㈠ 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。
㈡ 人工光源的发展过程
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
㈢ 怎样查复旦大学电光源研究所论文及成果
怎样查复旦大学电光源研究所论
肯定知道更多,好事情的
㈣ 我国古代在光学取得成就
小孔成像
两千多年以前,我国学者韩非,在他的书里记载了一个有趣的故事:有人请了一个画匠为他画一张画。三年以后,画匠告诉他:“画成了!”他一看,八尺长的木板上只涂了一层漆,什么画也没有,便大发脾气,认为画匠欺骗了他。画匠说:“请你修一座房子,房子要有一堵高大的墙,再在这堵墙对面的墙上开一扇大窗户。把木板放在窗上,太阳一出来,你在对面的墙上就可以看到一幅图画。”他半信半疑,照画匠的话去办。果然,在屋子的墙壁上出现了亭台楼阁和往来车马的图象,好像一幅绚丽多彩的风景画。尤其奇怪的是,画上的人和车还在动,不过都是倒着的!
大约两千四五百年以前,我国的学者—-墨翟和他的学生,做了世界上第一个小孔成倒像的实验,解释了小孔成倒像的原因,指出了光的直线进行的性质。这是对光直线传播的第一次科学解释。《墨经》中这样纪录了小孔成像:
“景到,在午有端,与景长。说在端。”
“景。光之人,煦若射,下者之人也高;高者之人也下。足蔽下光,故成景于上;首蔽上光,故成景于下。在远近有端,与于光,故景库内也。”
这里的“到”古文通“倒”,即倒立的意思。“午”指两束光线正中交叉的意思。“端”在古汉语中有“终极”,“微点”的意思。“在午有端”指光线的交叉点,即针孔。物体的投影之所以会出现倒像,是因为光线为直线传播,在针孔的地方,不同方向射来的光束互相交叉而形成倒影。“与”指针孔的位置与投影大小的关系而言。“光之人,煦若射”是一句很形象的比喻。“煦”即照射,照射在人身上的光线,就像射箭一样。“下者之人也高;高者之人也下”是说照射在人上部的光线,则成像于下部;而照射在人下部的光线,则成像于上部。于是,直立的人通过针孔成像,投影便成为倒立的。“库”指暗盒内部而言。“远近有端,与于光”,指出物体反射的光与影像的大小同针孔距离的关系。物距越远,像越小;物距越近,像越大。
《墨经》在两千多年前关于针孔成像的描述,与今天的照相光学所讲的是完全吻合的。
㈤ 最近最前沿的科学成果
字数有限,内容无限啊,就捡几条吧,内容也有删减的。
新生哺乳动物心脏受损后能自愈【医学】
美国德州大学西南医学中心的研究人员在2月25日出版的《科学》杂志上报告说,老鼠实验表明,新生哺乳动物的心脏在受损后完全能够自我愈合,这一发现可为治疗人类心脏病提供新的思路。
实验中,研究人员将刚出生一周的小鼠15%的心脏切除,结果发现,在3周内,受损的心脏重新完好地长出来,其外观和功能与正常心脏无异。研究人员认为,仍在跳动的未受损的心脏细胞,也就是心肌细胞,是新生细胞的主要来源。这些心肌细胞会停止跳动一段时间并且分裂,从而为心脏提供新鲜的心肌细胞。
“心脏病是发达国家威胁人们健康的头号杀手,这是我们在寻找心脏病治疗方法的道路上迈出的重要一步。”该研究报告作者之一、内科医学助理教授希沙姆·萨迪克说,“我们发现,新生哺乳动物的心脏能够自我修复,它只是在发育老化的过程中忘记了这一技能。目前的挑战是要找到一种方法来帮助成年后的心脏回想起如何重新进行自我修复。”
此前的研究已经证明,一些能够重新长出鳍和尾巴的鱼类和两栖类动物等低等生物也可以部分再生其受损的心脏。“相比之下,成年哺乳动物的心脏缺乏这种重新长出失去的或者受损的组织的能力,其结果是,当心脏出现损伤时,比如心脏病发作后,心脏就会变得越来越虚弱,最终导致心脏衰竭。”萨迪克说。
报告的另一位作者、分子生物学家埃里克·奥尔森博士说,成年后的心脏在发生损伤时无法再生,这是心血管医学领域面临的一个主要障碍。而这项工作表明,在出生后的一段“窗口期“内,哺乳动物的心肌再生是有可能的,只是这种再生能力随后就失去了。有了这些认识,未来将可以通过药物、基因或者其他方法以唤醒成年老鼠乃至成人的心肌再生能力。
研究人员表示,他们下一步将趁心脏仍具备再生能力时对这个短暂的“窗口期”加以研究,并找出心脏是如何以及为什么会在生长发育的过程中“关闭”这一非凡能力的答案。(来源:科技日报 陈丹)
兰州重离子冷却储存环成功加速83号元素铋 【物理&化学】
文章来源:近代物理研究所 发布时间:2011-02-25
