A. 發明激光的人是誰
激光的發明可以追溯到年。當時Arthur L.Schawlow和Charles H.Townes在Physical Review上發表了一篇名為「Infr ared and Optical Masers 」的論文,從而開創了一個新的科學領域並產生了一個具數十億美元產值的新工業。 Schawlow和Townes在二十世紀40年代和50年代早期從事微波波譜方面的研究工作。作為研究各種分子特性的有力工具,微波波譜技術其時頗引人注目。他們並沒有想發明一種設備,使從通信到機械的各種產業發生翻天覆地的變化;他們所想的僅僅是開發一種設備來幫助他們研究分子結構。 初始工作 在加州技術學院獲博士學位後,於1939年加入貝爾實驗室。在那裡,他從事包括微波發生、真空管和磁學等各種不同工作。後來,他轉到固體物理領域,研究表面電子發射。 一天,也就是Townes到貝爾實驗室的一年後,Townes實驗室的主任Mervin Kelly通知大家「從星期一開始,你們研究雷達轟炸系統。」Townes不喜歡這項工作,但他知道二次世界大戰已經打破了貝爾實驗室的寧靜。「我們相當努力地研究雷達轟炸系統,一年後我們將該系統裝入飛機中,發現它非常有效。」Townes說。 專注於分子吸收研究 二戰期間,Townes對航空無線電很感興趣,但他的防雷達工作使他必須專注於微波波譜方面的研究。雷達系統以特定波長播發無線電信號,當這些信號碰到諸如戰艦或飛機之類的固體物質,就會反射回雷達系統,從而雷達系統可以識別這些物體並定位。 Townes從事的雷達導航轟炸系統採用的波長是10cm及後來的3cm,但軍方要求的波長是1.25cm。以便更好的定向以及在飛機上使用更小的天線。 濕度 Townes致力於1.25cm波長的工作。他知道,氣體分子在固定波長可以吸收波形,尤其令他擔心的是,大氣層中的水蒸氣(如霧、雨、雲)可能會吸收 cm雷達信號。 「雷達已經建好,已調試好,但尚不能工作,主要存在水蒸氣吸收問題」他說,該系統最多隻能「見」到幾英里開外,「……而且,要搜尋海上船隻或類似的其它物體還有太多的局限。 遷至Columbia 戰後,Townes在貝爾實驗室專門從事分子波譜的研究工作。1948年,他獲得了轉到Columbia大學工作的機會。他說:「我到Columbia大學的部分原因是,Columbia大學更專注於物理學以及我感興趣的原理定律。此外,我更喜歡大學生活,在大學工作一直是我心中所願。」 微波波譜學科是Schawlow 和Townes在1949年第一次相見的共同基礎。此時,Schawlow剛好在多倫多大學獲得物理博士學位。然後,他到Columbia大學從事一研究基金項目,與Townes開始一道工作。 分子研究 在Columbia, Townes繼續研究採用受激輻射探測氣體分子波譜方面的工作,由此首先發明了maser(微波激射),後來發明了laser(激光)。 Townes知道,微波激射的波長越短,其與分子的作用越強,因而它是研究波譜的強有力工具。但當時要製造一種小到足以產生所需波長的設備超出了製造技術的水平。所以,Townes竭力解決用分子產生所需頻率的技術限制問題。 在Franklin公園的奇想 有幾個技術問題當時已經解決,其中包括熱力學第二定律,實際上,熱力學第二定律已告訴Townes時,分子不會產生超過固定量的能量。 在Townes參加華盛頓的一個毫米波發射的科學委員會會議時,他正考慮如何迴避熱力第二定律。一天早晨,他在Franklin公園一邊散步,一邊思考這個問題。「我想,熱力學第二定律假設了熱量是平衡,而我們不必考慮它。」 信封背面的計算 Townes從夾克中拿出了一個信封開始匆匆記下他關於要得到他所需的功率輸出在諧振器中需多少分子的計算。然後,他回到酒店並將這個思想告訴了Schowlow。Townes說:「我告訴他這個構思,他馬上同意了我的觀點並說這非常有意義。」當Townes回到Columbia後,他讓他的研究生James P.Gordon立即開始這個項目工作,後來還聘用了H.L Zeiger作助手。Schawlow沒有參與maser的工作。