探测真空折射

根据经典电磁理论,当光通过真空中的磁场时不会有折射现象发生。但是根据量子理论情况就不再是这样了,光子-光子相互作用将会发生真空双折射。一束线偏振光受到磁场的作用就会变成椭圆偏振光。不过由于实际的折射率与1之差仅为10~(-21),所以折射效果是极其微小的,实验上难以探测到。为了要探测这些光子-光子相互作用产生的极微小的折射效果就需要在强磁场中有长的光程。利用一个使光来回反射的反射镜系统就可达到长光程,不过这就要求反射镜的质量相当高,使其对偏振光的干扰减到最低限度。西欧核子研究中心(CERN)已经     

自然信息

激光改变单分子光谱去年,美国国际商用机器公司(IBM)阿尔马登研究中心的物理学家W.W.莫纳和他的同事们论证了他们能控制嵌于一晶体中的单个分子所发射的光。而今,莫纳和     

正在诞生的粒子天体物理学

罗马“非常”会议春节的日食刚刚复圆,上百个粒子物理学家和天体物理学家就被吸引到罗马.因为,意大利林琴科学院正在那里举办为期三天(2月21日到23日)的国际学术会议.有人说这是一次“非常”会议,因为,会议议题象是用外交谈判的用语:“基本粒子物理与天体物理双边共有问题”;参加者也是“壁垒分明”,有“纯粹”的粒子物理学家,如格拉肖(S.L.Glashow)、卡比博(N.Cabibbo)等,也有“纯粹”的天体物理学家,如塞马(D.Sciama),加科尼(R.Giacconi)等.会议组织过程也十分仓促,从通告发出到开会,前后不满一个月.笔者是时正在英国剑桥大学短期工作,也应邀     

我国华北地区晚古生代“约代尔”旋回沉积的发现及其意义

在华北鄂尔多斯地块东部(山西省和陕西省东部)上石炭统太原组的中上部发育了一套浅海陆源碎屑-碳酸盐含煤旋回沉积地层,即本文提出的“约代尔”旋回(Yoredale cyc1ic)沉积。约代尔旋回沉积最早发现于英国彭奈恩山脉的约代尔-温斯利代尔地区的石炭纪韦先期地层中,以后又发现类似的旋回沉积广泛发育于北美内陆的宾夕法尼亚地层中。于是这种特     

世纪之变一伟人——洛仑兹的科学成就和博大胸怀

堪与评说：以太信奉者的功过得失19世纪，机械以太假说盛行，似乎离开以太，物理学家就无法解释各种电磁效应，故而他们以为，宁可信其有、不可信其无；即使崇尚简洁的洛仑兹亦信奉有加，他尽管对其作了简化，但终究未断然弃之。物理学家们赋予宇宙间以太以种种力学性质，把以太当成作机械运动的媒质。早在惠更斯那里，以太被假设为气体，光在其中的传播犹如声音在空气中传播一样，乃引起其密度有规则地变化；之后在菲涅耳那里，以太被假设为弹性固体媒质，光的传播依赖其应力状态的改变。19世纪的物理学家为以太设计诸多不同的力学模型，以…     

连通世界的遁世天才:奥利弗·亥维赛

<正>让伯纳德·卡尔森津津乐道的是一位自学成才并引发电讯革命的工程师的传记。当你遇到身穿印有四个微分方程的T恤的学生时,你会知道自己已经进入电气工程系。他们会告诉你,这些方程式是以19世纪物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦(James Clerk Maxwell)的名字命名的。这位物理学家用这些方程式构建了将光、电和磁统一起来的理论。今天,麦克斯韦方程组被用于解决电子和电讯     

颗粒的比重、形态与其任意堆积

1引言颗粒的堆积问题在近百年来一直十分引人嘱目,无论是数学家、物理学家、化学家、矿物学家还是材料科学家,研究这一问题的不乏其人,因为这个问题在晶体结构、液体结构、材料科学和工程技术中都有极为重要的意义。颗粒的任意堆积(haphazard packing)存在三种基本形式,即最松堆积、无附加机械作用时的最密堆积和在附加机械作用下的最密堆积,这三种堆积形式可分别称为最松(loosest)、中等(medium)和最密(densest)任意堆积。同一种颗     

“上帝粒子”也许并不存在

希格斯玻色子是由英国人彼得·W·希格斯(Peter W.Higgs,左上图)等物理学家在上世纪60年代提出的一种基本粒子,它被认为是物质的质量之源,因此被称为"上帝粒子"。但这种粒子就像神话中的独角兽一样难觅影踪。尽管科学家们仍在努力寻找其踪     

光学应用新极限

<正>迈尔斯·帕吉特扭转的光呈现让人难以想象的形状塑造、挤压、光能量供给,或者将它打结。科学家们正在将光学应用的极限进行到底。重塑光物理学家迈尔斯·帕吉特(Miles Padgett)拿下悬挂在他格拉斯哥大学办公室天花板上的彩虹色螺旋形物体,开始描述扭曲光的概念。然后他停下来,在房间里又找到更多的小道具:餐盘、纸张、铅笔,甚至还有圣诞节吃剩的巧克力。他解释说,光是由振荡电场和磁场构成。在常规的镭射光束中,振荡总是共生,光束的一面到另一面的波峰和波谷相对称(帕吉特用一摞餐盘向前移动来演示平面二维波)。     

氧离子的最紧密堆积构造和矿物的平均折光率之间的关系

早在1924年化学家法扬斯和依奥斯就推论了氧离子作最紧密堆积时,折光率应是1.707—1.710。具有氧离子最紧密堆积构造的矿物的折光率高、硬度大和比重较高的事实受到矿物学家们的注意。下面将论述当没有重原子(例如 Fe、Mn、     

牛顿对于光学建树白的朴实记录

牛顿(1643-1727)凭其宏论巨著《自然哲学的数学原理》(以下简称《原理》),铸就了近代科学革命的里程碑,被人们推崇为经典力学的缔造者.牛顿的另一部杰作《光学--关于光的反射、折射、拐折和颜色的论文》(以下简称《光学》),则记录了这位伟人对于光学的卓越建树.     