2月25日,中科院近代物理研究所科技人员在兰州重离子研究装置(HIRFL)冷却储存环(CSR)主环上成功实现了83号元素铋离子(209Bi36+)束流的冷却累积并加速到每核子能量170MeV,铋离子是继C,Ar,Ni,Kr和Xe等之后,HIRFL-CSR新加速的最重的离子。重离子209Bi36+束流的成功加速,既验证了HIRFL-CSR的极重离子加速能力,也是我国重离子加速器技术进入世界先进行列的重要标志之一。
铋金属颗粒在超导ECR离子源SECRAL中被加热蒸发,并在等离子体中电离产生209Bi36+离子,引出形成束流。209Bi36+束流经HIRFL-SFC回旋加速器加速到每核子能量1.9MeV,在主环(HIRFL-CSRm)中经9秒累积到~2.5×107个离子,加速后能量达到每核子能量170MeV(单离子动能35.5GeV)。下图为HIRFL-CSR主环加速209Bi36+束流过程中离子电流监测器DCCT上的监测信号。
研究实现原子间单量子能量交换 【物理】
据美国物理学家组织网2月23日报道,美国国家标准研究院物理学家首次在两个分隔的带电原子(离子)之间建立了直接运动耦合,实现了原子之间的单量子能量交换。这一技术简化了信息处理过程,可用于未来的量子计算机、模拟技术和量子网络中。相关研究发表在2月23日的《自然》杂志上。
研究人员解释说,他们让两个铍离子在电磁势阱中震荡进行能量交换,这一交换中是以最小能量单位——量子来进行的。这意味着离子被“耦合”在一起,表现出像宏观世界中如钟摆、音叉那样的“和谐震荡”,做重复的来回运动。
实验利用了一种单层离子势阱,并将其浸在液氦浴中冷却到零下269摄氏度。离子之间相隔40微米,漂浮在势阱表面。势阱表面装有微小电极,让两个离子靠得更近,以便产生更强的耦合作用。超低温度可以抑制热量,避免扰乱离子行为。研究人员在势阱上放了震荡脉冲来检测铍离子频率。
研究人员还用激光制冷减弱两个离子的运动,再用两束反向紫外激光束将一个离子进一步冷却到静止状态,调节势阱电极间的电压,就开启了耦合作用。经测量,离子的能量交换每155微妙仅有几个量子,而达到单个量子交换时频率更低,间隔为218微秒。从理论上讲,离子之间这种能量交换过程能一直持续,直到被热量打断。
“首先,一个离子轻微震动而另一个静止,然后震动传给了另一个离子,它们之间的能量运动是一个最小的能量单位。”论文第一作者、美国国家标准技术研究院博士后研究员坎顿·布朗说,“我们可以调节耦合作用,影响能量交换的速度和程度,还能控制耦合作用的开启或终止。”用电极电压来调整两个离子的频率,让它们离得更近,耦合作用就开始了。当两个离子频率最接近时,耦合作用最强。由于正电荷离子之间的静电作用,它们之间倾向于互相排斥。耦合使每个离子都具有了两个电子的特征频率。
在未来的量子计算机中,上述技术可用于解决量子系统的复杂问题,破解当今使用最广的数据加密编码。不同位置的离子直接耦合可以简化逻辑运算,有助于校正运算过程错误。该技术还可能用于量子模拟,以解释复杂量子系统如高温超导现象的原理机制。
研究人员还指出,类似的量子交换作用可以用来连接不同类型的量子系统,如离子和光子,在未来的量子网络中传递信息,如势阱中的离子可以在超导量子比特(昆比特)和光子比特之间作“量子转换器”。(来源:科技日报 常丽君)
英特尔新型连接技术最大数据传输速率可达10Gb/s 【信息】
据英国广播公司(BBC)2月24日报道,美国芯片制造商英特尔公司推出了新型高速连接技术雷霆(Thunderbolt),其理论最大数据传输速率可达10Gb/s,该技术有望给用户带来高速数据传输和高清屏幕显示。
雷霆技术即2009年英特尔发布的光锋(Light Peak)技术。光锋技术是一种用于将计算机及其它设备连接在一起的接线,它不仅像USB连接那样可以传输文件,而且还可以传送视频和网络信号,这些数据的传输过程需要由Intel的一款功能芯片负责管理。雷霆技术则由一个英特尔控制芯片驱动,使用小型连接口。
然而,雷霆技术目前还无法达到其理论最大传输速率,因为英特尔公司现在采用的是铜线而不是光纤光缆。不过,英特尔表示,未来雷霆技术将使用光纤,届时该技术甚至有望达到100Gb/s的传输速率。
英特尔称,雷霆技术的设计目的是为了满足高清媒体创造者的需求。雷霆技术可提供更快的数据传输速度,不到30秒即可传输一部完整的高清电影;该技术也能同时传输多种信号类型,使显示器、外设等能共用一条光缆,以此减少用户将各种电脑设备连接在一起所需要的光缆数量;培育出开发和使用PC的新方式等。
英特尔全球副总裁邓慕理表示:“处理高清媒体内容是当前电脑用户最关注的任务之一,雷霆技术为专业人士和普通消费者提供了更快、更方便处理这些内容的新方式。”
