物理学前沿专题剖析

物理学前沿专题剖析
物理学前沿专题剖析

《物理前沿专题》教学大纲

本课程教学大纲依据应用物理学专业2015版人才培养方案制定。

课程名称:物理前沿专题

课程代码:B1509121

课程管理:数理学院应用物理学教研室

教学对象:应用物理学专业

教学时数:总时数 32学时,其中理论教学 32 学时,实验实训 0 学时。

课程学分:2

课程开始学期:5

课程性质:专业教育拓展课程

课程衔接:(1)先修课程:无先修课程

(2)后续课程:多门专业课

一、课程教学目标及要求

本课程的教学的目标是:1、开阔本科高年级学生和研究生的物理学视野,使他们对物理学的各个前沿问题有一些初步的了解,以便于今后选择适合的研究或作领域;2、给学生今后的学习与研究提供一个向导;3、激发学生对物理学,特别是对基础物理学和理论物理学的热情,鼓励他们从事物理学教学与研究工作,为发展中国和世界的物理学做出项献。

二、教学内容及要求

第一专题信息技术前沿(发展趋势)

(一)教学目标

使学生对信息技术前沿(发展趋势)有比较深入的了解和掌握。

(二)知识点及要求

1. 低维半导体结构中量子信息基础研究

2.单个小量子结构物理

3.硅基光电子集成中的纳米结构设计及其基本物理问题和基本功能研究(三)教学重点与难点

重点难点:

低维半导体结构中的量子信息、单个小量子结构物理、硅基光电子集成中的纳米结构设计及其基本物理问题和基本功能

第二专题分子层面的信息技术及相关技术

(一)教学目标

使学生对分子层面的信息技术及相关技术有比较深入的了解和掌握。

(二)知识点及要求

1. 固态量子信息过程与分子电子器件

2.在分子层次上的基本问题与应用研究

(三)教学重点与难点

重点难点:

固态量子信息过程与分子电子器件

在分子层次上的基本问题与应用研究

学生掌握要点:

1. 固态量子信息过程与分子电子器件

2.在分子层次上的基本问题与应用研究

第三专题材料科学技术前沿

(一)教学目标

使学生对材料科学技术前沿有比较深入的了解和掌握。

(二)知识点及要求

1. 自旋电子学

2.有机固体材料的机理研究及设计与合成

3.半导体材料中与自旋有关的量子现象

(三)教学重点与难点

重点难点:

自旋电子学、有机固体材料的机理研究及设计与合成

、半导体材料中与自旋有关的量子现象

学生掌握要点:

1. 自旋电子学

2.有机固体材料的机理研究及设计与合成

3.半导体材料中与自旋有关的量子现象

第四专题超导理论和技术动态

(一)教学目标

使学生对超导理论和技术动态有更多的了解和掌握。

(二)知识点及要求

1. 现阶段超导理论和技术动态

2.超导理论和技术发展的方向

3.超高压下凝聚态物质的结构、性质与相互作用基本规律

4.多铁性材料及其多场耦合效应

(三)教学重点与难点

重点难点:

超导理论和技术、

超高压下凝聚态物质的结构、性质与相互作用基本规律

多铁性材料及其多场耦合效应

学生掌握要点:

1. 现阶段超导理论和技术动态

2.超导理论和技术发展的方向

3.超高压下凝聚态物质的结构、性质与相互作用基本规律

4.多铁性材料及其多场耦合效应

第五专题晶体、液晶、光子晶体----声子晶体

(一)教学目标

使学生对晶体、液晶、光子晶体----声子晶体,有更多的了解和掌握。(二)知识点及要求

1. 晶体

2.液晶

3.光子晶体----声子晶体

(三)教学重点与难点

重点难点:

晶体、液晶、光子晶体----声子晶体

学生掌握要点:

1. 晶体

2.液晶

3.光子晶体----声子晶体

第六专题等离子体技术前沿

(一)教学目标

使学生对等离子体技术前沿有更多的了解和掌握。(二)知识点及要求

1. 等离子体简介

2.等离子体物理学科发展简史

3.等离子体性质

4、等离子体中电磁场

5、磁场对等离子体的作用

6、等离子体的应用

7、热等离子体的应用

(三)教学重点与难点

重点难点:

等离子体性质、

等离子体中电磁场

磁场对等离子体的作用

等离子体的应用

热等离子体的应用

学生掌握要点:

1.等离子体物理学科发展简史

2.等离子体性质

3、等离子体中电磁场

4、磁场对等离子体的作用

5、等离子体的应用

6、热等离子体的应用

第七专题物理学在生物、生命科学中的重要作用

(一)教学目标

使学生非常明确的知道物理学在生物、生命科学中起着非常重要的作用(二)知识点及要求

1. 单分子操纵与单分子生物物理研究动态

2.蛋白质折叠的物理机制和复杂性表征的研究

3.蛋白质与DNA的相互作用

4、关于染色体结构与组装的研究动态

5、在现代生物和生命科学中所采用的最新研究手段

(三)教学重点与难点

重点难点:

单分子操纵与单分子生物物理

蛋白质折叠的物理机制和复杂性表征

蛋白质与DNA的相互作用

关于染色体结构与组装的研究

在现代生物和生命科学中所采用的最新研究手段

学生掌握要点:

