物理學(xué)史10-1講課講稿

1、第十章 凝聚態(tài)物理學(xué)簡(jiǎn)史物理學(xué)史10-1第十章 凝聚態(tài)物理學(xué)簡(jiǎn)史 近年來(lái)凝聚態(tài)物理學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)大致是：近年來(lái)凝聚態(tài)物理學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)大致是：（1）由研究體內(nèi)性質(zhì)轉(zhuǎn)到研究表面、界面性質(zhì)；）由研究體內(nèi)性質(zhì)轉(zhuǎn)到研究表面、界面性質(zhì)；（2）由研究三維體系轉(zhuǎn)到研究低維（一維、二維）體系；）由研究三維體系轉(zhuǎn)到研究低維（一維、二維）體系；（3）由研究晶態(tài)轉(zhuǎn)到研究瞬態(tài)、亞穩(wěn)態(tài)、臨界現(xiàn)象和相變；）由研究晶態(tài)轉(zhuǎn)到研究瞬態(tài)、亞穩(wěn)態(tài)、臨界現(xiàn)象和相變；（4）由研究性質(zhì)單一體系轉(zhuǎn)到共性體系；）由研究性質(zhì)單一體系轉(zhuǎn)到共性體系；（5）由研究理想晶體轉(zhuǎn)到研究晶體中的雜質(zhì)和缺陷；）由研究理想晶體轉(zhuǎn)到研究晶體中的雜質(zhì)和缺陷；（6）由研

2、究普通的晶體轉(zhuǎn)到研究半導(dǎo)體和金屬的人工量子晶體）由研究普通的晶體轉(zhuǎn)到研究半導(dǎo)體和金屬的人工量子晶體超晶格。超晶格。 由于凝聚態(tài)物理學(xué)研究的領(lǐng)域太廣，下面僅就幾個(gè)基礎(chǔ)的領(lǐng)域作簡(jiǎn)要介紹。由于凝聚態(tài)物理學(xué)研究的領(lǐng)域太廣，下面僅就幾個(gè)基礎(chǔ)的領(lǐng)域作簡(jiǎn)要介紹。第十章 凝聚態(tài)物理學(xué)簡(jiǎn)史弗里德里希和尼平的弗里德里希和尼平的X射線衍射實(shí)驗(yàn)裝置射線衍射實(shí)驗(yàn)裝置 1912年德國(guó)物理學(xué)勞厄提出了一個(gè)非常卓越的思想：年德國(guó)物理學(xué)勞厄提出了一個(gè)非常卓越的思想：既然晶體的相鄰原子間距和既然晶體的相鄰原子間距和X射線波長(zhǎng)有相同數(shù)量級(jí)，那射線波長(zhǎng)有相同數(shù)量級(jí)，那么么X射線通過(guò)晶體就會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象。射線通過(guò)晶體就會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象。

3、勞厄勞厄 對(duì)晶體對(duì)晶體X射線衍射現(xiàn)象的解釋，應(yīng)主要?dú)w功于英國(guó)物射線衍射現(xiàn)象的解釋，應(yīng)主要?dú)w功于英國(guó)物理學(xué)家理學(xué)家布拉格父子布拉格父子當(dāng)時(shí)，曾在倫琴實(shí)驗(yàn)室內(nèi)研究過(guò)當(dāng)時(shí)，曾在倫琴實(shí)驗(yàn)室內(nèi)研究過(guò)X射線的射線的弗里德里希弗里德里希和和尼平尼平著手從實(shí)著手從實(shí)驗(yàn)上證實(shí)勞厄的思想，他們把一塊驗(yàn)上證實(shí)勞厄的思想，他們把一塊亞硫酸銅晶體放在一束準(zhǔn)直的亞硫酸銅晶體放在一束準(zhǔn)直的X射射線中，在晶體后面一定距離處放置線中，在晶體后面一定距離處放置照相底片。發(fā)現(xiàn)：當(dāng)晶照相底片。發(fā)現(xiàn)：當(dāng)晶則排列的黑點(diǎn)，排列的形狀與晶體光柵的幾何形狀有則排列的黑點(diǎn)，排列的形狀與晶體光柵的幾何形狀有關(guān)。關(guān)。這一實(shí)驗(yàn)不僅說(shuō)明了這一實(shí)驗(yàn)不僅說(shuō)