福雷斯特公司的分析师莎拉·罗特曼·艾普斯表示,“雷霆技术并非消费者一直翘首以盼的创新技术,但它是消费者心仪的技术之一,尤其在传输视频方面,拥有独特的优势。”
雷霆技术的出现让消费者对USB3和火线接口(Firewire)等其他连接标准的未来提出了质疑。雷霆技术的数据传输速度为10Gb/s;Firewire400的速度是400Mb/s,Firewire800为800Mb/s;USB2为480Mb/s,USB3为3.2 Gb/s。
苹果公司将成为首个使用雷霆技术系统的电脑制造商,苹果将在其笔记本电脑上装配该系统。
激光压制观瞄系统 【军事】
高能激光一直被视为21世纪最有前途的武器,并以其远射程和强大杀伤力得到各军事强国的追捧。中国的军用激光技术发端于上世纪60年代,目前已经取得一定的应用成果。今年9月出版的台湾《全球防卫杂志》为此特别撰文,介绍了大陆激光武器的装备和使用情况。
文章指出,得益于数十年经验的积累,中国大陆目前研发的激光武器约有七八种,其中又以配备舰艇及陆战兵器的战术性激光武器为多。这类“轻量级”激光武器的代表作,当属配备于99式主战坦克上的“激光压制观瞄系统”。
从外观来看,该系统由主控电脑、激光发射器、热成像仪和干扰机组成,通常安装在坦克炮塔左后方的旋转平台上,车长与炮长均可操作。据估测,该设备能够持续发射100兆焦左右功率的蓝绿激光,其威力足以烧伤2公里以外敌军士兵的视网膜,或直接给对方的光电设备造成毁伤。
激光武器研制
“激光压制观瞄系统”拥有被动和主动两种工作状态。当系统处于被动模式时,主要依靠告警设备感知敌军方位,并由干扰机射出一束较弱的激光以标定目标位置;经电脑确认之后,激光束的功率骤然增强从而对目标形成“硬杀伤”。如果开启主动模式,该系统则首先借助低能量脉冲对可疑区域实施扫描,一旦识别出对方观瞄仪器镜头所反射回的微光便自动开火将其摧毁。换言之,“搜寻并消灭”就是对其作战使命的最简单概括。
基于“激光压制观瞄系统”的致盲效用,某些人曾将其视作有违人道的兵器。对此,曾任美国陆军总参谋长的维克汉将军在接受国会质询时明确表示:“战争总会致人死伤,即使激光武器让敌军士兵瞎眼,这也总比要了他们的命强。”
事实上,美俄两国早就开发了功能类似的激光武器系统,但将其与主战坦克相结合却是中国的首创。文章根据大陆媒体的公开报道判断,“激光压制观瞄系统” 已相当成熟,技术上居于世界领先地位。不过,受制于激光本身的物理特性,这种武器在实战中仍会受到雨雾等不良气候的影响,若对手使用反射涂层、护目镜等对抗手段,它的杀伤力也会打些折扣。
德国科学家发明“思动车” 可仅凭意念开车【运输】
据英国媒体2月22日报道,德国科学家日前发明的一套无线装置能将普通汽车变成名副其实的“思动车”,驾驶员真的可以不动手脚、仅凭意念就“开”着汽车到处走。
这组系统由德国柏林自由大学的科学家研制。首先,要在普通汽车上配备摄像机、雷达和激光传感器,这些装置能够完整拍下汽车周遭的环境;其次,驾驶员要戴上装有16个感应器的特制头盔,主要用来捕捉大脑发出的信号。
一切准备就绪后,安装在汽车上的计算机就能解读这些来自大脑的信号,再将命令执行到汽车上。在第一次试验中,“思动车”已经能够按照驾驶员的意思,朝左开或是朝右开。在第二次试验中,“思动车”成功执行了加速和减速的命令。
不过科学家承认,“思动车”技术还远未发展成熟,想让其上路还需一段时日。
南非地下发现地球“最古老的水” 存在约20亿年【环境?】
由德国、加拿大等国科学家组成的研究小组日前宣布在南非地下约3000米的岩缝中发现了被测定已存在了约20亿年的地下水,这很可能是地球上目前已发现的最古老的水。
研究人员是在南非重要的金矿产区韦特瓦特斯兰德盆地进行钻探时发现上述地下水的。此外,研究人员还在南非岩缝水中发现了在完全与世隔绝的生态环境中仅靠吸收岩石解析到水中的无机矿物能量为生的微生物。德国科学家称它们很可能是地球上最古老的生命形式之一。
新型纳米粒子或可用于疫苗安全递送 【纳米技术】
美国麻省理工学院(MIT)的工程师日前设计出一种新型纳米粒子,有望实现对诸如艾滋病、疟疾等疾病的疫苗进行安全有效的递送。研究结果公布在2月20日的《自然—材料学》(Nature Materials)上。
这种新型纳米粒子由一种可携带仿病毒合成蛋白的同轴脂肪球组成。文章通讯作者达雷尔·欧文(Darrell Irvine)称,该合成粒子可引发强烈的免疫反应,其效果可与活体病毒疫苗相媲美,但比活体病毒疫苗更安全。