1. 单分子操纵与单分子生物物理研究

2.蛋白质折叠的物理机制和复杂性表征的研究

3.蛋白质与DNA的相互作用

4、关于染色体结构与组装的研究

5、在现代生物和生命科学中所采用的最新研究手段

专业前沿讲座心得体会

专业前沿讲座心得体会 题目:专业前沿讲座心得体会 姓名:刘晓亚 班级:模具09-2班 学号:0901********

专业前沿讲座心得体会 以前去上学院的选修课总是抱着些应付的心态,然而这次的不同,我很喜欢听我们的这些优秀教授们讲授专业前沿上的东西,他们,金教授,郭教授,赵教授,官教授,高教授,周教授...在每次短短的两小节课中我都被他们研究的这些东西深深吸引着。虽然好多东西以我现在的水平还不能弄懂,但却让我看到我们专业的前景——只要努力学好知识,总有用武之地的。 由于时间限制和我们有限的知识水平,老师们都从大处着眼,为我们大概介绍了他们的研究方向和内容,同时还简单向我们介绍这些研究将来的实际意义,以及和我们模具锻压专业的联系。总体来说,也许理论上逻辑上的很专业的知识,我们没有学到多少,但老师们利用不到两个小时的时间,就基本上将一个新的领域在我们的脑海中勾勒了出来,使我们这些只知在学校死啃书本的同学也有机会现实了一回,真正了解到与百姓的生活有直接联系的科学研究。 各位老师不仅在学术领域给我们打开了新的窗户,使我们眼前一亮,也为我们介绍他们在工作学习中切身的体会及经验,提前向我们预警就业道路及工作生涯可能遇到的问题。 还记得当时有个老师在讲课前放了一段用纯英文介绍的视频,我记得当时老师说那个视频是他在欧美开一个会议时的开场视频,我很有感触,不仅是对专业上的,还有对英语上的,那个视频里的英语我大部分听不懂,原来自己的英语水平这么的有限,中国在走向世界,专业上已有相当的技术,语言上岂能落下? 赵长财老师,系燕山大学机械工程学院教授、博士生导师,现任燕山大学产业集团副董事长、中国机械工程学会高级会员...职务。同时兼任沈阳重型机器集团公司、天津天锻压力机有限公司...多家企业特聘技术顾问。曾获得了秦皇岛市“三育人”先进个人、秦皇岛市“人民满意公仆”...荣誉称号。拥有这么多成就的他给我们讲授课程,坐在下面听课的我感到很自豪,很自豪。在这次课上他简单介绍了金属管材成形新工艺及理论,管、板类零件内高压成形新工艺及其理论研究,液压机现代设计理论研究中一些前沿上的东西,由于世界能源的紧张和环保问题的日趋严重,汽车工业面临着严峻的挑战:一方面是提高燃气的热效率,减少废气排放;另一方面是减轻汽车自身重量,提高行驶速度,降低能耗。这两方面要求促使人们不得不改进传统工艺,创造出适应新经济时代要求的新工艺。在汽车工业中管材液压成形作为一个非常重要的成形技术已得到了广泛应用,主要用于生产汽车动力系统、排气系统、汽车底盘以及一些结构件。汽车用排气管件大多为形状比较复杂、轴线有很大变化的零件。传统成形工艺除铸造成形外,主要采用冲压两个半壳而后组焊成形,或采用管坯进行数控弯曲、扩管、缩管加工而后组焊成形。这样制造的零件模具费用高、生产周期长、成本高,不适应当前汽车行业在减轻自重、降低成本、提高市场竞争力等方面的要求。而采用内高压技术制造排气管件可以较精确地控制零件的尺寸精度,便于在后续工序中与其他零件进行装配,且能够进一步减轻系统重量,减少焊缝数量,内表面光滑,排气阻力小,使成形后的产品质量和寿命得到进一步提高。听不太懂,但乐于听他为我们讲解那些专业在实际中的应用,喜于他与他的团队那些成就(他领导了燕山大学GM科研团队)。 郭宝峰老师2007年起任燕山大学科技处处长;2010年1月起担任燕山大学科学技术研究院院长。在讲授过程中提到了团队的力量,他始终认为,不论是完成的科研成果还是在研的科研项目,不论是获得的奖励还是发表的论文,都是团队奋斗的结晶,而他个人只不过在其中做了应做的那一部分本职工作而已。他还鼓励我们工科学生要有意识地提高自己的人文素养。“人是应当全面发展的”,他说。很喜欢他的课,不仅因为他在材料加工工程和精密成形技术领域有这么多成就,还因为他的那些人生的态度。

【毕业论文选题】物理学本科毕业论文题目

物理学本科毕业论文题目 20世纪是科学技术飞速发展的时代。在这个时代,目睹了人类分裂原子、拼接基因、克隆动物、开通信息高速公路、纳米加工和探索太空。很难设想,若没有科学技术的飞速发展,现代生活将是什么样子。与科学技术的发展一样,物理学也经历了极其深刻的革命。可以说,物理学每时每刻都在不停的发展,其活跃的前沿领域很多,是最有生命力、成果最多的之一。下面学术堂为你提供了物理学本科毕业论文题目,希望对你有所帮助。 1

物理学本科毕业论文题目一: 1、MATLAB在大学物理实验仿真中的应用 2、基于Flash的大学物理电学仿真实验的设计与实现 3、量子点和一维量子线相耦合系统在Kondo区物理性质的研究 4、基于时域物理光学方法的半空间上方目标散射研究 5、有机光电材料的光物理特性研究 6、基于激光混沌的全光物理随机数发生器 7、基于超导电路系统的量子模拟和基础量子物理研究 8、金属亚波长结构阵列电磁场增强及光学异常透射的机理研究 9、微型热电系统的多物理场耦合模型与性能优化研究 10、外尔半金属的反常物理性质研究 11、中子光子输运物理过程蒙特卡罗处理方法研究 12、红外视景仿真关键技术研究 13、关于拓扑物理的量子模拟研究 14、高真实感红外场景实时仿真技术研究 15、氢化非晶硅薄膜结构及其物理效应 16、PIC数值方法以及激光-物质相互作用若干物理研究 17、目标电磁散射特性的快速计算方法研究 18、钙钛矿半导体中的瞬态物理过程研究 19、基于激光自混合效应的多物理参数同步测量方法研究 20、高性能多物理场数值算法研究及其应用 21、超薄Bi薄膜的电子态研究 22、铁电基复合薄膜的光伏效应及其调控研究 23、高增益短波长自由电子激光相关物理研究 2

物理学最前沿八大难题

物理学最前沿八大难题 当今科学研究中三个突出的基本问题是:宇宙构成、物质结构及生命的本质和维持,所对应的现代新技术革命的八大学科分别是:能源、信息、材料、微光、微电子技术、海洋科学、空间技术和计算机技术等。物理学在这些问题的解决和学科中占有首要的地位。 我们可以从物理学最前沿的八大难题来了解最新的物理学动态。 难题一:什么是暗能量 宇宙学最近的两个发现证实,普通物质和暗物质远不足以解释宇宙的结构。还有第三种成分,它不是物质而是某种形式的暗能量。 这种神秘成分存在的一个证据,来源于对宇宙构造的测量。爱因斯坦认为,所有物质都会改变它周围时空的形状。因此,宇宙的总体形状由其中的总质量和能量决定。最近科学家对大爆炸剩余能量的研究显示,宇宙有着最为简单的形状——是扁平的。这又反过来揭示了宇宙的总质量密度。但天文学家在将所有暗物质和普通物质的可能来源加起来之后发现,宇宙的质量密度仍少了2/3之多! 难题二:什么是暗物质 我们能找到的普通物质仅占整个宇宙的4%,远远少于宇宙的总物质的含量。这得到了各种测算方法的证实,并且也证实宇宙的大部分是不可见的。

