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科学效应和现象

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科学效应和现象清单

科学效应和现象详解1、射线(X-Rays)

波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现,故又称伦琴射线。波长小于0.1埃的称超硬X射线,在0.1~1埃范围内的称硬X射线,1~10埃范围内的称软X射线。

射线具有很强的穿透力,医学上常用作透视检查,工业中用来探伤。长期受X射线辐射对人体有伤害。X射线可激发荧光、使气体电离、使感光乳胶感光,故X射线可用电离计、闪烁计数器和感光乳胶片等检测。晶体的点阵结构对X射线可产生显著的衍射作用,X射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段。

2、安培力(Ampere's force)

它是指磁场对电流的作用力。一段通电直导线放在磁场中,通电导线所受力的大小和导线的长度(L)、导线中的电流强度( I)、磁感应强度(B)以及电流方向和磁场方向之间的夹角(θ)的正弦成正比。安培力(F)=KLIB sinθ。

3、巴克豪森效应(Barkhausen effect)

1919年,巴克豪森发现铁的磁化过程的不连续性,铁磁性物质在外场中磁化实质上是它的磁畴存在逐渐变化的过程,与外场同向的磁畴不断扩大,不同向的磁畴逐渐减小。在磁化曲线最陡区域,磁畴的移动会出现跃变,尤其硬磁材料更是如此。

当铁受到逐渐增强的磁场作用时,它的磁化强度不是平衡地而是以微小跳跃的方式增大的。发生跳跃时,有噪声伴随着出现。如果通过扩音器把它们放大,就会听到一连串的“咔嗒”声。这就是“巴克豪森效应”。后来,当人们认识到铁是由一系列小区域组成,而在每个小区域内,所有的微小原子磁体都是同向排列的,巴克豪森效应才最后得到说明。每个独立的小区域,都是一个很强的磁体,但由于各个磁畴的磁性彼此抵消,所以普通的铁显示不出磁性。但是当这些磁畴受到一个强磁场作用时,它们会同向排列起来,于是铁便成为磁体。在同向排列的过程中,相邻的两个磁畴彼此摩擦并发生振动,噪声就是这样产生的。只有所谓“铁磁物质”具有这种磁畴结构;也就是说,这些物质具有形成强磁体的能力,其中以铁表现的最为显著。

如一个铁磁棒在一个线圈子里,当线圈电流增加时,线圈磁场增大,此时铁中的磁力线

开始会猛增,然后趋向磁饱和,这种现象也称为巴克豪森效应。

4、包辛格效应(Baushinger effect)

包辛格效应就是指原先经过变形,然后在反向加载时弹性极限或屈服强度降低的现象,特别是弹性极限在反向加载时几乎下降到零,这说明在反向加载时塑性变形立即开始了。包辛格效应在理论上和实际上都有其重要意义。在理论上由于它是金属变形时长程内应力的度量(长程内应力的大小可用X光方法测量),包辛格效应可用来研究材料加工硬化的机制。工程应用上,首先是材料加工成型工艺需要考虑包辛格效应。其次,包辛格效应大的材料,内应力较大。

包辛格逆效应分直接包辛格效应及包辛格逆效应。直接包辛格效应指拉伸后钢材纵向压缩屈服强度小于纵向拉伸屈服强度;包辛格逆效应在相反的方向产生相反的结果。

5、爆炸(explosion)

爆炸指一个化学反应能不断地自我加速而在瞬间完成,并伴随有光的发射,系统温度瞬时达极大值和气体的压力急骤变化,以致形成冲击波等现象。爆炸可通过化学反应、放电、激光束效应、核反应等方法获得。

爆炸力学主要研究爆炸的发生和发展规律,以及对爆炸的力学效应的利用和防护的学科。爆炸力学从力学角度研究化学爆炸、核爆炸、电爆炸、粒子束爆炸、高速碰撞等能量突然释放或急剧转化的过程,以及由此产生的强冲击波、高速流动、大变形和破坏、抛掷等效应。自然界的雷电、地震、火山爆发、陨石碰撞、星体爆发等现象也可用爆炸力学方法来研究。

爆炸力学是流体力学、固体力学和物理学、化学之间的一门交叉学科,在武器研制、交通运输和水利建设、矿藏开发、机械加工、安全生产等方面有广泛的应用。

6、标记物(markers)

在材料中引人标记质,可以简化混合物中包含成分的辨别工作,而且使有标记物的运动和过程的追踪更加容易。可当作标记物的物质类型有:铁磁物质、普通的和发光的油漆、有强烈气味的物质,等等。

7、表面(surface)

物体的表面:用面积和状态来描述物体的外表的性质或特性。表面状态确定了物体的大量特性和与其他物体交互作用时所呈现的本性。

8、表面粗糙度(surface roughness)

零件表面无论加工得多么光滑,在放大镜或显微镜下进行观察,总会看到高低不平的状况,高起的部分称为峰,低凹的部分称为谷。加工表面上具有的较小间距峰谷所组成的微观几何形状特性称为“表面粗糙度”,又称表面光洁度。

表面粗糙度反映零件表面的光滑程度。零件各个表面的作用不同,所需的光滑程度也不一样。表面粗糙度是衡量零件质量的标准之一,对零件的配合、耐磨程度、抗疲劳强度、抗腐蚀性等及外观都有影响。

最常用的表面粗糙度参数是“轮廓算术平均偏差”记作Ra。

9、波的干涉(wave interference)

由2个或2个以上的波源发出的具有相同频率,相同振动方向和恒定的相位差的波在空间叠加时,在叠迭区的不同地方振动加强或减弱的现象,称为“波的干涉”。符合上述条件的波源叫做“相干波源”,它们发出的波叫做“相干波”。这是波的叠加中最简单的情况。

2相干波叠加后,在叠加区内每一位置有确定的振幅。在有的位置上,振幅等于2波分别引起的振动的振幅之和,这些位置的合振动最强,称为“相长干涉”;而有些位置的振幅等于2波分别引起的振动的振幅之差,这些位置上的合振动最弱,称为相消干涉。它是波的一个重要特性。在日常生活中最常见的是水波的干涉,利用电磁波的干涉,可作定向发射天线,利用光的干涉,可精确地进行长度测量等。

10、伯努利定律(Bernoulli’s Law)

伯努利定律:理想液体作稳定流动时的能量守恒定律。在密封管道内流动的理想液体具有3种能量:压力能、动能和势能,它们可以互相转变,并且液体在管道内的任一处这3种能量总和是一定的。

由以上定律得出伯努利方程式:P1 /r+V2/2g + h=恒定量

式中P1/r—压力能;

V2/2g—动能;

h—势能。

又由公式:

V=Q/A

式中V—流速;

Q—流量;

A—截面积。

当流体的速度加快时,物体与流体接触的接口上的压力会减小,反之压力会增加。

11、超导热开关(superconducting heat switch)

超导热开关是一个用于低温(接近0K)下的装置,用于断开被冷却物体和冷源之间的连接。当工作温度远低于临界温度的时候,此装置充分发挥了超导体从常态到超导状态的转化过程中热导电率显著减少的特性(高达10000倍)。

热开关由一条连接样本和冷却器的细导线或钽丝组成(参见居里效应)。当电流通过缠绕线螺线管时会产生磁场,使超导性停止,让热量通过导线,就相当于开关处于“打开”;当移开磁场的时候,超导性就得到恢复,电线的热阻快速增加,即相当于开关处于“关闭”。

12、超导性(conductivity)

超导体是指在温度和磁场都小于一定数值的条件下,许多导电材料的电阻和体内磁感应强度都突然变为零的性质。具有超导性的物体叫做“超导体”。1911年荷兰物理学家卡曼林-昂尼斯(1853-1926)首先发现汞在4. 173 K以下失去电阻的现象,并初次称之为“超导

性”。现已知道,许多金属(如铟、锡、铝、铅、钽、铌等)、合金(如铌-锆、铌-钛等)和化合物(如Nb3Sn、Nb3Al等)都是可具有超导性的材料。物体从正常态过渡到超导态是一种相变,发生相变时的温度称为此超导体的“转变温度”(或“临界温度”)。现有的材料仅在很低的温度环境下才具有超导性,其中以Nb3 Ge薄膜的转变温度最高(23.2K)。1933年迈斯纳和奥森费耳德又共同发现金属处在超导态时其体内磁感应强度为零,即能把原来在其体内的磁场排挤出去,这个现象称之为迈斯纳效应。当磁场达到一定强度时,超导性就将破坏,这个磁场限值称为“临界磁场”。目前所发现的超导体有2类。第1类只有一个临界磁场(约几百高斯);第2类超导体有下临界磁场(Hc1)和上临界磁场(Hc2)。当外磁场达到Hc1时,第2类超导体内出现正常态和超导态相互混合的状态,只有当磁场增大到Hc2时,其体内的混合状态消失而转化为正常导体。现在已制备上临界磁场很高的超导材料(如Nb3 Sn的Hc2达22特斯拉,Nb3A10.75Ge0.25的Hc2达30特斯拉),用以制造产生强磁场的超导磁体。超导体的应用目前正逐步发展为先进技术,用在加速器、发电机、电缆、贮能器和交通运输设备直到计算机方面。1962年发现了超导隧道效应即约瑟夫逊效应,并已用于制造高精度的磁强计、电压标准、微波探测器等。近年来,中国、美国、日本在提高超导材料的转变温度上都取得了很大的进展。1987年研制出YBaCuO体材料转变温度达到90~100K,零电阻温度达78K,也就是说过去必须在昂贵的液氦温度下才能获得超导性,而现在已能在廉价的液氮温度下获得。1988年又研制出CaSrBiCuO体和CaS-rTlCu0体,使转变温度提高到114~115K。近二三年来,超导方面的工作正在突飞猛进。

高温超导:从超导现象发现之后,科学家一直寻求在较高温度下具有超导电性的材料,然而到1985年所能达到的最高超导临界温度也不过23K,所用材料是Nb3Ge。1986年4月美国IBM公司的缪勒(K. A. Muller )和柏诺兹(J. G. Bednorz )博士宣布钡镧铜氧化物在35K时出现超导现象。1987年超导材料的研究出现了划时代的进展。先是年初华裔美籍科学家朱经武、吴茂昆宣布制成了转变温度为98 K的钇钡铜氧超导材料。其后在1987年2月24日中科院的新闻发布会上宣布,物理所赵忠贤、陈立泉等13位科技人员制成了主要成分为钡、钇、铜、氧4种元素的钡基氧化物超导材料,其零电阻的温度为78.5K。几乎同一时期,日、苏等科学家也获得了类似的成功。这样,科学家们就获得了液氮温区的超导体,从而把人们认为到2000年才能实现的目标大大提前了。这一突破性的成果可能带来许多学科领域的革命,它将对电子工业和仪器设备发生重大影响,并为实现电能超导输送、数字电子学革命、大功率电磁铁和新一代粒子加速器的制造等提供实际的可能。目前,中、美、日、俄等国家

都正在大力开发高温超导体的研究工作。

光电导性:假设在辐射作用下,由于吸收光子能量而产生的自由电子及空穴的浓度增量分别为n ?及p ?,则在光照稳定情况下光电导体的电导率变为:

0n 0p 0n 0p n p 0e[(n n)(p p)]

e(n p )e(n p )

σμμμμμμσσ=+?++?=++?+?=+?