在这项研究中,Irvine与同事尝试使用该纳米粒子对小鼠体内一种被称为卵清蛋白(ovalbumin)的蛋白质进行递送。他们发现低剂量疫苗产生的三种免疫作用引发了强烈的T细胞反应——小鼠体内达30%的杀手T细胞对疫苗中的蛋白产生特异性。Irvine表示,这种程度可算得上是由蛋白疫苗引发的T细胞反应中最强烈的一种了,完全可以比拟活体病毒疫苗的引发程度,而且,我们无需担心活体病毒带来的安全问题。重要的是,这种纳米粒子还能引发抗体反应。
目前,除了正在进行的小鼠体内疟疾疫苗递送研究,Irvine和同事还在研究开发针对癌症疫苗和艾滋病疫苗递送的纳米粒子。(科学网 张笑/编译)
相关仪器:90Plus/ZetaPals型高分辨zeta电位及激光粒度分析仪 JEM2100型透射电镜 流式细胞仪
完成人:达雷尔·欧文课题组
实验室:美国麻省理工学院材料科学与工程系、生物工程系、科赫综合癌症研究所 霍华德·休斯医学研究所 贝勒医学院国立大分子成像中心 波士顿拉贡研究所
科学家或发现新乳腺癌致癌基因 【医学】
有望藉此开发更有效的乳腺癌治疗手段
乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,其发病常与遗传有关。最近,英国和加拿大的研究人员合作研究发现,一种名为ZNF703的基因过度活跃,会导致乳腺癌。研究人员称,这是科学家5年来发现的首个乳腺癌致癌基因,对于乳腺癌的治疗极具意义。相关研究成果发表在2月18日《欧洲分子生物学学会—分子医学》(EMBO Molecular Medicine)上。
由英国剑桥大学和加拿大不列颠哥伦比亚大学的研究人员组成的研究小组,使用微阵列芯片技术,同时对大量的细胞组织样本测试,通过乳腺癌肿瘤细胞与正常健康细胞中基因活性的对比,他们发现,一种名为ZNF703的基因在雌激素受体阳性乳腺癌肿瘤中极其活跃。通过分析,研究人员判定,ZNF703是一个新的雌激素受体阳性乳腺癌驱动基因。
研究人员认为,测试ZNF703基因活性,有助于判断癌症病人肿瘤发展情况,据此可设计针对性治疗方案。而这一发现如经更大规模的研究获得证实,将为开发出新的以ZNF703基因为标靶的癌症治疗手段铺平道路。
研究论文首席作者、英国剑桥大学的卡洛斯·卡尔达斯教授指出,通过测试这种基因的活跃程度,可使医生了解标准激素疗法,如使用它莫西芬(一种抗雌激素)或者芳香酶抑制剂是否有效,从而帮助医生确认符合病人病情的针对性药物。
英国癌症研究所的莱斯利·沃尔克博士则表示,ZNF703是5年来发现的首个乳腺癌致癌基因,对于开发新的乳腺癌治疗药物十分重要,希望能藉此开发出更有效的癌症治疗手段。(来源:科技日报 刘海英)
自由电子激光器【军事】
美海军利用新型激光器在数秒内击落巡航导弹
2011年2月21日 10:34
据sify网2011年2月19日报道,美国海军创造激光武器的新世界纪录,其利用新型高精度天基激光器,在数秒的时间内击毁巡航导弹。
据福克斯新闻报道,在海军研究局的协调下,科学家持续向原型加速器注入500千伏液体,直到其达到320千伏的极限电压,从而创造了新的世界纪录。
自由电子激光器电子枪注入器系统主任表示,“这是一个创新的方法,以前世界上还没有用过这种方法。”
当被问及此次试验对海军的意义时,海军研究局项目经理表示,这更快了自由电子激光技术向更新、更强的方向发展。
“军方目前使用的多为晶体、玻璃固体激光器,以及利用有毒液体材料的化学激光器。而自由电子激光器不同于以上两种激光器,只需要注入器内部产生的电子。这个过程需要能量的不断循环。换言之,它比现役的舰载武器都更节能,不会降低舰船的航行速度。”他表示。
目前,自由电子激光器技术需要将加速器置于足球场大小地下仓库,在一个小型体育馆大小的空间里,还充满了各种管线、导体、电缆。
海军目前需要确定如何利用电子束转化成激光射线,以及如何小型化加速器,以装备于驱逐舰。
介绍一下自由电子激光器
自由电子激光器(Free Electron Laser,简称FEL),顾名思义,是利用自由电子工作的激光器。即发出受激辐射的电子并不束缚在原子内,一般是以高能电子束的形式处于加速器中。它被公认为继同步加速辐射后的第四代光源。本文从同步加速辐射开始,着重介绍其原理,分析自由电子激光相比前几代同步加速辐射的继承和超越,并简要介绍我国在该领域的研究。
同步加速辐射
同步加速辐射是高能电子(或其他带电粒子)束流打入垂直方向的磁场,电子受Lorentz力偏转,沿轨迹的切线方向发出的辐射。省略复杂的物理学分析若干,可以求得单个电子的总辐射功率取决于两个参数:电子束能量和偏转磁场的强度。在现有的加速器水平上,其亮度可以较旋转阳极X射线管的峰值高出10个量级。
