物理學是從善的。物理學致力於將人從自然中解放出來,從必然王國走向自由王國,幫助人們不斷認識自己,促使人的生活趨於高尚。這是物理學的價值取向和終極目標,因而物理學的本質是從善的;另外,物理學家的行為也是從善的。愛因斯坦曾這樣評價居里夫人和以她為代表的傑出物理學家:「第一流人物對時代和歷史進程的意義,在其道德方面,也許比單純的才智成就更大」。他們那種嚴謹求實的態度、獻身科學的精神,熱愛人民的情懷等等,對於後人無疑是一份尤為珍貴的人文財富。
物理學是至美的。德國物理學家海森伯說過:美是真理的光輝;羅馬哲學家普洛丁又說過:善是美的本原。由此,物理學因真而美、因善而美就是十分自然的了。物理的美屬於科學美,主要體現於簡單、對稱和統一;對稱則統一,統一則簡單,它們構成了物理學的基本美學准則。
翻開物理學的篇章,可以發現到處都跳動著美的音符,體現了人們對美的追求與創造。僅以統一性為例。當代物理學的發展,正朝著兩個相反的研究方向延伸:最宏大的宇宙與最微小的粒子。令人感到驚訝的是,隨著研究的深入,它們兩者並非是分道揚鑣、越走越遠,反倒顯示出不少殊途同歸、相反相成的跡象。例如,粒子物理學的一些研究成果常被天體物理學家所借鑒,用來探尋宇宙早期演化的圖象;(正由於此,粒子物理學在某種意義上也被稱為「宇宙考古學」。) 反過來,宇宙物理學的研究也為粒子物理學家提供了豐實的信息與印證。於是,物理學中兩個截然相反的分支,就這般奇妙地銜接在了一起——猶如一條怪蟒咬住了自己的尾巴。
又如,英國物理學家狹拉克首先發現,在自然界的某些物理量之間存在著下列引人注目的關系:
宇宙半徑/電子半徑≈1040,宇宙年齡/強衰變粒子壽命≈1040,
氫核與電子的電力/氫核與電子的引力≈1040,……
在上述比數中,宇宙這個最大的系統,與基本粒子這個最小系統之間,竟然珠聯璧合達到了如此完美的統一,讓我們再次領略到了物理世界的美,一種動人心弦的壯麗的美。正是這許多美不勝收的事例,激發起人們對大自然由衷的贊嘆與敬畏,難怪愛因斯坦會說:「宇宙間最不可理解的,就是宇宙是可以理解的」。
通過以上分析,我們對於物理有了一個較為全面的認識:它既是一門科學,又是一種智能,更是一種文化。作為一名物理教師,能對自己所任教的物理作一番全方位的審視與剖析,這是十分必要的。一方面可使我們看到,物理原來有著如此豐富的的內涵,從而會更自覺、有意識的去挖掘和開發它的育人功能,全面提升教學質量;另一方面又使我們看到,物理原來有著如此美好的稟性,從而會更加鍾愛物理,更有激情地去從事物理教學。我以為,只有真正熱愛物理的物理教師,才能做到不僅教會學生理解物理、應用物理,而且還進一步引導他們去感悟物理、欣賞物理。
二、為什麼教物理
這是一個看似簡單卻又十分根本的問題,要正確回答並非易事。筆者對此問題的認識,就經歷過從「知識本位」到「學科本位」,最後又回歸到「學生本位」這樣一個曲折漸進的過程。
有很長一段時期,我都把物理教學的目標鎖定在知識層面上,認為教物理就是要把物理知識盡可能多地傳授給學生,以供他們今後一生的受用。因為我信奉「知識就是力量」。然而令人困惑的是,我們授予學生什麼多的物理知識,其中不乏象「F=ma」這類極其重要的知識,但在他們往後的生活和工作中,卻很少顯示出有什麼直接的功用。以至過了若干年後,許多學生把所學的物理知識幾乎忘得一干二凈,用他們的話說,「全部都還給老師了」。我為此感到深深的失落;但每當我向他們提出「高中三年豈不白讀了」的反詰時,這些離開學校多年的學生,卻又都會異口同聲地作出否定的回答,一致認為高中階段的學習,對於他們的成長起到了重要的奠基作用,可又說不清究竟是哪些具體知識所起的作用。我想,這大概好比晚飯,誰都不會否認吃飯對於生存的意義,然而誰又都說不清楚,吃了這頓飯究竟是在身上的什麼地方長了塊肉。
一位畢業已有二十餘年的學生,曾與筆者聊起他「印象最深」的一堂物理課。原來那堂課講的是重力勢能。當時為了說明重力勢能的相對性,我曾向學生提出過這樣的問題:有人站在五樓的窗檯上要往下跳,你說危險嗎?開始大家都認為這太玩命了,後來仔細一琢磨,又全都樂了:你別往窗外跳,往窗里跳不就沒事了嗎?這位學生覺得這個例子特有意思,於是經久不忘;但問他該例說明了什麼物理知識時,他說忘了。正當我面露憾色時,他緊接著的一番話卻令人寬慰,他說:「這個例子使我懂得凡事都是相對的,從不同角度看會有不同的結果」。盡管這堂課所傳授的物理知識,這位學生已經遺忘殆盡,但通過有關知識的學習而凝煉成的思想、方法等,卻在他的心裡銘刻上深深的印記。從這個意義上說,二十多年前的這堂物理課,對他不也是極有價值的嗎?學生從高中畢業後,他們中的大多數可能將告別物理,所學的物理知識終究會被忘記,到那時再回頭審視一下:物理教學留給他們的還有些什麼呢?如果在他們的身上,體現不出物理所給予的才智與啟迪,那將是物理教學的失敗。由此看來,具體的知識通常只是作為教學的載體,在知識的背後還有更多值得我們去追求的東西。正如我國資深科學家錢偉長教授說的:「我在大學里學的是物理學,……. 以物理學為對象我學到了調查研究,收集資料,分析資料和邏輯思維的能力,物理學的知識有時是很有用的,但通過物理學學到的這些能力,比物理學知識更有用。」錢老在讀書時就是通過「物理學」這個載體,獲得了很多比物理知識更重要的能力。所以,那種將物理教學等同於物理知識教學的看法是偏面的,而以「知識本位」來確立物理教學目標取向的做法同樣是短視的。
