美科学家否定阿基米德“火烧战船”

曾经有这样一个传说:公元前215年,罗马将领马塞拉斯率大军乘战舰攻打古希腊名城叙拉古。古希腊数学家、物理学家阿基米德,利用凹面镜的聚光作用,把阳光集中到一点照射到罗马战船上,烧毁了不少罗马战船。这个传说是真是假?不久前,美国科学家们用300平方英尺的黄铜和玻璃制成了一     

几何光学中的作图法

为了使问题简化，本文只限于研究单心光束。一、单镜成象的依据及讨论单镜不仅是一个简单的光学系统，而且是组成光学器件的基本元件。研究光经由镜面的反射和折射，是一般光学系统成象的基础。我们从光线的观点出发，依据光的直线传播、反射和折射定律。就可以确定一切投射到任何形状的表面之后光线的方向。由实验可知，凸透镜对于任何入射到它上面的光线都有会聚作用。成象有以下几种情况：如图1所示，发光点在无穷远处，人射到凸透镜上的平行光束。经凸透镜后变成了会聚光束，这个会聚光束相交的点被定义为焦点，即在焦点处成象。（图中…     

阿基米德的方法

正在阿基米德对科学的贡献中,用"穷竭法"计算面积和体积是常被提及的,这在一定程度上可视为微积分思想的滥觞,从而极为重要。不过,这个系列是随笔而非通史,独特性重于全面性,故而倾向于不谈或少谈别人已说过很多的东西。我们来谈点别的。阿基米德的杠杆原理也是常被提及的,不过阿基米德是如何推导这一原理的,很多读者大概并不清楚,我们就从这里切入。沿这个话题,我们还将介绍阿基米德用杠     

晶体会聚偏光干涉图的探讨

依据光线在晶体中的传播规律和光波的干涉原理，通过定性和定量的分析，解释了会聚线偏光经过单轴晶体时所形成干涉图的原因。     

均匀介质的透镜效应

1.自聚焦和自散焦现象激光光束通过均匀介质(如平行玻璃板)时,当入射光强达到阈值功率时,入射光束会被聚为一点,这与平行光经过凸透镜的情形完全相同,但会聚后的光线却不再散开而是保持会聚光斑的尺寸传播形成一条亮线,亮线的直径约在50μm～100μm,这些亮线光强高,亮线内部光强达到10~(10)～10~(11)w/     

偏轴非球面光学系统的光路计算及象质评价程序

本文讨论了四个问题。推导了一套柱面的空间光线追迹公式。提出了偏轴系统理想象面位置和象高的计算方法。提供了瞳位和瞳形的处理方法。推荐一个适应性广,使用方便的非球面方程。本程序以光束的会聚度作为象质的评价函数。     

用F-P标准具测量He-Ne激光的波长和谱线宽度

该实验利用F-P标准具自行设计自组实验对He-Ne激光的波长和谱线宽度进行了测量.自He-Ne激光器发出的光经扩束镜扩束后,再通过一凸透镜会聚,以某角度入射到F-P标准具上,透射的光线通过另一凸透镜并在焦平面上形成干涉条纹.通过测量干涉条纹的直径,并处理数据,得到的结果与实际值吻合很好.     

X射线在圆柱形直导管中的传输规律

根据光线追迹原理建立了X射线在圆柱形直导管中传输的计算模型,使用Matlab语言完成了相应的计算程序.对X射线在圆柱形直导管传输后的光强分布规律进行了研究和总结.结果表明,圆柱形直导管有会聚X射线的作用.     

固体激光器微柱透镜耦合系统优化设计

设计了LDA泵浦固体激光器的泵浦耦合系统——微柱透镜阵列.根据光的折反射定律,给出了光线追迹公式,用MATLAB编制了光线追迹程序,分析了微柱透镜阵列与LDA的耦合效果.结果发现,LDA与微柱透镜的相对距离为70μm时LDA整体光束的会聚效果最好.同时完成了对每个LD线阵的快轴发散角的压缩,简化了LDA泵浦全固化激光器的结构.     

人类第一次测量地球

正公元前305年,有两个人平躺在亚历山大港外沙滩上。一个是阿基米德(公元前287～前212年),另一个是他的朋友,地理学家埃拉托色尼(公元前275～前195)。突然,阿基米德一骨碌翻身爬起,手里捏着一把沙子道:“埃拉托色尼,你说这一把沙子有多少粒?”“大概有几千、一万粒吧。”“这一片海滩的沙子有多少粒?”“这可说不清!”阿基米德跳起来,双手捧起一捧沙子向天空扬去:“假如我把沙子撒开去,让它塞满宇宙,把地球、月     