对其圆周运动的给定含时问题作Fourier的频域分析,可得其光谱特性。辐射的频谱分布是平滑连续的
除去以上所述的高通量、高亮度以及频谱宽广连续且可以计算的特点外,同步加速辐射还有如下特点:
高偏振性。在轨道平面内为线偏振,在其他平面内为椭圆偏振。一般X光光源没有此性质。
准直性好。辐射集中在轨道平面附近张角为很小的范围内。
脉冲时间结构。光脉冲长度为数十至数百皮秒,光脉冲间隔为纳秒至微秒量级,且非常固定。
超高真空洁净环境,保证了发出的光光谱的纯净性。
光源稳定。
如上述分析,将光从单个的二极磁场的转弯处引出,这就是第一代和第二代同步辐射光源的的结构特点。所不同的是,第一代光源只是寄生在高能加速器上,并非专用;而第二代光源则是专用机器。目前世界上在使用的第一代同步辐射光源约17台,而第二代同步辐射光源有23台之多。北京的正负电子对撞机上寄生的同步辐射光源(BSRF)属于第一代,而合肥的同步加速辐射装置(NSRL)属于第二代。
扭摆器和波荡器
第一二代同步辐射光源的都是平滑的连续谱。这虽然使其可以支持很大光谱范围内的实验,但是在一定意义上也限制了其辐射谱功率输出的极值。扭摆器(Wiggler)和波荡器(Unlator)等插入元件的引入,可以克服这一问题,使其在特定波长的辐射输出功率进一步提高。
扭摆器和波荡器实际上都是一组N极和S极周期相间的磁铁组成。它们安装在直线段真空盒的上下方。磁场沿z方向的分布呈正弦样式,而电子在上下相间的磁场里,也是作近似正弦曲线的扭摆运动。在每一小段圆周运动中,辐射仍然遵循上一节所述的规律。出光的方向均为z方向。
两者的区别是,扭摆器的磁场较大,但磁铁的周期数比较少。而波荡器的磁场较小,周期长度短,但是磁场的数目很多。
由于扭摆器的周期数不大,而周期又较长,因此从扭摆器产生的同步辐射特性基本上同从二极磁铁出来的辐射特性相同,仍然是光滑的连续谱。扭摆器的作用在于它能够局部的提供更大的磁场,所以辐射波长向短的方向移动,辐射功率也得到增强,同磁铁的周期数N_u成比例。
至于波荡器,它并不用来提高出射光子的特征能量,只是用来提高出射光子的数目。实际上,它应用了干涉原理:波荡器中得到干涉加强的光子,符合干涉加强条件,即要求电子相邻两个转弯的顶点位置,相差为光的波长的的整数倍。因为电子在波荡器中轴向前进速度非常接近光速,所以事实上电子和前向同步辐射的光子z方向上几乎同步运动。考虑到同步辐射的波列实际上有一定的长度,同一个电子在波荡器的不同磁场处发射的光实际上是可以互相干涉的。但是注意不同的电子发出的辐射因为初始相位不统一,故不能发生干涉;即光强正比于电子数N_c。
由于干涉加强只是对特定波长,所以插入波荡器后得到的基本上是单色光。同时,由于电子实际上在周期磁场中x方向振荡的幅度很小,所以其辐射角分布,在水平平面内也有进一步的集中。最重要的是,由于干涉效应,不同周期上产生的光部分相干地叠加在一起,结果使得同步辐射光的亮度成百上千倍的增加。
在设计专用的同步辐射光源上引入上述插入元件,就构成了第三代光源的基本特征,例如我国即将投入使用的上海光源(SSRF)。而随着插入元件的技术成熟,它也被广泛的应用于改进已有的同步辐射光源。例如合肥的同步辐射光源上就引入了扭摆器,将磁场提高到了扭摆器的6T,特征能量由0.517KeV提高到了2.585KeV,大大提高了性能。
自由电子激光
波荡器的引入,虽然应用干涉原理,极大的提高了亮度,但是辐射归根到底还是一种自发辐射。众所周知,受激辐射(就是我们通常所说的激光)相对于自发辐射来说有很多优点。问题是能否把受激辐射和同步加速辐射的原理结合起来。自由电子激光器正是这样一个成功的结合。
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……
㈥ 自然界中的光源有什么有什么又不是光源
本人获得过全国高中物理竞赛一等奖,大学中也是物理学相关专业,发言绝对权威。。
首先楼主问的是自然界的光源,人为制造的光源,如电灯,还有上面那个最长的答案最后引用别人的那3种光源中的后两种,激光和synchrotron,后者中文为同步加速器,这些都不算是自然界光源。
自然界光源按产生原理分只有两大类,第一是热效应光源,热效应光源又分为2类,一类是化学燃烧,一类是热核反应。燃烧是我们熟悉的分子重组的化学反映。而热核反应是以爱因斯坦质能关系式为理论基础的核裂变和核聚变反应。比如我们的太阳。有人说太阳是在燃烧,错,这个燃烧应该加双引号,太阳的燃烧其实是核聚变反应,同样质量的原料进行核聚变反应所产生的能量要比化学燃烧产生的能量高出亿万倍。这也就是为什么太阳的寿命长达150亿年的原因。