但他說:「我親眼目睹了他筆記本中的這項發明。」 同一年,Schawlow離開了Townes和Columbia到貝爾實驗室擔任了一個研究員的工作。「我在貝爾實驗室主要從事超導電性的研究」,他說,「隨後幾年,我也沒有在masers激動人心的發展中作過任何工作。」 研究maser Townes決定研究氨,氨是一個很強的吸收體,與波長的作用很強。「這是我的老愛好,我對氨知之甚多。我們有1.25cm波長的波腔,所有技術和波導。」 他從事maser工作時,很少有人對他的工作感興趣。有一次他說:「我們很平靜地以研究生的方式工作了三年,最後我們成功了。據我所知,其它人都不願意從事這項工作。」 1953年,Townes Gordon 和Zeiger研製出一種叫maser的設備,可以通過發射物的受激發射實現微波放大。他們通過Columbia大學申請了該設備的專利。 與貝爾實驗室合作 Townes知道,比微波波長更短的波長(如紅外線和光波波長)在研究波譜方面可能是比maser產生的微波輻射更有用。 在Columbia期間,Townes 1956年榮任貝爾實驗室的顧問工作。他可以訪問實驗室、與人交談、視察項目並交流思想。他說:「這是一個很不錯的顧問工作,所以我欣然接受!」 Townes仍在思考光的受激輻射,並看望了已在貝爾實驗室呆了5年的Schawlow。這兩個科學家再度合作出版了一本《微波波譜》的書。Schawlow後來回憶說:「我在認真考慮如何將maser原理從微波應用到波長更短的波,如紅外線波譜領域。後來發現Townes也在考慮這個問題,於是我們決定攜手合作解決這個問題。」 將鏡片放到空腔中 Schawlow的思想是在空腔的每一端放一個鏡片,使光來回反射。這樣,可消除光束在其它方向的激射。Schawlow和Townes探討了該方案的可行性,並對之抱著極大的熱情。1957年秋天,他們開始研究生產更短波長的設備原理。通過使用鏡片,Schawlow想到,這些鏡片的尺寸應當可調以便激光只有一個頻率,一個特定頻率可以在一個路徑寬度范圍內選定,鏡片大小可調以便任何輕微的偏向運動都能被抑制。實際上,他去掉了大多數空腔,只保留了兩端空腔。 Schawlow說:「我們不用中斷我們的其它工作,我們只用了幾個月的業余時間。」Schawlow研製設備,而Townes從事理論研究。Schawlow建議用常規固體材料來產生固體激光。 美國專利 八個月之後,他們的合作開花結果。1958年,他們就他們的工作合寫了一篇言論文,此時他們尚未造出真實的激光,並且他們還通過貝爾實驗室申請了一項專利。他們關於maser原理可推廣應用到光譜領域的建議發表在Physical Review的第十二期雜志上。 兩年後,Schawlow和Townes獲得了激光發明的專利,與此同時Hughes Aircraft公司的Theodore Maiman製造出了可以工作的激光器。1961年,Schawlow離開貝爾實驗室開始了其在Stanford的執教和研究工作,在Stanford,他進一步推動了激光在波譜領域的應用。他說:「Stanford給了我不能拒絕的承諾。」 贏得Nobel獎。 1964年,「由於在量子電子學領域中的基礎工作導致基於maser-laser原理的諧振器和放大器的發明」,Townes與Moscow 的Lebedev學院的A.Prskhorov和N.Bason共同一起獲得該年度的Nobel物理獎。 1981年,Schawlow也因其對激光光譜的貢獻榮獲該年度的Nobel物理獎。Townes說:「這項獎對Schlwlow來得太遲。」 Schawlow回顧這項發明說「我們想到了它的通信和科學應用,而沒有將它保留在心中。如果這樣做,會妨礙我們做出激光發明。」
B. 能夠( )叫光源,人類製造的最常用的光源是美國發明家()發明的()
發光的物體叫光源
愛迪生
電燈泡
C. 人類製造的光源
迄今為止人類製造出來的最常用的人造光源是白熾電燈,它是美國發明大王愛迪生在1878年發明的.
故答案為:白熾電燈;愛迪生.
D. 人造光源的進化史
你好樓主!
