普朗克的忏悔书作文

2024-04-19

普朗克的忏悔书作文(通用14篇)

篇1:普朗克的忏悔书作文

本篇叙事散文,全文以“普朗克的忏悔书”为中心线索,写了普朗克坚守学术道德、不因感情亲疏而影响对科学规律的捍卫的感人的故事,这些情节令人难忘,表现了正直的主题。

篇2:普朗克的忏悔书作文

1、人类的整个发展取决于科学的发展。

2、科学不能或者不愿影响到自己民族以外,是不配称作科学的。()

篇3:普朗克的忏悔书作文

在大学物理实验中, 常用的数据处理方法有列表法、作图法、逐差法、最小二乘法等, 这些方法虽有优点, 但带有一定的主观性, 容易造成人为误差[1]。另外, 实验数据量大, 计算公式较多, 数据处理非常繁琐。基于此, 我们在实验数据处理中运用Matlab软件, 就可以省去大量繁琐的计算过程, 使教学内容简化且生动形象, 并能够激发学生的学习兴趣, 在培养学生的实践能力、思维能力方面具有极其重要的意义。

Matlab具有强大的矩阵处理与运算功能[2], 其丰富的图形绘制能力深受用户的青睐, 在国外已被广泛地应用于各种工程领域, 国内部分高校已将其定为本科生的必修课程。运用Matlab处理物理实验数据, 不必掌握许多编程知识, 只需一定的数学知识, 运用相关函数加以计算即可完成, 本文将以“普朗克常量测定”为例, 介绍Matlab软件在大学物理实验中的应用。

1 实验介绍

在19世纪末, 人们在研究黑体辐射时, 先后得出了两个著名的公式, 一个是维恩公式, 另一个是瑞利一金斯公式, 但这两个公式都有局限性, 前者只在短波区与实验结果符合, 后者则是在长波区符合, 在短波区不符, 且当波长接近紫外时, 计算出的能量为无限大, 这便出现了物理学史上的“紫外灾难”。1900年, 普朗克在上述两个公式的基础上, 得出了黑体辐射的半经验公式, 并指出能量是一份一份的, 且每份能量是能量子hv的整数倍, 即E=nhv。其中h是普朗克常数, 它是量子论的基础, 在物理学和计量学中具有特殊的地位和重要的应用。

1.1 实验原理[3]

卤钨灯S发出的光束经透镜组L会聚到单色仪M的入射狭缝上, 从单色仪出射狭缝发出的单色光投射到光电管PT的阴极金属板K, 释放光电子, A是集电极。由光电子形成的光电流经放大器AM放大后可以被微安表测量。如果在AK之间施加反向电压, 光电子就会受到电场的阻挡作用, 当反向电压足够大时, 达到U0, 光电流降到零, U0就称作遏止电压。U0与电子电荷的乘积表示发射的最大的电子动能kmax, 结合爱因斯坦光电方程则有

上式表明U0与v之间存在线性关系, 实验曲线的斜率为, 而是常量。因此, 只要用几种频率的单色光分别照射光电阴极, 做出几条相应的伏安特性曲线, 确定各频率的遏止电压, 再作关系曲线, 用其斜率乘以电子基本电荷e, 即可求得普朗克常量h。

1.2 实验内容

接通卤钨灯电源, 调节聚光器, 伸缩聚光镜筒, 并适当转动横向调节纽, 使光束聚到单色仪的入射狭缝上。将光电管前的挡光板置于挡光位置, 使单色仪输出的波长值。测量放大器通电预热约30分钟, 调节测量放大器的零点位置。测量光电管的伏安特性, 在可见光范围选择一种波长输出, 从约-1.3V缓慢增大测量放大器的电压输出, 观察电流变化情况, 记住电流明显升高的电压值, 再针对各阶段电流变化分别以不同的间隔施加遏止电压, 读取对应的电流值。选择四种波长, 重复测量, 并列表记录数据。

1.3 实验数据

2利用Matlab软件进行数据处理

用快捷方式打开Matlab, 将实验数据输入其工作空间, 直接运用函数命令, 即可得到相应的实验值及绘图。

具体程序如下:

由所绘图形可以得出对应的遏止电压U0的值, 与其相应频率如下表所示:

根据数据, 利用软件画出频率v与遏止电压的图像关系, 如图3所示。

我们所得的实验值与理论值相比较, 其误差为:

, 通过简单的模拟即可得到实验结论。此过程不但思路清晰, 而且还使同学们掌握运用软件来解决实际问题的的方法。

3 结语

将MATLAB语言应用于大学物理实验中, 避免了数据处理时繁琐的计算和作图, 同时将计算机应用与大学物理实验相结合, 使两学科的知识相互交叉, 拓宽了学生的视野, 激发了学生学习的兴趣。更重要的是, 培养了学生自主学习能力和利用计算机知识进行分析问题、解决问题的能力, 能够激发学生的创新意识和创新能力, 为培养应用型人才奠定基础。

摘要:运用Matlab软件对物理实验数据处理进行模拟, 避免了繁杂的数学运算过程, 增加了数据处理的准确性及快捷性, 其程序简单直观, 能够直观地反映实验过程及结果。软件知识的运用能够激发学生探索知识的兴趣, 对培养学生创新意识具有积极的作用, 同时对实验教学的改革具有重大的推动作用。

关键词:Matlab软件,普朗克常量,爱因斯坦光电方程

参考文献

[1]陈玉珠.Matlab在物理实验数据处理中的应用[J].长春师范学院学报 (自然科学版) , 2005, 24 (3) :35-36.

[2]张德丰.数字图像处理 (MATLAB版) [M].北京:人民邮电出版社, 2009:13-18.