第二大类为生物能光源。主要由一些长期生活在黑暗处,比如深海之下的生物体内通过自身生物能和它的生物组织产生的光,虽然极其微小,毕竟也是光的另一种形态。
至于哪些不是光源,当然非此即彼。任何自身不能发光靠反射光线来刺激我们眼球的都不算光源。再也不要说月亮是光源这种傻话了。
㈦ 古人对光源是有哪些认识
光源自宇宙形成就有了,比如会发光的星体就是最早的光源。古人对光源的认识和利用,最初是从人造光源与自然光源,热光源与冷光源等开始的。
我国古代对光源的认识起步很早,并能及时充分地加以利用,是古代物理学方面的一项重要成果。
光源是光学研究的基本条件,我国古代对热光源与冷光源,自然光源与人造光源等方面都有一些值得称道的知识。
人造光源是随着人类的文明、科学技术的发展而逐渐制造出来的光源,按先后出现顺序分别有了:火把、油灯、蜡烛和电灯等。
作为自然光源,当然是以太阳为主,在夜晚还有月亮。取火方法的发明,使人们比较自由地获得了人造光源,那当然都是热光源。
在冷光源方面,不管对于二次发光的荧光还是低温氧化的磷光,我国古代都有不同程度的认识。
西汉时期的《淮南子》最早记载了梣木发光这件事。梣木含有某种化学物质,能发荧光。其水浸液在薄层层板上确实可以见到紫色、浅黄色等荧光。
《淮南子》的记载可以说是迄今所知对荧光现象的最早记载。此外,《礼记·月令》中也记载过腐败的草发荧光的事实。
对于磷光,《淮南子·汜论训》说道:“久血为磷。”高诱注认为,血在地上“暴露百日则为磷,遥望炯炯若燃也”。东汉时期著名的思想家、文学理论家王充的无神论著作《论衡》也指出:“人之兵死也,世言其血为磷。”
这些看法是正确的。因为人体的骨、肉、血和其他细胞中含有丰富的磷化合物,尤以骨头中的含量为最高。在一定条件下,人体腐烂后体内的磷化合物分解还原成液态磷化氢,遇氧就能自燃发光。
西晋时期文学家张华所著《博物志》一书对于磷光的描写,尤其细微具体。作者已经不再把磷火说成“神灯鬼火”,而能够细微地观察它,明确指出它是磷的作用。这不能不说是一种有价值的见解。北宋时期大科学家沈括《梦溪笔谈》也记载了一件冷光现象。
记述了化学发冷光与生物化学发冷光两种自然现象。前者是磷化氢,液体在空气中自燃而发光;后者咸鸭卵发光是由于其中的荧光素在荧光酶的催化作用下与氧化合而发光,而其中的三磷腺苷能使氧化的荧光素还原,荧光素再次氧化时还会发光。
明代诗人陆容《菽园杂记》也记载了荧光与几种磷光的现象,并指出了磷光与荧光都是不发火焰的,因此可以归为一类。
清代科学家郑复光对此有一段很精彩的记述:“光热者为阳,光寒者为阴。阳火不烦言说矣。阴火则磷也、萤也、海水也,有火之光,无火之暖。”认识又进了一步。
油灯
㈧ 中国古代光学成就
取火的方法和对火的认识
我国古代取火的工具称为“燧”,有金燧、木燧之分。金燧取火于日,木燧取火于木。根据我国古籍的记载,古时常用“夫燧”、“阳燧”(实际上是一种凹面镜,因用金属制成,所以统称为“金燧”)来取火。《周礼·秋官司寇》中就有“司烜氏,掌以夫燧,取明火于日”的记载。《庄子》中写道:“阳燧见日,则燃而为火。”王充的《论衡·乱龙篇》中明确指出:“今使道之家,铸阳燧取飞火于日。”古时人们在行军或打猎时,总是随身带有取火器,《礼记》中就有“左佩金燧”、“右佩木燧”的记载,表明晴天时用金燧取火,阴天时用木燧钻木取火。阳燧取火是人类利用光学仪器会聚太阳能的一个先驱。
讲到取火,古代还用自制的古透镜来取火的。公元前2世纪,就有人用冰作透镜,会聚太阳光取火。《问经堂丛书》、《淮南万毕术》中就有这样的记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”我们常说,水火不相容,但制成冰透镜来取火,真是一个奇妙的创造。用冰制成透镜是无法长期保存的,于是便出现用琉璃或玻璃来制造透镜。
对针孔成像和影的认识
公元前4世纪,墨家就做过针孔成像的实验,并给予分析和解释。《墨经》中明确地写道:“景到(倒),在午有端,与景长,说在端。”这里的“午”即小孔所在处。这段文字表明小孔成的是倒像,其原因是在小孔处光线交叉的地方有一点(“端”),成像的大小,与这交点的位置有关。从这里也可以清楚地看到,古人已经认识到光是直线行进的,所以常用“射”来描述光线径直向前。