光电管:一种可以把光信号转变为电信号的器件。其应用在光电自动控制、有声电影还声、光纤通信等。

13、磁场(magnetic field )

在永磁体或电流周围所发生的力场,即凡是磁力所能达到的空间,或磁力作用的范围,叫做磁场;所以严格说来,磁场是没有一定界限的,只有强弱之分。与任何力场一样,磁场是能量的一种形式,它将一个物体的作用传递给另一个物体。磁场的存在表现在它的各个不同的作用中,最容易观察的是对场内所放置磁针的作用,力作用于磁针,使该针向一定方向旋转。自由旋转磁针在某一地方所处的方位表示磁场在该处的方向,即每一点的磁场方向都是朝着磁针的北极端所指的方向。如果我们想象有许许多多的小磁针,则这些小磁针将沿磁力线而排列,所谓的磁力线是在每一点上的方向都与此点的磁场方向相同。磁力线始于北极而终于南极,磁力线在磁极附近较密,故磁极附近的磁场最强。磁场的第2个作用便是对运动中的电荷所产生的力,此力恒与电荷的运动方向垂直,与电荷的电量成正比。

磁场强度:表示磁场强弱和方向的曲线。由于磁场是电流或运动电荷引起的,而磁介质在磁场中发生的磁化对磁场也有影响。

磁力线:描述磁场分布情况的曲线。这些曲线上各点的切线方向。就是该点的磁场方向。曲线越密的地方表示磁场强,曲线稀的地方表示磁场弱。磁力线永远是闭合的曲线,永磁体的磁力线,可以认为是由N 极开始,终止于S 极。实际上永磁体的磁性起源于电子和原子核的运动,于电流的磁场没有本质的区别,磁极只是一个抽象的概念,在考虑到永磁体内部的磁场时,磁力线仍然是闭合的。

磁弹性效应是指当弹性应力作用于铁磁材料时,铁磁体不但会产生弹性应变,还会产生磁致伸缩性质的应变,从而引起磁畴壁的位移,改变其自发磁化的方向。

15、磁力(magnetic force)

磁力是指磁场对电流、运动电荷和磁体的作用力。电流在磁场中所受的力由安培定律确定。运动电荷在磁场中所受的力就是洛伦兹力。但实际上磁体的磁性由分子电流所引起,所以磁极所受的磁力归根结底仍然是磁场对电流的作用力。这是磁力作用的本质。

16、磁性材料(magnetic materials)

任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化,只是磁化的程度不同。根据物质在外磁场中表现出的特性,物质可粗略地分为3类:顺磁性物质,抗磁性物质,铁磁性物质。

根据分子电流假说,物质在磁场中应该表现出大体相似的特性,但在此告诉我们物质在外磁场中的特性差别很大。这反映了分子电流假说的局限性。实际上,各种物质的微观结构是有差异的,这种物质结构的差异性是物质磁性差异的原因。

我们把顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质,把铁磁性物质称为强磁性物质。通常所说的磁性材料是指强磁性物质。磁性材料按磁化后去磁的难易可分为软磁性材料和硬磁性材料。磁化后容易去掉磁性的物质叫软磁性材料,不容易去掉磁性的物质叫硬磁性材料。一般来讲软磁性材料剩磁较小,硬磁性材料剩磁较大。

磁性材料按化学成分分,常见的有2大类:金属磁性材料和铁氧体。铁氧体是以氧化铁为主要成分的磁性氧化物。软磁性材料的剩磁弱,而且容易去磁。适用于需要反复磁化的场合,可以用来制造半导体收音机的天线磁棒、录音机的磁头、电子计算机中的记忆元件,以及变压器、交流发电机、电磁铁和各种高频元件的铁芯等。常见的金属软磁性材料有软铁、硅钢、镍铁合金等,常见的软磁铁氧体有锰锌铁氧体、镍锌铁氧体等。硬磁性材料的剩磁强,而且不易退磁,适合制成永磁铁,应用在磁电式仪表、扬声器、话筒、永磁电机等电器设备中。常见的金属硬磁性材料有碳钢、钨钢、铝镍钴合金等,常见的硬磁铁氧体为钡铁氧体和锯铁氧体。

磁性液体又称磁流体、铁磁流体或磁液,是由强磁性粒子、基液(也叫媒体)以及界面活性剂3者混合而成的一种稳定的胶状溶液。该流体在静态时无磁性吸引力,当外加磁场作用时,才表现出磁性。

为了使磁流体具有足够的电导率,需在高温和高速下,加上钾、铯等碱金属和加入微量碱金属的惰性气体(如氦、氢等)作为工质,以利用非平衡电离原理来提高电离度。

在电子、仪表、机械、化工、环境、医疗等行业领域都具有独特而广泛的应用。根据用途不同,可以选用不同基液的产品。

18、单相系统分离(separation of monophase systems)

单项系统的分离是建立在混合物中各成分的不同物理-化学特性的基础上的,比如:尺寸,电荷,分子活性,挥发性,等等。

分离通常通过热场作用(蒸馏、精馏、升华、结晶、区域熔化)来获得,也可通过电场作用(电渗和电泳)来获得,或通过与物质一起的多相系统的生成来促进分离,比如溶剂,吸附剂和其他的分离法(抽出、分割、色谱法、使用半透膜和分子筛子的分离法)。

19、弹性波(elastic waves)

弹性波:弹性介质中物质粒子间有弹性相互作用,当某处物质粒子离开平衡位置,即发生应变时,该粒子在弹性力的作用下发生振动,同时又引起周围粒子的应变和振动,这样形成的振动在弹性介质中的传播过程称为“弹性波”。在液体和气体内部只能由压缩和膨胀而引起应力,所以液体和气体只能传递纵波。而固体内部能产生切应力,所以固体既能传播横波也能传播纵波。

纵波:亦称“疏密波”。振动方向与波的传播方向一致的波称为纵波。纵波的传播过程是沿着波前进的方向出现疏、密不同的部分。实质上,纵波的传播是由于媒质中各体元发生压缩和拉伸的变形,并产生使体元恢复原状的纵向弹性力而实现的。因此纵波只能在拉伸压缩的弹性的媒质中传播,一般的固体、液体、气体都具有拉伸和压缩弹性,所以它们都能传

递纵波。声波在空气中传播时,由于空气微粒的振动方向与波的传播方向一致所以是纵波。

横波:质点的振动方向与波的传播方向垂直,这样的波成为“横波”。横波在传播过程中,凡是波传到的地方,每个质点都在自己的平衡位置附近振动。由于波以有限的速度向前传播,所以后开始振动的质点比先开始振动的质点在步调上要落后一段时间,即存在一个位相差。横波的传播,在外表上形成一种“波浪起伏”的现象,即形成波峰和波谷,传播的只是振动的状态,媒质的质点并不随波前进。实质上,横波的传播是由于媒质内部发生剪切变形(即是媒质各层之间发生平行于这些层的相对移动)并产生使体元恢复原状的剪切弹性力而实现的。否则一个体元的振动,不会牵动附近体元也动起来,离开平衡位置的体元,也不会在弹性力的作用下回到平衡位置。固体有切变弹性,所以在固体中能传播横波,液体和气体没有切变弹性,因此只能传播纵波,而不能传播横波。液体表面形成的水波是由于重力和表面张力作用而形成的,表面每个质点振动的方向又不和波的传播方向保持垂直,严格说,在水表面的水波并不属于横波的范畴,因为水波与地震波都是既有横波又有纵波的复杂类型的机械波。为简便起见,有的书中仍将水波列为横波。

声音:即“律音”。具有单一基频的声音。纯律音(或纯音)具有近似于单一的谐振波形。这种律音可由音叉产生,乐器则产生复杂的律音,它可以分解成一个基频以及一些较高频率的泛音。

次声波:又称亚声波。低于20 Hz,不能引起人的听觉的声波。它传播的速度和声波相同。在很多大自然的变化中,如地震、台风、海啸、火山爆发等过程都会有次声波发生。人为的次声源亦在核爆炸,喷气式机飞行时,以及行驶的车船,压缩机运转时发生。凡晕车、晕船,也都是受车、船运行时次声波的影响。利用次声波亦可监视和检测大气变化。

超声波:声波频率高于20 000 Hz,超过一般正常人听觉所能接收到的频率上限,不能引起耳感的声波。其频率通常在2x104~5x108Hz范围之间。它具有与声波一样的传播速度,因为超声波的频率高,波长短,所以它具有很多特性:由于它在液体和固体中的衰减比在空气中衰减小,因而穿透力大,超声波的定向性强,一般声波的波长大,在其传播过程中,极易发生衍射现象。而超声波的波长很短,就不易发生衍射现象,会像光波一样沿直线传播。当超声波遇到杂质时会产生反射,若遇到界面时则将产生折射现象;超声波的功率很大,能量容易集中,对物质能产生强大作用。可用来焊接、切削、钻孔、清洗机件等;在工业上被

用来探伤、测厚、测定弹性模量等无损检测,以及研究物质的微观结构等;在医学上可用作临床探测,如,用“B超”测肝、胆、脾、肾等病症,或用来杀菌、治疗、诊断等;在航海、渔业方面,可用来导航、探测鱼群、测量海深等,超声波在各个领域都有广泛的应用。

波的反射:波由一种媒质达到与另一种媒质的分界面时,返回原媒质的现象。

例如声波遇障碍物时的反射,它遵从反射定律。在同类媒质中由于媒质不均匀亦会使波返回到原来密度的介质中,即产生反射。

波的折射:波在传播过程中,由一种媒质进人另一种媒质时,传播方向发生偏折的现象,称波的折射。在同类媒质中,由于媒质本身不均匀,亦会使波的传播方向改变。此种现象也叫波的折射。它也遵从波的折射定律。

20、弹性形变(elastic deformation)

固体受外力作用而使各点间相对位置发生改变,当外力撤消后,固体又恢复原状谓之“弹性形变”。若撤去外力后,不能恢复原状,则称为“塑性形变”。因物体受力情况不同,在弹性限度内,弹性形变有4种基本类型:即拉伸和压缩形变;切变;弯曲形变和扭转形变。弹性变形是指外力去除后能够完全恢复的那部分变形,可从原子间结合力的角度来了解它的物理本质。

21、.低摩阻(low friction)

研究者发现,在高度真空状态及暴露在高能量粒子发射下,摩擦力会下降趋近于零。当关掉发射时,摩擦力会逐渐地增加。当发射再一次被打开的时候,摩擦力又消失了。这个现象一直困绕着科学家们,直至找到了一种解释才结束。