稜镜-光栅耦合器的研究

稜镜耦合器已成为研究多种薄膜波导特性的很有效的器件。在选用稜镜材料时,要求稜镜折射率必须高于薄膜波导折射率。可是,在研究高值折射率薄膜波导时,寻找高于薄膜折射率可用的稜镜材料是比较困难的。为了解决这个问题,我们可以采用在选用的稜镜表面上制作一周期光栅。通常,我们称之为稜镜-光栅耦合器。它和常用的稜镜耦合器一样,光波耦合     

磁悬浮列车21世纪的交通工具

磁悬浮列车许多年来，科学家们一直梦想能利用磁性发明一种漂浮的交通工具。其实，这种理论早在1912年就被提出来了，但不幸的是，那时的科学家们既没有先进的设备，也不拥有像今天这样丰富的磁力学知识。1911年，物理学家海克·卡马林-奥莫尼斯在用4K的水银做实验时，发现了超导性。从那时起．科学家们就醉心于用某种强大的电磁场推动交通工具，使后者具有超常的速度。但是原理虽然有了．却不能实现，因为超导体只能被储存在极低的几乎是绝对零度（或—273.15℃）的温度中。这种状况一直延续到1987年。就在这一年，两位科学家职得了突破性…     

X线发现百年大事(续)

L69.1936年,德拜得诺贝尔化 学奖。 70.1938年,比尔登用X光在金刚石棱镜中的折射测得电子荷质比为(1.7601±0.0003)×10~7电磁单位/克。 71.1940年,瑞士P.H.米勒和美国J.W.M.居孟用X光法测得N(57.117 68.129)=(6.026±0.002)×10~(23)。 72.1942年,应用摩斯莱公式,美国J.希勒首先描述电子探针X光微区分析(简称电子探针)的工作原理。     

观测太阳

我在9岁时弄到了我的第一台望远镜——那是我用挨家挨户地出售500袋花种所得的钱换来的(当时我就已经有了能言善辩的本领)它简直说不上是一台有多好的仪器、不过就是四英寸的折射望远镜而已,并且还存在着天文学家们称为“色散”的问题：它把不同颜色的光聚焦在稍微不同的距离上,因此一次只能有一种颜色聚焦、恒星和行星在这台望远镜上成像非常模糊,因此气得我几乎把它扔进我的房间里不再管它。     

瑞典物理学家凯·西格巴恩

瑞典物理学家凯·西格巴恩(Kai Siegbahn)因致力于研发一种用电子检测复合材料成分和纯度的新技术而于1981年荣获诺贝尔物理学奖。西格巴恩博士被公认是用电子光谱学(ESCA)发展化学分析技术的带头人,于     

对QCD理论的一个挑战

早在1969年,物理学家用电子去轰击核子,作深度非弹性散射实验时,就发现这时的核子可以看作是由一些点状的,很自由的小颗粒——部分子(Parton)组成的。一般认为,这些部分子就是夸克。核子这个特点反映在实验上是:描写核子的结构函数仅仅是一个无量纲变量的函数,而不是以往认为的那样,是两个变量的函数,物理学家把这个性质叫做标度性(Scaling)。     

科学是特别的

正在"物理学家为什么要学习历史"这篇文章中,作者马特·斯坦利(Matt Stanley)用了强有力的事实论据证明了他的观点。在这里,我想提出一些我的见解。当你首次构思出一个实验或者提出一个理论假设时,先前学者们的发现是你能接触到的第一手资料。因此学习科学史,能使你了解像牛顿那样的物理学家是怎样用当时的方法和知识解决问题的。和其他科学历史学家一样,斯坦利强调人文因素。虽然说,物理学家应该客观地研究自然世界,但     

一种光彈性塑料的試制

光彈性塑料是一种具有特殊光学性能的透明塑料,在水利、鉄路、桥樑、大型机器等各种力学設計中,正在日益广泛地被采用。用它做成所需設計的結構物的模型,并施以相似的载荷,就可以用偏光仪看到材料內部出現相应的应力条紋,可以据此計算出这模型在受到外力时,內部各部分应力分布情况,从而作出最恰当的設計。光彈性塑料种类很多,我們所作的是仿照苏联牌号可作立体模型的一种,并作了一些改进。制备方法用順丁烯二酸、癸二酸及二乙二醇醚在CO_2气流下加热,制成聚酯(酸值在25—30)。再將聚酯加甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯(重量比依次为3∶2∶4)混合,淀清后,加催化剂,注入模型,用CO_2赶去氧气后封     

从大学辍学生到发明引力波探测器——雷纳·韦斯访谈录

正大约50年前,雷纳·韦斯(Rainer Weiss)就想到了探测引力波的办法。引力波是爱因斯坦广义相对论引力理论中所预测的无限小的时空涟漪。去年9月,关于引力波的预测终于梦想成真,1 000名物理学家通过激光干涉引力波天文台(LIGO)分别位于路易斯安那州利文斯顿和华盛顿州汉福德的两个巨大的探测器,终于在2015年9月检测到了引力波:十亿光年外两个巨大黑洞碰撞时产生的脉冲波辐射。周围同事们猜测,麻省理工学院(MIT)物理学家