最有可能的暗物质成分是中微子或其他两种粒子: neutralino和axions(轴子),但这仅是物理学的理论推测,并未探测到,据说是没有较为有效的测量方法。又这三种粒子都不带电,因此无法吸收或反射光,但其性质稳定,所以能从创世大爆炸后的最初阶段幸存下来。如果找到它们的话,很可能让我们真正的认识宇宙的各种情况。 难题三:中微子有质量 不久前,物理学家还认为中微子没有质量,但最近的进展表明,这些粒子可能也有些许质量。任何这方面的证据也可以作为理论依据,找出4种自然力量中的3种——电磁、强力和弱力——的共性。即使很小的重量也可以叠加,因为大爆炸留下了大量的中微子,最新实验还证明它具有超过光速的性质。 难题四:从铁到铀的重元素如何形成 暗物质和可能的暗能量都生成于宇宙初始时期——氢、锂等轻元素形成的时候。较重的元素后来形成于星体内部,核反应使质子和中子结合生成新的原子核。比如说,四个氢核通过一系列反应聚变成一个氢核。这就是太阳发生的情况,它提供了地球需要的热量。当然也还有其它的种种核反应。 当核聚变产生比铁重的元素时,就需要大量的中子。因此,天文学家认为,较重的原子形成于超新星爆炸过程中,有大量现成的中子,尽管其成因还不很清楚。另外,最近一些科学家已确定,至少一些最重的元素;如金、铅等,是形成于更强的爆炸中。还有一点需要确定,即当两颗中子星相撞还会塌陷成为黑洞。

自动化前沿讲座论文

TREC 2005增加了企业检索任务(Enterprise Track)并设立了专家检索子任务,为专家检索方法和技术的经验性评价提供了平台,并着重从专家检索算法、模型和评价方法等几方面进行了探讨,极大地促进了专家检索研究的发展。本文即是在此背景下,对近年来专家检索研究的进展和现状进行的系统总结。本文分别从专家检索的数据集来源、专家检索方法、专家检索的排序方法、专家检索的效果评价这四个方面对专家检索的相关研究进行了介绍和评述。 进入21世纪,人类社会正在由信息社会迈向知识社会,掌握一定知识、经验和技能的人才将会成为企业和组织最宝贵的资源。各领域的专家是该领域知识的代表,所拥有的丰富且最新的该领域的专业知识、技能和经验是企业生存和发展的最关键因素。目前,一些企业和组织,为了提高自身的竞争优势,已经或者正在建立专家检索系统,利于有效地管理专家资源。 专家检索(亦称之为专家查询,专家推荐,专长定位,专长识别)作为实体检索的一个特例,它要求返回的实体类型是具有特定专长(与查询主题相关的)的专家。由于专家检索在促进知识共享和交流,构建学术界和产业界的桥梁,知识管理等方面有重要的应用价值,近年来专家检索引起了学术界广泛兴趣。 作为web track的后继项目,TREC(Text REtrieval Conferences)于2005年增加了企业检索任务(Enterprise Track),并设立了专家检索子任务。该子任务可以描述为:给定文档集,查询主题集和专家列表,并从这些专家列表中为每个查询主题查找相关专家。自设立专家检索子任务后,TREC为专家检索的方法和技术进行经验性评价提供了一个公共平台,近几年来,分别对专家检索算法、模型和评价进行了探讨,促进了专家检索领域的发展。 关于专家检索的任务,Yimam-Seid等界定为以下两个方面:查找具有某专长的专家和查找专家所具有的专长。目前,检索界所探讨的专家检索一般是指前一个方面。本文所探讨的专家检索也是指查找具有某专长的专家,故本文中的专家检索主要任务可以描述为:利用企业或者组织内外能够表征专家专长的各种文档和资源,如电子邮件、报告、数据库文件和网页等,识别专家在某给定查询主题(领域)的专长(相关性)程度,并按程度高低排序显示专家结果列表的过程。

物理研究性学习论文

物理学与世界进步论文 摘要:物理学是一科探究一切物质的运动规律及其组成揭示它们之间的联系和各种运动之间的关系的广博而丰富的学问。物理学的进展密切联系着人类社会的进步和发展,物理学在自身的发展进步中积累的思想方法是人类思想领域的瑰宝。对物理的研究或学习要永远抱着一颗敬畏和永不止步的心。 关键词:物理学、牛顿、工业革命、物理思想、物理与战争、中国的物理 物理学是一科探究一切物质的运动规律及其组成揭示它们之间的联系和各种运动之间的关系的广博而丰富的学问。作为自然科学的一门重要基础科学,物理学历来是人类物质文明发展的动力和基础。同时作为人类追求真理、探索未知世界奥秘的强有力工具,物理学又是一种方法论和哲学观。在人类文明漫长的岁月中,这种古老而又生机勃勃的学科为我们造就了一个个光辉的里程碑。 物理学的进展密切联系着人类社会的进步和发展,从电话的发明到当代互联网络实现的实时通信;从蒸汽机车的制造成功到磁悬浮列车的投入运行;从晶体管的发明到高速计算机技术的成熟等等。这些无不体现着物理学对社会进步与人类文明的贡献。当今时代,物理学前沿领域的重大成就又将会引领着人类文明进入一片新天地。 在历史的滚滚长河中,涌现了一大批物理学先驱,大师,他们性格可能或好或坏,但无可争议的是他们为人类进步和社会发展做出了巨大贡献。牛顿在担任皇家学会会长期间发生了一些不好的事,甚至到晚年还开始研究神学,但也有许多人认为牛顿还是有许多用当时科学和他的学识无法解释的事,所以才开始研究神学,以得到解释,但不管怎么说牛顿是经典物理学的创始人之一,为人类的进步和社会的发展做出过巨大贡献是无可争议的。 物理学作为自然科学的一门重要基础学科,它的研究成果和研究方法可以直接应用于化学、生物、地理、气象等自然科学,大大加速了自然科学的发展和分化独立,甚至形成了新的独立学科或分支学科.如天体物理学、空间物理学、地球物理学、流体力学、生物物理、物理化学、量子化学等等,使人们更全面地探索、认识自然界的规律。作为现代科学基石的物理学,在科学文化和创立现代世界的技术文化中同样扮演了重要角色,物理学是文化不可分割的一部分。物理学的成就直接发展了各种各样的工程技术,形成了今天门类齐全、多样的工业体系.今天的许多高新技术也仍然是以物理学的研究成果为基础的.这些工程技术的发展应用,极大地提高了社会生产力水平,改变了人类的生活、生产方式,创造了辉煌的物质文明.比如,机械、建筑科学就是经典力学原理的实际运用.今天的电力、电子工业是电磁学发展的结果,光学特别是激光技术使得光纤通信、互联网、激光医学等蓬勃发展,在万有引力定律基础上发展起来的航天技术使得人类的足迹不断地向宇宙深处延伸。 在近代一次又一次的世界大变革中,好像没有中国的身影,特别是物理学中更是不见了以往“天朝上国”的身姿,这和中国自古传统以及和中国以人为核心的思想有关,当然最大的关系是,中国自古的教育体系有关,我们也无法去评价他的好坏,他阻碍了中国的科学发展,但不得不说,中国能在历史长河中一直保持自身的完整性,也是这种教育模式的功劳。但其实在中国物理并不是没有发展,而是一直得不到壮大和正视。 在中国,早在2300年之前,有关物理的名词就出现了。与今日之含义相比较,那时的含义要宽泛得多。它泛指人类对自然界及人类自身的理性认识。中国古代思想家认为自然界的规律和人文社会的规律是统一的,人文社会的法则也应该归结为天地、自然的法则;后来有人把这个观点概括为“天人合一”。从这点来看,当时的物理学与哲学是混为一体的。 中国古代的学者很关注对自然现象的观察和理解。在儒家经典著作之一的《大学》中,曾把对人的教育过程描写为:“物格而后知至,知至而后意诚,意诚而后心正,心正而后身修,