这个解释是:放射能量引起了固体表面的分子更自由的运动,从而减少了摩擦力。此解释引起了另一个既不需要放发射也不需要真空而减少摩擦力的方案,这就是,研究如何改变物体表面的成分以减少摩擦力。

22、电场(electric field)

存在于电荷周围,能传递电荷与电荷之间相互作用的物理场叫做电场。在电荷周围总

有电场存在;同时电场对场中其他电荷发生力的作用。观察者相对于电荷静止时所观察到的场称为静电场。如果电荷相对于观察者运动时,则除静电场外,同时还有磁场出现。除了电荷可以引起电场外,变化的磁场也可以引起电场,前者为静电场,后者叫做涡旋场或感应电场。变化的磁场引起电场。所以运动电荷或电流之间的作用要通过电磁场来传递。

23、电磁场(electromagnetic field)

任何随时间而变化的电场,都要在邻近空间激发磁场,因而变化的电场总是和磁场的存在相联系。当电荷发生加速运动时,在其周围除了磁场之外,还有随时间而变化的电场。一般说来,随时间变化的电场也是时间的函数,因而它所激发的磁场也随时间变化。故充满变化电场的空间,同时也充满变化的磁场。二者互为因果,形成电磁场。这说明,电场与磁场并不是2个可分离的实体,而是由它们形成了一个统一的物理实体。所以电与磁的交互作用不能说是分开的过程,仅能说是电磁交互作用的2种形态。在电场和磁场之间存在着最紧密的联系。不仅磁场的任何变化伴随着电场的出现,而且电场的任何变化也伴随着磁场的出现。所以在电磁场内,电场可以不因为电荷而存在,而由于磁场的变化而产生,磁场也可以不是由于电流的存在而存在,而是由于电场变化所产生。

24、电磁感应(electromagnetic induction)

因磁通量变化产生感应电动势的现象。1820年H. C.奥斯特发现电流磁效应后,许多物理学家便试图寻找它的逆效应,提出了磁能否产生电,磁能否对电作用的问题,1822年D. F. J.阿喇戈和A.von洪堡在测量地磁强度时,偶然发现金属对附近磁针的振荡有阻尼作用。1824年,阿喇戈根据这个现象做了铜盘实验,发现转动的铜盘会带动上方自由悬挂的磁针旋转,但磁针的旋转与铜盘不同步,稍滞后。电磁阻尼和电磁驱动是最早发现的电磁感应现象,但由于没有直接表现为感应电流,当时未能予以说明。

1831年8月,M.法拉第在软铁环两侧分别绕两个线圈,其一为闭合回路,在导线下端附近平行放置一磁针,另一与电池组相连,接开关,形成有电源的闭合回路。实验发现,合上开关,磁针偏转;切断开关,磁针反向偏转,这表明在无电池组的线圈中出现了感应电流。法拉第立即意识到,这是一种非恒定的暂态效应。紧接着他做了几十个实验,把产生感应电流的情形概括为5类:变化的电流,变化的磁场,运动的恒定电流,运动的磁铁,在磁场中运动的导体,并把这些现象正式定名为电磁感应。进而,法拉第发现,在相同条件下不同金

属导体回路中产生的感应电流与导体的导电能力成正比,他由此认识到,感应电流是由与导体性质无关的感应电动势产生的,即使没有回路没有感应电流,感应电动势依然存在。

后来,给出了确定感应电流方向的楞次定律以及描述电磁感应定量规律的法拉第电磁感应定律。并按产生原因的不同,把感应电动势分为动生电动势和感生电动势2种,前者起源于洛伦兹力,后者起源于变化磁场产生的涡旋电场。

电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化,对其本质的深人研究所揭示的电、磁场之间的联系,对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义。电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。

25、电弧(electric arc)

电弧是一种气体放电现象,即在电压的作用下,电流以电击穿产生等离子体的方式,通过空气等绝缘介质所产生的瞬间火花。

弧光放电:产生高温的气体放电现象,它能发射出耀眼的白光。通常是在常压下发生,并不需要很高的电压,而有很强的电流。例如把2根炭棒或金属棒接于电压为数十伏的电路上,先使2棒的顶端相互接触,通过强大的电流,然后使2棒分开保持不大的距离,这时电流仍能通过空隙,而使两端间维持弧形白光,称之为“电弧”。维持电弧中强大电流所需的大量离子,主要是由电极上蒸发出来的。电弧可作为强光源(如弧光灯)、紫外线源(太阳灯)或强热源(电弧炉、电焊机等)。在高压开关电器中,由于触头分开而引起电弧,有烧毁触头的危害作用,必须采取措施,使之迅速熄灭。在加速器的离子源中,也有用弧光放电源。这种弧光放电机制是:电子从加热到白炽的阴极发射出来,在起弧电源的电场加速下,获得一定能量后与气体原子碰撞,产生激发与电离而引起的放电也称为“弧放电”。

26、电介质(dielectric)

电介质:不导电的物质称为“电介质”,又叫做“绝缘体”。组成电介质的原子或分子中的正负电荷束缚得很紧,在一般条件下不能相互分离,因此在电介质内部能作自由运动的电荷(电子)极少,电导率均在10 ~8西门子/米以下。当外电场超过某极限值时,电介质被击穿而失去介电性能。电介质在电气工程上大量用作电气绝缘材料、电容器的介质及特

殊电介质器件(如压电晶体)等。

绝缘体的种类很多,固体的如塑料、橡胶、玻璃,陶瓷等;液体的如各种天然矿物油、硅油、三氯联苯等;气体的如空气、二氧化碳、六氟化硫等。

绝缘体在某些外界条件,如加热、加高压等影响下,会被“击穿”,而转化为导体。在未被击穿之前,绝缘体也不是绝对不导电的物体。如果在绝缘材料两端施加电压,材料中将会出现微弱的电流。

绝缘材料中通常只有微量的自由电子,在未被击穿前参加导电的带电粒子主要是由热运动而离解出来的本征离子和杂质粒子。绝缘体的电学性质反映在电导、极化、损耗和击穿等过程中。

介电常数:又称为“电容率”或“相对电容率”在同一电容器中用某一物质作为电介质时的电容与其中为真空时电容的比值称为该物质的“介电常数”。介电常数通常随温度和介质中传播的电磁波的频率而变。电容器用的电介质要求具有较大的介电常数,以便减小电容器的体积和重量。

27、古登一波尔和Dashen效应(Gudden-Pohl and Dashen effects)

实验证实,一个恒定的或交流的强电场,会影响到在紫外线激发下的发光物质(磷光体)的特性,这一种现象也可在随着紫外线移开后的一段衰减期中观察到。

用电场预激发晶体磷而生成闪光正是古登一波尔效应的结果,也可在使用电场从金属电极进行磷光体的分解中观察到这种现象。

28、电离(ionization)

原子是由带正电的原子核及其周围的带负电的电子所组成。由于原子核的正电荷数与电子的负电荷数相等,所以原子是中性的。原子最外层的电子称为价电子。所谓电离,就是原子受到外界的作用,如被加速的电子或离子与原子碰撞时使原子中的外层电子特别是价电子摆脱原子核的束缚而脱离,原子成为带一个(或几个)正电荷的离子,这就是正离子。如果在碰撞中原子得到了电子,则就成为负离子。

29、电液压冲压,电水压震扰(electrohydraulic shock)

高压放电下液体的压力产生急剧升高的现象。

30、电泳现象(phoresis)

1809年俄国物理学家Рейсе首次发现电泳现象。他在湿粘土中插上带玻璃管的正负两个电极,加电压后发现正极玻璃管中原有的水层变浑浊,即带负电荷的粘土颗粒向正极移动,这就是电泳现象。

影响电泳迁移率的因素:

1)电场强度。电场强度是指单位长度(m)的电位降,也称电势梯度。

2)溶液的pH值。溶液的pH决定被分离物质的解离程度和质点的带电性质及所带净电荷量。

3)溶液的离子强度。电泳液中的离子浓度增加时会引起质点迁移率的降低。

4)电渗。在电场作用下液体对于固体支持物的相对移动称为电渗(electroosmosis)。

31、电晕放电(corona discharge)

带电体表面在气体或液体介质中局部放电的现象,常发生在不均匀电场中电场强度很高的区域内(例如高压导线的周围,带电体的尖端附近)。其特点为:出现与日晕相似的光层,发出嗤嗤的声音,产生臭氧、氧化氮等。电晕引起电能的损耗,并对通讯和广播发生干扰。例如,雷雨时尖端电晕放电,避雷针即用此法中和带电的云层而防止雷击。我们知道,电晕多发生在导体壳的曲率半径小的地方,因为这些地方,特别是尖端,其电荷密度很大。而在紧邻带电表面处,电场(E)与电荷密度(σ)成正比,故在导体的尖端处场强很强(即σ和E都极大)。所以在空气周围的导体电势升高时,这些尖端之处能产生电晕放电。通常均将空气视为非导体,但空气中含有少数由宇宙线照射而产生的离子,带正电的导体会吸引周围空气中的负离子而自行徐徐中和。若带电导体有尖端,该处附近空气中的电场强度(E)可变得很高。当离子被吸向导体时将获得很大的加速度,这些离子与空气碰撞时,将会产生大量的离子,使空气变得极易导电,同时借电晕放电而加速导体放电。因空气分子在碰撞时

会发光,故电晕时在导体尖端处可见到亮光。

电晕放电在工程技术领域中有多种影响。电力系统中的高压及超高压输电线路导线上发生电晕,会引起电晕功率损失、无线电干扰、电视干扰以及噪声干扰。进行线路设计时,应选择足够的导线截面积,或采用分裂导线降低导线表面电场的方式,以避免发生电晕。对于高电压电气设备,发生电晕放电会逐渐破坏设备绝缘性能。电晕放电的空间电荷在一定条件下又有提高间隙击穿强度的作用。当线路出现雷电或操作过电压时,因电晕损失而能削弱过电压幅值。利用电晕放电可以进行静电除尘、污水处理、空气净化等。地面上的树木等尖端物体在大地电场作用下的电晕放电是参与大气电平衡的重要环节。海洋表面溅射水滴上出现的电晕放电可促进海洋中有机物的生成,还可能是地球远古大气中生物前合成氨基酸的有效放电形式之一。针对不同应用目的研究,电晕放电是具有重要意义的技术课题。

32、电子力(electrical force)

电子力:按照电场强度的定义,电场中任一点的场强(E)等于单位正电荷在该点所受的电场力。那么,点电荷(q)在电场中某点所受的电场力(F)=qE。电场力(F)的大小为F=|q|E,方向取决于电荷q的正、负。不难判断,正电荷(q>0)所受的电场力,其方向与场强方向一致;负电荷(q <0)所受的电场力,其方向与场强方向相反。