篇4:普朗克带来的喜和忧

2 0 1 3年3月,欧空局公布了“普朗克”的探测数据。在欧空局召开的巴黎会议上,科学家宣称:“‘普朗克’获得的数据与现有全部理论匹配了,若我是一名暴胀论理论学家,一定会十分高兴。”但在阅读

了“普朗克”小组的论文后,美国哈佛大学的天体物理学家安娜· 伊尧什得出了一个相反的结论。此后,普林斯顿大学的宇宙学家斯坦因哈德和哈佛大学天文学系系主任勒布也感到这个结果很棘手。斯坦因哈德说:“‘普朗克’的数据使得暴胀论产生了过去没有的问题。”

不过,其他的研究者不同意这个看法。在他们眼里,如果这三人的说法是正确的,那么暴胀论就会陷入麻烦,而这对整个宇宙学来说,都将是一场劫难。

暴胀论认为,在大爆炸后的一个极短时间内,宇宙空间以1 0 2 5的数量级开始快速膨胀。这相当于一个点在一眨眼的时间中,就扩展到1 0 0万光年。这个非凡的理论,因其成功地解释了几个天文学中的难

题,成为我们宇宙学标准模型的组成部分。

首先,宇宙惊人地平坦。观察表明,充满着微波背景辐射的宇宙,各处的温度都是相同的,温差在0.0 0 0 3℃之内。这是很惊人的,因为天空各部分相距甚远,光没有足够的时间跑完这些路程。也就是说,没

有办法让热辐射抹平温差。暴胀论为这一问题提供了一个解释,即在暴胀开始前,空间的各处是可以相互触及的,只是在空间突然胀大后,它们才被推离开来。

对另一个问题,暴胀论也给出了答案,那就是若宇宙各处都是相同的,星系、恒星和行星等是如何出现的。暴胀论认为,能量中持续不停的量子起伏在时间中产生了凹痕。在大爆炸后不久,暴胀即开始,它

把这些凹痕扩展到宇宙的尺度上。这些凹痕有如落入物质的巢穴,最终成为现在可见的结构。它们在宇宙微波背景上呈现为点。德国慕尼黑大学的麦克哈诺夫说:“‘普朗克’的数据表明,宇宙结构源于量子起伏。”

那么,跟主流理论不相符的又是什么呢?是“普朗克”的数据不能解释产生暴胀的真正原因。理论物理学家的一种观点是,暴胀是由一种假想粒子(暴胀子)的量子场引发的,在空间的每一个点上,暴胀场

有一定的强度。这种情况极像一个电场,随着电荷的距离而变化。

一个电场所储的能量,跟其强度的平方成正比。把这一关系画成图形,就像一个U 形的碗。这意味着若场增强1倍,其所含的能量将是之前的4倍。若暴胀场存在的话,空间的膨胀速度将由其势能来决定。因此,暴胀场的势能必须为正值,并随着空间的膨胀逐渐降为零。但这个势能最初有多高?随着暴胀,它又是如何变化的?对这些问题,有几个模型可以给出答案。斯坦因哈德说:“你可以创造你需要的任何能量曲线。”

“普朗克”改进了CMB 的温度分布图,发现暴胀速度的变化更倾向于沿着一只“浅碗的外壁”下滑。安娜说,这是最复杂的情况。因为相较于简单模型(具有陡峻的能量曲线),这种平稳模型要求宇宙必须始于1 0亿倍的平滑。安娜说:“这是一个大问题,科学家之所以引入暴胀,就是用来解决宇宙平滑问题的。”勒布也同意这个说法,他说:“如果你认为宇宙始于均一性,那么你并没有解决任何问题。”他们将这一问题称为暴胀平稳模型的“初始条件问题”。他们认为,那种更多、更容易产生暴胀的模型多半是不可能的。平稳模型就是这一类。安娜说:“现在为(普朗克)数据认可的模型,从理论上说,已经大为减少了。”

“普朗克”小组领导人之一、巴黎大学的布赫认为,并非每个潜在的模型都是有理的。但他说,测量并没有排除所有的陡峻曲线。那是因为,暴胀把宇宙的大部分推到很远,来自远处的光线在1 4 0亿年之内还无法到达地球。我们所看到的,仅是宇宙的一部分。

从我们可观察宇宙获得的能量曲线,似乎像一个向上的浅碗,但它可能具有陡峻的部分。2 0 1 3年4月,在加利福尼亚召开的物理学会议上,斯坦福大学的安德烈·林德(暴胀理论的奠基人之一)提出了新

的能量曲线的模型。他认为,势能在开始时较高,因此就不需要假设这个新生宇宙,“也就不存在初始条件的问题”。

按林德的说法,在曲线的扁平和陡峻之间有一个“肩”,这意味着调整1%的势能,才能符合“普朗克”测得的数据。但安娜等人认为,这种调整都是不需要的。勒布说:“你可以一直往前走,找到你需要的势能。

但你正在做一种初始条件的反向工程。这不是一个好方法,它不能把你引向具有预言性的模型。”

他们对暴胀的第三个疑义,涉及“普朗克”未能看到的事物。暴胀一旦开始,肯定无法马上停下来,这将导致无数的宇宙。但是,“普朗克”没有找到无数宇宙的明显信号。“普朗克”探测到了一个大冷点,研究者声称,这可能是一个与别的宇宙相互作用的信号,但也可能是一个统计学上的偏差。斯坦因哈德说:“理论认为,暴胀可以产生无数宇宙,不应该只看到一个冷点。”

安娜等人提出的最后一个问题与2 0 1 2年发现的希格斯玻色子有关。新生宇宙中的大部分能量来自量子场,这个场与希格斯粒子结合起来,可以产生某些效应。斯坦因哈德说,这个图像也会因粒子的质量有

所改变。

理论物理学家说,现今宇宙的真空态能量为1 2 6 0亿电子伏特(即希格斯真空,因它受到希格斯场的作用),这是一种亚稳态,并不是可能的最低能量态。这意味着,在某个瞬间,它可能衰变到最低能量态。

如果真的发生,将使宇宙塌缩成一个无限密集的点。若暴胀真的发生过,必然产生极大能量,使得希格斯真空衰变,从而彻底摧毁宇宙。

可是事实并非如此。斯坦因哈德因此提出另一个观点,来避免这一结果。他和图罗克做了理论研究,认为宇宙处于膨胀和收缩相互交替的状态。在这个模型中,大爆炸并非(宇宙)创生而是再生,宇宙是一

只“不死鸟”。在这个循环过程中,就出现了辽阔的宇宙空间。斯坦因哈德说:“时间是如此漫长,什么物理过程都有可能发生。”

