1、量子物理在上世紀對科技進步的作用l=J姓名:學號:班級:量子物理在上世紀對科技進步的作用量子物理學是在20世紀初，物理學家們在研究微觀世界的結構和運動規律 的過程中，逐步建立起來的。量子力學、相對論和基因雙螺旋結構是20世紀最 重要的三大科學發現。量子力學在其中又占有特殊的位置。沒有量子物理學，就 沒有當代物理學，就沒有與當代物理學聯系在一起的當代技術，也就不會形成今 天的全球化的經濟結構調整和信息革命。量子物理學直到今天仍有豐富的生命 力，基于它的發展始終層出不窮。量子物理對科技進步的意義:實際上整個物理學都是量子物理學，我們今天所了解的量子物理學的一些定 律都是自然界最普遍的定律。微觀世界

2、的規律原則上也可以適用于宏觀物理體系 的行為。從這個意義上講，量子力學在宏觀世界中也一樣適用。盡管量子力學是為描述遠離我們的日常生活經驗的抽象原子世界而創立的， 但它對日常生活的影響無比巨大。沒有量子力學作為工具，就不可能有化學、生 物、醫學以及其他每一個關鍵學科的突飛猛進的進展。作為量子力學的產物的電 子學革命將我們帶入了計算機時代。同時，光子學的革命也將我們帶入信息時代。 量子物理的杰作改變了我們的世界，科學革命為這個世界帶來了的福音，也帶來 了潛在的威脅。量子論在天體物理學領域的應用發展出量子天體物理學。量子論運用于化學 產生的量子化學成為化學理論的前沿。量子論對分子生物學的產生也起了重

3、要的 啟迪作用，使生物學發生了革命。可以說量子論是多產的科學理論。量子論作為 理論基礎對技術發展的作用驚人地廣泛，現代技術標志的原子能技術、激光技術、 電子計算技術和電訊技術無一能夠離開量子論這個基礎理論。量子論的產生和發 展不僅是科學上的一場深刻的革命，而且在哲學上提出了許多值得研究的問題， 促進著哲學的變革。下面列舉一些量子物理在上世紀科技進步中的具體應用:電子顯微鏡的產生：根據光的波粒二象性可以知道隨著人類認知的發展光學顯微鏡觀察微小物 體的范圍已經遠遠不能滿足人們的需求，人們繼續一個分辨率更高的顯微鏡，伴 隨這對電子、物質波的不斷了解誕生了第一架電子顯微鏡。934年由M諾爾和E魯斯卡在

4、柏林制造成功第一臺實用的透射電子顯微鏡。 其成象原理和光學顯微鏡相似，不同的是它用電子束作為照射源，用電子透鏡代 替玻璃透鏡，整個系統在高真空中工作。由于電子波長很短，所以分辨率大大提 高。在電鏡制作的實驗階段就曾嘗試觀察生物材料。1934年布魯塞爾大學的L馬 頓在美國就發表過用鋨酸固定的茅膏菜植物葉子切面的電鏡圖。1949年A克勞 德、KR.波特和E皮克爾斯獲得了第一張細胞超顯微結構的電鏡圖。到20世紀 50年代，透射電子顯微鏡在生物學的研究中已被廣泛的應用。分辨率已由最初 的500埃提高到小于2埃。電子顯微鏡的發展：20世紀50年代掃描電子顯微鏡在英國首先制造成功。它是利用物體反射的 電子

5、束成象的，相當于光學顯微鏡的反射象。掃描電子顯微鏡景深大，放大倍率 連續可變，特別適用于研究微小物體的立體形態和表面的微觀結構。20世紀70 年代以來，掃描電鏡發展很快，在固體樣品上可反射多種電子，結合信號分析裝 置，已成為研究物質表面結構的有力工具。掃描電鏡的分辨率已由最初的500 埃提高至5030埃。電子顯微鏡的另一個發展是研制超高壓電鏡以增加分辨率 和對原樣品的穿透力。制成了 3兆伏的加速電壓的超高壓電鏡，可用來研究整體 細胞和物質的分子結構象或原子結構象。量子力學對信息技術發展的影響：對信息技術進行追源探因，就可以發現:量子力學是信息技術的源泉，是信息 技術的原創理論基礎，信息技術是量子力學理論的技術應用和技術開發。集成電 路從20世紀50年代末出現至今，其發展速度之快，對社會生產、生活的影響之大 是人們始料未及的。以集成電路為核心的微電子技術發展極大地促進了現代通信 技術、微電子技術、計算機技術、光導技術、人工智能技術等許多領域技術的進 步發展，從而開創了以量子物理為理論基礎的現代信息技術,并以迅猛的速度發展 著。由此可見，在信息技術發展的源頭和過程中，量子力學等物理科學的研究成果 起了極大的作用。其實量子力學在空間技術、核能技術、材料技術、生物工程技術等多個領域 都有應用，在此就不一一例舉了。量子物理對上世紀的科技進步做出