磁场对运动电荷的作用力、运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力都属于电子力。

电矩:电介质中每个分子都是一个复杂的带电系统,有正,负电荷。它们分布在一个线度为10–l0m的区域内,而不是集中在一点。可以认为正电荷集中于一点叫正点荷的“重心”,而负电荷也集中于另一点,这一点叫负电荷的“重心”。对于中性分子,其正、负电荷的电量总是相等的。所以一个分子可以等效为一个电偶极子,称其为分子的等效电偶极子,它的电偶极矩称为分子电矩(p)。

33、电阻(electrical resistance)

电阻:描述导体制约电流性能的物理量。根据欧姆定律,导体两端的电压(U)和通过导体的电流强度(I)成正比。由U和I的比值定义的R=U/I称为导体的电阻,其单位为欧姆,简称欧(Ω),电阻的倒数G=1/R称为电导,单位是西门子(S)。

电阻率:表征物质导电性能的物理量。也称“体积电阻率”。电阻率越小导电本领越强。用某种材料制成的长1厘米、横截面积为1平方厘米的导体电阻,在数值上等于这种材料的电阻率。也有取长1米、截面积1平方毫米的导电体在一定温度下的电阻定义电阻率的。此2种定义法定义的电阻率在数值上相差4个数量级。如第1种定义,铜在20℃时的电阻率为1.7 x 10-6欧姆·厘米。而第二种定义的电阻率为0.017欧姆·毫米2/米。电阻率的倒数称为电导率。电阻率(ρ)不仅和导体的材料有关,还和导体的温度有关。在温度变化不大的范围内,几乎所有金属的电阻率随温度作线性变化,即ρ=ρ0(1+αt)。式中t是摄氏温度,ρ0是O℃时的电阻率,α是电阻率温度系数。由于电阻率随温度的改变而改变,所以对某些电器的电阻,必须说明它们所处的物理状态。如220伏、100瓦电灯的灯丝电阻,通电时是484欧姆,未通电时是40欧姆。另外要注意的是:电阻率和电阻是2个不同的概念。电阻率是反映物质对电流阻碍作用的属性,电阻是反映物体对电流阻碍作用的属性。

电阻器:电路中用于限制电流、消耗能量和产生热量的电器元件。

磁电阻材料:具有显著磁电阻效应的磁性材料。强磁性材料在受到外加磁场作用时引起的电阻变化,称为磁电阻效应。不论磁场与电流方向平行还是垂直,都将产生磁电阻效应。前者(平行)称为纵磁场效应,后者(垂直)称为横磁场效应。一般强磁性材料的磁电阻率(磁场引起的电阻变化与未加磁场时电阻之比)在室温下小于8%,在低温下可增加到10%以上。已实用的磁电阻材料主要有镍铁系和镍钴系磁性合金。室温下镍铁系坡莫合金的磁电阻率约1%~3%,若合金中加人铜、铬或锰元素,可使电阻率增加;镍钴系合金的电阻率较高,可达6%。与利用其他磁效应相比,利用磁电阻效应制成的换能器和传感器,其装置简单,对速度和频率不敏感。磁电阻材料已用于制造磁记录磁头、磁泡检测器和磁膜存储器的读出器等。

34、对流(convection)

流体(液体和气体)热传递的主要方式。热对流指的是液体或气体由于本身的宏观运动而使较热部分和较冷部分之间通过循环流动的方式相互掺和,以达到温度趋于均匀的过程。

对流可分为自然对流和强迫对流2种:自然对流是由于流体温度不均匀引起流体内部密度或压强变化而形成的自然流动。例如,气压的变化,空气流动,风的形成,地面空气受热上升,上下层空气产生循环对流等;而强制对流是因受外力作用或与高温物体接触,受迫

而流动的,叫强制对流。例如,由于人工的搅拌,或机械力的作用(如鼓风机、水泵等),完全受外界因素的促使而形成对流的。

35、多相系统分离(separation of polyphase systems)

多相系统的分离是以混合成分的聚合状态的不同为基础的,最常使用连续相的聚合状态来进行判定。

成分间具有不同分散度的多相固态系统通过沉积作用或筛分分离法来进行分解,具有连续液体或气体相位的系统通过沉积作用、过滤或离心分离机来进行分离。通过烘干将固态相中的易沸液体进行排除。

36、.二级相变(phase transition-type II)

在发生相变时,体积不变化的情况下,也不伴随热量的吸收和释放,只是热容量、热膨胀系数和等温压缩系数等的物理量发生变化,这一类变化称为二级相变。正常液态氦(氦I)与超流氦(氦Ⅱ)之间的转变,正常导体与超导体之间的转变,顺磁体与铁磁体之间的转变,合金的有序态与无序态之间的转变等都是典型的二级相变的例子。

37、发光(luminescence)

自发光:是一种“冷光”,可以在正常温度和低温下发出这种光。在自发光中,一些能量促使一个原子中的电子从“基态”(低能量状态)跃进到“激发态”。在这种状态之下,它会回复到“基态”并以光这种能量形式释放出来。

光学促进的自发光:指的是可见光或红光促发的磷光。在这其中,红光或红外光仅是先前储备能量释放的促发剂。

白热光:是指光从热能中来。当一个物体加热到足够高的温度的时候,它就开始发出光辉。如炼炉中的金属或灯泡中发出的光。太阳和星星发出的就是这种光。

荧光和光致发光:它们的能量是由电磁辐射提供的。一般光致发光是指任何由电磁辐射引起的发光;而荧光通常是指由紫外线引起的,有时也用于其他类型的光致发光。

磷光:是滞后的发光。当一个电子被推到一个高能态时,有时会被捕获(就如你举起了那块石头,然后把它放在一张桌子上)。在一些时候,电子及时的逃脱了捕获,有时则一直被捕获直到有别的起因使它们逃脱(如石头一直在桌子上,直到有东西冲击它)。

化学发光:由于吸收化学能,使分子产生电子激发而发光的现象。化学反应放出的热量(即化学能)可转化为反应产物分子的电子激发能,当这种产物分子产生辐射跃迁或将能量转移给其他会发光的分子使该分子再发生辐射跃迁时,便产生发光现象。但是多数的反应所发一出的光则是很微弱的,而且多在红外线范围,不容易被观测。化学发光条件:产生化学发光的反应通常应满足以下条件:必须是放热反应,所放出的化学能足够使反应产物分子变成激发态分子;具备使化学能转变为电子激发能的合适化学机制,这是化学发光最关键的一步;处于电子激发态的产物分子本身会发光或者将能量传递给其他会发光的分子。

阴极发光:物质表面在高能电子束的轰击下发光的现象称为阴极发光。不同种类的宝石或相同种类、不同成因的宝石矿物在电子束的轰击下会发出不同颜色及不同强度的光,并且排列式样有差别,由此可以研究宝石矿物的杂质特点、结构缺陷、生长环境及过程。阴极发光仪是检测和记录物质阴极发光现象的一种光学仪器,主要由电子枪、真空系统、控制系统、真空样品仓、显微镜及照相系统构成。宝石学中可利用该仪器区分天然与合成宝石。

辐射发光:是指由核放射引起的发光。一些老式的钟表晚上可以发光可见表针,就是在其表面涂了一层放射发光的材料。这个词也可指由X射线引起的发光,也可叫光致发光。

摩擦发光:是指磷光是由机械运动或由机械运动产生的电流激发的电化学发光。如一些矿石撞击或摩擦产生的,如2颗钻石在黑暗中撞击。

电致发光,场致发光:是指由电流引发的发光。

声致发光,声致冷光:如果声波以正确的方式振动液体,该液体就会“爆裂”,

所产生的气泡会剧烈收缩,从而造成发光的现象。

热发光:是指磷光由温度达到某个临界点而引发的。这也许会与致热发光相混淆,但是致热发光需要很高的温度;在致热发光中,热不是能量的基本来源,仅是其他来源的能量释放的促进剂。

科学技术的负面效应

科学技术的负面效应解析 科学技术是第一生产力,科学技术是一种革命的力量 ,科学技术推动着社会的发展和进步。这是已被实践反复证明且有目共睹的。但科学技术还有另一个方面 ,这就是它对社会的负面影响。 关于科学技术对社会的负面影响 ,爱因斯坦指出: “科学是一种强有力的工具 ,怎样运用它 ,究竟是给人类带来幸福还是灾难 ,全取决于人自己 ,而不取决于工具。刀子在人类生活上是有用的 ,但它也能用来杀人。”海森堡指出:“我们读到了科学的善恶相克。我们知道在世界的哪些部分,把科学和技术成功地联系起来了,贫苦阶级的物质贫困已经大部分清除了,现代医药已经防止了成百万人因病死亡 ,交通和电讯已使生活方便多了。另一方面,科学可以被误用来发展其有最可怕的破坏力的武器;技术的优先发展损害并威胁了我们的生存空间。但是除了这些直接的威胁,我们的价值(伦理标准)也改变了。”上述学者的论述并非危言耸听 ,是对科学负面影响的客观反映。可以这样说,无论是20世纪 ,还是21世纪 ,科学的负面影响始终并将继续困扰着人类。主要表现在以下几方面:一、科学技术的大量应用 ,破坏生态和环境 ,导致了全球性的环境问主要表现在:全球气候正在变暖;海平面上升;土壤过分流失;土地沙漠化扩展;森林资源日益减少;臭氧层变薄;生物物种加速灭绝;动植物资源急剧减少;淡水供给不足;水源严重污染;空气污染;有害废弃物危害着人类健康和安全。 二、克隆技术发展及克隆人问题引起的社会冲突。当代生物工程技术的发展 ,导致许多新的伦理课题 ,而克隆羊的成功 ,以及人类基因计划组的新发展和运用 ,已证明在一定条件下 ,科学可以在高等动物上恢复体细胞的全能性 ,开辟了利用人体体细胞克隆出一个人类机体的可能性。克隆人的出现会破坏传统的家庭结构和人伦关系 ,解体正常的亲情关系和标准;克隆人是对生物多样性的挑战 ,会破坏人类基因的多样性;克隆人的出现会引起性别比例失调 ,一旦男女比例出现大规模失衡 ,传统的一夫一妻的婚姻、家庭、社会规范必然动摇。克隆这种无性繁殖技术可能被用于罪恶目的 ,它带来的“基因歧视”将导致某一种人类的自然灭绝等等。 三、网络技术的发展 , 让我们的个人信息不再安全,使社会犯罪活动出现智能化。电脑及网络等新的通讯方式的出现,将我们带入信息时代,与信息资源共享相伴而生的是信息的安全问题。以金融领域犯罪活动为例,据有关部门统计 ,近几年我国金融领域发现的计算机作案的经济犯罪越来越多。信息网络技术的发展 ,把各种各样的数据库连接在统一的通信网络中 ,使信息传播速度快、覆盖面广、为我们的工作、生活提供了许多方便 ,但也造成了对个人隐私权和自由权的侵犯。一些别有用心的人通过互联网传递反动、迷信、黄色的信息垃圾 ,成为日益严重的社会问题。 四、科学技术的滥用威胁着世界和平。考察人类历史上滥用科学技术所造成的消极后果是触目惊心的。尤其是 20 世纪 ,科技发展使人类杀人最多 ,流血最多 ,大规模非人道事件经常发生 ,且参与战争的武器都是科技含量很高的产品 ,有的国家甚至把高科技成果首先应用于武器装备上。 面对科学技术对人类及自然造成的负面影响,人们必须加以深刻的反思。纵观