最早用火生光的人是北京人.最初,原始社會的人類就像野獸一樣,一群群地住在深深的洞穴中。他們採集植物的根莖和野果子,捕捉小動物,靠生吃這些東西過日子。那時候,原始人和大自然斗爭的本領還很小,他們常常挨餓,還要躲避猛獸的傷害。實在弄不到食物的時候,甚至還會發生人吃人的事情。原始人並不甘心過這樣的苦日子,他們認識著周圍的世界,增強自己改造自然的本領。生活也在改善著,不過實在慢得很,幾千年、幾萬年也看不出什麼大的變化。
可是,自從原始人發現了火,又學會使用火以後,他們生活的面貌就改變得比較快了。火對人類的發展起了很大的作用,這一點從許多古老的傳說中也能看出來。中國古代流傳著燧人氏鑽木取火,教人熟食的故事。希臘神話中也有一個給人類帶來光明的神,他叫普羅米修斯。
傳說,是普羅米修斯從主神宙斯那裡盜取了天火,送給人們以後,人類才學會了用火。普羅米修斯卻因此觸怒了宙斯。宙斯吩咐威力神和暴力神,用鐵鏈把他牢牢地鎖在高加索的懸崖絕壁上。每天,派一隻鷲鷹去啄食他的肝臟。可是,肝臟無論被吃掉多少,馬上又長了出來。普羅米修斯忍受著無休止的痛苦,始終不肯屈服。後來,力大無比的英雄海格立斯射死了鷲鷹,才把他解救出來。
這是一個神話。火當然不是普羅米修斯從天上偷下來的。自然界本來就存在著火。但是,在100多萬年以前,火還是一種使人類祖先感到害怕的自然現象。普羅米修斯為人類取火的神話,反映了古代人對於認識和掌握火的渴望,表現了他們對英雄無私無畏精神的崇敬。
人類是在和大自然的長期斗爭中,學會使用火的。
起初,原始人吃夠了火的苦頭。大火燒毀了他們生活的森林,害得他們四處奔逃。有不少人甚至葬身火海。但是,壞事也能變成好事。一場大火過後,原始人找到許多燒死的野獸。他們毫不費力地填飽了肚子,還有了一個重大發現:烤熟的肉比生肉好吃得多。火的余燼使人感到暖烘烘的,大家都捨不得離開它。火能取暖,這是人們對火的又一個認識。這樣,年紀大的人試著把火種引進山洞。他們慢慢懂得,把火種放到枯枝敗葉上,會燃起更大的火。丟進去的柴越多,火燒得越旺。火堆使陰冷的洞穴又暖又亮。更使原始人驚喜的是,有了火,和人類搶洞穴的野獸也不敢闖進來了。
人類就這樣逐漸學會了用火取暖、照明、燒烤食物和驅趕野獸。世界上最早使用火的人,是生活在大約170萬年前的中國元謀猿人。1965年,幾位年輕的地質工作者在雲南省北部元謀縣,發現了這種猿人的化石和他們燒剩下的大量的炭屑。原始人在使用火的時候,也逐漸學會了保存火種。50萬年前的北京猿人已經具有管理火和保存火種的能力。
人類製造火,大約是從舊石器時代中期開始的。在打制石器的時候,石頭相互撞擊,經常會發出火花。一次、兩次、千百次,也沒有引起人們的注意。偶然,有人用黃鐵礦或赤鐵礦打擊燧石,迸出的火花落在乾燥的樹葉堆上竟然點著了它。人們受到了啟發,找來同樣的石塊,一次又一次地試驗,終於學會了用撞擊法取火。到了舊石器時代的末期,人們又發現了摩擦取火,用兩塊木頭相互摩擦,發出火來。這就使火的使用更加方便和廣泛了。人類在征服自然的過程中,把神話變成了現實,他們不必再像普羅米修斯那樣歷盡艱辛、捨身盜火了。
火的製造是一個偉大的發明,恩格斯把這看做是「人類歷史的開端」。
有了火,就能經常吃到熟食,這不但增強了人類的體質,促進了人腦的發達,而且擴大了人類食物的來源。許多豆類,生吃有毒,熟食對人體有益。生魚很難下咽,用火燒熟就變成美味的食品。
