A. 发明激光的人是谁
激光的发明可以追溯到年。当时Arthur L.Schawlow和Charles H.Townes在Physical Review上发表了一篇名为“Infr ared and Optical Masers ”的论文,从而开创了一个新的科学领域并产生了一个具数十亿美元产值的新工业。 Schawlow和Townes在二十世纪40年代和50年代早期从事微波波谱方面的研究工作。作为研究各种分子特性的有力工具,微波波谱技术其时颇引人注目。他们并没有想发明一种设备,使从通信到机械的各种产业发生翻天覆地的变化;他们所想的仅仅是开发一种设备来帮助他们研究分子结构。 初始工作 在加州技术学院获博士学位后,于1939年加入贝尔实验室。在那里,他从事包括微波发生、真空管和磁学等各种不同工作。后来,他转到固体物理领域,研究表面电子发射。 一天,也就是Townes到贝尔实验室的一年后,Townes实验室的主任Mervin Kelly通知大家“从星期一开始,你们研究雷达轰炸系统。”Townes不喜欢这项工作,但他知道二次世界大战已经打破了贝尔实验室的宁静。“我们相当努力地研究雷达轰炸系统,一年后我们将该系统装入飞机中,发现它非常有效。”Townes说。 专注于分子吸收研究 二战期间,Townes对航空无线电很感兴趣,但他的防雷达工作使他必须专注于微波波谱方面的研究。雷达系统以特定波长播发无线电信号,当这些信号碰到诸如战舰或飞机之类的固体物质,就会反射回雷达系统,从而雷达系统可以识别这些物体并定位。 Townes从事的雷达导航轰炸系统采用的波长是10cm及后来的3cm,但军方要求的波长是1.25cm。以便更好的定向以及在飞机上使用更小的天线。 湿度 Townes致力于1.25cm波长的工作。他知道,气体分子在固定波长可以吸收波形,尤其令他担心的是,大气层中的水蒸气(如雾、雨、云)可能会吸收 cm雷达信号。 “雷达已经建好,已调试好,但尚不能工作,主要存在水蒸气吸收问题”他说,该系统最多只能“见”到几英里开外,“……而且,要搜寻海上船只或类似的其它物体还有太多的局限。 迁至Columbia 战后,Townes在贝尔实验室专门从事分子波谱的研究工作。1948年,他获得了转到Columbia大学工作的机会。他说:“我到Columbia大学的部分原因是,Columbia大学更专注于物理学以及我感兴趣的原理定律。此外,我更喜欢大学生活,在大学工作一直是我心中所愿。” 微波波谱学科是Schawlow 和Townes在1949年第一次相见的共同基础。此时,Schawlow刚好在多伦多大学获得物理博士学位。然后,他到Columbia大学从事一研究基金项目,与Townes开始一道工作。 分子研究 在Columbia, Townes继续研究采用受激辐射探测气体分子波谱方面的工作,由此首先发明了maser(微波激射),后来发明了laser(激光)。 Townes知道,微波激射的波长越短,其与分子的作用越强,因而它是研究波谱的强有力工具。但当时要制造一种小到足以产生所需波长的设备超出了制造技术的水平。所以,Townes竭力解决用分子产生所需频率的技术限制问题。 在Franklin公园的奇想 有几个技术问题当时已经解决,其中包括热力学第二定律,实际上,热力学第二定律已告诉Townes时,分子不会产生超过固定量的能量。 在Townes参加华盛顿的一个毫米波发射的科学委员会会议时,他正考虑如何回避热力第二定律。一天早晨,他在Franklin公园一边散步,一边思考这个问题。“我想,热力学第二定律假设了热量是平衡,而我们不必考虑它。” 信封背面的计算 Townes从夹克中拿出了一个信封开始匆匆记下他关于要得到他所需的功率输出在谐振器中需多少分子的计算。然后,他回到酒店并将这个思想告诉了Schowlow。Townes说:“我告诉他这个构思,他马上同意了我的观点并说这非常有意义。”当Townes回到Columbia后,他让他的研究生James P.Gordon立即开始这个项目工作,后来还聘用了H.L Zeiger作助手。Schawlow没有参与maser的工作。