科学技术的负面效应

科学技术的负面效应 摘要:科学技术的负面效应是伴随着人类运用技术改造、控制自然的能力大幅度增强而逐步出现的一种压抑、否定主体生存的消极现象,它常常导致自然危机、社会危机等, 严重困扰着当今人类与自然、社会的和谐发展。技术负面效应的产生既有政治、经济上的原因,也有理性、认识上的原因。技术的负面效应是可以消除的,通过明确政府部门和技术工作者的责任、促进技术自身的发展、增强技术伦理意识,是目前应当采取的有效重要措施。 关键词:科学技术;负面效应;和谐发展 一、绪论 近现代科学技术的兴起和发展为人类逐步认识茫茫宇宙和奥妙的世界提供了必要手段,对经济和社会发展做出了卓越贡献。但是,当人类在对科技的巨大作用歌功颂德的同时,随着科技的不断加速发展,科技的负面效应也正日益明显和尖锐地摆在我们面前。如资源匾乏、能源危机、环境污染、物种濒危、人际关系淡漠、伦理失却、人文精神丧失、科技造假等等,这些都给人类的生存和发展带来了潜在而巨大的威胁,科学技术的负面效应也因此越来越为学术界和理论界所关注[1]。 二、技术负面效应理解与表现 人们愈来愈意识到,在以应用技术谋求多方利益的同时,否定性因素也随之出现,这些否定性因素就是技术活动产生的负面效应。技术的负面效应正是随着人类对自然改造能力的增强而逐步发展的,是随着人类的认识能力的提高而逐渐暴露出来的。它是在人类运用技术改造和控制自然界而满足自身需要的过程中,所产生的束缚压抑主体、威胁和否定主体生存与发展的消极现象[2]。技术负面效应事实上就是人与自然、人与社会、人与自身等人与世界的关系上出现的冲突与矛盾,它直接造成了人类生存和发展的危机。 对于科学技术的负面效应,我们可以从四个方面来理解[3]:第一,从自然领域来看,科技负面效应是指科技应用过程中对自然界所产生的消极影响;第二,从人文领域来看,科技负面效应是指科技应用过程中对人类这一主体本身及其精神层面所产生的消极影响;第三,从社会领域来看,科技负面效应是指科技应用过程中对社会所产生的消极影响;第四,科技负面效应不论是涉及到自然领域,还是社会方面,其最终都是损害了人类需要和利益。 技术负面效应主要表现归结起来主要有以下几点: 1、自然危机。

科学技术对社会的负面效应

科学技术对社会的负面效应 [摘要] 人类近代史上有过三次科技革命,推动了社会的进步和发展,但是由于科技功能所存在的内在矛盾,科学技术的确是一把“双刃剑”,每一项科技成果的诞生在推动人类文明进步的同时,也必然产生难以预料的负面影响。随着科技的不断发展,这一问题已经引起了全社会的广泛讨论。 [Abstract] Human modern history has had three scientific and technological revolution,to promote social progress and development,but due to the inherent technology functions conflict,science and technology is indeed a "double-edged sword," the birth of each of the scientific and technological achievements in the promotion of human civilization progress,but also must have unpredictable negative effects。As technology continues to develop,this issue has caused widespread discussion of the whole society。 [关键词]科学技术社会效益原则负面影响 [导言] 二十世纪以来,科学技术的发展达到了前所未有的程度。随着现代科技大踏步前进,依靠高新科学技术,人类不断拓展自己的生存空间,步入了物质上相对富足的阶段。但是,技术的应用也给人类社会发展造成了很大的负面影响,电脑、网络、克隆等新技术的发明和运用,把我们的世界弄得越来越复杂了。电脑更新速度加快,势必造成资源的浪费;网络上的东西鱼龙混杂;克隆人更是引发道德、法律困惑,沉重的生态危机和伦理道德危机接踵而至,严重地威胁着人类的生存和社会的发展。因此,我们在惊叹当代科技的炫目光彩时,不得不重新思考:如何正确理解和认识高科技发展中的负面效应。 例如,现代生物技术在带给人类新的社会、经济效应的同时,也可能带来潜在的负面影响。一方面,由于生物技术的对象是生命,使其因在人、动物、植物和微生物之间进行人为的相互转移,目前人类对这种基因调整后的结果尚无十足的把握,因而其负面影响可能会超越以往任何一种技术,可能危及生命或环境;另一方面则与人类自身的问题有关,社会存在敌对势力和犯罪分子,很难确保他们对生物技术成果进行正确合理的操作和运用,进而危害人类和社会安全。如果被一些别有用心的人用此技术来研制基因武器,将是一件非常恐怖的事情,种族灭绝都会变成一件十分容易的事情。近期过接种麻疹疫苗一事之所以受到广泛质疑,就是因为担心是美国在给中国的疫苗母体中做了手脚。 因此本文试从科学技术的功能角度来分析其内在矛盾,科技发展对于人类和社会造成的负面影响,其中包括科技的双刃剑作用、非理性运用、功利性应用和非均衡进步等诸多问题。 [正文] 实际上,科学的双刃剑功能与技术的双刃剑功能有一点是不同的。技术的双刃剑功能是先天的或者可以说是“胎里带”,而科学的双刃剑功能,尤其是科学的负作用则是后天的,是科学从自发阶段到自觉阶段的产物。 科学是人的活动,人的活动尤其是像科学这样的创造性思维活动一旦不再是自发的行为,就和技术一样,也体现着人的目的,带有强烈的主观倾向。客观规律本身是价值中立的,

科学效应和现象

科学效应和现象 科学效应和现象清单

科学效应和现象详解1、射线(X-Rays)

波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射。由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现,故又称伦琴射线。波长小于0.1埃的称超硬X射线,在0.1~1埃范围内的称硬X射线,1~10埃范围内的称软X射线。 射线具有很强的穿透力,医学上常用作透视检查,工业中用来探伤。长期受X射线辐射对人体有伤害。X射线可激发荧光、使气体电离、使感光乳胶感光,故X射线可用电离计、闪烁计数器和感光乳胶片等检测。晶体的点阵结构对X射线可产生显著的衍射作用,X射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段。 2、安培力(Ampere's force) 它是指磁场对电流的作用力。一段通电直导线放在磁场中,通电导线所受力的大小和导线的长度(L)、导线中的电流强度( I)、磁感应强度(B)以及电流方向和磁场方向之间的夹角(θ)的正弦成正比。安培力(F)=KLIB sinθ。 3、巴克豪森效应(Barkhausen effect) 1919年,巴克豪森发现铁的磁化过程的不连续性,铁磁性物质在外场中磁化实质上是它的磁畴存在逐渐变化的过程,与外场同向的磁畴不断扩大,不同向的磁畴逐渐减小。在磁化曲线最陡区域,磁畴的移动会出现跃变,尤其硬磁材料更是如此。 当铁受到逐渐增强的磁场作用时,它的磁化强度不是平衡地而是以微小跳跃的方式增大的。发生跳跃时,有噪声伴随着出现。如果通过扩音器把它们放大,就会听到一连串的“咔嗒”声。这就是“巴克豪森效应”。后来,当人们认识到铁是由一系列小区域组成,而在每个小区域内,所有的微小原子磁体都是同向排列的,巴克豪森效应才最后得到说明。每个独立的小区域,都是一个很强的磁体,但由于各个磁畴的磁性彼此抵消,所以普通的铁显示不出磁性。但是当这些磁畴受到一个强磁场作用时,它们会同向排列起来,于是铁便成为磁体。在同向排列的过程中,相邻的两个磁畴彼此摩擦并发生振动,噪声就是这样产生的。只有所谓“铁磁物质”具有这种磁畴结构;也就是说,这些物质具有形成强磁体的能力,其中以铁表现的最为显著。 如一个铁磁棒在一个线圈子里,当线圈电流增加时,线圈磁场增大,此时铁中的磁力线

由自然辩证法看科学技术的双刃剑效应

由自然辩证法看科学技术的双刃剑效应 姓名:张杨学号:139310003 [导语]自然辩证法是马克思主义的自然观和自然科学观。体现马克思主义哲学的世界观、认识论、方法论的统一,构成马克思主义哲学的一个组成部分。恩格斯的《自然辩证法》所开创的研究领域。自然界本身的辩证法是通过自然科学和技术的发展日益被揭示出来的,两个方面的研究密切相联,不可分割。 自人类进入近代社会以来,已先后有过三次科技革命,每一次均极大地推动了社会的进步和发展,但是由于科技功能所存在的内在矛盾,科学技术的确是一把双刃剑,每一项科技成果的诞生在推动人类文明进步的同时,也必然产生难以预料的负面影响。随着科技的不断发展,这一问题已经为人们公认,并引起了不仅仅是科学界的深入探讨和关注。[关键词]科学技术、科学、规律、自然辨证法、人类社会、双刃剑效应 前言 科学技术、科学、技术三者并非是一个统一的概念,什么是科学技术?科学技术就是利用“有关研究客观事物存在及其相关规律的学说”能为自己所用,为大家所用的知识;科学即反映自然、社会、思维等的客观规律的分科知识体系;技术是泛指根据生产实践经验和自然科学原理而发展成的各种工艺操作方法与技能。所以,讲科学和科学技术要有针对性,否则科学和科学技术的概念就容易混淆。 马克思主义认为,科学技术作为一种在人类社会历史上起推动作用的革命力量,是生产力的重要构成要素。它一经渗透到生产力的各种实体性要素中去,就会转化为直接的现实的生产力,从而大大推进社会生产的发展和经济的增长。现代科技的发展及其愈来愈大的革命性作用进一步印证了上述观点。正是在此基础上,邓小平通过对当代社会生产力发展规律的科学认识和时代特征的准确把握,在马克思主义发展史上第一次提出了“科学技术是第一生产力”的科学论断。他在1988年9月会见外国客人时指出:“马克思说过,科学技术是生产力,事实证明这话讲得很对。依我看,科学技术是第一生产力。” 而自然辩证法是研究自然界和科学技术发展一般规律、人类认识自然和改造自然一般方法、以及科学技术在社会发展中的作用的科学,它是马克思主义哲学的重要组成部分,是对于人类认识自然和改造自然的成果与活动进行哲学概括与总结的产物。自然界发展和科学技术发展的一般规律、人类认识和改造自然的一般方法以及科学技术在社会发展中的作用,是一门自然科学、社会科学与思维科学相交叉的哲学性质的学科。它从自然观、认识论、方法论与价值论方面,研究科学技术及其与社会的关系,是科学技术研究的思想理论基础。它的发展同自然科学技术的发展紧密联系着,20世纪以来自然科学技术的突飞猛进,极大地扩大和加深了人类对自然界的认识,远远超出了19世纪自然科学的眼界。20