不过,也不少有理论家对这一循环模型提出了疑问。目前,斯坦因哈德等人正在完善这一模型。在一些理论家看来,暴胀模型正陷入一种绝境。暴胀应振动时空本身,从而激发出散布于整个宇宙的引力波。但是,正是在这一振动有多强、我们今天如何测得引力波的问题上,其答案是随模型变化的。温尔特(“普朗克”小组的领导人之一)等人认为,问题出在粒子物理学中。因为迄今没有令人满意的指导原则来阐明暴胀的机理。面对暴胀的不确定性,他说:“它正是我们生活着的这个时代的压力。”“普朗克”为我们提供了一个观察宇宙最初瞬间的窗口,研究者急切地想取得更好的见解。温尔特说:“在人类思想史中,这是一个十分、十分特殊的时刻。”

篇5:普朗克常数h等于多少

普朗克常数的物理单位为能量乘上时间,也可视为动量乘上位移量:{牛顿(N)·米(m)·秒(s)}为角动量单位由于计算角动量时要常用到h/2π这个数,为避免反复写2π这个数,因此引用另一个常用的量为约化普朗克常数,有时称为狄拉克常数,纪念保罗·狄拉克。

在量子力学中占有重要的角色,马克斯·普朗克在19研究物体热辐射的规律时发现,只有假定电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份地进行的,计算的结果才能和试验结果是相符。

这样的.一份能量叫做能量子,每一份能量子等于hV,V为辐射电磁波的频率,h为一常量,叫为普朗克常数。在不确定性原理中 普朗克常数有重大地位,粒子位置的不确定性×粒子动量的不确定性×粒子质量≥普朗克常数。

篇6:忏悔的话题作文

在20XX年的春天,那个万物复苏,百花争艳的四月,我却顾不得身边的美景,被自责与忏悔折磨得彻夜难眠。

那时的我很不懂事,爸爸妈妈说不得,爷爷奶奶讲不得。任性、蛮横、不讲理……妈妈的工作很忙,爸爸的应酬很多,我便由姥姥照看。姨妈家4岁的妹妹除了哭就会撒娇,她也住在姥姥家。当然,8岁的我很不情愿妹妹也住在那里。于是,我天天和妹妹吵,听到她哭喊我可以无动于衷,而且,凡是她有的我就一定要有。姥姥总是轻声对我说:“你是姐姐,就让着妹妹一点吧……”每当这时,我就会没好气地回一句:“不让不让,谁让姨妈晚生她的?我凭什么让着她啊?”姥姥只能无奈地摇摇头,颤颤巍巍地拖着她那中风的身子走开了。那时,看着她步履蹒跚的背影,我心里也有些自责,可我却一直不肯承认错误。

一次,我和妹妹分果汁,姥姥不小心给妹妹多倒了一点。我一定要妹妹倒给我一些,妹妹抱着杯子就是不肯给我。姥姥对我说:“你就让着她吧,她还小呢!”我生气地冲着姥姥大叫:“你就是偏爱妹妹,哼!”说着,竟把一整杯果汁倒在了姥姥身上。

那天下午,妈妈来接我回家。她一进门,妈妈便问我:“小妤,今天在这里有没有不听话啊?”我犹豫着,不知该怎么回答。姥姥慢慢走到我身边,轻抚着我的头,对妈妈说:“她今天可乖了……”我惊讶地看着姥姥,姥姥用她那慈祥的目光看着我,看得我好心虚、好难过。我决定从明天起要听姥姥的话了。

篇7:迟到的忏悔作文

在我还在襁褓中嗷嗷待哺的时候,父母因生活所迫离开了我,到外地打工去了,把我留给年迈的祖母抚养。

很长时间,父母为了有一份稳定的工作,为了能多挣钱,除了定期向家中寄钱,支撑我和祖母的生活,连节假日也不能回家。

我慢慢长大,上幼稚园,看着别人家的孩子总是父母天天来接送,而我每天只能等待我敬爱的祖母,心里很不是滋味。上小学了,我在学校里整日忧郁不解,没有了一个儿童应有的`活泼开朗。在我七岁那年暑假,祖母不顾年迈体弱,带着我到千里之外的父母打工处看望多年未谋面的父母。在出租屋里,我见到了精神困顿却满面笑容的爸爸妈妈,却感到很陌生。短短相处的日子里,他们每天早出晚归,只有中午回来吃饭时,才能跟他们见面,短促的交谈,忙不迭的进餐,之后,他们又匆匆地上班去了。回来之后,尽管祖母百般开导,告诉我,爸爸妈妈这样忙碌,都是为了撑起这个家,为了给我一个好的生活,他们并非不爱我。可是我并不理解,反而变得更加封闭偏执。

到了初中,渐渐有了脾气,常与校内外的混混们混在一起,经常被校领导叫去训话。他们的教导我都听到了,但没有一句让我听得进脑子里。这使得我的行为逐日变得恶劣,更成了一个彻头彻尾的废物。父母得知我的状况后就赶了回来。那年我刚好读初三,才渐渐意识到学习的存在和重要。

父母从外地回来,父亲选择在本地工作,而母亲整日陪同我学习。母亲整日为我的学习操劳着。因为小时候未与父母接触而产生的陌生感,长大了也不知道如何与父母相处。常因琐事向父母大声吼叫发脾气,父母却很少责罚我,总是愧疚地开导我,鼓励我。父母希望我能成才有出息,他们深知习惯是慢慢养成的,学坏容易学好难,要改掉坏习惯,需要时间,所以他们忍辱负重,去包容我这个懵懂无知的少年。

可怜天下父母心。他们总是在我因学习困难而情绪低落的时间轻言细语地对我说:“孩子,我不求你以后有多大的本事,多高的学位。我只求在你的一生中,任何事情你都尽力去完成,不要让我们为你而担忧!”