光导池吸光度表达式的推导与计算

在窄矩形横截面入射光束被平凸透镜会聚后，其入射光线全部沿直线型光导池的子午面反射行进的情况下，推导出光导池吸光度表达式．按此式用计算机进行数值计算并作图，发现吸光度Ａ与待测样品浓度和光导池的长度均成很理想的线性关系．     

“虚物”不能成象于视网膜上

学生在观察凸透镜成象规律的实验中发现，当光屏上成一倒立清晰的实象时，如果眼晴在透镜和屏之间通过透镜观察，会看到一个正立的象．对这一意外的发现，有的同学感到不解，有的则作出错误推测．本文试分析说明这一现象．l实物、虚物、实象、虚象对某一光学系统而言，发散的人射光线的顶点为实物点（它可以是真实的物，也可以是其他光学系统的实象或虚象，这三种类型的“实物”，对限而言，都是发散的人射光线的顶点，它们在眼中引起的感觉完全相同，单凭视觉无法区别它们是真实的物，还是实象或虚象）；会聚的人射光线的交点为虚物点，如…     

单色仪波长校准方法研究

本文从理论上解决的红外探测器相对光谱响应（单色仪）的溯源,利用激光器代替光源,产生单色光。根据单缝衍射和多光束干涉的原理可知,当光垂直入射到光栅面上时,则透过各狭缝的光线因衍射向各个方向传播,经会聚镜会聚后多光束发生干涉,并在其焦平面上形成一系列对称排列的明条纹,这些明条纹的波长以单色光的倍数递增,这样我们通过旋转光栅,就可以在输出端得到需要的波长。这样也解决了多个光源的问题,只要信噪比足够大,选择合适的激光器代替光源,就可以解决单色仪整个波段的溯源性。     

阿基米德的著作

<正>谈完了阿基米德的传说,我们来谈谈他的著作。作为那个时代的两位科学巨匠,阿基米德与欧几里得不仅在科学史上的地位可以相提并论,我们对其生平了解之贫乏也互有一拼。不过原因有可能恰好相反:对欧几里得的生平了解之所以贫乏,也许是因为他不参加政治性或事务性活动,从而"自绝"于历史;但对阿基米德来说,则似乎是因参与活动太多,导致传说太多,遮盖了真实的生平,甚至遮盖到连名字都不能完全确定的程度——因为     

关于阿基米德半群的子半群

本文讨论阿基米德半群的子半群,主要结论是:(1)若有限半群S的真子半群都是阿基米德半群,则S是阿基米德半群或|s|=2.(2)周期阿基米德半群的子半群是阿基米德半群。     

关于透镜反置的会聚发散性问题—与朱伯荣同志商榷

透镜的会聚与发散是几何光学的基本问题,如何判断透镜的会聚与发散是一个非成熟的问题,很多教材和文献都有明确的阐述,可根据光学系统的光焦度或象方主焦距的正负来确定透镜的会聚与发散。物理通报杂志刊发朱伯荣同志的"凸透镜和四透镜及其会聚与发散性"[1]一文（简称朱文）中提出一种判断厚透镜会聚与发散的"最佳判据",并指出,如果将厚透镜反过来使用,其会聚与发散性有可能改变。本文根据光学系统的系统理论,具体讨论说明厚透镜反置使用不会改变其会聚与发散性,并指出其错误的根源。1"最佳判据"的内容朱文认为用象方主焦距的正、负…     

关于纯阿基米德半群

本文引入纯阿基米德半群的概念并讨论纯阿基米德半群的构造及其同余格,文中给出纯阿基米德半群的同余格是模格的必要条件;文中还给出一个二元生成的纯阿基米德半群的例子。     

波导CO_2激光器的非匹配光腔

本文报道了波导CO_2激光器的一种选择横模的方法,该器件采用了大孔径波导和近场非匹配凹面镜,可得较高输出功率的基模激光.     

一种简易测量凹透镜焦距的方法

介绍了一种测量凹透镜焦距的新方法。该方法根据各光学元件的成像特点,应用点光源、凹面镜作为辅助测量工具,就可精确测量出凹透镜的焦距测量时,当把仪器安装、调节好之后,只需移动凹面镜,通过观察远方光屏上像的变化情况,来确定反射光延长线的交点与凹透镜焦点是否重合,当“两点”重合之后,再经过一些简单的实验过程和计算,就可得到凹透镜的焦距。该方法数据处理简单,实验原理、过程巧妙,测量结果精确。     

代数阿基米德螺旋涡旋型线的研究

利用微分几何共轭曲面和法向等距曲线理论,证明了代数阿基米德螺旋线作为涡旋压缩机型线的可行性,并分析讨论了代数阿基米德螺旋型线的基本特点,为变截面涡旋压缩机的设计提供了一种新的方法,同时表明代数阿基米德螺旋型线的结构及受力均优于圆的渐开线,有较好的应用前景。