但他说:“我亲眼目睹了他笔记本中的这项发明。” 同一年,Schawlow离开了Townes和Columbia到贝尔实验室担任了一个研究员的工作。“我在贝尔实验室主要从事超导电性的研究”,他说,“随后几年,我也没有在masers激动人心的发展中作过任何工作。” 研究maser Townes决定研究氨,氨是一个很强的吸收体,与波长的作用很强。“这是我的老爱好,我对氨知之甚多。我们有1.25cm波长的波腔,所有技术和波导。” 他从事maser工作时,很少有人对他的工作感兴趣。有一次他说:“我们很平静地以研究生的方式工作了三年,最后我们成功了。据我所知,其它人都不愿意从事这项工作。” 1953年,Townes Gordon 和Zeiger研制出一种叫maser的设备,可以通过发射物的受激发射实现微波放大。他们通过Columbia大学申请了该设备的专利。 与贝尔实验室合作 Townes知道,比微波波长更短的波长(如红外线和光波波长)在研究波谱方面可能是比maser产生的微波辐射更有用。 在Columbia期间,Townes 1956年荣任贝尔实验室的顾问工作。他可以访问实验室、与人交谈、视察项目并交流思想。他说:“这是一个很不错的顾问工作,所以我欣然接受!” Townes仍在思考光的受激辐射,并看望了已在贝尔实验室呆了5年的Schawlow。这两个科学家再度合作出版了一本《微波波谱》的书。Schawlow后来回忆说:“我在认真考虑如何将maser原理从微波应用到波长更短的波,如红外线波谱领域。后来发现Townes也在考虑这个问题,于是我们决定携手合作解决这个问题。” 将镜片放到空腔中 Schawlow的思想是在空腔的每一端放一个镜片,使光来回反射。这样,可消除光束在其它方向的激射。Schawlow和Townes探讨了该方案的可行性,并对之抱着极大的热情。1957年秋天,他们开始研究生产更短波长的设备原理。通过使用镜片,Schawlow想到,这些镜片的尺寸应当可调以便激光只有一个频率,一个特定频率可以在一个路径宽度范围内选定,镜片大小可调以便任何轻微的偏向运动都能被抑制。实际上,他去掉了大多数空腔,只保留了两端空腔。 Schawlow说:“我们不用中断我们的其它工作,我们只用了几个月的业余时间。”Schawlow研制设备,而Townes从事理论研究。Schawlow建议用常规固体材料来产生固体激光。 美国专利 八个月之后,他们的合作开花结果。1958年,他们就他们的工作合写了一篇言论文,此时他们尚未造出真实的激光,并且他们还通过贝尔实验室申请了一项专利。他们关于maser原理可推广应用到光谱领域的建议发表在Physical Review的第十二期杂志上。 两年后,Schawlow和Townes获得了激光发明的专利,与此同时Hughes Aircraft公司的Theodore Maiman制造出了可以工作的激光器。1961年,Schawlow离开贝尔实验室开始了其在Stanford的执教和研究工作,在Stanford,他进一步推动了激光在波谱领域的应用。他说:“Stanford给了我不能拒绝的承诺。” 赢得Nobel奖。 1964年,“由于在量子电子学领域中的基础工作导致基于maser-laser原理的谐振器和放大器的发明”,Townes与Moscow 的Lebedev学院的A.Prskhorov和N.Bason共同一起获得该年度的Nobel物理奖。 1981年,Schawlow也因其对激光光谱的贡献荣获该年度的Nobel物理奖。Townes说:“这项奖对Schlwlow来得太迟。” Schawlow回顾这项发明说“我们想到了它的通信和科学应用,而没有将它保留在心中。如果这样做,会妨碍我们做出激光发明。”
B. 能够( )叫光源,人类制造的最常用的光源是美国发明家()发明的()
发光的物体叫光源
爱迪生
电灯泡
C. 人类制造的光源
迄今为止人类制造出来的最常用的人造光源是白炽电灯,它是美国发明大王爱迪生在1878年发明的.
故答案为:白炽电灯;爱迪生.
D. 人造光源的进化史
你好楼主!