科学技术的负面效应

科学技术的负面效应 [摘要]人类近代史上有过三次科技革命,推动了社会的进步和发展,但是由于科技功能所存在的内在矛盾,科学技术的确是一把“双刃剑”,每一项科技成果的诞生在推动人类文明进步的同时,也必然产生难以预料的负面影响。随着科技的不断发展,这一问题已经引起了全社会的广泛讨论。 [关键词]科学技术; 负面效应; The negative effects of science and technology [Abstract] Human modern history has had three scientific and technological revolution,to promote social progress and development,but due to the inherent technology functions conflict,science and technology is indeed a "double-edged sword,"the birth of each of the scientific and technological achievement s in the promotion of human civilization progress,but also must have unpredictable negative effects。As technology continues to develop,this sure has caused widespread discussion of the whole society。 [Keywords]Science and Technology;Negative effects; [导言] 20世纪以来,科学技术的发展达到了前所未有的程度。随着现代科技大踏步前进,依靠高新科学技术,人类不断拓展自己的生存空间,步入了物质上相对富足的阶段。但是,技术的应用也给人类社会发展造成了很大的负面影响,电脑、网络、克隆等新技术的发明和运用,把我们的世界弄得越来越复杂了。电脑更新速度加快,势必造成资源的浪费;网络上的东西鱼龙混杂;克隆人更是引发道德、法律困惑,沉重的生态危机和伦理道德危机接踵而至,严重地威胁着人类的生存和社会的发展。因此,我们在惊叹当代科技的炫目光彩时,不得不重新思考:如何正确理解和认识高科技发展中的负面效应。例如,现代生物技术在带给人类新的社会、经济效应的同时,也可能带来潜在的负面影响。一方面,由于生物技术的对象是生命,使其因在人、动物、植物和微生物之间进行人为的相互转移,目前人类对这种基因调整后的结果尚无十足的把握,因而其负面影响可能会超越以往任何一种技术,可能危及生命或环境;另一方面则与人类自身的问题有关,社会存在敌对势力和犯罪分子,很难确保他们对生物技术成果进行正确合理的操作和运用,进而危害人类和社会安全。因此本文论述了科学技术的负面效应表现方面、产生根源并探索人类对此负面效应克服的出路。 [正文] 科学技术的负面效应表现在以下两个大方面: 一、资源与环境问题 (一)资源短缺:现代科技使人类对资源的消耗与日俱增 人口激增和工业过快发展的直接结果就是地球上可供使用的资源特别是不可再生资源趋于枯竭。首先是水资源紧缺,水资源虽然是可再生资源,全球的水资源总量14亿立方千米,但可用的淡水资源却十分有

12年东北林业大学初级作业

1、简述TRIZ理论的定义、核心思想、主要内容和体系架构。学习本门课程有哪些好处? 答: (1.1)、即“技术系统是在几乎不引入外部资源的条件下,通过克服冲突的方式朝着提高理想度的方向实现其进化的。对于创造性问题的解决,TRIZ提供了一种辩证的思考方式,即:将问题当作一个系统加以理解,首先设想其理想解,然后设法解决相关矛盾。” 具体而言,Toru Nakagawa认为TRIZ本质上是关于技术的“新认识(a new recognition or a new view)”。这一新认识将技术(technology)当作“技术系统(technical systems)”看待,并认为技术系统的进化就是理想度的提高过程,这一进化只能在尽量少用外部资源的情况下通过解决技术系统中存在的各种矛盾得以实现;TRIZ的主要作用则是解决创造性问题,它提供了一种一般化的辩证思考方式帮助人们从问题的“最终理想解”出发逆向寻找问题的最佳现实解,并提出了消除系统中最尖锐、最根本矛盾——物理矛盾——的方法即分离原理。 (1.2)、TRIZ理论的核心思想主要体现在三个方面。首先,无论是一个简单产品还是复杂的技术系统,其核心技术的发展都是遵循着客观的规律发展演变的,即具有客观的进化规律和模式;其次,各种技术难题和矛盾的不断解决是推动这种进化过程的动力;第三,技术系统发展的理想状态是用最少的资源实现最大效益的功能。 简单地说,ARIZ第一就是将系统中存在的问题最小化,原则是在系统能够实现其必要功能的前提下,尽可能不改变或少改变系统;第二是定义系统的技术矛盾,并为矛盾建立“问题模型”;然后分析该问题模型,定义问题所包含的时间和空间,利用物-场分析法分析系统中所包含的资源;接下来,定义系统的最终理想解。解题模式应用ARIZ包括以下9个步骤。步骤1:识别并对问题公式化。步骤2:构造存在问题部分的物-场模式。步骤3:定义理想状态。步骤4:列出技术系统的可用资源。步骤5:向效果数据库寻想要类似的解决办法。步骤6:根据创新原则或分隔原则解决技术或物理矛盾。步骤7:从物-场模式出发,应用知识数据库(76个标准和效果库)工具产生多个解决办法。 (1.3)、主要内容: 1.资源 2.矛盾 技术矛盾: 40个发明原理 物理矛盾: 5个分离原理 3.物场模型: 76 个标准解 4.功能:科学效应库 5.技术系统进化法则 6.ARIZ (1.4)、体系构架 TRIZ理论包含着许多系统、科学而又富有可操作性的创造性思维方法和发明问题的分析方法。经过半个多世纪的发展,TRIZ理论已经成为一套解决新产品开发实际问题的成熟的九大经典理论体系。 (一)TRIZ的技术系统八大进化法则。阿奇舒勒的技术系统进化论可以与自然科学中的达尔文生物进化论和斯宾塞的社会达尔文主义齐肩,被称为“三大进化论”。TRIZ的技术系统八大进化法则分别是:1、技术系统的S曲线进化法则;2、提高理想度法则;3、子系统的不均衡进化法则;4、动态性和可控性进化法则;5、增加集成度再进行简化法则;6、子系统协调性进化法则;7、向微观级和场的应用进化法则;8、减少人工进入的进化法则。

科学技术对社会的负面影响

论科学技术对社会的负面影响 (谭怀芝湖南农业大学教育学院) [摘要]人类近代史上有过三次科技革命,推动了社会的进步和发展,但是由于科技功能所存在的内在矛盾,科学技术的确是一把“双刃剑”,每一项科技成果的诞生在推动人类文明进步的同时,也必然产生难以预料的负面影响。随着科技的不断发展,这一问题已经引起了全社会的广泛讨论。 [Abstract]Human modern history has had three scientific and technological revolution,to promote social progress and development,but due to the inherent technology functions conflict,science and technology is indeed a "double-edged sword," the birth of each of the scientific and technological achievements in the promotion of human civilization progress,but also must have unpredictable negative effects。As technology continues to develop,this issue has caused widespread discussion of the whole society。 [关键词]科学技术社会效益原则负面影响 导言 21世纪以来,科学技术的发展达到了前所未有的程度。随着现代科技大踏步前进,依靠高新科学技术,人类不断拓展自己的生存空间,步入了物质上相对富足的阶段。但是,技术的应用也给人类社会发展造成了很大的负面影响,电脑、网络、克隆等新技术的发明和运用,把我们的世界弄得越来越复杂了。电脑更新速度加快,势必造成资源的浪费;网络上的东西鱼龙混杂;克隆人更是引发道德、法律困惑,沉重的生态危机和伦理道德危机接踵而至,严重地威胁着人类的生存和社会的发展。因此,我们在惊叹当代科技的炫目光彩时,不得不重新思考:如何正确理解和认识高科技发展中的负面效应。 例如,现代生物技术在带给人类新的社会、经济效应的同时,也可能带来潜在的负面影响。一方面,由于生物技术的对象是生命,使其因在人、动物、植物和微生物之间进行人为的相互转移,目前人类对这种基因调整后的结果尚无十足的把握,因而其负面影响可能会超越以往任何一种技术,可能危及生命或环境;另一方面则与人类自身的问题有关,社会存在敌对势力和犯罪分子,很难确保他们对生物技术成果进行正确合理的操作和运用,进而危害人类和社会安全。如果被一些别有用心的人用此技术来研制基因武器,将是一件非常恐怖的事情,种族灭绝都会变成一件十分容易的事情。近期过接种麻疹疫苗一事之所以受到广泛质疑,就是因为担心是美国在给中国的疫苗母体中做了手脚。 因此本文试从科学技术的功能角度来分析其内在矛盾,科技发展对于人类和社会造成的负面影响,其中包括科技的双刃剑作用、非理性运用、功利性应用和非均衡进步等诸多问题。 正文 实际上,科学的双刃剑功能与技术的双刃剑功能有一点是不同的。技术的双刃剑功能是先天的或者可以说是“胎里带”,而科学的双刃剑功能,尤其是科学的负作用则是后天的,是科学从自发阶段到自觉阶段的产物。 科学是人的活动,人的活动尤其是像科学这样的创造性思维活动一旦不再是自发的行为,就和技术一样,也体现着人的目的,带有强烈的主观倾向。客观规律本身是价值中立的,它既可以造福人,也可以危害人,比如电,它既可以优化人的生活,又可以摧残人的生命。当科学活动具有了实用目的之后,就既有利用和发扬或者避免和弱化客观规律造福人类之功

现代科学技术的负面效应

除了便利,科学技术的进步还给我们带来了什么? 19世纪末,德国古典主义哲学家本雅明说:“科学是一把双刃剑,这一点人类迟早会明白”。20世纪验证了本雅明的预言,人类以科技接近自然,但却在某种程度上破坏了人与自然的关系。 以高科技为主导的强大的物化系统,对自然的控制征服已使自然“伤筋动骨”。一方面,自然界被当作“原料库”,人类需要什么就从中索取什么,但自然资源不是无限的,于是就出现了自然资源有限性与人类需求无限性之间的矛盾,其结果必然是资源枯竭;另一方面,自然界又被当作“垃圾堆”,用过就扔,在社会生产中有大约96%的物质以废物的形式返回自然界,当人类的“动作”大大超出自然界所能做到的自我调节恢复平衡的范围时,就会引起环境污染、生态失衡。 一、资源与环境问题 (一)资源短缺:现代科技使人类对资源的消耗与日俱增 人口激增和工业过快发展的直接结果就是地球上可供使用的资源特别是不可再生资源趋于枯竭。首先是水资源紧缺,水资源虽然是可再生资源,全球的水资源总量14亿立方千米,但可用的淡水资源却十分有限,如果把全球的水比作一桶,那么淡水只有几滴。随着科技的发展,生活用水和工业用水都大幅增长,城市人均月用水量大大超过农村,工业企业排放污水可以让一整河流的水成为死水。中国的人均水资源占有量是世界平均水平的四分之一,中国是联合国确定的十三个缺水国家之一,据估计,到2025年,世界将有22-34亿人处于严重缺水状态。其次是土地资源,工业的迅猛发展推动了新一轮“圈地运动”,工业用地不断扩大,农业用地不断萎缩,大片良田被钢筋混凝土覆盖,森林的滥伐和植被的破坏使土地荒漠化严重。第三是矿产资源,按照目前的消耗速度,煤炭只能够开采200年,石油和天然气仅仅只能维持50年,工业化仅用三四百年的时间就可以把地球上亿年产生的矿产消耗殆尽。根据目前全球人口的增长速度,自然资源消费每年增长2%,到2050年,人类需要的资源将增加一倍,才能满足日益增长的需求量。 (二)环境污染:现代科技消耗大量资源的同时,也产生大量副产品破坏生态环境 美国生物学家雷切尔·卡森在《寂静的春天》中写到:“人类对环境最可怕的破坏是用危险甚至致命的物质对空气、土地、河流和海洋的污染。这种污染多数是无法救治的;由它所引发的恶性循环不仅存在于生物赖以生存的世界里,而且存在于生物组织中,而这种恶性循环大都不可逆转。”环境污染是指工农业生产和人们生活对环境造成的污染。科技对生态环境的造成的污染主要有以下几个方面:一是大气污染,包括温室效应、臭氧层破坏、酸雨等。二是水污染,水是生命之源,水污染是指进入水体的污染物含量超过水体本地值和自净能力,使水质受到损害,破坏了水体原有的性质和用途。三是固体废物污染,工业化和城市化的飞速发展使工业废料和城市生活垃圾问题日益严重,这些固体垃圾侵占土地,改变土壤结构,破坏生态平衡,危害人体健康。四是核污染,核污染是指由于各种原因产生核泄漏甚至爆炸而引起的放射性污染。