火的使用幫助人們更密切地合作。原始人成群結隊外出打獵,有時候會遇見非常兇猛或數量很多的野獸,一群人很難對付。火就成為一種求援的信號。火光、濃煙把更多的人召喚來參加圍獵。這種用火作信號的聯絡辦法,人類曾經長期採用。中國古代,在萬里長城上修築了烽火台,每座相隔一定距離。發現敵人入侵,一台燃起火把,鄰近的一些台上也跟著立即舉火報警。這樣,就可以很快告訴全線士兵作好准備。直到現代,人們在遇到危難的時候,還常常用火作為一種報警、求救的方法。
最重要的是,有了火,金屬的發現和冶煉成為可能了。人類最先學會了煉銅,用銅製造工具。後來,人們無意中把銅礦和錫礦一塊兒冶煉,得到了一種更堅硬的合金,這就是青銅。在發現金屬鐵以前,青銅成了人類用來做工具和武器的最好材料。人們廣泛使用青銅的時期,叫做青銅時代。
銅礦、錫礦比較稀少,所以青銅器也不能大量製造。鐵礦差不多到處都有,可是冶煉它需要很高的溫度。所以人們先發明了煉銅,然後才學會了煉鐵。
學會製造青銅器和鐵器以後,人類征服自然的能力大大提高,和石器時代根本不能相比了。特別是鐵器的使用,很快改變了人類生產的面貌,推進了古代社會的進步。所以恩格斯把古代民族所經歷的鐵器時代稱為「英雄時代」。
由石器時代過渡到青銅器和鐵器時代,火的發明和使用是關鍵。從這里我們可以體會到,火的發明對人類的發展有著多麼大的功勞啊!
E. 光源的發展史
一、 概論
光源的發展史:
照明的最佳光源是太陽光。太陽以可見的光譜提供光線,千百年來,人們的眼睛已經熟悉了這種光譜。現在人類已經開始重視對日光源的應用,一些創新的技術如側窗、天窗、光柵板和光線管道等,可將日光引入大樓內部,作為主要的照明光源。
人工光源分物理光源與電光源
物理光源主要是從人工取火開始,人工取火是一件意義十分重大的發明。恩格斯說:「就世界性的解放作用而言,摩擦生火還是超過了蒸汽機,因為摩擦生火第一次使人支配了一種自然力,從而最終把人同動物界分開」(《馬恩選集》第3卷154頁)。從這兒可以看出照明對人類的文明的意義有多麼重大。
鑽木取火是最古老的取火方法,據說是在上古時期,西方荒遠的地方有一個遂明國,終年暗無天日,唯一靠一棵大樹閃閃發光照明全國。後來一個聰明的人發現,是一些形狀象鶚的長腳爪、黑脊背、白肚子的大鳥在啄樹干,一啄的頃間便放射出燦爛的火光。這人反復思緒,就用樹支試鑽,不一會就發熱冒煙而後起火,從此,真正的火就產生了,遂明國也變成了光明的國度。人們為了感謝這位鑽木取火的發明者,就稱他為「燧人」。
1879年,愛迪生最先成功發明的是白熾燈。現代的白熾燈是將電流通過一小圈鎢絲,使鎢絲受熱而發亮。白熾燈是照明領域最成功的產品。目前在幾乎所有家用照明應用中佔主導地位。然而由於白熾燈只能將約二十分之一的電能轉化為光能,它的效率很低。
托馬斯愛迪生為了設計這種新發明以替代舊有的煤沒燈以及汽燈,他和他的同事們試用了上千種不同質料的燈絲,同時也把原設計做了上千次的個性在1879年的一次實驗中,他們終於獲得了成功。他們在一個抽掉了空氣的燈光中放入一段碳化的棉線做燈絲,結蛤灑泡連續發光13小後燈絲才被燒斷。現代燈泡使用的是更為耐久的用鎢做的燈
燈具的發展史:
遠古時代,世人沒有燈具,沒有火種。而黑夜從來不是人類的朋友,它桎梏著先民們原本低級的生存活動,也為野獸的肆虐和侵襲製造了可乘之機……這一切,因火的使用而發生了翻天覆地的革命:火,結束了「茹毛飲血」的時代,驅散了蟲豸和野獸,也消減著人們內心深處的恐懼和憂患;同時,人類漸漸地有意識地固定火源,而這些用來固定火源的輔助設備經過不斷改進和演變,也就出現了專用照明的物事——燈具。