最早用火生光的人是北京人.最初,原始社会的人类就像野兽一样,一群群地住在深深的洞穴中。他们采集植物的根茎和野果子,捕捉小动物,靠生吃这些东西过日子。那时候,原始人和大自然斗争的本领还很小,他们常常挨饿,还要躲避猛兽的伤害。实在弄不到食物的时候,甚至还会发生人吃人的事情。原始人并不甘心过这样的苦日子,他们认识着周围的世界,增强自己改造自然的本领。生活也在改善着,不过实在慢得很,几千年、几万年也看不出什么大的变化。
可是,自从原始人发现了火,又学会使用火以后,他们生活的面貌就改变得比较快了。火对人类的发展起了很大的作用,这一点从许多古老的传说中也能看出来。中国古代流传着燧人氏钻木取火,教人熟食的故事。希腊神话中也有一个给人类带来光明的神,他叫普罗米修斯。
传说,是普罗米修斯从主神宙斯那里盗取了天火,送给人们以后,人类才学会了用火。普罗米修斯却因此触怒了宙斯。宙斯吩咐威力神和暴力神,用铁链把他牢牢地锁在高加索的悬崖绝壁上。每天,派一只鹫鹰去啄食他的肝脏。可是,肝脏无论被吃掉多少,马上又长了出来。普罗米修斯忍受着无休止的痛苦,始终不肯屈服。后来,力大无比的英雄海格立斯射死了鹫鹰,才把他解救出来。
这是一个神话。火当然不是普罗米修斯从天上偷下来的。自然界本来就存在着火。但是,在100多万年以前,火还是一种使人类祖先感到害怕的自然现象。普罗米修斯为人类取火的神话,反映了古代人对于认识和掌握火的渴望,表现了他们对英雄无私无畏精神的崇敬。
人类是在和大自然的长期斗争中,学会使用火的。
起初,原始人吃够了火的苦头。大火烧毁了他们生活的森林,害得他们四处奔逃。有不少人甚至葬身火海。但是,坏事也能变成好事。一场大火过后,原始人找到许多烧死的野兽。他们毫不费力地填饱了肚子,还有了一个重大发现:烤熟的肉比生肉好吃得多。火的余烬使人感到暖烘烘的,大家都舍不得离开它。火能取暖,这是人们对火的又一个认识。这样,年纪大的人试着把火种引进山洞。他们慢慢懂得,把火种放到枯枝败叶上,会燃起更大的火。丢进去的柴越多,火烧得越旺。火堆使阴冷的洞穴又暖又亮。更使原始人惊喜的是,有了火,和人类抢洞穴的野兽也不敢闯进来了。
人类就这样逐渐学会了用火取暖、照明、烧烤食物和驱赶野兽。世界上最早使用火的人,是生活在大约170万年前的中国元谋猿人。1965年,几位年轻的地质工作者在云南省北部元谋县,发现了这种猿人的化石和他们烧剩下的大量的炭屑。原始人在使用火的时候,也逐渐学会了保存火种。50万年前的北京猿人已经具有管理火和保存火种的能力。
人类制造火,大约是从旧石器时代中期开始的。在打制石器的时候,石头相互撞击,经常会发出火花。一次、两次、千百次,也没有引起人们的注意。偶然,有人用黄铁矿或赤铁矿打击燧石,迸出的火花落在干燥的树叶堆上竟然点着了它。人们受到了启发,找来同样的石块,一次又一次地试验,终于学会了用撞击法取火。到了旧石器时代的末期,人们又发现了摩擦取火,用两块木头相互摩擦,发出火来。这就使火的使用更加方便和广泛了。人类在征服自然的过程中,把神话变成了现实,他们不必再像普罗米修斯那样历尽艰辛、舍身盗火了。
火的制造是一个伟大的发明,恩格斯把这看做是“人类历史的开端”。
有了火,就能经常吃到熟食,这不但增强了人类的体质,促进了人脑的发达,而且扩大了人类食物的来源。许多豆类,生吃有毒,熟食对人体有益。生鱼很难下咽,用火烧熟就变成美味的食品。