隨著教學實踐的深入,教師一般都會對自己所任教的學科日臻熟悉,從而格外鍾愛。可能是受了這種職業情感的影響,我還一度把物理教學的目標,定位於「將盡可能多的學生培養成為物理學家或物理工作者」。尤其是當我從農村普通中學調入重點高中,面對的是一個個聰穎好學的學生時,這種願望愈顯強烈。但我不久就發現,其它學科的教師大概也出於各自的職業偏好,都對學生有著與我類似的期望。這樣一來,大家自掃門前雪,各唱各的調,沒能將各學科的分力凝聚成一股合力,實際效果當然就差強人意了。尤其令我沮喪的是,班上那些物理學習優秀的「得意門生」,日後直接從事物理專業的竟然也少之又少。正當我陷於迷惘之時,復旦大學原校長楊福家先生的一則事例給了自己極大的啟迪。當年復旦大學曾對核物理專業的畢業生的去向做過一次調查,結果發現,只有不到十分之一的學生畢業後從事與核物理有關的工作,其餘的都紛紛改行,活躍在金融、企業或行政等崗位上。對此,多數人都斷言這是物理系的失敗,而楊福家卻認為這正是「復旦」的成功。因為,通過這四年本科的物理教育,使學生具備了良好的素質,為他們今後的發展打下了堅實的基礎,於是畢業後都能很快適應各種不同領域的工作。這也印證了趙凱華先生的話:「一個人學了物理之後干什麼都可以,他的物理沒有白學。在我看來,對於學物理的人無所謂『改行』……。」
經過上述曲折的認識歷程,使我逐漸看清了物理教學最終目標的聚焦點,既不在知識的本位上,也不在學科的本位上,而應該落實在我們的教育對象——學生的本位上。
對於「為什麼教物理」這個問題,也可以反過來設問:「如果我們不教物理,學生不學物理,將會對他們今後的發展留下那些缺憾?」一種顯而易見的回答是,學生將因此學不到許多重要的物理知識。這話沒錯,但不夠全面。因為除此之外,學生還將失去更為重要的,有關科學方法、科學精神等方面的培養與熏陶,從而最終影響他們的科學素養的提高。當前,物理已經深入到社會的方方面面,成為每一位有教養的公民都必須懂得的知識。對於大多數學生來說,他今天學習物理的目的,恐怕不是為了明天去進一步研究物理,而是有助於他去面對或決策所遇到的大量非物理的問題,為他們今後一生的文明、健康,高質量的生活奠定基礎。正如《面向全體美國人的科學》一書中所說的:「教育的最高目標是為了使人們能夠過一個實現自我和負責任的生活作準備。」 據此,對於「為什麼教物理」這個問題,最確切的答案就是:為提高全體學生的科學素養而教。——這應該成為我們的物理教學觀。
眾所周知,生物基因對於生物進化有著非同小可的作用,極其細微的基因差異,往往會導致生物之間的巨大差別。受此啟發,有不少社會學者正致力於尋求在人類文化傳承與發展過程中,有著哪些最為核心的要素,從而提出了「文化基因」的概念,並將其定義為人類文化系統中的「遺傳密碼」。文化基因的核心是思維方式和價值觀念。人類的進化比一般的生物進化更為復雜,它具有雙重進化機制,除了生物基因進化機制外,還有文化基因進化機制。教育正是推動文化基因機制的重要途徑。學校教育的要義,不只是文化現象的展示與詮釋,而在於文化基因的傳承和發展。物理教育當然也不例外。什麼,蘊含在物理教學中的「文化基因」究竟有些什麼呢?筆者以為主要體現為三個方面,即科學知識、科學方法和科學精神,因為這三者是構成科學素養最基本的要素。如果將科學素養比擬為一座金字塔,什麼科學知識猶如塔基,科學方法就是塔身,科學精神則是塔尖。物理教學的最高宗旨,就是為了構建這座宏偉的科學素養之塔而添磚加瓦。換言之,物理教學的核心價值就在於促進學生實現三個轉化:一是把人類社會積累的知識轉化為學生個體的知識,使他們知識世界是什麼樣的,成為一個客觀的人;二是把前人從事智力活動的思想方法轉化為學生認識能力,使他們明白世界為什麼是這樣的,成為一個理性的人;三是把蘊含在知識中的觀念、態度等轉化為學生的行為准則,使他們懂得怎樣使世界更美好,成為一個創造的人
㈢ 什麼是計算物理學它與理論物理,實驗物理有什麼區別和聯系
計算物理學,是一門新興的邊緣學科。簡單地說就是,運用計算機技術來研究物理學理論和實驗。
它運用電子計算機技術的大存儲量和高速計算等條件,將物理學、力學、天文學和工程中復雜的多因素相互作用過程通過計算機進行模擬試驗,並進一步深入研究。
如研究原子彈的爆炸、火箭的發射,以及模擬風洞中高速飛行的試驗等。
應用計算物理學,還可研究恆星的演化過程,特別是太陽的演化過程。
計算物理學通過計算機技術的數值計算和模擬可以將理論物理和實驗物理緊密聯系在一起。它不僅能夠彌補簡單的理論模型難以完全描述復雜物理現象的不足,還可以克服實驗物理中遇到的許多困難或條件限制。例如直接模擬實驗上不能實現或技術條件要求很高、實驗設備價格昂貴的物理系統等。
㈣ 物理和物理學有什麼區別嗎
物理是客觀存在的事物,包括本質存(物質)在和形式存在(運動狀態和運動形式);
物理學是理論,是(人)邏輯思維的結果。當然,它必須正確表達客觀規律,上升到哲學理論的高度。
㈤ 求教物理伺服器和雲存儲的關系、
特理伺服器在雲端技術上來看,其實現在已經慢慢的分化成兩種主要用途了,一種是用做伺服器資源用,一種是用來做存儲用的。VMware提供的雲計算技術,就要求伺服器跟存儲區分開來,並不像傳統那樣一台物理主機,伺服器是它,存儲也是在它,就那麼一台機。