他们总是在我粗野顶撞时,默默不语,尤其是母亲,常在背地里抹泪,可待我平静下来之后,又温言开导,让我从迷茫、昏乱中清醒过来。特别让我震动的是,在我因荒废学业,中考落榜之后,为了我的前途,他们冒着七月的酷暑,四处奔走,为我寻找可读的学校。那些日子里,他们每天回家都是满头大汗,一身倦意,可还要跟我耐心讲说选校的经过。

如今,我坐在他们精心为我选择的学校宽敞明亮的教室里,听着老师的悉心教导,终于明白了爸爸妈妈的苦心:为了一家的生计,他们忍受着抛下老母幼子、离乡背井的痛苦,为了求得工作的稳定,保障三代人生活的供给,他们在节假日也在加班,只能将对老母幼子的思念压在心底;面对儿子的不理解和自暴自弃,他们忍受屈辱、耐心开导,想尽一切办法弥补挽救,而自己却把委屈和痛苦深深地埋在心底。

篇8:反向遏止电压法测量普朗克常数

关键词:光电效应,普朗克常数,反向遏止电压法

0 引言

现在很多高校在物理教学中对于实验普遍采用反向遏制电压这种方法来对普朗克常数值进行实验。在试验中总难免出现各种问题, 因此结果也总是有较大的误差 (误差范围在百分之八到百分之十四之间) 。本文通过大量的调查、研究、分析后对实验进行了改革, 分析实验中的影响条件以消除影响因素, 从本质上提高了实验的精确度 (误差范围在百分之五之内) 。

1 实验参数和h测定方法

实验中使用了YJ-GD-3型光电效应实验仪, 对于仪器的分析结果如下:

(1) 微电流放大器:在零漂开机半小时后, 电流测量共分为六档, 分辨率为十的负十四安, 电流的数值为10-8~10-13A。

(2) 光电管工作电源:电压调节范围:-2~+2V, -2~+30V, 分2档。

(3) 光电管:光谱响应范围:300-700nm;阳极:镍圈;暗电流:I≤2×10-12A。

(4) 滤光片组:滤光片组共分为五组, 在测试时其中心波长分别为三百六十五纳米, 四百零五纳米, 四百三十六纳米, 五百四十六纳米, 五百七十七纳米。

汞灯:汞灯可分为低压和高压, 试验中可以用的为三百六十五纳米, 四百零五纳米, 四百三十六纳米, 五百四十六纳米, 五百七十七纳米五种。

普朗克常数测定方法根据爱因斯坦的光电效应方程

可得

其中

因而h=ek, e=1.60×10-19c。通过测定△U和△ν的比值来测定普朗克常数h。

2 光电效应实验方法与结果

把汞灯及光电管暗箱庶光盖盖上, 将汞灯暗箱光输出口对准光电管暗箱输入口, 调整光电管与汞灯距离为约35cm并保持不变[1]。再将光电管暗箱电压的输入端和电压测试仪的输出端用专用的线路进行连接。

2.1 光电管接收装置和光源之间的距离d的选择

对普朗克常数测试仪进行测试比较, 分别得出未加光阑时不同距离下的实验结果如表1所示。

在实验中将光源与光电管的接收装置距离从25cm改变到40cm过程中实验测量结果显示最佳距离约为33cm。从上述实验结果中可知距离的选择比电流误差的消除对实验结果的影响更大。

2.2 光源对于普朗克常数数值影响

实验中暗电流和本底电流的影响可忽略不计, 主要需消除的电流误差就是阳极光电流 (反向电流) 。为了克服或减小这一反向电流的影响, 在光电管前加一孔径为Ф=2mm, Ф=4mm, Ф=8mm的光阑, 能使光能有效地通过它照射到阴极, 而又能完全屏蔽照射到阳极下的光线。光源与光电管接收装置距离33cm时, 所测普朗克常数测定值与公认值之间误差见表2。

由实验结果可知, 将电压选择按键置于-2V~+2V档, 将“电流量程”选择开关置于10-12A档, 测试仪要先断开电流再接上, 将测试仪电流输入电缆断开, 将其指数归零再把它恢复。测出在这几种情况365纳米, 405纳米, 436纳米, 546纳米, 577纳米波长下, 光阑为Ф=4mm时所测的h与标准值的相对误差最小为0.4%。将电压选择按键置于-2V~+30V档, 将“电流量程”选择开关置于10-11A档, 将测试仪电流输入电缆断开, 调零后重新接上, 分别测出365nm, 405nm, 436nm, 546nm, 577nm波长下, 光阑为Ф=4mm相对与Ф=2mm和Ф=8mm时较小为2.9%。加光阑测普朗克常数与公认值之间得到的结果相差不大, 反向电流对实验结果影响较大, 特别是在有光照的时候, 反向电流会增加。所以遏止电压U0, 的起点我们可以设定为电流开始饱和的时候, 这样的实验结果相差较小。

2.3

电压选择按键档我们选择的是-2V~+2V档;“电流量程”选择开关我们置于10-12A档, 断开测试仪电流输入的电缆, 将其指数归零后再接上, 在365nm, 405nm, 436nm, 546nm, 577nm波长下, 光阑分别为Ф=2mm, Ф=4mm, Ф=8mm时的截止电位U0。其结果如表3。

计算平均结果:

与标准值[2]h标准=6.6260755×10-34JS的相对误差为:

同理, 当Ф=4mm, 计算得h与标准值的相对误差为0.4%;当Ф=8mm, 计算得h与标准值的相对误差为1.5%。由此可知, 当Ф=4mm, 计算得h与标准值的相对误差最小。

3 结论

通过上述讨论, 可知, 在利用光电效应实验测定普朗克常数时, 存在光源与光电管接收装置最佳距离d约为33cm (YJ-GD-3型光电效应实验仪) , 主要是因为两者的距离太近, 光电管阴极容易疲劳, 距离太远, 又会使得阴极电流过小, 而致使微电流计灵敏度降低[3];加不加光阑对普朗克常数的测量是有影响的, 加的光阑大则测出来的结果就大, 反之, 普朗克常数就小一些, 光阑的使用也存在一个最佳值。

另外, 由于日光含有长短波, 使得在测定短波时, 长波对短波有很大影响, 这是造成短波截止电压偏低的主要原因[4], 进而使电压与频率U-ν图中的直线斜率降低导致h值降低, 当阴极被阳光照射时, 阳极不要让阳光照射到, 这样做的好处是反向电流影响小些。总之, 对反向遏止电压法测普朗克常量的实验做了一些简单研究和改进, 得到了<0.5%实验误差测量, 期望对以后此实验的改进起到抛砖引玉的结果。

参考文献

[1]蒙上阳, 霍连得, 杨秀清.光电效应实验分析[J].物理实验, 2001, 32 (2) :41-43.

[2]江兴方.正确确定遏止电压测量普朗克常数[J].江苏石油化工学院学报, 1999, 26 (1) :14-16.