火的使用帮助人们更密切地合作。原始人成群结队外出打猎,有时候会遇见非常凶猛或数量很多的野兽,一群人很难对付。火就成为一种求援的信号。火光、浓烟把更多的人召唤来参加围猎。这种用火作信号的联络办法,人类曾经长期采用。中国古代,在万里长城上修筑了烽火台,每座相隔一定距离。发现敌人入侵,一台燃起火把,邻近的一些台上也跟着立即举火报警。这样,就可以很快告诉全线士兵作好准备。直到现代,人们在遇到危难的时候,还常常用火作为一种报警、求救的方法。
最重要的是,有了火,金属的发现和冶炼成为可能了。人类最先学会了炼铜,用铜制造工具。后来,人们无意中把铜矿和锡矿一块儿冶炼,得到了一种更坚硬的合金,这就是青铜。在发现金属铁以前,青铜成了人类用来做工具和武器的最好材料。人们广泛使用青铜的时期,叫做青铜时代。
铜矿、锡矿比较稀少,所以青铜器也不能大量制造。铁矿差不多到处都有,可是冶炼它需要很高的温度。所以人们先发明了炼铜,然后才学会了炼铁。
学会制造青铜器和铁器以后,人类征服自然的能力大大提高,和石器时代根本不能相比了。特别是铁器的使用,很快改变了人类生产的面貌,推进了古代社会的进步。所以恩格斯把古代民族所经历的铁器时代称为“英雄时代”。
由石器时代过渡到青铜器和铁器时代,火的发明和使用是关键。从这里我们可以体会到,火的发明对人类的发展有着多么大的功劳啊!
E. 光源的发展史
一、 概论
光源的发展史:
照明的最佳光源是太阳光。太阳以可见的光谱提供光线,千百年来,人们的眼睛已经熟悉了这种光谱。现在人类已经开始重视对日光源的应用,一些创新的技术如侧窗、天窗、光栅板和光线管道等,可将日光引入大楼内部,作为主要的照明光源。
人工光源分物理光源与电光源
物理光源主要是从人工取火开始,人工取火是一件意义十分重大的发明。恩格斯说:“就世界性的解放作用而言,摩擦生火还是超过了蒸汽机,因为摩擦生火第一次使人支配了一种自然力,从而最终把人同动物界分开”(《马恩选集》第3卷154页)。从这儿可以看出照明对人类的文明的意义有多么重大。
钻木取火是最古老的取火方法,据说是在上古时期,西方荒远的地方有一个遂明国,终年暗无天日,唯一靠一棵大树闪闪发光照明全国。后来一个聪明的人发现,是一些形状象鹗的长脚爪、黑脊背、白肚子的大鸟在啄树干,一啄的顷间便放射出灿烂的火光。这人反复思绪,就用树支试钻,不一会就发热冒烟而后起火,从此,真正的火就产生了,遂明国也变成了光明的国度。人们为了感谢这位钻木取火的发明者,就称他为“燧人”。
1879年,爱迪生最先成功发明的是白炽灯。现代的白炽灯是将电流通过一小圈钨丝,使钨丝受热而发亮。白炽灯是照明领域最成功的产品。目前在几乎所有家用照明应用中占主导地位。然而由于白炽灯只能将约二十分之一的电能转化为光能,它的效率很低。
托马斯爱迪生为了设计这种新发明以替代旧有的煤没灯以及汽灯,他和他的同事们试用了上千种不同质料的灯丝,同时也把原设计做了上千次的个性在1879年的一次实验中,他们终于获得了成功。他们在一个抽掉了空气的灯光中放入一段碳化的棉线做灯丝,结蛤洒泡连续发光13小后灯丝才被烧断。现代灯泡使用的是更为耐久的用钨做的灯
灯具的发展史:
远古时代,世人没有灯具,没有火种。而黑夜从来不是人类的朋友,它桎梏着先民们原本低级的生存活动,也为野兽的肆虐和侵袭制造了可乘之机……这一切,因火的使用而发生了翻天覆地的革命:火,结束了“茹毛饮血”的时代,驱散了虫豸和野兽,也消减着人们内心深处的恐惧和忧患;同时,人类渐渐地有意识地固定火源,而这些用来固定火源的辅助设备经过不断改进和演变,也就出现了专用照明的物事——灯具。