這么做的好處在於伺服器意外宕機或硬體損壞的時候,不會丟失數據。因為用來提供伺服器功能跟存儲的並不是同一台伺服器,用來提供伺服器的機器宕機後,存儲會正常運行。而VM的雲計算技術都是以載入鏡像的方式來運行的,當運行你的伺服器出現故障的時候,你的VM鏡像會馬上在另外一台正常的伺服器上運行,因為部署雲的是伺服器群組,這也是真正的雲跟假雲的一大區別,正是因為這個原因,所以,當你運行伺服器宕機了,也不會損失令你數據丟失。
雲存儲是基於雲計算(雲端)的一種服務類型,它與傳統的存儲或網盤來說,是不同的,跟物理伺服器那更是不一樣的。大家都知道,不同的硬碟類型,不同的存儲技術,對數據的寫入、讀取速度都是不一樣的,對數據的安全性也是不一樣的。VM現在使用的就是SAN存儲技術,跟你的物理伺服器來比較,肯定是可以解決你的讀寫速度慢的問題。
雲存儲是不能部署到你公司里的,除非你公司自己搭建自己的雲,也不會提供C盤D盤這樣的伺服器功能給你。雲存儲只是提供一個高速、安全、穩定的存儲空間,在操作面板上與傳統網盤也是有差入的,各種雲存儲各不相同,就不一一舉例說明了。
㈥ 物理學類與物理學的區別
1.物理學類屬於一個系統,范圍更廣。
常言:物以類聚,「類」就是類別,一類就是一個群體。凡屬於物理學研究范圍的,都可歸於物理學類。好比管理類包括工商管理、行政管理、營銷管理等一樣,物理學類包括物理學、應用物理學、核物理、聲學等多種學科(專業)。
2.物理學是單一的學科(專業)。
物理學是研究物質運動最一般規律和物質基本結構的學科。物理學就是指其本身。
物理學類包含物理學,物理學是物理學類中的一種,
㈦ 關於物理的問題(高分)
百年物理大事記
1900年普朗克提出物質輻射(或吸收)的能量只能是某一最小能量單位的整數倍的假說,稱為量子假說,標志著量子物理學的開始。龐加萊提出不能觀測到絕對運動的觀點,認為物理現象的定律對於相對作勻速運動來說各觀察者來說必然是一樣的,稱這一信念為相對性原理,賽賓提出混響時間公式,開創了建築聲學的研究,瑞利發表適用於長波范圍的黑體輻射公式。維拉德發現放射性射線中還有一種不受磁場影響的射線,稱為γ射線。
1902年 吉布斯的《統計力學的基本原理》出版,創立了統計系綜理論。勒納發表光電效應的經驗定律,亥維賽提出電離層的假設,後為阿普頓的實驗所證實。
1903年 盧瑟福、索迪提出放射往元素的嬗變理論。
1904年 洛倫茲提出高速運動的參考系之間時間、空間坐標的變換關系,稱為洛倫茲變換。
1905年愛因斯坦發表《論動體的電動力學》的論文,創立了狹義相對論,揭示了時間和空間的本質聯系,引起了物理學基本概念的重大變革,開創了物理學的新世紀;提出光量子論,解釋了光電現象,揭示了微觀客體的波粒二象性,用分子運動論解決布朗運動問題;發現質能之間的相當性(質能關系),在理論上為原子能的釋放和應用開辟道路。
1906年 愛因斯坦發表了固體熱容的量子理論。巴克拉通過吸收實驗,發現各種元素的特徵X輻射。
1906~19l2年 能斯脫得出凝聚系的熵在等溫過程中的改變隨熱力學溫度趨於零的定理,稱為能斯脫定理,1912年又提出絕對零度不能達到原理,即熱力學第三定律的兩種表達形式。
1907年 閔可夫斯基提出狹義相對淪的四維窨表示形式,為相對論進一步發展提供了有用的數學工具。外斯提出鐵磁性的分子場理論,並引人磁疇的假設。
1908年 佩蘭通過布朗微粒在重力——浮力場中的分布實驗,證實愛因斯坦關於布朗運動的理論預測,宣告原子論的最後勝利。
1909年 馬斯登、蓋革在α粒子散射實驗中證實了原子內部有強電場。
1910年 密立根用油滴法對電子的電荷進行了精密的測量,稱為密立根油滴實驗。布里奇曼利用自己發現的無支持面密封原理,發明一種高壓裝置,壓力可達2×109帕。
1911年開默林——昂內斯發現純的水銀樣品在低溫4.22——4.27K時電阻消失,接著又發現鉛、錫等金屬也有這樣的現象,這種現象稱為超導電性,這一發現,開辟了一個嶄新的物理領域。盧瑟福對α粒子大角度散射實驗作出解釋,提出了有核的原子模型,確立了原子核的概念,赫斯等人乘氣球上升到12000英尺高空進行高空測量,根據大氣的電離作用隨高度增大而加強的現象,發現了來自宇宙空間的輻射——字宙線。第一次索爾維物理學會議在布魯塞爾召開。
1912年 勞厄進行晶體的X射線衍射的研究,證實X射線的波動性;把衍射後的X射線用照相乾片記錄,得到具有一定規則的許多黑點,稱為勞厄斑或勞厄圖樣。德拜導出低溫時固體熱容的三次方律。J.J.湯姆孫通過對極隧射線的研究,發現非放射性元素的同位素。
1913年玻爾發表氫原子結構理論,用量子躍遷假說解釋了氫原子光譜,弗蘭克、赫茲進行電子碰撞原子實驗,為玻爾的氫原子結構理論提供了實驗基礎。斯塔克發現處在強電場中的光源發射的光譜線發生分裂的現象,稱為斯塔克效應。奠塞萊發現元素的原子光譜譜線頻率與該元素的原子序數間的關系,稱為莫塞萊定律。布喇格父子通過對X射線譜的研究,提出了晶體的衍射理論,建立了布喇格公式,奠定了晶體X射線結構分析的基礎。
1914年 西格班在莫塞萊工作基礎上,發現一系列新的X射線,並精確測定各種元素的X射線譜,查德威克指出在β衰變過程中,放出的β射線具有連續光譜。
1915年 愛因斯坦建立了廣義相對論,提出廣義相對論引力方程的完整形式,成功地解釋了水星近日點運動,被公認為人類思想史中最偉大的成就之一。索末菲在玻爾原子中引入空間量子化,並在電子運動中考慮到相對論效應。
1916年 愛之斯坦根據量子躍遷概念推出普朗克輻射公式,並提出受激輻射理論,後發展為激光技術的理論基礎。密立根用實驗證實了愛因斯坦光電方程。