科学技术的负面效应和规避方法

2014 年秋季学期研究生课程中间考核 (读书报告、研究报告) 考核科目:学生所在院(系): 学生所在学科: 姓名:学号: 学生类别: 第 1 页(共 5 页)

科学技术的负面效应和规避方法 自2003年胡锦涛总书记提出的科学发展观,以及2004年党的十六届四中全会提出的“构建社会主义和谐社会”战略任务以来,我国社会的发展目标由原来的物质文明、政治文明、精神文明、三位一体的社会建设建设,开始转变为包括物质文明、政治文明、精神文明与和谐社会、四位一体的社会建设,理论界与学术界再次掀起了社会发展理论研究的热潮"。 毋庸置疑,现代社会的发展越来越依赖科学技术,不论是曾经和依然凭借科技而强盛的西方发达国家,还是正急切地发展科技以图富强的发展中国家,都面临着这样一个现实问题:国家发展和富强,人民生活水平的提高,都离不开科技的支撑作用,现代科技己成为当今社会生产力中最活跃并起决定性的作用。当前,我国正在为迈向更高阶段的小康社会和建设文明富强的现代化国家而奋斗,没有先进的科学技术作为支撑,这一切都将成为空话。就建设性而论,科技是最强的力量。但是,就破坏性而论,它也是最强的力量。科学技术在发展进程中所带来的负面效应又让我们不得不慎重从事,以科学发展观为根本指导方针,社会主义和谐社会理念的提出,对于我们防范与化解科技的负面效应提供了正确的价值导向和良好的社会环境。同样,在构建和谐社会的进程中,在发挥科学技术第一生产力的作用的同时,对科学技术的负面效应加以防范与化解,这对和谐社会建设本身来说又具有重大的现实意义。 科学技术作为人类认识世界和改造世界的手段和工具,既是人类实践的产物,又为人类实践提供条件和前提,科学技术己成为人们生产活动的内在构成要素。然而,随着历史的前行,也决不能用孤立、静止的眼光来研究科学的社会功能。科学技术在给人类带来幸福的同时,也带来了一系列的负面问题,诸如资源匾乏、环境污染、核战恐怖、高科技犯罪、过度消费、感情淡漠、人性压抑和科研造假等等,可以说,科学技术的负面效应己经深入到人类生活的各个方面,己是摆在人类面前的一个铁的事实。 科学技术的发展加速了自然资源的消耗。 随着人类生产和消费方式不断提高,耗能以及在石油、煤炭等能源的勘探、开采和加工等方面的技术不断更新,世界能源需求量在过去30年大幅度上升,从1960年的33亿吨油当量跃升到1990年的87亿吨油当量。作为当今世界能源支柱的石油,其全球已探明的可采储量约为1374亿吨,但目前全球年耗油量达30多亿吨,平均每增加1亿人口就增加耗油量6000万吨,按这种发展趋势,专家们估计,石油只能开采到2036年左右,即使按比较乐观的估计结果,到2070年,石油这种不可再生资源将基本枯竭。

现代科学技术的负面效应与辩证的科技价值观

现代科学技术的负面效应与辩证的科技价值观现代科学技术给人类社会带来前所未有的巨大进步的同时,也产生了较为严重的负面效应,首先是资源、环境的问题,其 次是给人类带来的精神困惑等问题。 (一)人口激增和工业过快发展的直接结果就是地球上可供使用的资源趋于枯竭,具体包括水资源、土地资源、矿产资源等不可再生资源趋于枯竭。 (二)随着科技的发展,工业化和城市化的飞速发展使工业废料和城市生活垃圾问题日益严重;科技对生态环境的造成的污染主要有以下几个方面:大气污染、水污染、固体废物污染、核污染等。 (三)随着科学技术的发展,当代通信技术和计算机技术高度发达,人类已经进入信息时代。随着信息的大幅度更新、高速流动,人们要适应新的变化就必须付出巨大的努力,这也势必加快生活节奏、加重人们的心理负荷,造成一种普遍存在的紧迫感。 现代科学技术带来了前所未有的巨大进步,也带了一系列负面效应,我们不能因此而盲目乐观,或消极悲观,我们应该树立辩证的科技价值现。 (一)科学技术是人类改造世界的利剑。人类借助科学认识自然,借助技术改造自然。科学技术是第一生产力,它是在人类实践基础上产生的,又反过来影响着人类社会。我们应该充分利用科学技术的力量去推动世界的改造和时代的进步,不能因为科学技术有负效应就主张废弃。 (二)双刃是科学技术这把利剑本质属性。科技这把剑是双刃的,益处和弊端相生,我们应当尽可能地多发挥科技的正面效应,降低负面效应—.创造价值,尽量减少损失。例如,核技术可以用来建核电站发电为人类造福,也可以用来制造原子弹毁灭人类,我们要充分利用科学技术的正面效应,降低负面效应。 (三)充分发挥人的主观能动性,去发挥科学技术的正面效应。把握和应用科技的主体是人,人是有价值取向和能动性的;因此, 我们要做的是,控制人类错误的选择,发挥科学技术的正面效应,去造福人类。

最新科学技术的利与弊资料

浅谈科学技术的利与弊 科学技术是第一生产力,科技的进步标志着生产力的进步,生产力的改变标志着社会的进步,所以科技能推动社会进步,是人类文明的阶梯和标志!科学技术,尤其是高新科学技术成为当代经济发展的第一推动力、第一生产力,成为增强综合国力的核心资源、战略资源、是一种能够产生高附加值的财富,是先进生产力的集中体现和主要标志。科学技术能够应用于生产过程、渗透在生产力诸要素之中而转化为实际生产能力。从经济发展上讲它是生产力,从政治上讲它是影响力,从社会发展上讲它是推动力,从军事上讲它是威慑力。而从马克思哲学思想出发考虑,任何事物都有它的两面性,科学技术作为客观存在的事物,自然也有它的利端和弊端。 科学技术的发展,使我们的生活发生了翻天覆地的变化。让我们把今天的生活和十万年前相比,我们是至高无上的;把今天和几千年前相比,我们是居高临下的;把今天和几百年前相比,我们是幸福舒适的;把今天和明天相比,未来是美好光明的。几千年来,从马车变成了轿车、火车、飞机;从煤油灯变成了白炽灯、霓虹灯、节能灯;从海角天涯变成了近在咫尺、视频聊天、鼠标一点尽知天下事。这就是科技的力量。 不过这些变化不都是朝着好方向发展的。 贝利最有名(具体数据请你自己上网搜索),化学的发展使得我们获得了前所未有的改造自然的能力,但是我们的火药和炸药也伤害了数千万计的人类同胞。我们的化学合成技术是的我们造出了自然界本不存在的东西,可现在我们也被白色垃圾所困扰,被化学污染所毒害,为什么我们国家现在有那么多的小孩罹患白血病,很重要的因素就是家庭装修中使用的化学粘结剂,还有破坏臭氧层的氟利昂。石油勘探技术的发展是的人类前进的步伐大大加快我们已经能够以超过音速的速度飞行了,可是这也带来了太多的战争太多的纷扰,也使得地球开始感冒发烧。生物技术的发展使得我们具备了以前由上帝垄断的创造生命的权力,可是在这也带来了伦理的紊乱。总之,科学的进步总是伴随着相应的弊端危险的,今天我们必须正视这些负面影响否则我们人类可能最终会毁灭于自己的手中。 2人身安全越来越没保障.现在平均每天都有数以万计的犯罪行为发生.而其犯罪手段大多都与当下时新科技相关.尤其是枪械犯罪,更是让普通人民防不胜防.而 从第二次世界大战我们已经可以看出,随着科技的发展,现在的战争所造成的破坏与损失以远远不是以前可比.甚至有可能造成人类灭亡的命运. 3人类身体素质大不如前.随着科技发展,气车,火车,飞机等各种交通工具的出现 使人类的日常生活发生了重大改变,人类已经不再总是依赖自己的两条腿,因而现在的人类的身体素质和以前相比已经是不能相提并论.以前项羽"力拔山河气盖兮"在当今的社会已经是不可能再出现.而这种情况继续发展下去则有可能使人 的四肢萎缩,使人类出现一个新的形态.