人类社会自钻木取火以来,经历了制造和使用动物油灯、植物油灯、煤油灯到白炽灯、日光灯的漫长历史过程。
灯具所要完成的工作是将光源发出的光线经灯具控光器件后按预定的要求分配到需要的方向中去。一般控光方式后有反射式,透射式和反射——透射式。现代灯具的三大构件为电光源、灯罩和管架。灯罩的作用是十分明显的,它不仅能够提高光量的利用率、保护光源和视力,而且作为一种装饰品,创造着现代高度的审美情趣。
灯具造型追求艺术性与科学性的有机结合 ,灯具造型除了功能合理外,还应有美化环境、装饰建筑、创造气氛的作用 。灯具造型设计既要彩现代科学技术成果,还要体现文化特色,要把科学性和艺术性有机地结合起来 ,而不能片面追求科学性(功能性)或艺术性。
特别是当今流行的 "建筑化" 照明,把发光器件 (光源)和建筑构件(顶棚、梁、柱墙和 地面等)及室内设施(写字台、家具、吊扇等)融为一体,有仅使用权照明灯具的内涵不断深化与扩展,而且形式多种多样,让人耳目一新。
照明灯具的设计技术水平正不断提高。灯具设计软件,即CAD将逐步推广并普及化。在理论上,应用场论来设计灯具的[L]=[S]X[O]方程可望求解。按场论概念分析,灯具改变光源的光分布,用[S]表示光源的光场,[O] 为灯具光学系统的光场,[L]为灯具的光分布的光场。
未来灯具的 光学设计、热学设计、安全设计、机械与工艺设计的科学化程度将大大提高,可用正行或逆行光路法和FIELD法计算配光技术;温度场分布、热流模型和气流分布等研究成果及技术,特别是灯具系统化设计的理论和技术 。将得到推广和应用。
当今的灯具不仅要有最 佳的内在质量,而且还要简洁、明快、美观大方和安全经济,以满足人们生活、生产和文化娱乐的要求 ,为人们提供一个最佳的视觉光照环境。
以往室内照明灯具的艺术化实例甚多 ,并给人美的享受和留下了深刻的印象;而工厂和道路照明功能性很强的灯具 ,近年来也悄悄地发生变化,国际上近年来推出的艺术路灯和工矿灯,不仅功能合理,而且具有很高艺术观赏价值。
光的传播
当光线到达一表面,其中一部分被反射,一部分被吸收,还有一部分透射过去。反射面可以像镜子一样光滑,或者像涂漆的表面一样将入射光散射。吸收光通常被转化成热量。没有被反射或吸收的部分则透过表面。
光源与灯具的光学设计应用以上光线传播的方式来创造想要得到的效果。
F. 探照灯是谁发明的
黄履庄(1656年—?)发明了“瑞光镜”。这种瑞光镜可以起到探照灯的作用。 欧洲人1779年才制成探照灯。
拓展:黄履庄(1656年—?)清顺治、康熙年间扬州人,发明了“瑞光镜”。这种瑞光镜可以起到探照灯的作用。 在我国,明末就有探照灯的记载,黄履庄的发明,对其有很大改进,他大大增加了凹面镜的尺寸,最大的直径达五六尺。 《虞初新志·黄履庄传》记载道:“制法大小不等,大者五六尺,夜以灯照之,光射数里,其用甚巨。冬月人坐光中,遍体升温,如在太阳之下。”由于当时只能是蜡烛之类的光源,凹面镜的口径大,它所能容纳的光源也就大,这就使得人们可以提高光源强度,这样经过反射形成平行光以后,照在人身上就有“遍体生温”的感觉,亮度也大大增加了。
G. 迄今为止人类制造出来的最常用的人造光源是______,它是美国发明大王______在1878年发明的
迄今为止人类制造出来的最常用的人造光源是白炽电灯,它是美国发明大王爱迪生在1878年发明的.
故答案为:白炽电灯;爱迪生.
H. 能够怎么样的叫光源人们最常用的光源是美国发明家谁发明的
发光的物体叫光源
爱迪生
电灯泡