1917年 愛因斯坦和德西特分別發表有限無界的宇宙模型理論,開創了現代科學的宇宙學。朗之萬利用壓電性製成換能器產生強超聲波。
1918年 玻爾提出量子理論和古典理論之間的對應原理。
1919年 愛丁頓等人在巴西和幾內亞灣觀測日食,證實了愛因斯坦關於引力使光線彎曲的預言。盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核,打出了質子,首次實現人工核反應。阿斯頓發明質譜儀,精確測定了同位素的質量。
1920——1922年康普頓通過實驗發現X射線被晶體散射後,散射波中除原波長的波外,還出現波長增大的波,這現象後稱為康普頓效應,1922年採用光子和自由電子的簡單碰撞理論,對這個效應做出了正確的解釋。吳有訓參與了康普頓的X射線散射研究的開創工作,以精湛的實驗技術和卓越的理論分析,驗證了康普頓效應。
1923 年 德拜提出解釋強電解質在溶液中的表現電離度的理論,稱為離子互吸理論。
1924年 德布羅意提出微觀粒子具有波粒二象性的假設,稱為德布羅意波,又稱物質波,玻色考慮到微觀粒子運動狀態的量子化,並考慮了微觀粒子的「全同性」,發表光子所服從的統計規律,後經愛因斯坦補充,建立了玻色·愛因斯坦統計。
1925年海森伯提出微觀粒子的不可觀察的力學量,如位置、動量應由其所發光譜的可觀察的頻率、強度經過一定運算(矩陣法則)來表示,創立了矩陣力學。隨即和玻恩、約旦一起用矩陣方法,發展了矩陣力學,泡利根據對光譜實驗結果的分析,提出在多電子原子中,不能有兩個或兩個以上的電子處於相同的量子狀態的原理,稱為泡利不相容原理,亦稱不相容原理。康普頓、西蒙、蓋革。博特證實單一微觀過程中能量、動量守恆。烏倫貝克和古茲密特提出電子自旋理論。
1926年薛定諤在德布羅意物質波假說的基礎上,創立了波動力學,證明矩陣力學和波動力學的等價性,還發表了符合相對論要求的波動方程。玻恩提出薛定諤波函數的統計解釋。費米和狄拉克各自獨立地提出受泡利不相容原理約束粒子所遵從的統計規則,後稱為費米——狄拉克統計。阿普頓在研究長距離無線電波的形態時,發現高出地面150英里還存在一個反射或折射層,而且比其他層的電性更強,稱為阿普頓層。戈達德發射以液態氧和汽油為推進劑的火箭。瓦維洛夫在鈾玻璃中觀察到與布格爾定律相抵觸的現象,即非線性現象。
1927年海森伯提出在確定微觀粒子的每一個動力學變數所能達到的准確度方面存在著一個基本的限度,這一論斷稱為不確定原理,它的具體數學表達式稱為不確定關系式。玻爾提出量子力學的互補原理。戴維孫、革末和G.P.湯姆孫分別用實驗獲得電子的衍射圖樣,證實德布羅意波的存在以及電子具有波動性。維格納提出空間宇稱(左右對稱性)守恆的概念。
1928年狄拉克提出相對論性量子力學,把電子的相對論性運動和自旋、磁矩聯系起來。喇曼、曼傑斯塔姆和蘭茨貝格獨立地發現了散射光中有新的不同波長成分,它和散射物質的結構密切有關,後稱為喇曼效應。伽莫夫、康登等人用波動力學解釋放射性衰變。海森伯用量子力學的交換能解釋鐵磁性。索末維提出用有量子機制的金屬電子論解釋比熱。蓋革、彌勒發明了為電離輻射計數的蓋革——彌勒計數器。
1929年海森伯、泡利等人提出相對論性量子場淪。德拜提出分子偶極矩的概念。哈勃發現河外星系光譜線紅移量(星系退行速度)同距離成正比。卡皮察發現各種金屬的電阻隨磁場強度作線性增長的定律,稱為卡皮察定律,湯克斯、朗繆爾提出等離子體中電子密度的疏密波,稱為朗繆爾波。
1930年 狄拉克提出正電子的空穴理論。泡利提出中微子假說,用以解釋β衰變譜的連續性。
1931年 狄拉克提出磁單子理淪。威耳孫提出半導體的能帶模型的量子理淪。范德格喇夫發明一種產生靜電高壓的裝置,稱為范德格喇夫起電機。
1932年查德威克詳細考察用α粒子轟擊硼、鈹的重復實驗後,發現中子。安德森在宇宙線的實驗觀察中,發現正電子,即首次發現物質的反粒子。在此之前趙忠堯等人於 1929~1930年間發現了與正電子有關的「特殊鐳射」。尤里等人發現重氫(氘)和重水。塔姆提出在周期場中斷處的表面,存在局域的表面電子態,開創了表面物理學的研究。勞倫斯和利文斯頓建成迴旋加速器。考克繞夫和瓦耳頓建成高壓倍加器,用以加速質子,首次實現人工核蛻變。侮森伯。尹萬年科獨立發表原子核由質子和中子組成的假說。奈耳建立反鐵磁性的理論。諾爾和魯斯卡發射透射電子顯微鏡,突破光學顯微鏡的分辨極限。中國物理學會宣告成立。
1933年克利頓、威廉斯利用微波技術探索氨分子的譜線,標志著微波波譜學的開端。費米建立β衰變的中微子理論。邁斯納、奧克森菲爾德發現金屬處在超導態時,其體內磁感應強度為零的現象,稱為邁斯納效應。吉奧克進行了順磁體的絕熱去磁降溫實驗,獲得千分之幾開的低溫。布萊克特用創制的自動計數器控制的雲室照相技術研究宇宙線,從拍攝的照片上宇宙線的徑跡中發現了正負電子成對產主過程的現象。
1943年 約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊原子核,發現人工放射性核素。費米用中子照射了幾乎所有的化學元素,發現慢中子能強有力地誘發核反應。切倫科夫發現高速電子在各種高折射率的透明液體和固體中發出一種淡藍色的微弱可見光,稱為切倫科夫效應。
1935年愛因斯坦同波多耳斯基和羅森合作,發表向哥本哈根學派挑戰的論文,稱為EPR悖論,宣稱量子力學對實在的描述是不完備的,從而引發了一場圍繞量子力學的兩種觀點的爭論。湯川秀樹發表了核力的介子場論,預言了介子的存在。倫敦兄弟提出超導現象的宏觀電動力學理論。澤爾尼克提出位相反襯法,而由蔡司工廠製成相襯顯微鏡。