学科前沿讲座感想

软件学院学科前沿知识讲座感想 听了几位老师所讲的学科先沿讲座,我的感想颇多. 尤其是对林林老师的《智慧时代中的挑战与机遇》颇有感触。下面我谈谈自己通过听讲,查资料,经过思考后对这一问题的理解. 当今的信息新技术主要包括这么几类,即新息安全新技术:主要包括密码技术、入侵检测系统、信息隐藏技术、身份认证技术、数据库安全技术、网络容灾和灾难恢复、网络安全设计等。信息化新技术:信息化新技术主要涉及电子政务、电子商务、城市信息化、企业信息化、农业信息化、服务业信息化等。软件新技术:软件新技术主要关注嵌入式计算与嵌入式软件、基于构件的软件开发方法、中间件技术、数据中心的建设、可信网络计算平台、软件架构设计、SOA与RIA技术、软件产品线技术等。网络新技术:网络新技术包括宽带无线与移动通信、光通信与智能光网络、家庭网络与智能终端、宽带多媒体网络、IPv6与下一代网络、分布式系统等。计算机新技术:计算机新技术主要关注网格计算、人机接口、高性能计算和高性能服务器、智能计算、磁存储技术、光存储技术、中文信息处理与智能人机交互、数字媒体与内容管理、音视频编/解码技术等。 大胆的预测一下计算机技术往下怎么发展,因为形势明白了,历史规律搞清楚了,需求也明白了,该怎么做呢?我大胆做这么一个发言,中国计算机界必须把握机遇迎接挑战。看一下处理器方面该怎么做,上个世纪我们关心的是每秒种可以完成多少指令,处理的速度。后来发现不对,应该做高性能的处理器,每花掉一块钱可以处理多少能力,重要的是功耗要低,然后是无线,是互联,我们更关心消耗每瓦功率处理能力是多少,大家关心的点开始转移,从每秒处理能力,关心到每块买到多少处理能力,到最后消耗每瓦功耗有多少能力。在处理结构上面有什么变化,从上世纪70年代左右,人围着计算机转,每个单位只要很好就有一个漂亮的机房,大家围着机房转,算题是通过一个小窗口把题递进去,过一段时间里面算好,把题递出来。那时候一切围绕CPU转,所以那时候CPU当之无愧,我的处理器是中心所以叫CPU。再往下可以看到计算机围着人转,我们口袋里的手表等一切一切,人走到哪里,计算装备围着我来转,在机器内部不是围着CPU转,而是围着存储期,I/O,通道转,因此不能光搞CPU,比如出现PIM等新的名称,所以我们应该与时俱进。从CPU,C要改成无处不在的处理单元。 网络将怎么发展,我们在上个世纪70年代所关心的就是互联互通互操作,在这儿不是讲互联互通互操作不重要,它是一个基础绝对重要,关心这个是数据和控制信号的传递,数据和控制信号可以传过去。做了一些日子以后发现,需求不仅仅是这个,我们要提高网络的带宽,我们关心是信息沟通和处理能力的增强,光把信号传过去是不是可以处理好呢?再往下又是怎样的?我们应该关心网上有这些信息,有这么多人用,是动态的变化,所以我们要关心信息融合、信息确认等。要把消息传给该给的人,该给的时间,该给的地方,该给的人,传正确的东西,这个变化不承认不行的,以往包括我个人在内,我和我同事们宣扬,看我家里环境,办公室环境,我计算机有多少能力联网,这已经过去了。下面关心的是这个网络具有多少计算个算计的能力,算计要做推理更难,再往下要面对什么问题?我的网络环境怎么样有非常强的资源按需聚合,人机协同工作的协调能力,体系结构将怎么发展,70年代的时候,大家做体系结构设计,费劲脑筋是在计算机内挖掘可能的潜力,处理可能的矛盾,搞体系结构的人,什么是好的所长,厂长,它的学问是处理轻重缓急,这件事应该放得下,哪件事应该要处理,所以好的应该处理删、增、减、抑、扬,在这种情况下发现,我们设计在机群中挖掘和平衡,我们要在网络环境下怎么做挖掘和平衡,因为系统给人用的,机器的环境,是给销售人员,管理者用的,所以把协同工作做好,就要验证,所以从HPCS变成HPCE,我们需要的不是高性能,需要的是生产力可用性,中国科学家预感比较早,因此1997年再一次会上,就决定当前做ClieitServer,之后做Cluster,之后做Networking,之后是VSE,

物理学前沿

陕西师范大学2014~2015学年第一学期期末考试 物理学院2012级教育硕士 物理学前沿试题 答卷注意事项: 1、学生必须用蓝色(或黑色)钢笔、圆珠笔或签字笔直接在答题纸上答题。 2、答卷前请将密封线内的项目填写清楚。 3、字迹要清楚、工整,不宜过大,以防试卷不够使用。 4 、本卷共4大题,总分为100分。 1.理论物理部分 ( 共5题,每题5分,共25分) 1.混沌现象的主要特征是什么 对于什么是混沌,目前科学上还没有确切的定义,但 随着研究的深入,混沌的一系列特点和本质的被揭示,对混沌完整的、具有实质性意义的确切定义将会产生。目前人们把混沌看成是一种无周期的有序。它包括如下特征: (1)内在随机性。它虽然貌似噪声,但不同于噪声,系统是由完全确定的方程描述的,无需附加任何随机因数,但系统仍会表现出类似随机性的行为; (2)分形性质。前面提到的lorenz 吸引子,Henon 吸引子都具有分形的结构; (3)标度不变性。是一种无周期的有序。在由分岔导致混沌的过程中,还

