发 明 了 一 种 新 技 术 ： 2分 钟 生 产 一 个 3英 寸 太 阳 能 电 池 ， 是 现 有 技 术 的 100倍 。
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自量分超纳
旋子子导米
电 子 学
信 息 技
电 子 学
电 子 技
电 子 科
术
术学
当 今 科
和学
技 术
技 术
发展特点：
1、超小 （10-15米，费米）毫米－微米－纳米 如：微电子学、纳电子学
安徽金寨技师学院
王 玲 2018.7
什么是物理学？
自然界（对象）及其运动规律：
力、热、电、磁、光、声
悟理、 雾里 勿理、 物理
给你一个气压表，如何测出一座大楼的高度？ 学生A：现量出气压表的长度，然后顺着楼
梯用气压表去量楼的高度。
学生B：将气压表用绳子拴住，从楼顶放下 ，
通过测量绳子的长度给出楼的高度 。
古典物理学
四位科学家应当记住： 伽利略
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古典物理学
四位科学家应当记住： 牛顿—科学的代言人
牛顿： （1643~1727年） 英国数学家、天 文学家和物理学 家
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法拉第—实验大师
法拉第 （1791~1867）， 英国物理学家、 化学家
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麦克斯韦—伟大的理论 物理学家
麦克斯韦： （1831~1879）英 国物理学家、数 学家。经典电动 力学的创始人， 统计物理学的奠 基人之一。
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物理学的发展对人类生活的影响
材料、能源、信息和生命 ——当代科学技术的主要内容
原子弹、计算机 ——二十世纪最重要的发明
上述领域彻底改变了人类的生活方式
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1、磁悬浮列车
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电磁力悬浮法
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2、隐形飞机
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示意图
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3、 太 阳 能 发 电 （ 光 伏 电 池 , Solar C ell）
量子物理证明：当粒子 小到原子大小，粒子的状 态 还 表 现 出 波 (动 )特 征 ， 除了原先的状态外，存在 一 些 (相 干 )叠 加 态 。 于 是 ， 现 有 技 术 的 n bit(位 )— — n位 ， 而 n qubit(量 子 位 ) — — 2n位 。
与体积成反比. 十八世纪：攝氏及华氏温标建立. 1781年：查理发现气体在定压下体积会随温度改变. 十九世纪：焦耳证明热是能量的另一种形式. 十九世纪：热力学三大定律. 十九世纪：气体动力学理论.
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4. 电磁学：
17世纪：吉伯特（英国人）发现地磁. 18世纪：静电、静磁、库仑定律. 1800年：伏打电池. 1820年：厄司特电流产生磁.安培发现电流和磁场关系. 1826年：欧姆发现欧姆定律. 1830年：亨利(美国人)发现变化电流和感应电压之关系. 1831年：法拉第(英国人)发现电磁感应定律. 1864年：麦克斯韦提出麦克斯韦方程式. 1889年－赫茲发现电磁波.
学生C：爬到楼顶，将气压表丢下，根据自 由落体运动，算出楼的高度。
学生D：找到盖楼设计师，以气压表作交换 ， 让他告诉楼的高度。
根据气体定律：
P2-P1=gh
❖ 物理学发展历程 ❖ 物理学的发展对人类的影响 ❖ 当今科学技术
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近古古 代典典 物物物
物 理
理理理 学
学学学 的
的
形发
成 过 程
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近代物理学
「二十世纪」以后发展的物理称为近代物理
两个常数： 普朗克常量h=6.62610-34Js 光速c=2.998108ms-1
1900年普朗克(德国人)提出量子论， 经20多年发展成量子力学.
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1905年爱因斯坦提出狹义相对论
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物理学分类
粒子物理与原子核物理 原子分子物理 理论物理 凝聚态物理 无线电物理 声学 光学 等离子体物理
2、超快（10-15秒，飞秒）微秒－皮秒－飞秒 如：肉眼识别瞬间1/24秒，飞秒技术
3、超高真空（10-15大气压） 如：真空镀膜技术
4、超低温（10-15室温） 如：激光冷却技术（朱棣文）
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1、纳米电子科学技术
当尺度小到可与平均自由程相比时，即纳米(10-9米 )尺寸，将出现量子效应，形成新的电子输运规律 ，例如，共振隧穿效应、库仑阻塞效应等等。 这 些量子效应是可以加以利用的，可以做成单电子器 件
➢ 文艺复兴时期：科学才从神学禁锢中解放出來. ➢ 1543年：哥白尼（波兰人，1473年－1543年）对神学提出质
疑，发表天体运行，說明天体运行是以太阳为中心.
➢ 1609年－1618年：开普勒归纳出行星运动 三定律.
➢ 1632年：伽利略发表两学派的对话，推翻 地球中心说.
➢ 十九世纪末：古典物理学发展已很完整.
展 过
程
古典物理学的形成过程
物理（physics）源于希腊文「自然」称为自 然哲学
➢ 公元前420年：德莫克利特提出「原子论」，一切物质均由无 限多个不可分割、看不见的原子所组成(只分水、火、土、气 四种). 公元前300年：杠杆、轮轴、天文学.（代表人物：阿基米德）
➢ 罗马灭亡后：人类在物理学，乃至整个科学进入一个停滯期 ，基督教的神学主宰一切，是「科学黑暗期」.
将多晶硅、非晶硅或其它光伏材料做成太阳能电池， 供边缘地区和山区的家庭用。这是可行而比较经济的办法。
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太阳能电池还可用在： 计算器 快译通 电子表 记事本 大哥大
在我国遇到的问题：
成本太高， 转换效率低 性能不稳定，维修服务跟不上
（ 国 家 973计 划 都 有 安 排 ）
2002年 5月 美 国 报 道 ：
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1. 力学：1687年－牛頓集力学理论之大成.
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2. 光学： 17世纪－光折射. 1610 ’年－全反射、折射定律. 1670’年－牛頓的色散实验、光粒子说
惠更斯的波学说、杨氏光干涉.
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3. 热学：
早期：钻木取火. 秦李冰父子利用岩石加热再驟冷会裂开的技术开凿 都江堰.
十七世纪：伽利略制造气体温度计. 1662年：波意耳发现温度一定时，定量气体的压力
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云母表面晶格
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纳米碳管
电阻：R＝RCu +Rfe ？
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电阻：R＝RCu +R息 技 术
纳 米 (102— — 10埃 (10-10))电 子 技 术 是 继 现 在 微 电 子 之 后 的 最 有 希望的新一代信息技术。那么，人们会问：纳米电子技术实现以后， 信息技术还能向更小的尺度方向发展吗？ 实际上，诺贝尔奖获得者 费 曼 早 在 85年 代 就 提 出 ： 用 量 子 态 来 代 替 有 电 或 无 电 状 态 的 “1”、 “0”， 进 行 信 息 处 理 和 计 算 的 可 能 。 引 起 很 多 科 技 人 员 的 兴 趣 和 开 展 大量研究。