1936年安德森、尼德邁耶在宇宙線的研究中,發現與湯川秀樹預言的質量符合但性質有差異的介子稱為μ介子。玻爾提出原子核的復合核的概念,認為低能中子在進入原子核內以後將和許多核子發生相互作用而使它們被激發,結果就導致核蛻變。朗道提出二級相變理論,即內能、熵、體積等不變,但熱容量、膨脹系數和壓縮系數等發生突變的相變過程的理論。德斯特里奧發現某些磷光體在足夠強的交變電場中發光的現象,稱為電致發光,又稱場致發光。
1937年卡皮察發現溫度低於2.17K時流過狹縫的液態氦的流速與壓差無關的現象,稱為超流動性,塔姆、夫蘭克提出解釋切倫科夫輻射的理論,雷伯製成射電望遠鏡,錢學森完成火箭發動機噴管擴散角對推力影響的計算。張文裕與別人合作發現放射性鋁28的形成和鎂25的共振效應規律,發現放射鋰8發射α粒子。
1938年哈恩、斯特拉曼用中子轟擊鈾而產主鹼土元素,直接導致核裂變的發現。拉比等人發明利用原子束或分子束的射頻共振磁譜儀,精確測定核自旋和核磁矩。F.倫敦用玻色·愛因斯坦統計法提出解釋超流動性的統計理論。蒂薩提出氦Ⅱ的二流體模型,預言熱波即第二聲波的存在。貝特、魏茨澤克獨立地推測太陽能源可能來自它的內部氫核聚變成氦核的熱核反應,提出了碳循環和質子—質子鏈兩組核反應假說,用以解釋太陽和恆星的巨大能量。
1939 年奧本海默、斯奈德根據廣義相對論,預言了黑洞的存在,玻爾、惠勒、弗朗克提出原子核的液滴模型,用以解釋重核裂變現象,邁特納、弗里施恨據液滴模型,解釋了鈾核裂變,並預言每次裂變會釋放大量能量。達德發明了壓縮電話頻帶的言語分析合成系統,即通帶式聲碼器。
1940年西傅格、麥克米倫人工合成超鈾元素鎿和鈈。泡利證明了自旋量子數為整數的粒子服從玻色·愛因斯坦統計規律;自旋量子數為半整數的粒子服從費米—狄拉克統計規律。阿耳瓦雷茨、布洛赫發表中子磁矩的測定結果,克斯行建成迴旋加速器。錢三強發現三分裂;與何澤慧一起發現四分裂。錢偉長提出關於板殼的內秉統一理淪。
1941年 朗道提出氦Ⅱ超流性的量子理論。羅西、霍耳由介子蛻變實驗證實時間的相對論效應。布里奇曼發明能產生1010帕的高壓裝置。
1942年 在費米、西拉德等人頌導下,美國建成第一個裂變反應堆。板田昌一提出兩種介子和兩種中微子的假說。指出μ子不是湯川介子。哈密頓、彭恆武用核子的介子理論來解釋宇宙線中的現象。
1943年 海森伯提出粒子相互作用的散射矩陣理論。
1944年 韋克斯勒提出自動穩相原理,為高能加速器的發明開辟了道路。托沃伊斯基用含有鐵系元素的順磁鹽類為樣品,觀察到固態物質中的順磁共振。布勞恩研製成V—2型遠程火箭。錢學森參加研製成「二等兵A」導彈,後又研製成功其他幾種導彈。
1945年 在奧本海默領導下,美國爆炸了世界第一顆原子彈。
1946年 朝永振一朗提出量子電動力學的「重整化」概念。珀塞爾、布洛赫等人分別在實驗上實現了固體石蠟和液體水分子中氫核的共振吸收。阿耳瓦雷茨建成質子直線加速器,為直線加速器的發展奠定了基礎。
1947年鮑威爾等在宇宙線中發現π介子。羅徹斯特在宇宙線中發現奇異粒子。庫什等發現電子的反常磁矩。蘭姆、雷瑟福研究氫原子能級結構,發現狄拉克電子論中兩個重合的能級實際上是分開的現象,稱為蘭姆移位。貝特用質最重整化概念修補了量子電動力學,並解釋了蘭姆移位。普里戈金提出不可逆過程熱力學中的最小熵產生原理。卡爾曼等發明了閃爍計數器,葛庭燧在金屬內耗研究中奠定了「滯彈性」領域的理論基礎,國際上把他創制的、研究內耗用的扭擺稱為葛氏扭擺,把他首次發現的晶粒間界內耗峰稱為葛氏峰。黃昆通過研究固體中雜質缺陷,提出X射線漫散射理論,被國際上稱為黃散射。
1947~1948年 巴丁提出半導體表面態理論,並和衣喇頓一起發現晶體管效應,導致發明點接觸型晶體管,一個月後,肖克萊發明PR結晶體管。
1948年施溫格用電子質量的重整化概念解釋了電子反常磁矩。費因曼用質量和電荷的重整化概念發展了量子電動力學,奈耳提出亞鐵磁性的分子場理論。伽柏提出物體三維立體像的全息照相理論。張文裕發現μ子系弱作用粒子和μ-1子原子,被國際上稱為張原子和張輻射,突破盧瑟福—玻爾原子模型,開拓奇特原子研究的新領域。
1949年 邁爾、延森等提出原子核的殼層結構模型。伽莫夫提出宇宙起源的原始火球學說。
1950年 朗道、京茨堡等提出超導態宏觀波函數應滿足的方程組。黃昆、里斯一起提出多聲子的輻射和無輻射躍遷的量子理論,被國際上稱為黃—里斯理論。洪朝生發現雜質能級上的導電現象,形成了雜質導電的概念。吳仲華提出葉輪機械三元流動理淪。
1951年 德梅耳特、克呂格爾在固體中觀察到35CL和37CL的核電四極矩共振信號。黃昆提出晶體中聲子與電磁波的耦合振盪方程式,被國際上稱為黃方程。
1952年 A.玻爾、莫待森提出原子核結構的集體模型。格拉澤發明探測高能粒子徑跡的氣泡室。美國爆炸了世界上第一顆氫彈。
1954年 蓋爾—曼引入核子、介子和超子的奇異數,並發現奇異性在強相互作用中是守恆的。湯斯等(包括中國學者王天眷)獲得了氨分微波激射放大和振盪,巴索夫和普羅霍羅夫也幾乎在同時獨立研製了同樣的微波激器,成為量子電子學的先驅。
1955年 坂田昌一在物質結構具有無限層次的觀念的基礎上,提出強相互作用粒子的復合模型。張伯倫、西格雷先後發現反質子、反中子。
1956年 李政道、楊振寧提出弱相互作用中字稱不守恆,開爾斯特、奧年耳提出建造粒子對撞機的原理。