科学效应和现象详解

10.4 科学效应和现象详解 E1. X射线(X-Rays) 波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射。由德国物理学家W.K.伦琴与1895年发现,故又称伦琴射线。波长小于0.1埃的称超硬X 射线,在0.1~1埃范围内的称硬X射线,1~10埃范围内的称软X射线。 射线具有很强的穿透力,医学上常用作透视检查,工业中用来探伤。长期受X射线辐射对人体有伤害。X射线可激发荧光、使气体电离、使感光乳胶感光,故X射线可用电离计、闪烁计数器和感光乳胶片等检测。晶体的点阵结构对X射线可产生显著的衍射作用,X射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和这种缺陷的重要手段。 E3. 安培力(Ampere's force) 它是指磁场对电流的作用力。一段通电直导线放在磁场中,通电导线所受力的大小和导线的长度(L)、导线中的电流强度(I)、磁感应强度(B)以及电流方向和磁场方向之间的夹角(θ)的正弦成正比。安培力(F)=KLIBsinθ。 E3. 巴克豪森效应(Barkhausen effect) 1919年,巴克豪森发现铁的磁化过程的不连续性,铁磁性物质在外场中磁化实质上是它的磁畴存在逐渐变化的过程,与外场同向的磁畴不断扩大,不同向的磁畴逐渐减小。在磁化曲线最陡区域,磁畴的移动会出现跃变,尤其硬磁材料更是如此。 当铁受到逐渐增强的磁场作用时,它的磁化强度不是平衡地而是以微小的跳跃的方式增大的。发生跳跃时,有噪声伴随着出现。如果

通过扩音器把它们放大,就会听到一连串的“咔嗒”声。这就是“巴克豪森效应”。后来,当人们认识到铁是由一系列小区域组成,而在每个小区域内,所有的微小原子磁体都是同向排列的,巴克豪森效应才最后的到说明。每个独立的小区域,都是一个很强的磁体,但由于各个磁畴的磁性彼此抵消,所以普通的铁显示不出磁性。但是当这些磁畴受到一个强磁场作用时,它们会同向排列起来,于是铁便成为磁体。在同向排列的过程中,相邻的两个磁畴彼此摩擦并发生振动,噪声就是这样产生的。只有所谓“铁磁物质”具有这种磁畴结构;也就是说,这些物质具有形成强磁体的能力,其中以铁表现的最为显著。 如一个铁磁棒在一个线圈子里,当线圈电流增加时,线圈磁场增大,此时铁中的磁力线开始会猛增,然后趋向饱和,这种现象也称为巴克豪森效应。 E4. 包辛格效应(Baushinger effect) 包辛格效应就是指原先经过变形,然后在反向加载时弹性极限或屈服强度降低的现象,特别是弹性极限在反向加载时几乎下降到零,这说明在反向加载时塑性变形立即开始了。包辛格效应在理论上和实际上都有其重要意义。在理论上由于它是金属变形时长程内应力的度量(长程内应力的大小可用X光方法测量),包辛格效应可用来研究材料加工硬化的机制。工程应用上,首先是材料加工成型工艺需要考虑包辛格效应。其次,包辛格效应大的材料,内应力较大。 包辛格逆效应分直接包辛格效应及包辛格逆效应。直接包辛格效应指拉伸后的钢材向压缩屈服强度小于纵向拉伸屈服强度;包辛格逆

科学技术的负面效应

2015级博士生课程论文 (2015-2016学年) 姓名:徐羽 院系:地理与海洋科学学院 课程名称:《中国马克思主义与当代》 论文题目:科学技术的负面效应

科学技术的负面效应 摘要:科学技术是经济社会快速发展的有力推进器。但受到政治、经济以及人类对世界的认知欲望、认识的主观和客观限制性等因素的影响,科学技术具有明显的负面效应。科技的负面性主要表现在人与自然以及人与社会两个方面。解决措施可以从深入认识科技的两面性、加强立法建设、设立审查机构等方面开展。关键词:科技;负面效应;特征;原因 科学技术对经济社会发展中的卓越贡献是毋庸置疑的。科学技术所创造的巨大生产力切实地改进了物质生产方式,提高了物质生产效率,极大地改善了人们的生产和生活方式。但是在社会后果上,科学技术的发展又具有负面影响。对于长期处于经济和科技落后的地区,一直以来,人们关注的焦点问题更多地集中在科技发展对于经济的拉动作用,对于改善民生的贡献,却在很大程度上忽略了科学技术的负面作用①。经过多年不顾后果的发展后,中国的环境问题日益突出、生态系统破坏严重,正如河海大学陈阿江教授曾在集中讨论的那样:为什么长时段内太湖流域的生态能够保持平衡,但自改革开放后,水污染逐渐加重,生态失衡问题日益凸显②。此外,现代科技的发展还产生了助长暴力、恐怖袭击、战争等一系列社会问题。因此需要加以深刻反思。 一、科学技术负面效应特征 实际上,科学技术的负面效应特征更多的表现为人与自然以及人与社会之间的矛盾和冲突。第一,人与自然方面。随着科学技术的不断发展,人类认识自然、改造自然的能力不断提升,人类对待自然的态度也从盲目崇拜逐渐向人定胜天转变。一方面,人类在改造自然的过程中置自然规律于不顾,为了达到提高生产效率、改善生活水平等目标肆意妄为,导致人与自然矛盾尖锐化。以长江三角洲太湖流域为例,改革开放以来,该地区城镇化进程快速发展,下垫面土地利用类型中植被覆盖率大为减少,河湖水系衰减严重。由此导致在相同降水条件下,下垫面产流增多,汇流加快,而河网水系的调蓄能力大为减弱,洪涝灾害十分严重;以此同时,科技的发展使得该区域环境问题突出,目前太湖是中国乃至全球水污染最为严重的湖泊之一。环境污染导致生物物种不断灭绝,并通过食物链进入人体,导致基金突变和致癌等威胁人类生存在致命问题。另一方面,现代生产技术 ①张兵:《科技负面效应辨析》,《石家庄学院学报》,2006年第1期。 ②陈阿江:《从外源污染到内生污染-太湖流域水环境恶化的社会文化逻辑》,《学海》2007年第1期。

自然辩证法论文-科学技术负面效应的表现、原因及出路

科学技术负面效应的表现、原因及出路 摘要:本文系统分析了科学技术负面效应的表现,在当代,科学技术引发了重大的环境与资源问题,社会伦理问题,历史上科学技术还引发了众多战争,以及战争遗留问题。并探究了科学技术负面效应产生的根源,科学技术自身属性是导致其负面效应的重要前提,人类认识的局限性是科学技术负面效应的重要原因,利益矛盾是形成科学技术负面效应的深层原因。提出了克服科学技术负面效应的措施。 关键词:科学技术,负面效应,表现,原因,措施 科学技术是一把“双刃剑”,现代科技在造福于人类的同时,也带来了一系列的负面效应,造成了资源环境危机、消费主义扩张、人性的扭曲、科技造假等等,尤其信息技术与生物技术的迅速发展,更是带来了一系列科技忧患,严重地威胁着人类自身安全。 一、科学技术负面效应的表现 1.1科学技术引发的环境与资源问题。 随着人类进化程度的不断提高,人类所掌握的科学技术也越来越发达,表面上看似乎人类已经控制了世界,控制了自然界,但正如美国大片中演绎的那样,在面临一些巨大自然灾难的时候,人类显得如此无能为力。科学技术给人类带来了一系列的环境与资源问题。 卡逊在《寂静的春天》一书中写到:“世纪末,已有六种工业致癌物质为人类所知,世纪创造了无数新的致癌化学物质,并且使广大群众与它所亲密的接触。”正是因为这些致癌物质中的一种叫DDT的化学杀虫剂喷洒到空气中造成了严重的大气污染,引起了一系列的恶性循环,最终导致那个春天死寂一般的宁静。上世纪工业发展迅猛,但部分人为了经济利益而置环境于不顾,肆意排放废气、废水。随着废气如二氧化硫,二氧化碳等的肆意排放,在世界上出现了多起光化学烟雾事件,好多地方也都下起了酸雨,严重影响了人类的健康,影响了人们的正常生活,破坏了人类赖以生存的家园。废水被任意排放到河流湖泊大海中,导致水体富营养化,水体植物疯狂生长,水中含氧量下降,鱼虾大量死亡,严重破坏了生态系统的平衡。 随着科学技术在工业中的应用越来越广泛,导致地球上可供使用的资源特别是不可再生资源趋于枯竭。首先是水资源紧缺,随着科技的发展,生活用水和工业用水都大幅增长,城市人均月用水量大大超过农村,工业企业排放污水可以让一整河流的水成为死水据估计,到2025年,世界将有22-34亿人处于严重缺水状态。其次是土地资源,工业的迅猛发展推动了新一轮“圈地运动”,工业用地不断扩大,农业用地不断萎缩,大片良田被钢筋混凝土覆盖,森林的滥伐和植被的破坏使土地荒漠化严重。第三是矿产资源,按照目前的消耗速度,煤炭只能够开采200年,石油和天然气仅仅只能维持50年,工业化仅用三四百年的时间就可以把地球上亿年产生的矿产消耗殆尽。 1.2科学技术引发的社会伦理道德问题。 1996年7月5日,英国科学家伊恩·维尔穆特博士用一个成年羊的体细胞成功的克隆出了一只小羊,克隆技术从此不断在技术上获得新的突破和发展,如果被部分别有用

浅谈科学技术的发展对于社会发展的推动与负面影响

浅谈科学技术的发展对于社会发展的推动与负面影响 摘要:随着科学技术的日新月异,人们已经认识到科学技术对于社会发展的正负两方面影响。一方面,科学技术是第一生产力,是推动人类社会发展的革命性力量。另一方面,科学技术使人类面临各种各样的风险。科学技术是人类改造自然地认识自然的一种力量,人类活动决定了它带来的是正效应或负效应,正是具有这种社会属性,因此具有一定的不确定性,在这种情况下我们应正确审视当今世界科学技术发展趋势,重视科学技术对经济社会生活发展的影响,既要看到它的积极意义也要深刻认识它的负面影响。 关键字:科学技术;社会发展;两面性; 一、科学技术是推动社会发展的革命力量 近年来科学技术的迅猛发展,推进了各行业现代技术的进步和创新,尤其是作为生产形态的科学技术已经成为文化软实力资源信息化的一种体现,成为了文化软实力的构成要素之一。马克思中指出:“资本是以生产力的一定的现有历史发展为前提的,在这些生产力中也包括科学”。他还说:“科学的力量也是不费资本家分文的另一种生产力”。由于机器大工业生产方式的产生,才使得自然科学第一次为直接的生产过程服务,第一次把物质生产过程变成科学在生产过程中的应用。历史的经验帮助我们验证了马克思理论的正确。 这些不仅体现在经济、政治、文化而且更日益深入到人们的日常社会生活中,而我们正是见证并经历这一变革的一代人。改革开放30多年来,我国的科学技术事业焕发出新的活力,进入快速发展阶段,科学技术的突飞猛进,给我国生产力的人类经济社会的发展带来了极大的推动。当前,以微电子技术为基础,以计算机、网络和通信技术为主体的信息技术,已渗透到经济的各个领域。信息技术的发展,已给人类经济生活方式带来质的变化。未来的科技发展还将产生新的重大飞跃。特别是计算机技术、软件工程这些信息技术的发展,正在迅速提高生产自动化的程度,这些都是与科学的力量、技术的力量分不开的。 二、科学技术的两面性 虽然科学技术的发展为我国甚至人类做出了无与伦比的贡献,但近年来科学技术的迅猛展也带来了许多负面效应。其中最突出的就是人与自然和人与社会之间的矛盾冲突日益严峻。日本地震海啸导致福岛第一核电站发生爆炸引发核危机,科学技术的两面性问题又一次成为人们关注的焦点。 科学技术的价值在于提高物的使用率和人的能动性,但是人们在享受科学技术发达带来的好处同时,也感到了它对自身的威胁,凡是有使用的地方,就会有安全问题存在。 首先是人与自然地矛盾,表现在资源的严重浪费与环境的肆意污染,随着科学技术的迅

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