人類社會自鑽木取火以來,經歷了製造和使用動物油燈、植物油燈、煤油燈到白熾燈、日光燈的漫長歷史過程。
燈具所要完成的工作是將光源發出的光線經燈具控光器件後按預定的要求分配到需要的方向中去。一般控光方式後有反射式,透射式和反射——透射式。現代燈具的三大構件為電光源、燈罩和管架。燈罩的作用是十分明顯的,它不僅能夠提高光量的利用率、保護光源和視力,而且作為一種裝飾品,創造著現代高度的審美情趣。
燈具造型追求藝術性與科學性的有機結合 ,燈具造型除了功能合理外,還應有美化環境、裝飾建築、創造氣氛的作用 。燈具造型設計既要彩現代科學技術成果,還要體現文化特色,要把科學性和藝術性有機地結合起來 ,而不能片面追求科學性(功能性)或藝術性。
特別是當今流行的 "建築化" 照明,把發光器件 (光源)和建築構件(頂棚、梁、柱牆和 地面等)及室內設施(寫字台、傢具、吊扇等)融為一體,有僅使用權照明燈具的內涵不斷深化與擴展,而且形式多種多樣,讓人耳目一新。
照明燈具的設計技術水平正不斷提高。燈具設計軟體,即CAD將逐步推廣並普及化。在理論上,應用場論來設計燈具的[L]=[S]X[O]方程可望求解。按場論概念分析,燈具改變光源的光分布,用[S]表示光源的光場,[O] 為燈具光學系統的光場,[L]為燈具的光分布的光場。
未來燈具的 光學設計、熱學設計、安全設計、機械與工藝設計的科學化程度將大大提高,可用正行或逆行光路法和FIELD法計算配光技術;溫度場分布、熱流模型和氣流分布等研究成果及技術,特別是燈具系統化設計的理論和技術 。將得到推廣和應用。
當今的燈具不僅要有最 佳的內在質量,而且還要簡潔、明快、美觀大方和安全經濟,以滿足人們生活、生產和文化娛樂的要求 ,為人們提供一個最佳的視覺光照環境。
以往室內照明燈具的藝術化實例甚多 ,並給人美的享受和留下了深刻的印象;而工廠和道路照明功能性很強的燈具 ,近年來也悄悄地發生變化,國際上近年來推出的藝術路燈和工礦燈,不僅功能合理,而且具有很高藝術觀賞價值。
光的傳播
當光線到達一表面,其中一部分被反射,一部分被吸收,還有一部分透射過去。反射面可以像鏡子一樣光滑,或者像塗漆的表面一樣將入射光散射。吸收光通常被轉化成熱量。沒有被反射或吸收的部分則透過表面。
光源與燈具的光學設計應用以上光線傳播的方式來創造想要得到的效果。
F. 探照燈是誰發明的
黃履庄(1656年—?)發明了「瑞光鏡」。這種瑞光鏡可以起到探照燈的作用。 歐洲人1779年才製成探照燈。
拓展:黃履庄(1656年—?)清順治、康熙年間揚州人,發明了「瑞光鏡」。這種瑞光鏡可以起到探照燈的作用。 在我國,明末就有探照燈的記載,黃履庄的發明,對其有很大改進,他大大增加了凹面鏡的尺寸,最大的直徑達五六尺。 《虞初新志·黃履庄傳》記載道:「製法大小不等,大者五六尺,夜以燈照之,光射數里,其用甚巨。冬月人坐光中,遍體升溫,如在太陽之下。」由於當時只能是蠟燭之類的光源,凹面鏡的口徑大,它所能容納的光源也就大,這就使得人們可以提高光源強度,這樣經過反射形成平行光以後,照在人身上就有「遍體生溫」的感覺,亮度也大大增加了。
G. 迄今為止人類製造出來的最常用的人造光源是______,它是美國發明大王______在1878年發明的
迄今為止人類製造出來的最常用的人造光源是白熾電燈,它是美國發明大王愛迪生在1878年發明的.
故答案為:白熾電燈;愛迪生.
H. 能夠怎麼樣的叫光源人們最常用的光源是美國發明家誰發明的
發光的物體叫光源
愛迪生
電燈泡