1957年吳健雄等用衰變實驗證明了弱相互作用中字稱不守恆,在整個物理學界產主極為深遠的影響。巴丁、施里弗和庫珀發表超導的BCS理論,成為第一個成功解釋超導現象的微觀理論。穆斯堡爾發現無反沖γ射線共振吸收現象,稱為穆斯堡爾效應,後發展為穆斯堡爾譜學。勞孫提出受控熱核反應實驗能量增益的條件,稱為勞孫判據。蘇聯發射了世界上第一顆人造地球衛星。
1958年 肖洛、湯斯提出利用受激發射產生特強光束和單色光放大器的設計原理,促進了激光技術的發展。
1959年 王淦昌、王祝翔、丁大釗等發現反西格馬負超子。江崎玲於奈發現超導體的單電子隧道效應。范艾倫預言地球上上存在強輻射帶,後稱為范艾倫帶。
1960年 梅曼製成紅寶石激光器,他把自己成功的原因歸結為堅持以紅寶 石為工作物質,而其他研製組由於擔心紅寶石不能產生激光於中途放棄使用這種物質。4個月後,賈萬等製成氦氨激光器。
1961年 蓋耳—曼和奈曼分別提出用SU(3)對稱性對強子進行分類的八重態方案,美國開始「阿波羅」號宇宙飛船登月計劃。
1962年 約瑟夫森預言了超導體的一種量子效應,後稱為約瑟夫森效應,為發展超導電子學奠定了基礎。美國的布魯黑文國家實驗器發現有兩種中微子——電子中微子和μ子中微子。
1964年 蓋耳—曼和茲韋克提出強子結構的誇克模型。薩穆斯在氣泡室中發現Ω-粒子,支持了SU(3)對稱理論。中國成功地爆炸了第一顆原子彈。
1965年 中國的北京基本粒子理論組提出強子結構的層子模型。
1967年 中國成功地爆炸了第一顆氫彈。
1967—1968年 溫伯格,薩拉姆分別提出電磁相互作用、弱相互作用的電弱統一理淪的標准模型。
1969年 美國發尉「阿波羅11號」飛船進行人類首次登月成功,普里戈金首次明確提出耗散結構理論。
1970年 江崎玲於奈提出超點降的概念。中國成功地發射第一顆人造地球衛星。
1972年 蓋爾—曼提出了誇克的「色」量子數概念。
1973年 哈塞爾特等和本韋努等分別發現弱中性流,支持了電弱統一理論。
1974年 丁肇中、里希特分別發現一種長壽命,大質量的粒子。
1975年 佩爾等發現τ子、使輕子增加為第三代。
1976年 美國的著陸艙在火星兩地著陸,成功地發回幾萬張火星表面照片。
1977年 萊德曼等發現Γ粒子。
1979年 丁肇中等在漢堡佩特拉正負電子對撞機上發現了三噴注現象,為膠子的存在提供了實驗依據。
1980年 克利青發現量子霍耳效應。中國成功地向太平洋預定海域發射了第一枚運載火箭。
1983年 魯比亞等發現電弱統一理論預言的傳遞弱相互作用的中間玻色子W+,W-和ZO。
1984年美國普林斯頓大學、勞倫斯利弗莫爾實驗室用功率約1萬億瓦的高功率激光「轟擊」碳和硒、釓靶,獲得比常規X射線強100倍的X射線激光,從而使激光器的研製工作又向前推進一步。美國商用機器公司研製出一種稱之為「光壓縮機」的裝置,產生了世界上最短的光脈沖,只有12×10^-15次秒。
1985年 中國科學院用原子法激光分離鈾同位素原理性實驗獲得成功。
1986年 歐洲六國共同興建的」超級鳳凰」增殖反應堆核電站在法國克里麻佛爾正式投產並網發電。
1986~1987年 柏諾茲、謬勒發現了新的金屬氧化物陶瓷材料超導體,其臨界轉變溫度為35K,在此基礎上,朱經武等人獲得轉變溫度為98K的超導材料,趙忠賢等人獲得液氮溫區超導體,起始轉變溫度在100K以上,並首次公布材料成分為釔鋇銅氧。
1988年 美國斯圖爾特天文台發現了170億光年遠的星系,比已知的紅移值達4.43的類星體還要遙遠,該發現使人類所認識的宇宙首次形成星體的時間又推前數10億年。中國北京正負電子對撞機首次對撞成功。
1989年美國斯坦福直線電子加速器與歐洲大型正負電子對撞機的實驗組根據實驗測得的ZO粒子產出率與碰撞能量的關系得出推論:構成物質的亞原子粒子只有3類。西歐、北歐14國研究人員把氘加熱到1.5億攝氏度,並把如此高溫的等離子體約束住,創造了熱核聚變研究的新記錄。日本研製出全部採用約瑟夫森超導器件的世界上第一台約瑟夫森電子計算機,運算速度每秒達10億次,功耗6.2毫瓦。僅為常規電子計算機功耗的千分之一。美國3架太空梭4次發射成功,其中「亞特蘭蒂斯」號太空梭將「伽利略」號飛船送入太空,此飛船將在6年後飛抵木星進行探測。
1990年黃庭珏等研製成世界上第一台光信息數字處理機,該機的光子元件是一組光轉換器,交換速度每秒1億次,用砷化鎵製成。中國清華大學核能技術研究所建成的世界上第一座壓力殼式低溫核供熱堆投入運行。中國自行研製的「長征三號」運載火箭,准確地將「亞洲1號」衛星送人轉移軌道,首次成功地用中國的運載火箭為國外發射商衛星。
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㈧ 物理內存和虛擬內存有什麼區別平時說的內存是物理內存還是虛擬內存
物理內即你電腦主板內存槽上的實際容量。虛擬內存是當物理內存不夠用時系統自動從硬碟空間劃分一些容量出來當做虛擬內存使用(即輔助物理內存)
當執行的程序很大或很多,導致內存消耗殆盡時。Windows中會運用虛擬內存技術,即拿出一部分硬碟空間來充當內存使用,當內存佔用完時,電腦就會自動調用硬碟來充當內存,以緩解內存的緊張。舉一個例子來說,如果電腦只有128MB物理內存的話,當讀取一個容量為200MB的文件時,就必須要用到比較大的虛擬內存,文件被內存讀取之後就會先儲存到虛擬內存,等待內存把文件全部儲存到虛擬內存之後,跟著就會把虛擬內里儲存的文件釋放到原來的安裝目錄里了。下面看下如何對虛擬內存進行設置。