遵从Feigenbaum常数系。 (4)敏感依赖性。只要初始条件稍有偏差或微小的扰动,则会使得系统的最终状态出现巨大的差异。因此混沌系统的长期演化行为是不可预测的 2.分形结构的特点是什么请举例说明。 特点是无定形,不光滑,具有自相似性。如弯弯曲曲的海岸线、起伏不平的山脉,粗糙不堪的断面,变幻无常的浮云,九曲回肠的河流,纵横交错的血管,令人眼花缭乱的满天繁星等。它们的特点都是,极不规则或极不光滑。即每一元素都反映和含有整个系统的性质和信息,从而可以通过部分来印象整体。 3.分析小世界网络、无标度网络和随机网络三者之间的相同点和不同点。 共同点:都是用特征路径长度和聚合系数来衡量网络特征。不同点:在网络理论中,小世界网络是一类特殊的复杂网络结构,在这种网络中大部份的节点彼此并不相连,但绝大部份节点之间经过少数几步就可到达。规则网络具有很高的聚合系数,大世界(largeworld,意思是特征路径长度很大),其特征路径长度随着n(网络中节点的数量)线性增长,而随机网络聚合系数很小,小世界(smallworld,意思是特征路径长度小),其特征路径长度随着log(n)增长中说明,在从规则网络向随机网络转换的过程中,实际上特征路径长度和聚合系数都会下降,到变成随机网络的时候,减少到最少。无标度网络具有严重的异质性,其各节点之间的连接状况(度数)具有严重的不均匀分布性:网络中少数称之为Hub点的节点拥有极其多的连接,而大多数节点只有很少量的连接。少数Hub点对无标度网络的运行起着主导的作用。从广义上说,无标度网络的无标度性是描述大量复杂系统整体上严重不均匀分布的一种内在性质。随机网络,任意两个点之间的特征路径长度短,但聚合系数低。而小世界网络,点之间特征路径长度小,接近随机网络,而聚合系数依旧相当高,接近规则网络。发现规则网络具有很高的聚合系数,大世界(large world,意思是特征路径长度很大),其特征路径长度随着n(网络中节点的数量)线性增长,而随机网络聚合系数很小,小世界(small world,意思是特征路径长度小),其特征路径长度随着log(n)增长中说明,在从规则网络向随机网络转换的过程中,实际上特征路径长度和聚合系数都会下降,到变成随机网络的时候,减少到最少。 4.从自组织临界态的角度来看,地震的物理原理是什么

物理学最前沿八大难题资料

物理学最前沿八大难 题

物理学最前沿八大难题 当今科学研究中三个突出的基本问题是:宇宙构成、物质结构及生命的本质和维持,所对应的现代新技术革命的八大学科分别是:能源、信息、材料、微光、微电子技术、海洋科学、空间技术和计算机技术等。物理学在这些问题的解决和学科中占有首要的地位。 我们可以从物理学最前沿的八大难题来了解最新的物理学动态。 难题一:什么是暗能量 宇宙学最近的两个发现证实,普通物质和暗物质远不足以解释宇宙的结构。还有第三种成分,它不是物质而是某种形式的暗能量。 这种神秘成分存在的一个证据,来源于对宇宙构造的测量。爱因斯坦认为,所有物质都会改变它周围时空的形状。因此,宇宙的总体形状由其中的总质量和能量决定。最近科学家对大爆炸剩余能量的研究显示,宇宙有着最为简单的形状——是扁平的。这又反过来揭示了宇宙的总质量密度。但天文学家在将所有暗物质和普通物质的可能来源加起来之后发现,宇宙的质量密度仍少了2/3之多! 难题二:什么是暗物质 我们能找到的普通物质仅占整个宇宙的4%,远远少于宇宙的总物质的含量。这得到了各种测算方法的证实,并且也证实宇宙的大部分是不可见的。

最有可能的暗物质成分是中微子或其他两种粒子: neutralino和axions(轴子),但这仅是物理学的理论推测,并未探测到,据说是没有较为有效的测量方法。又这三种粒子都不带电,因此无法吸收或反射光,但其性质稳定,所以能从创世大爆炸后的最初阶段幸存下来。如果找到它们的话,很可能让我们真正的认识宇宙的各种情况。 难题三:中微子有质量 不久前,物理学家还认为中微子没有质量,但最近的进展表明,这些粒子可能也有些许质量。任何这方面的证据也可以作为理论依据,找出4种自然力量中的3种——电磁、强力和弱力——的共性。即使很小的重量也可以叠加,因为大爆炸留下了大量的中微子,最新实验还证明它具有超过光速的性质。 难题四:从铁到铀的重元素如何形成 暗物质和可能的暗能量都生成于宇宙初始时期——氢、锂等轻元素形成的时候。较重的元素后来形成于星体内部,核反应使质子和中子结合生成新的原子核。比如说,四个氢核通过一系列反应聚变成一个氢核。这就是太阳发生的情况,它提供了地球需要的热量。当然也还有其它的种种核反应。 当核聚变产生比铁重的元素时,就需要大量的中子。因此,天文学家认为,较重的原子形成于超新星爆炸过程中,有大量现成的中子,尽管其成因还不很清楚。另外,最近一些科学家已确定,至少一些最重的元素;如金、铅等,是形