[3]马书炳.光电效应测普朗克常数实验研究[J].1999, 22 (1) :61-63.

篇9:普朗克的忏悔书作文

“普朗克”的使命——发掘“创世遗迹”

在“普朗克”卫星之前,人类发射过考察宇宙微波背景的航天器。“宇宙背景探测器”于1989年11月18日发射,它确定了宇宙微波背景呈现的各向异性,该卫星拍到的全天域宇宙微波背景辐射图是一张宇宙只有38万岁时的“婴儿照片”,忠实再现了那时候太空最为古老的辐射现象,把人类与宇宙的早期直接联系了起来。不过遗憾的是,“宇宙背景探测器”缺乏足够的分辨率去回答一些重要问题,无法提供给宇宙学家一些失落的细节。2001年6月30日发射的“威尔金森微波各向异性探测器”对宇宙微波背景进行了更详细的测量,但其分辨率仍然不够高,没有解答人们心头所有的疑问,需要科学家对宇宙微波背景辐射做进一步精细测量和精确研究。

根据现代宇宙学中最有影响的“大爆炸”学说,我们的宇宙是大约137亿年前由一个非常小的点爆炸产生的,目前宇宙仍在膨胀,这一学说已得到大量天文观测的证实,然而它并没有解决宇宙的形状、结构和未来等问题。2004年5月,美国《物理评论通讯》发表了蒙大拿州立大学天体物理学家尼尔·科尼什教授的一项新的研究工作,就是利用宇宙微波背景辐射的数据寻找能表明宇宙像球状镜室的证据。他认为,宇宙中同一个物体的多个国像可以在与时空中不同的地方呈现出来。镜室效应可能意味着宇宙本来是有限的,但却产生宇宙是无限的感觉。科尼什说:“没有迹象表明宇宙是有限的,但是也没有证明它是无限的。”

看来,要想揭开宇宙的起源和演变之谜,就必须深入研究分析隐藏在它早期发出的微波辐射中的线索,科学家们急切盼望着能获得更清晰的天体背景辐射图像,以便证实“暴涨宇宙”学说有关背景辐射中光子偏振的预言,更好地分析判断早期宇宙的属性,诸如质子和电子的密度,以及物质和辐射之间的能量分配问题,消除有关对宇宙演化理论的分歧。这一切部有待于新一代宇宙微波背景辐射探测卫星“普朗克”的发射升空。

“普朗克”的独特之处

“普朗克”卫星计划最早起源于欧洲空间局在1994年提议的两个研究项目,原来分别叫“宇宙背景辐射各向异性卫星”和“背景各向异性测量卫星”。由于它们的目标相似,在1996年被合并为一个探测任务,并以德国著名科学家普朗克的名字命名。

“普朗克”卫星的主体结构呈圆柱形,高4.2米,最大直径4.2米,发射质量约1.9吨,包括服务舱和有效载荷舱。服务舱装有电源、姿态控制、数据处理和通信等系统,以及对温度要求不高的科学仪器;有效载荷舱包括望远镜、光学操作台、一部分需要冷却的仪器及冷却系统。

探测宇宙温度

“普朗克”卫星将搜寻整个太空,研究宇宙物质,以前所未有的精度测量宇宙微波背景辐射温度的细微变化,因为温度的差异揭示了早期宇宙不同地区密度的差异,高密度区域最终会形成我们今天所看到的星系或星系群等宇宙大尺度结构,帮助天文学家发展和验证现有的宇宙学理论。为了完成这一任务,“普朗克”卫星携带了1.5米口径的望远镜,望远镜能利用安放在舱内名为“低频仪器”和“高频仪器”的高灵敏传感器收集宇宙微波背景辐射,瞬息敏感度比“宇宙背景探测器”高10多倍。

携带最冷的探测器

为了能准确测量微波背景辐射的温度,“普朗克”卫星上的探测器必须冷却到接近绝对零度。由法国天体物理研究所研制的低频仪器在-253℃下工作;而由意大利地外辐射技术研究所研制的高频仪器在-272.9℃下运行。要想保证仪器处于如此低的温度,技术人员采用了复杂的冷却系统。卫星表面安装了一个黑色遮挡板,它实际上就是一个有效的散热器,能把探测器冷却到60K;接着一台氢吸附冷却器能将探测器冷却到20K;然后探测器被一台机械冷却器冷却到4K;最后通过混合正常氦与稀有氦同位素将探测器冷却到约100mK。

拥有最敏锐的“视觉”

“普朗克”卫星具有更高的角分辨率,比“宇宙背景探测器”高了50多倍,该卫星可绘制宇宙微波背景图,角分辨率在10弧分以上,能确定宇宙的空间曲率,并能分辨某处天区中百万分之一度的温度差异,而且绘制的宇宙微波背景图能够自动将来自银河系和河外星系的光谱辐射从宇宙背景信号中去除。

距离地球一百多万千米

“普朗克”卫星由阿里安-5火箭发射后不久将与火箭分离,在发射4个月~5个月之后,卫星将进行一次机动,直接到达日地系统的L2,进入围绕L2的利萨如轨道。卫星的轨道周期大约6个月,设计寿命为2年。

L2实际是太空中的一个虚点,距离地球大约115×106km。卫星处于L2的环境中时,能够与地球保持稳定的无线电通信,并能保证观测时间的不见断,因此L2成为国际天文观测计划选定的最佳位置。

位于达姆施塔特的欧洲空间操作中心将通过澳大利亚附近的新诺斯地面站与卫星进行通信。运行在围绕L2轨道上的卫星每天有3小时的时间能与地面取得联系,这时前一天记录下来的科学数据被发回地面,同时下一个自主控制期的指令被传到卫星上。

相关链接:

马克斯·普朗克(1858~1947)近代伟大的德国物理学家,量子论的奠基人。普朗克在物理学上最主要的成就是提出了著名的普朗克辐射公式,创立能量子概念。19世纪末,人们用经典物理学解释黑体辐射实验的时候,出现了著名的所谓“紫外灾难”。虽然瑞利·金斯(1877~1946)和维恩(1864~1928)分别提出了两个公式,企图弄清黑体辐射的规律,但是和实验相比,瑞利·金斯公式只在低频范围符合,而维恩公式只在高频范围符合。普朗克从1896年开始对热辐射进行了系统的研究。他经过几年艰苦努力,终于导出了一个和实验相符的公式。他于1900年10月下旬在《德国物理学会通报》上发表一篇只有3页纸的论文,题目是《论维恩光谱方程的完善》,第一次提出了黑体辐射公式。12月14日,在德国物理学会的例会上,普朗克作了《论正常光谱中的能量分布》的报告。在这个报告中,他激动地阐述了自己最惊人的发现。他说,为了从理论上得出正确的辐射公式,必须假定物质辐射(或吸收)的能量不是连续地、而是一份一份地进行的,只能取某个最小数值的整数倍。这个最小数值就叫能量子,辐射频率是v的能量的最小数值ε=hν。其中h,普朗克当时把它叫做基本作用量子,现在叫做普朗克常数。普朗克常数是现代物理学中最重要的物理常数,它标志着物理学从“经典幼虫”变成“现代蝴蝶”。1906年普朗克在《热辐射讲义》一书中,系统地总结了他的工作,为开辟探索微观物质运动规律新途径提供了重要的基础。

篇10:忏悔的作文

渐渐地他长大了,长得挺直的身躯,高大的个子,俊白的脸,使他在众多孩子中是最出色的。他知道姥姥把一切好的都给了他,好吃的,好穿的,姥姥一直供他读到高三,从来没有一声埋怨。然而就在高三那年,他就变了。

在那个时候,他的同学们都说要出大城市打工,要去赚更多的钱。他们说在城市里可以做上流人士,可以住洋楼,可以开小车,不必困在这小山村里。他也有点动摇了,毕竟这么多年总在这里,没见过世界外面。

可是他走了,谁照顾姥姥呢?他陷入了沉思。

晚上,他回到家里,姥姥笑着把菜端出来,还一边忙碌着一边问他复习得怎样。他有点烦了,便小声敷衍一下。姥姥以为他没听见,就提高嗓门再说了一次。这时他心中的怒火燃烧了,他想每天都只会问这个烦不烦啊?所以他丢下一句话,我不吃了,就走了出去。屋内的姥姥望着他,想可能他累了吧,可惜当时的他未能察觉到。他来到村子的山顶,放眼望去,下面都是一些土房,低低矮矮的,还有很多曲折的山路。这里真的不像大城市那样繁荣,也没有漂亮的建筑。可是这也是他土生土养的地方啊!

第二天,学校的同学在议论纷纷,原来他们要结伴出发了。有几个朋友走过来劝他也跟着走,他摇摇头。在他脑海里浮现出一幅幅画面,看,那是姥姥在轻声耐心地叫他读书;听,那是姥姥在他睡不着时唱的歌谣;闻一下,那是姥姥为他做的可口饭菜;他总忘不了,姥姥没有厉声地骂过他,姥姥帮他买到书本时的欣喜若狂,她什么时候都在惦记着他,一年到头,姥姥都是为了他的生活奔波劳累。他可以享受到像别的孩子一样的家庭温暖,他可以坚持他的学业也是靠姥姥给人织布换来的,每年姥姥织布织到十指都流血红肿了。这是他知道的。姥姥为他付出的爱,比起他做过的事,他认为是尽孝的事要多要好一千倍,一万倍。

篇11:普朗克的忏悔书作文

向小荷一位知心朋友忏悔:

亲爱的咪咪(我爱这样叫你哦):

对不起!

也许我真的太无知,当我看到我好几篇为之最爱的作文竟会被人打退稿,我又气又恼,就打开你的作文疯狂地进行打退稿,打到后来我才看见你是Sky(英文名),我后悔莫急,真的,我忠心的希望你可以原谅我,好吗?

我这样不看文章就打退稿的举止希望小荷的每一位朋友都不要学我,也希望你们可以原谅我的“有心之过”。

我深深的了解,我错了,我深深的了解,那种看见自己作文被打退稿的滋味可一点也不好受啊,但是我,我却把自己的愤怒倾在我的好朋友身上,不过你也不对啊,你知道啊,在你打了我的作文退稿的时候,我简直气愤极了,我才会做出这样幼稚的举动。总之,对不起,我的好朋友。

哦,对了,这位Sky,她在小荷的ID是小开心,希望大家来看她的作文,觉得好的话要加分啊,这样就可以弥补我给她带来的重大损失,谢谢大家来看我的作文,3Q。

篇12:今天的忏悔200字作文

今天,我游手好闲的呆了一天,你猜我是在为谁忏悔。我想你们的话,你们都有后悔・忏悔的时候.

你们一定会想不到的,我还敢跟妈妈斗嘴,这对我们女孩子说是多么可怕的事,我们都很温柔的。我二话没说就放狠话。妈妈为我好,让我看书,我还无精打采,让妈妈忍无可忍了,才一拳打在我身上。打在骨肉上,痛在心头呀!我被这一拳,定住了,妈妈为了我和爸爸闹翻了天,处处为我着想,我真忏悔我之前对妈妈的`无礼,这次记住了,下不为例。今天的教训,我会小心的。

篇13:普朗克的忏悔书作文

1 实验仪器

GD-Ⅲ型光电效应实验仪 (南京激光仪器厂) 、LED灯、计算机等。

2 实验原理

金属在光的照射下释放出电子的现象叫做光电效应, [1~2]根据能量守恒定律[3~4]有

上式称为爱因斯坦光电效应方程, 式中:

h为普朗克常数, 其公认值为6.6260755×10-34J·S;

ν为入射光的频率;

me为电子的质量;

v为光电子逸出金属表面时的初速度;

WS为受光线照射金属材料的光电子逸出功, 是金属材料的固有属性, 与入射光的频率无关。

正因为光电子具有初动能, 所以, 即使阳极不加电压, 也会有光电子落入阳极而在阳极和阴极回路上形成阴极光电流I。如果在阳极和阴极之间加上电压UAK, 阴极光电流将会随着加速电压的增加而增加, 加速电压增加到一定量值后, 所有逸出的光电子都被收集到阳极, 因而光电流达到饱和值IM.如果阳极的电位比阴极电位低, 即UAK为负值, 它建立起来的电场对光电阴极逸出的光电子起减速作用, 但也会有光电子落到阳极。随着阳极电位的进一步降低, 到达阳极的光电子 (光电流) 将逐渐减小, 直到阳极电位低于某一数值时, 所有光电子都被抑制, 不能到达阳极, 此时光电流为零。这个相对于阴极为负值的阳极电位, 被称为光电效应的截止电位, 或称作截止电压, 以US表示 (这里的US代表截止电压的绝对值, 为正值) , [5~7]。