對於虛擬內存主要設置兩點,即內存大小和分頁位置,內存大小就是設置虛擬內存最小為多少和最大為多少;而分頁位置則是設置虛擬內存應使用那個分區中的硬碟空間。對於內存大小的設置,如何得到最小值和最大值呢?你可以通過下面的方法獲得:選擇「開始→程序→附件→系統工具→系統監視器」(如果系統工具中沒有,可以通過「添加/刪除程序」中的Windows安裝程序進行安裝)打開系統監視器,然後選擇「編輯→添加項目」,在「類型」項中選擇「內存管理程序」,在右側的列表選擇「交換文件大小」。這樣隨著你的操作,會顯示出交換文件值的波動情況,你可以把經常要使用到的程序打開,然後對它們進行使用,這時查看一下系統監視器中的表現值,由於用戶每次使用電腦時的情況都不盡相同,因此,最好能夠通過較長時間對交換文件進行監視來找出最符合您的交換文件的數值,這樣才能保證系統性能穩定以及保持在最佳的狀態。
找出最合適的范圍值後,在設置虛擬內存時,用滑鼠右鍵點擊「我的電腦」,選擇「屬性」,彈出系統屬性窗口,選擇「性能」標簽,點擊下面「虛擬內存」按鈕,彈出虛擬內存設置窗口,點擊「用戶自己指定虛擬內存設置」單選按鈕,「硬碟」選較大剩餘空間的分區,然後在「最小值」和「最大值」文本框中輸入合適的范圍值。如果您感覺使用系統監視器來獲得最大和最小值有些麻煩的話,這里完全可以選擇「讓Windows管理虛擬內存設置」。
調整分頁位置
Windows 9x的虛擬內存分頁位置,其實就是保存在C盤根目錄下的一個虛擬內存文件(也稱為交換文件)Win386.swp,它的存放位置可以是任何一個分區,如果系統盤C容量有限,我們可以把Win386.swp調到別的分區中,方法是在記事本中打開System.ini(C:\Windows下)文件,在[386Enh]小節中,將「PagingDrive=C:WindowsWin386.swp」,改為其他分區的路徑,如將交換文件放在D:中,則改為「PagingDrive=D:Win386.swp」,如沒有上述語句可以直接鍵入即可。
而對於使用Windows 2000和Windows XP的,可以選擇「控制面板→系統→高級→性能」中的「設置→高級→更改」,打開虛擬內存設置窗口,在驅動器[卷標]中默認選擇的是系統所在的分區,如果想更改到其他分區中,首先要把原先的分區設置為無分頁文件,然後再選擇其他分區。
或者,WinXP一般要求物理內存在256M以上。如果你喜歡玩大型3D游戲,而內存(包括顯存)又不夠大,系統會經常提示說虛擬內存不夠,系統會自動調整(虛擬內存設置為系統管理)。
如果你的硬碟空間夠大,你也可以自己設置虛擬內存,具體步驟如下:右鍵單擊「我的電腦」→屬性→高級→性能 設置→高級→虛擬內存 更改→選擇虛擬內存(頁面文件)存放的分區→自定義大小→確定最大值和最小值→設置。一般來說,虛擬內存為物理內存的1.5倍,稍大一點也可以,如果你不想虛擬內存頻繁改動,可以將最大值和最小值設置為一樣。
虛擬內存使用技巧
對於虛擬內存如何設置的問題,微軟已經給我們提供了官方的解決辦法,對於一般情況下,我們推薦採用如下的設置方法:
(1)在Windows系統所在分區設置頁面文件,文件的大小由你對系統的設置決定。具體設置方法如下:打開"我的電腦"的"屬性"設置窗口,切換到"高級"選項卡,在"啟動和故障恢復"窗口的"寫入調試信息"欄,如果你採用的是"無",則將頁面文件大小設置為2MB左右,如果採用"核心內存存儲"和"完全內存存儲",則將頁面文件值設置得大一些,跟物理內存差不多就可以了。
小提示:對於系統分區是否設置頁面文件,這里有一個矛盾:如果設置,則系統有可能會頻繁讀取這部分頁面文件,從而加大系統盤所在磁軌的負荷,但如果不設置,當系統出現藍屏死機(特別是STOP錯誤)的時候,無法創建轉儲文件 (Memory.dmp),從而無法進行程序調試和錯誤報告了。所以折中的辦法是在系統盤設置較小的頁面文件,只要夠用就行了。
(2)單獨建立一個空白分區,在該分區設置虛擬內存,其最小值設置為物理內存的1.5倍,最大值設置為物理內存的3倍,該分區專門用來存儲頁面文件,不要再存放其它任何文件。之所以單獨劃分一個分區用來設置虛擬內存,主要是基於兩點考慮:其一,由於該分區上沒有其它文件,這樣分區不會產生磁碟碎片,這樣能保證頁面文件的數據讀寫不受磁碟碎片的干擾;其二,按照Windows對內存的管理技術,Windows會優先使用不經常訪問的分區上的
頁面文件,這樣也減少了讀取系統盤里的頁面文件的機會,減輕了系統盤的壓力。
(3)其它硬碟分區不設置任何頁面文件。當然,如果你有多個硬碟,則可以為每個硬碟都創建一個頁面文件。當信息分布在多個頁面文件上時,硬碟控制器可以同時在多個硬碟上執行讀取和寫入操作。這樣系統性能將得到提高。
㈨ 急求!! 「光存儲技術」所需要的專業知識以及它的就業前景
光存儲技術,在國內是非常新穎的課題,本科和研究生專業都沒有開設。個別物理專業非常強的專業院校,有開設有相關的博士課題。例如:北京大學微電子電子學院、北京大學物理學院、北京郵電大學,開設有信息材料專業:
信息材料專業