北宋的沈括在《梦溪笔谈》中也记述了光的直线传播和小孔成像的实验。他首先直接观察鸢在空中飞动,地面上的影子也跟着移动,移动的方向与鸢飞的方向一致。然后在纸窗上开一小孔,使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上,沈括用光的直进的道理来解释所观察到的结果:“鸢东则影西,鸢西则影东。”
墨家利用光的直线传播这一性质,讨论了光源、物体、投影三者的关系。《墨经》中写道:“景不徙,说在改为。”“光至,景亡。若在,尽古息。”说明影是不动的(“景不徙”),如果影移,那是光源或物体发生移动,使原影不断消逝,新影不断生成的缘故(“说在改为”)。投影的地方,如果光一照,影子就会消失(“光至,景亡”),如果影子存在(“若在”),表明物体不动,只要物体不动,影子就始终存在于原处(“尽古息”)。
墨家对本影、半影也作了解释。《墨经》中有这样的记载:“景二,说在重。”“景二,光夹。一,光一。光者,景也。”意思是一物有两种投影(本影、半影),说明它同时受到两个光源重复照射的结果(“说在重”,“光夹”)。一种投影,说明它只受一个光源照射,并且强调了光源与投影的联系(“光者,景也”)。与此相连,墨家还根据物和光源相对位置的变化,以及物与光源本身大小的不同来讨论影的大小及其变化。
对面镜的认识
墨家对凹面镜作了深入的观察和研究,并在《墨经》中作了明确、详情的记载。“鉴低,景一小而易,一大而正,说在中之外、内。”“低”表示深、凹之意,“鉴低”就是指凹面镜;“中”是指球心到焦点这一段。说明物体放在“中之外”,得到的像是比物体小而倒立的;放在“中之内”,得到的像是比物体大而正立的。北宋沈括对凹面镜的焦距作了测定。他用手指置于凹面镜前,观察成像情况,发现随着手指与镜面距离的远近变化,像也发生相应的变化。在《梦溪笔谈》中作了记载:“阳燧面洼,以一指迫而照之则正,渐远则无所见,过此遂倒。”说明手指靠近凹面镜时,像是正立的,渐渐远移至某一处(在焦点附近),则“无所见”,表示没有像(像成在无穷远处);移过这段距离,像就倒立了。这一实验,既表述了凹面镜成像原理,同时也是测定凹面镜焦距的一种粗略方法。
墨家对凸透镜也进行了研究。《墨经》中写道:“鉴团,景一。说在刑之大。”“鉴团”即凸面镜,也称团镜。“景一”表明凸面镜成像只有一种。“刑”同形字,指物体,它总比像大。
我们的祖先,利用平面镜能反射光线的特性,将多个平面镜组合起来,取得了有趣的结果。如《庄子·天下篇》的有关注解《庄子补正》中对此作了记载:“鉴以鉴影,而鉴以有影,两鉴相鉴,则重影无穷。”这样的装置,收到了“照花前后镜,花花交相映”的效果。《间经堂丛书》、《淮南万毕术》中记有“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣。”表明很早就有人制作了最早的开管式“潜望镜”,能够隔墙观望户外的景物。
对虹的认识
虹是一种大气光学现象,从公元6世纪开始,我国古代对虹就有了比较正确的认识。唐初的孔颖达(574—648)曾概括了虹的成因,他认为“若云薄漏日,日照雨滴则虹生。”明确指出产生虹的3个条件,即云、日、“日照雨滴”。沈括对此也作过细致的研究,并作实地考察。在《梦溪笔谈选注》中写道:“是时新雨霁,见虹下帐前洞中。予与同职扣涧观之,虹两头皆垂涧中。使人过涧,隔虹对立,相去数丈,中间如隔绡縠,自西望东则见;盖夕虹也。立涧之东西望,则为日所铄,都无所睹。”指出虹和太阳的位置正好是相对的,傍晚的虹见于东方,而对着太阳是看不见虹的。
对虹有了认识之后,便可以人工造虹。8世纪中叶,唐代曾有过这样的试验:“背日喷呼水成虹霓之状”,表示背向太阳喷出小水珠,便能看到类似虹霓的情景。宋代的《毛诗名物解》中说过:“以水日,自侧视之,则晕为虹霓。”强调必需从侧面观察,才能见到虹霓。
㈨ 我国古代在光学方面的成就
取火的方法和对火的认识
我国古代取火的工具称为“燧”,有金燧、木燧之分。金燧取火于日,木燧取火于木。根据我国古籍的记载,古时常用“夫燧”、“阳燧”(实际上是一种凹面镜,因用金属制成,所以统称为“金燧”)来取火。《周礼·秋官司寇》中就有“司烜氏,掌以夫燧,取明火于日”的记载。《庄子》中写道:“阳燧见日,则燃而为火。”王充的《论衡·乱龙篇》中明确指出:“今使道之家,铸阳燧取飞火于日。”古时人们在行军或打猎时,总是随身带有取火器,《礼记》中就有“左佩金燧”、“右佩木燧”的记载,表明晴天时用金燧取火,阴天时用木燧钻木取火。阳燧取火是人类利用光学仪器会聚太阳能的一个先驱。