前沿讲座

这次的前沿专题课程一共上了四次课,分别由不同的老师给我们讲解了不同的研究方向的一些前沿的知识,使我了解了很多自己课题方向之外的内容。 首先讲课的是郭希娟老师,她的方向是计算机器人与计算机科学。这是个集计算机,数学,机械,物理力学等多学科交叉的方向,而且实用性很强。她给我们讲解了用最小分离距离来解决碰撞检测问题的原理,演示了研究课题的一些成果,包括:直升机飞行器的原理仿真、乒乓球运动员直线打球的原理演示、物体的碰撞检测演示等。她根据自己多年的研究经验,总结出书《机构性能指标理论与仿真》。郭老师告诉我们:任何的学术研究一定要和实际应用联系起来。 第二次上课的是焦移山老师,他以日线股票为例给我们讲了时间序列预测的方法与应用。他讲的是一篇提出预测时间序列的最新方法的论文。时间序列是指将某种现象某一个统计指标在不同时间上的各个数值,按时间先后顺序排列而形成的序列。时间序列的预测一般用的是相似度预测原理,而相似度预测的方法有:欧式距离、最长公共子序列、DTW(Dynamic time warpping)。焦老师研究的是金融时间序列的预测,而金融时间序列的特点:1.适合用分段线性表示方式。这种方式容易去掉数据中的噪声,还原数据本质,而且易于计算。2.必须是zig-zag 形式。这篇论文所提出的算法使原来预测的准确率有65%提高到70%。这个结果已经很令人满意了。 第三次上课的是唐勇老师。他的研究方向是虚拟现实,他以虚拟现实的必然与冲击为题开始了这次的课程。唐老师讲到:我们生活在现实、抽象、数字这三个世界之中。虚拟现实及仿真技术影响深远,虚拟增强现实实践梦想体现在飞越时空、穿越极限、再现历史、颠覆传统、访问心灵、康复床上、虚实同进等。数字(虚拟)世界牵引科学技术的发展:仿真数据驱动的大规模场景的绘制与漫游,不规则物体建模的创新性探索。唐老师强调技术人生,强调把学术与人生联系一起。 最后一次上课的是张付志老师,他讲的是个性化协同推荐系统中的安全与信任问题。我觉得张老师的方向与自己的方向有一定的联系,所以下面重点总结一下张老师的内容。 1.推荐系统简介: 推荐系统是指能够为用户提供关于对用户来说有用的项目的建议的一类软

物理学前沿论文

物理学前沿课程作业 题目:一、超导材料的研究与发展 光催化反应机理 二、TiO 2 姓名:谭琳 学号:S130720032

一、超导材料的研究与发展 1、 引言 1911年荷兰物理学家翁奈在研究水银低温电阻时首先发现了超导现象。后来又陆续发现了一些金属、合金和化合物在低温时电阻也变为零,即具有超导现象。物质在超低温下,失去电阻的性质称为超导电性;相应的具有这种性质的物质就称这超导体。超导材料具有的优异特性使它从被发现之日起,就向人类展示了诱人的应用前景。目前,超导材料已被应用于很多领域,本文拟就超导材料的分类、性质、应用、原理等方面展开论述,以帮助人们更好的认识超导材料。 2、 分类 2.1按成分分为: 元素超导体、合金和化合物超导体,有机高分子超导体三类。 2.2按Meissner 效应分为: 第一类超导体: 超导体在磁场中有一同的规律,如图a 所示:当HH c 时,B=μH ,即在超导态内能完全排除外磁场,且只有一个值。除钒、铌、钌外,元素超导体都是第一类超导体。 第二类超导体: 如图b 所示,第二类超导体的特点是:当H0而B< μH ,磁场部分穿透。当H>H c2时,B= μH ,磁场完全穿 透。也就是在超导态和正常态之间有一种混合态存在,H c 有两个值H c1和H c2 。钒、铌、钌及大多数合金或化合物超导体都是属于第二类导体。 3、 性质 3.1零电阻性 超导材料处于超导态时电阻为零,能够 无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流,这一电流可以毫不衰减地维

物理学前沿简介

放射物理与防护绪论 物理学是自然科学中基本的学科,是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。在尺寸标度上涉及从基本粒子到整个宇宙,在时间标度上从飞秒级的短寿命到宇宙纪元。物理学确立的新概念和理论,已经成为人类对周围世界认识的不可分割的部分,直接影响到社会生产和生活,对社会发展起着推动作用。一、物理学的发展 纵观物理学的发展史,根据它不同阶段的特点,大致可以分为物理学萌芽时期、经典物理学时期和现代物理学时期三个发展阶段。 (一)物理学萌芽时期 在古代,由于生产水平的低下,人们对自然界的认识主要依靠不充分的观察,和在此基础上进行的直觉的、思辨性猜测,来把握自然现象的一般性质,因而自然科学的知识基本上是属于现象的描述、经验的总结和思辨的猜测。那时,物理学知识是包括在统一的自然哲学之中的。 在这个时期,首先得到较大发展的是与生产实践密切相关的力学,如静力学中的简单机械、杠杆原理、浮力定律等。在《墨经》中,有力的概念(“力,形之所以奋也”)的记述;光学方面,积累了关于光的直进、折射、反射、小孔成像、凹凸面镜等的知识。《墨经》上关于光学知识的记载就有八条。在古希腊的欧几里德(公元前450-380)等的著作中也有光的直线传播和反射定律的论述,并且对光的折射现象也作了一定的研究。电磁学方面,发现了摩擦起电、磁石吸铁等现象,并在此基础上发明了指南针。声学方面,由于音乐的发展和乐器的创造,积累了不少乐律、共鸣方面的知识。物质结构和相互作用方面,提出了原子论、元气论、阴阳五行说、以太等假设。 在这个时期,观察和思辨虽然是人们认识自然的主要手段和方法,但也出现了一些类似于用实验来研究物理现象的方法。例如,我国宋代沈括在《梦溪笔谈》中的声共振实验和利用天然磁石进行人工磁化的实验,以及赵友钦在《革象新书》中的大型光学实验等就是典型的事例。 总之,从远古直到中世纪(欧洲通常把五世纪到十五世纪叫做中世纪)末,由于生产的发展,虽然积累了不少物理知识,也为实验科学的产生准备了一些条件