1.《信息顯示技術》信息顯示材料主要包括各類具光電性質的小分子、寡聚物、高分子聚合物或金屬配合物等有機電致發光材料和載流子傳輸功能材料,研究內容主要包括有機電致發光材料及功能材料的設計、合成、性能優化以及機理探索;信息顯示技術主要研究紅、綠、藍三基色及白色有機發光原型器件的制備、工作原理、老化機理及封裝,以及全彩OLED集成化驅動和控制技術研究。OLED是最具前途的下一代平板顯示技術。這種顯示技術使用有機半導體材料發光,具有可實現柔性、驅動電壓低、能耗低、發光亮度與發光效率高、響應速度快等優點。
2.《光電信息材料》研究的主要內容是光電響應性材料的制備及其在信息技術中的應用。光電信息材料主要包括高效穩定的有機發光材料、水溶性發光材料及感測材料等新型光電材料的設計、制備及其物性研究;新型激光材料的制備,及其在高功率和超短脈沖激光技術中的原理和應用;納米材料光子學、自旋光子材料與特殊物理性能。
3.《有機光伏技術》屬於太陽能光利用(太陽能電池技術)。有機光伏技術是採用含有少量碳的有機分子而不是傳統的硅基材料,可以做成超薄和柔性電池,因而有望極大降低成本。這種有機太陽能電池可以在塑料襯底上使用類似於列印或者濺射沉積的方法來製造。太陽電池是利用有機半導體內部的光電效應,有機半導體內的電子在光照下被從HOMO能級激發到LUMO能級,產生一對電子和空穴。電子被低功函數的電極提取,空穴則被來自高功函數電極的電子填充,由此在光照下形成光電流。
4.《有機電子材料》主要研究各類有機電活性材料。這些具有電活性的有機材料,不論是小分子,寡聚物,或是高分子聚合物,從化學結構來看,它們都具有非定域的π共軛電子。由於存在HOMO及LUMO(或者說,能帶中價帶與導帶)之間的能量差距,它們可屬於半導體或導體,這些有機材料呈現多樣的導電性質及各種不同的光物理性質,而具有廣泛的應用。如:當能量的差距較小,這些材料往往可以吸收可見光,具有顏色,可以作為染料應用於雷射光碟等。
5.《納米生物信息》通過納米技術來研究生物體系中信息的感知、傳輸和處理。主要包括在研究生物分子中各種生化反應的化學信息及其與生物功能關系的基礎上,設計並合成納米尺寸的無機、有機和高分子材料,模擬生物功能的基本原理,應用先進感測、計算和通信技術,用於制備生物納米處理器和感測器等,從而實現快速、簡便、高效的獲得復雜生物系統的性態信息。
6.《信息存儲材料》主要研究利用材料在光、電、磁誘導下外在物性的可逆變化來實現信息的大容量存儲。主要包括納米級有機超高存儲材料的合成、性能優化與理論探索;以電子俘獲光存儲技術為指導,合成電子俘獲材料,從而實現信息存儲與傳輸的無限擦/寫循環;在材料合成基礎上,對信息存儲器件、記錄材料和光纖通道等關鍵技術實現器件優化與調控。
7.《硅基液晶顯示》硅基液晶顯示是結合半導體硅CMOS電路技術和液晶顯示技術兩者優勢的一類主動式液晶顯示技術,具有解析度高,可視頻顯示的優點。結合現在的LED技術和光學系統可以實現可移動的大面積、高解析度顯示。主要研究方向為光學系統的設計集成,提高光利用率。
8.《有機場效應晶體管》主要內容包括應用有機半導體材料制備場效應晶體管的工藝、性能、工作原理,驅動和電路應用,從而實現可實用的廉價電子器件應用,如RFID、FPD的驅動電路等。同時,作為OLED顯示的驅動技術,OTFT也是重要有源OLED顯示的核心組件之一。研究方向側重高遷移率材料的設計與合成以及高性能OTFT的制備和工作機理等。
9.《場發射顯示技術》利用納米材料制備場發射針尖,研究材料的制備工藝、工作原理和控制技術等
國內的專業畢業生,都留在中國科學院材料研究所做技術員,還有很多同學都去國外的實驗室深造了。這個專業,談不上就業了,因為太少,屬於高尖人才了。
㈩ 關於物理學和電子科學與技術的區別。
1、概念不同
物理學是研究物質運動最一般規律和物質基本結構的學科。作為自然科學的帶頭學科,物理學研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物質最基本的運動形式和規律,因此成為其他各自然科學學科的研究基礎。
電子科學與技術學科屬於工學學科門類,涉及廣播、電視、電路、視頻、音樂、圖像、雷達、新媒體、微電子、人工智慧等眾多高科技領域。
2、培養目標不同
物理學學生主要學習物質運動的基本規律,接受運用物理知識和方法進行科學研究和技術開發訓練,獲得基礎研究或應用基礎研究的初步訓練,具備良好的科學素養和一定的科學研究與應用開發能力。
電子科學與技術培養具備物理電子、光電子與微電子學領域內寬廣理論基礎、實驗能力和專業知識,能在該領域內從事各種電子材料、元器件、集成電路、乃至集成電子系統和光電子系統的設計、製造和相應的新產品、新技術、新工藝的研究、開發等方面工作的高級工程技術人才。
3、社會需求不同
物理學:
應用物理學專業的畢業生主要在物理學或相關的科學技術領域中從事科研、教學、技術開發和相關的管理工作。
科研工作包括物理前沿問題的研究和應用,技術開 發工作包括新特性物理應用材料如半導體等,應用儀器的研製如醫學儀器、生物儀器、科研儀器等。應用物理專業的就業范圍涵蓋了整個物理和工程領域,融物理理 論和實踐於一體,並與多門學科相互滲透。
電子科學與技術:
社會需求對本專業的培養規格和模式起到決定性作用。因此,不同層次的大專院校開辦電子科學與技術專業也應定位於不同的培養層次上。
一般來講,大學本科教育的培養目標是通用性專門人才,研究生教育的培養目標是高層次研究型專業人才,但是各校的辦學目標不能一刀切,應根據需求分出層次。另外,布點應根據市場需求,不能盲目追求「大而全」。