在光电效应的截止电位上, 电子的初动能等于它克服电场力所作的功, 即:

可见电子的初动能和截止电压VS成正比。把上式代入 (1) , 即有

上式 (3) 表明Us与v之间存在线性关系, 且斜率为的常数, 其正是普朗克常数。所以可以对实验测得的Us与v的对应数值进行分析, 求出普朗克常数。

实验原理图如图1所示。, 光电子阳极。随极的光电电位低

3 内容及方法

3.1 测量光电管的伏安特性曲线

按照说明书, 对仪器再进行物镜盖, 调节“电压调节”旋钮从-3.15v开始调零操作, 再将LED灯对准暗盒窗口, 除去始, 缓慢增加, 先粗测一遍, 观察不同滤色片下的电流变化情况、电流明显变化的电压值以及饱和电流值。 (本实验选取波长为436nm546nm, 577nm的滤片) 然后, 从短波长起小心地逐次换上滤色片, 仔细记录不同频率入射光照射下的光电流。

3.2 利用or igin7.5软件对实验数据进行I-U曲线的高度拟合, 并求出截止电压

方法如下:打开origin7.5软件, 按continue键后在新出现的命令框内选择最后一条命令按ok继续再按ok进入主键面后, 点击键建立新建表格, 在表中输入数据, 根据数据作图点击键, 选中x, y轴所需数据列, 得到x, y轴的数据区域再按键完成作图。再进行曲线拟合操作, 点击键从中选择S曲线拟合, 得到拟合曲线。

3.3 根据数据特点, 选取合适的A, B两点分别作切线, 作切线需用到origin的插件tangent工具

由于两条切线不能同时出现在一个图形中, 要求出两切线交点, 就要先把A点的切线通过Digizite.opk进行图形数字化, 再在原图层中添加新图层, 这样就会在原切线处出现一条重合线, 然后再做出B点切线, B点切线会和A点切线有一个交点, 该点对应的横坐标就是截止电压 (见图2) 。

3.4 最后可用Excel表格做出Us—V直线和斜率K后, 通过h=ek求普朗克常数h

将实验数据打入在Excel表格中, 点击“图表向导”, 利用截止电压——频率数据做出截止电压——频率图, 鼠标指向图线, 按鼠标“右键”, 点击“添加趋势线”, 在“类型”中选则“线性 (L) ”, 在“选项”中选“显示公式 (E) ”, 在显示图形上, 可直接确定斜率的大小, 根据公式h=ek求出普朗克常数。并在Excel中选:4个空格→fx→统计→Linest (双击) →分别在表格最上的1、2两行中, 填入原始数据;在3、4两行中, 分别填入true、true→ (Cerl+Shift+Enter) , 则第二行第一个数据即为线性拟合不确定度。

4 数据结果及处理

4.1 实验数据

实验数据 (如表1所示) 。

4.2 用Origin7.5软件进行拟合

用Origin7.5软件进行拟合如图2所示。

4.3 由or igin作图得出三个不同频率的遏止电压填入 (表2)

4.4 用Excel作图得K值

截止电压为纵坐标, 单位:V;频率为横坐标, 单位:×1014Hz。

由图3所示。

由图可得K=-0.3961。

4.5 用Excel求不确定度

不确定度△K为:0.03424。

4.6 实验结果

5 分析与结论

5.1 从实验结果看出

百分差是-4.4%, 比较小, 故LED灯代替汞灯是可行的。

5.2 误差分析

截止电压的取值是影响测量结果的主要原因。由于有暗电流、本底电流、反向电流的干扰, 实际的截止电压应在电流为零时的反向电压与电流达到反向饱和拐点处对应的反向电压之间, 不易准确找到, 一般以前者或后者来近似代替, 故会产生较大的误差。本实验利用origin7.5软件对数据进行高度曲线拟合, 在得到的拟合曲线上作两点切线, 两切线交点的横坐标即为截止电压, 利用此方法求得的截止电压较以前的方法准确, 但仍存在一定误差。

5.3 结论

LED灯测普朗克常量其结果6.34×10-34接近于公认值, 说明LED灯可以用来测量普朗克常数。

通过Origin7.5软件对实验数据进行自动高度曲线拟合, 并进一步得到截止电压的实验数据处理方法较以往的“拐点法”等数据处理方法更为精确, 同时还具有操作方便、快捷等优点。因此此方法可作为一种常用数据处理方法, 提高数据处理的效率。

参考文献

[1]周士勋.量子力学[M].北京:高等教育出版社, 1979.

[2]陈泽民.近代物理与高新技术物理基础[M].北京:清华大学出版社, 2001.

[3]张社奇.高等学校新世纪系列教程.基础物理学[M].北京:科学出版社.2001.

[4][英]彼得.迈克尔.哈曼[著].龚少明[译].19世纪物理学概念的发展——能量、力和物质[M].上海:复旦大学出版社, 2000, 2.

[5]竺江峰, 芦立娟, 鲁晓东.大学物理实验[M].北京:中国科学技术出版社.2005.9:212-219.

[6]赵青生, 等.大学物理实验[M].北京:中国科技大学出版社, 1993.