讲到取火,古代还用自制的古透镜来取火的。公元前2世纪,就有人用冰作透镜,会聚太阳光取火。《问经堂丛书》、《淮南万毕术》中就有这样的记载:“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生。”我们常说,水火不相容,但制成冰透镜来取火,真是一个奇妙的创造。用冰制成透镜是无法长期保存的,于是便出现用琉璃或玻璃来制造透镜。
对针孔成像和影的认识
公元前4世纪,墨家就做过针孔成像的实验,并给予分析和解释。《墨经》中明确地写道:“景到(倒),在午有端,与景长,说在端。”这里的“午”即小孔所在处。这段文字表明小孔成的是倒像,其原因是在小孔处光线交叉的地方有一点(“端”),成像的大小,与这交点的位置有关。从这里也可以清楚地看到,古人已经认识到光是直线行进的,所以常用“射”来描述光线径直向前。
北宋的沈括在《梦溪笔谈》中也记述了光的直线传播和小孔成像的实验。他首先直接观察鸢在空中飞动,地面上的影子也跟着移动,移动的方向与鸢飞的方向一致。然后在纸窗上开一小孔,使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上,沈括用光的直进的道理来解释所观察到的结果:“鸢东则影西,鸢西则影东。”
墨家利用光的直线传播这一性质,讨论了光源、物体、投影三者的关系。《墨经》中写道:“景不徙,说在改为。”“光至,景亡。若在,尽古息。”说明影是不动的(“景不徙”),如果影移,那是光源或物体发生移动,使原影不断消逝,新影不断生成的缘故(“说在改为”)。投影的地方,如果光一照,影子就会消失(“光至,景亡”),如果影子存在(“若在”),表明物体不动,只要物体不动,影子就始终存在于原处(“尽古息”)。
墨家对本影、半影也作了解释。《墨经》中有这样的记载:“景二,说在重。”“景二,光夹。一,光一。光者,景也。”意思是一物有两种投影(本影、半影),说明它同时受到两个光源重复照射的结果(“说在重”,“光夹”)。一种投影,说明它只受一个光源照射,并且强调了光源与投影的联系(“光者,景也”)。与此相连,墨家还根据物和光源相对位置的变化,以及物与光源本身大小的不同来讨论影的大小及其变化。
对面镜的认识
墨家对凹面镜作了深入的观察和研究,并在《墨经》中作了明确、详情的记载。“鉴低,景一小而易,一大而正,说在中之外、内。”“低”表示深、凹之意,“鉴低”就是指凹面镜;“中”是指球心到焦点这一段。说明物体放在“中之外”,得到的像是比物体小而倒立的;放在“中之内”,得到的像是比物体大而正立的。北宋沈括对凹面镜的焦距作了测定。他用手指置于凹面镜前,观察成像情况,发现随着手指与镜面距离的远近变化,像也发生相应的变化。在《梦溪笔谈》中作了记载:“阳燧面洼,以一指迫而照之则正,渐远则无所见,过此遂倒。”说明手指靠近凹面镜时,像是正立的,渐渐远移至某一处(在焦点附近),则“无所见”,表示没有像(像成在无穷远处);移过这段距离,像就倒立了。这一实验,既表述了凹面镜成像原理,同时也是测定凹面镜焦距的一种粗略方法。
墨家对凸透镜也进行了研究。《墨经》中写道:“鉴团,景一。说在刑之大。”“鉴团”即凸面镜,也称团镜。“景一”表明凸面镜成像只有一种。“刑”同形字,指物体,它总比像大。
我们的祖先,利用平面镜能反射光线的特性,将多个平面镜组合起来,取得了有趣的结果。如《庄子·天下篇》的有关注解《庄子补正》中对此作了记载:“鉴以鉴影,而鉴以有影,两鉴相鉴,则重影无穷。”这样的装置,收到了“照花前后镜,花花交相映”的效果。《间经堂丛书》、《淮南万毕术》中记有“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣。”表明很早就有人制作了最早的开管式“潜望镜”,能够隔墙观望户外的景物。
对虹的认识
虹是一种大气光学现象,从公元6世纪开始,我国古代对虹就有了比较正确的认识。唐初的孔颖达(574—648)曾概括了虹的成因,他认为“若云薄漏日,日照雨滴则虹生。”明确指出产生虹的3个条件,即云、日、“日照雨滴”。沈括对此也作过细致的研究,并作实地考察。在《梦溪笔谈选注》中写道:“是时新雨霁,见虹下帐前洞中。予与同职扣涧观之,虹两头皆垂涧中。使人过涧,隔虹对立,相去数丈,中间如隔绡縠,自西望东则见;盖夕虹也。立涧之东西望,则为日所铄,都无所睹。”指出虹和太阳的位置正好是相对的,傍晚的虹见于东方,而对着太阳是看不见虹的。
对虹有了认识之后,便可以人工造虹。8世纪中叶,唐代曾有过这样的试验:“背日喷呼水成虹霓之状”,表示背向太阳喷出小水珠,便能看到类似虹霓的情景。宋代的《毛诗名物解》中说过:“以水日,自侧视之,则晕为虹霓。”强调必需从侧面观察,才能见到虹霓。