《物理学前沿》 思考题和习题精解

《物理学前沿》思考题和习题精解 第1章 1.1 你喜欢宇宙学吗?为什么? 1.2 你觉得公众对探索宇宙奥秘的兴趣越来越浓的原因是什么? 1.3 爱因斯坦指出:宇宙中最不可理解的事,是宇宙居然是可以理解的! 1.4 宇宙是均匀的,这是很重要的一点,叫做宇宙学原理。 1.5 宇宙究竟是什么?古人的定义:“古往今来谓之宇,四方上下谓之宙。” 宇宙是天地万物的总称,是无限的空间和时间的统一,“宇”是空间的概念,是 无边无际的;“宙”是时间的概念,是无始无终的。 1.6 在中国古代,关于宇宙的结构,主要有三派学说,即盖天说、浑天说和 宣夜说,此外还有昕天论、穹天论、安天论等。 1. 7 西方古宇宙说种种古印度的宇宙说更为生动,他们把宇宙的天地解释 为“海中龟驮着大象,大象背着大陆,周围环绕大蛇”的“大象龟蛇”说。在西 方有古西方的宇宙鸟龟塔说。 1.8 1924年,美国天文学家哈勃(Edwin Powell Hubble,1889-1953)发现T 仙女座大星云中的造父变星,并根据其光度变化周期推算出“仙女座大星云远在 银河系之外,是尺度同银河系相当的巨大恒星系统”的结论。这一重大发现最终 结束了多年来关于这类旋涡状星云是近邻天体还是银河系外的“宇宙岛”的争论,将人类认识宇宙的范围从银河系扩展到众多星系组成的广阔世界,开启了研究浩 瀚宇宙的新航程。 第2章 2.1 .1 仅通过直接观察,你怎样辨别天空中的一个特定天体是不是行星? 2.2 图2.1-4中的星星是顺时针旋转还是逆时针转动? 2.3 描述一个你用眼睛能做的观察以否定下述理论:各行星附在一些透明球 壳上,这些球壳以复杂的方式旋转,但总是以地球为中心,行星就是这样绕地球 运行的(地心说)。 2.4我们怎么知道地球是圆的? 答:研究教材。 2.5 开普勒喜欢哥白尼的理论中的那些地方,不喜欢哪些地方? 答:开普勒喜欢哥白尼的理论中的太阳作为宇宙的中心, 不喜欢圆轨道。 2.6 哥白尼赞成毕达哥拉斯学派,认为宇宙是和谐的,可以用简单数学关系 表达宇宙规律的基本思想。可是在托勒密的地心说中,对环绕地球运动的太阳 河其他五颗行星的运动描述非常烦琐复杂、牵强。哥白尼发现如果把太阳 作为宇宙的中心,一切将变的简单、清晰。 第3章 3.1我们怎么知道地球和别的行星绕太阳公转? 答:研究教材。 3.2 从哥白尼日心说的诞生过程看宗教对科学的作用是推动还是阻碍? 3.3 开普勒在第谷的观测数据的基础上,经过各种尝试,认识到了行星运动轨道不是圆而是椭圆,由此他提出了两个定律,分别是: ①椭圆定律,即每个行星的轨道是一个椭圆,太阳位于一个焦点上; ②等面积定律,即在行星与太阳间作一条直线,则此直线在行星运动时

艺术设计学科前沿讲座论文

字体设计 艺术设计专业 学院 摘要字体,是平面设计三要素中重要因素之一。本文通过字体设计的概况、原则、应用、表现形式以及意义和价值等五个方面进行了系统的阐述、剖析,并对字体设计在平面设计中的应用作了展望。总结出了在平面设计中,文字不单单是传达信息的载体,还起到一定视觉化的作用,是一种富有感染力的设计。通过改变、美化原有字形,从而生成最确切地符合内容要求的新造型来传达设计者的设计思想。在图形设计、标志与设计、招贴广告、版面设计中都起着重要作用。 关键词字体设计视觉化设计思想 引言(或绪论)字体设计 平面设计的定义泛指具有艺术性和专业性,以“视觉”作为沟通和表现的方式,透过多种方式来创造和结合符号、图片和文字,借此作出用来传达想法或讯息的视觉表现。平面设计师可能会利用字体排印、视觉艺术、版面等方面的专业技巧,来达到创作的目的。平面设计通常可指制作(设计)时的过程,以及最后完成的作品。字体是文字的书写方式,任何平面设计作品,都是要通过字体与色彩、图形,经过一定的排版形成一个完整的画面。文字不仅可以表达创意者的思想而且也具备一定的视觉符号的基本特征,它不仅可以表达概念,同时也可以通过视觉的方式传递信息。随着时代的发展,文字的设计开始呈现多元化、艺术化的趋势,字体设计的应用形式、表达方式、创作方法等也有了更多层次的拓展。但是随着现代社会和科学技术突飞猛进的发展,高科技带来的尖端技术为平面设计开辟了广阔的前景,人们在从事新的设计创作中,往往不重视字体的重要性,忽视了字体中的创意性。许多平面设计作品中具备了一定的色彩和图形的视觉冲击力,但往往都是因为将文字的处理和设计不过准确,从而使设计作品失去了其本身所具有的吸引力。成功的字体设计除了具备一定的文字素养,还必须具备较高的视觉美感。可见,字体设计不仅是对文字本身的笔画、字架进行研究,而且也包含对字体与字体之间,字体与图形之间,字体与色彩之间等组合

应用物理专业前沿小论文

实现光存储的关键——电磁感应透明(EIT)技术 辽宁大学 2015级 应用物理学 强子薇 151006132

【摘要】 自上世纪60年代激光发明以来,人们对光的性质的研究已经从经典光学拓展到非线性光学和量子光学等领域。由于激光的高度相干性和高强度等特点,光与物质的相互作用被广泛而渗入地研究。光与原子相互作用是量子信息科学的一个重要研究领域,自从频率与原子共振跃迁线匹配的激光器问世以后,这一领域的研究进展迅速。原子相干效应可以使原子共振跃迁频率附近的光学性质如吸收和折射(线性极化率)、非线性极化率等发生奇特的变化,产生电磁感应透明现象,即EIT(electromagneti-cally induced transparency )。1999年Harvard大学Hau 等人利用电磁感应透明(EIT)技术在450nK的超冷原子中实现了17m/s的极慢光速。基于EIT的慢光技术具有实现光存储的巨大潜力。 【关键词】 电磁感应(EIT)透明量子干涉慢光技术光存储 【正文】 一、慢光的产生 慢光原理:让我们来用相速度和群速度这两个概念来说明慢光的产生。一般而言,光在介质中的速度和介质折射率有关,而光的传播速度又可以分为单一频率光波传播的相速度都和许多频率成分组成的光波波包传播的群速度。相速度是指单色平面波在介质中其等相位面的传播速度。对于色散介质因不同频率的单色平面波将以不同的相速度在介质中传播。对由多个单色平面波构成的波包络,其传播速度用群速度。 从本质上说,控制群速度就是控制介质的色散特性,要想实现大的群速度改变,就得产生强色散曲线。而获得强色散曲线的其中一类方法便是在介质中通过控制光的吸收和增强来改变介质的色散特性。对普通介质来说,当光脉冲的能量不等于介质中原子的电子能级的能量差(即光是远离共振)时,发生“正常”色散。即在色散曲线中,折射率n随频率的增加而单调增加,这意味着折射率对频率的偏导大于零。因此,这种“正常”色散减小了群速度。[6] 由介质极化率的微观机理可知,在介质共振频率处存在大的折射率改变,可有效减慢光的传播速度,但与此同时,介质共振频率处存在强吸收,使得光波很难透过介质而被实验观察,因而在很长一段时间内对慢光的研究都停滞不前。 转机出现在上世纪80年代,人们意识到叠加的电子态被激发时介质的光学性质可以发生极大的变化。这种叠加态的激发涉及到量子光学中极其重要且影响深远的物理概念——量子干涉。由于量子干涉对介质的色散性质的改变,原本共振处的反常色散变为正常色散,这能引起介质折射率的加强及非线性效应的改变。介质色散改变的同时,其吸收特性也发生了变化。光可以透过高吸收的光密介质,不但没有损耗甚至出现放大,而且是无粒子数反转的放大。基于此的EIT 技术可以克服瓶颈,克服介质共振频率处的强吸收。 二、EIT技术的原理 电磁波本身是一种能量,感光材料一般都是混合物,其中的一种材料会吸收电磁波的能量,(原子吸收电磁能量会导致电子跃迁而改变化学性能),发生反应,由不透明变成透明,或者由透明变成不透明。这点和变色镜的道理是一样的,因为光也是一种电磁波,都是能量的形式存在的物质。最简单的变色镜原理:玻璃