篇14:普朗克的忏悔书作文

关键词: LED光源; 光电效应; 实验装置

中图分类号: G 420; N 33文献标志码: Adoi: 10.3969/j.issn.10055630.2014.04.017

引言光电效应是指在一定频率的光照射下,电子从金属表面逸出的现象,这种电子称为光电子。光电效应的发现对光的本性即波粒二象性的认识,具有极为重要的意义,它给量子论以直观、明确的论证。普朗克常数是物理学中一个很重要的基本常数,它可以通过光电效应实验简单而有效地测出,所以光电效应实验有助于学生学习和理解量子理论。而且随着科学技术的发展,光电效应已经广泛应用于工农业生产、国防等许多领域[12]。因此,验证光电效应实验规律及利用光电效应测定普朗克常数的实验就成为大学物理实验中一个非常经典的实验项目。1测量原理及设计思路目前大学物理实验中验证光电效应规律及利用光电效应测定普朗克常数的实验一般都是以频率为ν的单色光入射到光电管阴极上,则光电子从阴极逸出,在回路中形成光电流,通过改变光电管阳极A和阴极K之间的电压UAK,测量回路中形成的光电流IAK大小,进一步确定遏止电压或截止电压Us。实验时,测出不同频率ν单色光入射时对应的遏止电压Us,通过作图法做出Usν关系曲线,应为一条直线,直线的斜率k=he。也可以通过最小二乘法利用公式k=ν·Us-ν—·Usν2-ν—2求出该斜率k,利用公式r=ν·Us-ν—·Us(ν2-ν—2)·(Us2-U—2s)求出相关系数r。从而可以得到普朗克常数h=ke,其中e=1.602×10-19C,并可与普朗克常数h的公认值6.626×10-34 J·s比较,求出相对误差σ。目前大学物理实验中,验证光电效应实验规律及利用光电效应测定普朗克常数的实验多采用高压汞灯作为光源,通过滤色片获得五种不同波长即365 nm、405 nm、436 nm、546 nm、577 nm的单色光,通过改变光源与光电管之间的距离或者改变光电管前端光阑孔径的大小来改变入射到光电管上光的强度,从而定性地验证光电效应实验规律,进而根据单色光频率与遏止电压之间的关系得到普朗克常数。

但是目前采用高压汞灯作为光源的实验装置存在以下不足:(1)高压汞灯的驱动电源比较复杂,稳定性要求也比较高,容易损坏。而且必须预热20 min以上才能正常工作,一旦关闭不能立即点亮,否则灯管非常容易烧坏。(2)高压汞灯亮度不易调节,通过改变光源与光电管之间的距离或者改变光电管前端光阑孔径的大小来改变入射到光电管上光的强度,只能定性地而无法定量地验证光电效应与强度相关的实验规律。(3)实验过程中要不断更换滤色片,一不小心就会将滤色片摔坏。(4)采用滤色片获得的单色光单色性并不好,并且只有五种波长分离的单色光,一方面不能验证并测出光电效应存在的频率阈值,另一方面测定普朗克常数时,数据比较少,影响测量精度,而且学生测得的数据容易雷同。近年来,人们对验证光电效应实验规律及利用光电效应测定普朗克常数的实验进行了深入研究,有对实验及方法进行改进的[34],有对光阑、滤色片及光源非单色性对实验的影响进行分析的[57]。特别是针对光源的问题,有人对单色LED峰值波长和辐射强度的稳定性进行了研究,论证了单色LED作为新型单色光谱光源的可行性[8]。也有人对一种新型发光二极管RCLED(谐振腔发光二极管)作为单色光源在物理实验中应用的可行性进行了研究[9]。也有人将高压汞灯光源换成LED对普朗克常数测定仪进行了改进[10]。为了克服现有实验装置的上述不足,本文提出一种采用LED光源的光电效应测普朗克常数实验装置。该装置采用RCLED作为单色光源,该光源单色性好,波长稳定,寿命长,驱动简单,不需预热,采用PWM方式调节亮度准确方便。2装置结构图实验装置结构示意图如图1所示,在一个遮光箱体内设置八只不同波长的LED单色光源,LED光源发出的光均可耦合到导光纤维中,导光纤维出口处设置扩束透镜及准直透镜,后面设置光电管。光源通过接口与电源控制器相连,LED光源由恒流源驱动,通过恒流源电流调节旋钮可以调节电流大小,并可在电流显示屏上显示出来,光源的亮度可以通过PWM调光控制调节旋钮来调节。电源控制器上设置八个开关控制按键,分别控制八只不同波长LED单色光源的开关。可调电压源通过接口与光电管并联,通过调节旋钮可以调节光电管两端的电压大小,并可通过显示屏显示。微电流测量放大器通过接口与光电管串联,用来测量其中的电流,并可通过电流显示屏显示。

3具体实验操作过程及测试结果

3.1具体实验操作过程(1)通过电源控制器上的光源开关控制按键点亮一只LED单色光源,通过恒流源电流调节旋钮调节恒流源输出合适的电流,通过LED光源PWM调光控制调节旋钮使入射光亮度合适。(2)调节扩束透镜及准直透镜使导光纤维输出的单色光成为平行光,照射到光电管上。(3)通过可调电压源电压调节旋钮调节光电管两端的电压大小,通过微电流测量放大器测出光电管中对应的电流。(4)测绘出该单色光照射下光电管的IV曲线,通过“拐点法”或“零点法”确定光电管的遏止电压Us。(5)同样可测出其他七只不同波长的LED单色光源照射下光电管的IV曲线,确定光电管对应的遏止电压。(6)根据测得的八种不同波长单色光的频率与遏止电压,通过作图法或最小二乘法求出普朗克常数h。

3.2测试结果分析为了验证本文改进后的实验装置的可行性,对其进行了实际测试。首先,选取八只不同波长的LED单色光源,经测定其波长分别为λ1(392 nm)、λ2(430 nm)、λ3(473 nm)、λ4(525 nm)、λ5(571 nm)、λ6(608 nm)、λ7(660 nm)及λ8(704 nm)。利用本文提出的方法组装五组不同的实验装置,通过“零点法”确定光电管的遏止电压Us,最后通过最小二乘法利用公式求出普朗克常数h。共测了五组实验数据,如表1所示。作为对比,利用目前实验室常用的实验装置,即采用高压汞灯作为光源,通过滤色片获得五种不同波长即λ′1(365 nm)、λ′2(405 nm)、λ′3(436 nm)、λ′4(546 nm)、λ′5(577 nm)的单色光分别作为单色光源,同样用五组不同的实验装置测了五组实验数据,如表2所示。表中,r为利用最小二乘法计算时对应的线性相关系数,σ为相对误差。对比表1和表2的数据,不难看出本文改进后的实验装置比目前常用的采用高压汞灯作为光源的实验装置测的数据更准确,说明本文提出的实验装置是可行的。

本文来自 360文秘网(www.360wenmi.com),转载请保留网址和出处

【普朗克的忏悔书作文】相关文章:

普朗克的研究论文04-16

普朗克的研究论文提纲11-15

上一篇:五项管理学习下一篇:兴致勃勃

本站热搜

    相关推荐