材料学科前沿讲座论文

中国矿业大学 材料学科前沿讲座论文 班级:材料10-7 姓名:XXX 学号:XXX

学科前沿讲座——纳米材料在来矿大之前对材料没有多少认识,只知道他与物理化学联系较为紧密,是新世纪的主导学科!所以就选择了材料!在听教授们上完那个学科前沿讲座之后,我对自己的专业才有了一个初步的了解,尤其对纳米材料感触极深! 21世纪是高新技术的世纪,信息、生物和新材料代表了高新技术发展的方向。在信息产业如火如荼的今天,新材料领域有一项技术引起了世界各国政府和科技界的高度关注,这就是纳米科技。 处于新材料科技前沿的纳米科技,它的应用领域非常广泛。应用于制造业,现在已经造出只有米粒大小且能开动的汽车、只有蜜蜂大小的直升机。应用于生物医学,可以制出只有几毫米的人造手,帮助医生实施虚拟的现实手术。 有人预言,处于2l世纪高新技术前沿和核心地位的纳米科技所引起的世界性技术革命和产业革命对社会经济、政治、国防等所产生的冲击,将比以往的技术革命时代带来的影响更为巨大。纳米科技将会掀起新一轮的技术浪潮,领导下一场工业革命。人类将进入一个新的时代-----纳米科技时代。 1.纳米科技的基本概念和内涵 1959年,著名的理论物理学家、诺贝尔奖金获得者费曼曾预言:“毫无疑问,当我们得以对细微尺度的事物加以操纵的话。将大大扩充我们可能获得物性的范围。”在这里,通常界定为1—100nm的范围内纳米体系是细微尺度的事物的主角。 纳米科学技术是20世纪80年代末期刚刚诞生并正在崛起的新科技,他的基本涵义是在纳米尺寸(10-9—10-7m)范围内认识和改造自然,通过直接操作和安排原子、分子创制新的物质。 早在1959年,美国著名的物理学家,诺贝尔奖获得者费曼就设想:“如果有朝一日人们能把百科全书存储在一个针尖大小的空间内并能移动原子,那么这将给科学带来什么!”这正是对纳米科技的预言,也就是人们常说的小尺寸大世界.纳米科技是研究由尺寸在1—100nm之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术.纳米科技主要包括: (1)纳米体系物理学;(2)纳米化学; (3)纳米材料学;(4)纳米生物学; (5)纳米电子学;(6)纳米加工学; (7)纳米力学。 这7个部分是相对独立的。隧道显微镜在纳米科技中占有重要的地位,它贯穿到7个分支领域中,以扫描隧道显微镜为分析和加工手段所做工作占有一半以上。 纳米科学所研究的领域是人类过去从未涉及的非宏观、非微观的中间领域,从而开辟人类认识世界的新层次,也使人们改造自然的能力直接延伸到分子、原子水平,这标志着人类的科学技术进入了一个新时代,即纳米科技时代。以纳米新科技为中心的新科技革命必待成为21世纪的主导。 纳米新科技诞生才几十年,就在几个重要的方面有了如下的重要进展: (1)美国商用机器公司两名科学家利用扫描隧道电子显微镜直接操作原子,成功地在Ni(镍)基板上,按自己的意志安排原子组合成“IBM”字样,日本科学家已成功地将硅原子堆成一个“金字塔”,首次实现了原子三维空间立体搬迁.1991年IBM的科学家还制造了超快的氙原子开关.专家们预计,这一突破性的纳米新科技研究工作将可能使美国国会图书馆的全部藏书存储在一个直径仅为0.3cm的硅片上.据英国《科学与共同政策》杂志报道,科学家们最近制造出一种尺寸只有4nm的复杂分子,具有“开”和“关”的特性,可由激

工程热物理前沿课程论文(DOC)

研究生“工程热物理前沿”论文 重庆大学动力工程学院 二O一四年一月

摘要 我国是世界上能源结构以煤为主的国家之一,也是世界上最大的煤炭消费国。随着经济的发展,能源问题成为社会与经济发展的一个长期制约因素。关系全局的主要能源问题有:能源需求增长迅速,供需矛盾尖锐;能源结构不合理,优质能源短缺;效率低下,浪费惊人;环境影响更加严重。面对时代的召唤,工程热物理等相关学科将承担起我国国民经济发展的能源与环境的重大需求,努力推进节能和科学用能已成为学科的指导思想和核心,而抓紧化石燃料的洁净技术、大力开发可再生能源和新能源技术则是工程热物理学科的发展战略重点。本文主要介绍了工程热物理学科在核能发电技术、太阳能发电技术、生物质气化技术、燃料电池技术等新能源领域,及循环流化床洁净高效燃烧技术方面取得的成绩及未来发展方向。 关键词:工程热物理,核能发电,太阳能发电,生物质气化技术,燃料电池,循环流化床

ABSTRACT China is not only one of the countries whose energy structure is coal-based, but also one of the world's largest coal consumers. With the development of economy, the energy issue is the social and economic development of a long-term relationship factors, the main energy problem has global demand is growing rapidly, energy sharp contradiction between supply and demand, The energy structure unreasonable, high-quality energy shortage, Low efficiency and waste astonishing, The environmental impact is more serious. Facing the call of The Times, engineering thermal physical related subject will assume the development of our national economy energy and environment of the great demand to promote energy conservation and science use has become disciplines guiding ideology and the core, to grasp fossil fuel clean technology, vigorously develop renewable energy and new energy technology is engineering thermal physical development of the discipline of strategic emphasis. This article mainly introduced the engineering thermal physical sciences in solar power generation technology, nuclear power technology, biomass gasification technology, fuel cell technology and other new energy field, and circulating fluidized bed clean efficient combustion technology's achievements and future development direction. Keywords:Engineering thermal physical, nuclear power, solar energy, biomass gasification, fuel cells, fluidized bed

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