4、明了X射線的電磁本性，而且肯定射線的電磁本性，而且肯定了晶體空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)假設(shè)的正確性，并提出了對(duì)晶體了晶體空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)假設(shè)的正確性，并提出了對(duì)晶體進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的方法。進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的方法。體與體與X射線同向時(shí)，底片上出現(xiàn)規(guī)射線同向時(shí)，底片上出現(xiàn)規(guī)第十章 凝聚態(tài)物理學(xué)簡(jiǎn)史勞倫斯勞倫斯布拉格的原子面反射原理圖布拉格的原子面反射原理圖 勞厄和布拉格父子開(kāi)創(chuàng)性的工作已勞厄和布拉格父子開(kāi)創(chuàng)性的工作已成為晶體結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)，是固體物成為晶體結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)，是固體物理學(xué)發(fā)展史中一個(gè)重要的里程碑。理學(xué)發(fā)展史中一個(gè)重要的里程碑。 勞厄勞厄1914年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，布拉格年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，布拉格父子父子1915

5、年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。小布拉格年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。小布拉格當(dāng)年僅當(dāng)年僅25歲，從而成為歲，從而成為最年輕的獲獎(jiǎng)?wù)咦钅贻p的獲獎(jiǎng)?wù)摺?、金屬電子論、金屬電子論 20世紀(jì)以前，人們已經(jīng)掌握了有關(guān)金屬導(dǎo)電的一些經(jīng)驗(yàn)規(guī)律（如歐姆定律、世紀(jì)以前，人們已經(jīng)掌握了有關(guān)金屬導(dǎo)電的一些經(jīng)驗(yàn)規(guī)律（如歐姆定律、維德曼維德曼-夫蘭茲定律等），氣體動(dòng)理論在處理理想氣體問(wèn)題上獲得很大成功，夫蘭茲定律等），氣體動(dòng)理論在處理理想氣體問(wèn)題上獲得很大成功，1897年，湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子。年，湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子。1900年特魯?shù)绿岢鼋饘僮杂呻娮託饽Ｐ汀０呀鹉晏佤數(shù)绿岢鼋饘僮杂呻娮託饽Ｐ?。把金屬中的電子看成服從玻爾茲曼統(tǒng)計(jì)的自由電子氣，引入

6、平均自由程概念，推屬中的電子看成服從玻爾茲曼統(tǒng)計(jì)的自由電子氣，引入平均自由程概念，推導(dǎo)出金屬的熱導(dǎo)率與電導(dǎo)率，并找到了它們之間的關(guān)系，從而解釋了導(dǎo)電性導(dǎo)出金屬的熱導(dǎo)率與電導(dǎo)率，并找到了它們之間的關(guān)系，從而解釋了導(dǎo)電性好的金屬也是熱的良導(dǎo)體的事實(shí)。利用這一理論能成功證明歐姆定律和維德好的金屬也是熱的良導(dǎo)體的事實(shí)。利用這一理論能成功證明歐姆定律和維德曼曼-夫蘭茲定律。夫蘭茲定律。 在在特魯?shù)鹿ぷ鞯幕A(chǔ)上，特魯?shù)鹿ぷ鞯幕A(chǔ)上，1905年，洛倫茲建立了更完善的自由電子氣模型。年，洛倫茲建立了更完善的自由電子氣模型。第十章 凝聚態(tài)物理學(xué)簡(jiǎn)史 盡管金屬電子論取得了多方面的成功，但不久就遇到重重困難。直到盡

7、管金屬電子論取得了多方面的成功，但不久就遇到重重困難。直到1926年，海森伯和薛定諤等建立了描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的量子力學(xué)之后，才得到一年，海森伯和薛定諤等建立了描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)的量子力學(xué)之后，才得到一定程度的克服。定程度的克服。1927年，索末菲提出了金屬的半經(jīng)典電子論，認(rèn)為金屬中的年，索末菲提出了金屬的半經(jīng)典電子論，認(rèn)為金屬中的電子是服從費(fèi)米電子是服從費(fèi)米-狄拉克量子統(tǒng)計(jì)的簡(jiǎn)并電子氣，由此得出了費(fèi)米能級(jí)、費(fèi)米狄拉克量子統(tǒng)計(jì)的簡(jiǎn)并電子氣，由此得出了費(fèi)米能級(jí)、費(fèi)米面等一系列重要概念并成功地解決了電子比熱容比經(jīng)典值小等經(jīng)典模型無(wú)法面等一系列重要概念并成功地解決了電子比熱容比經(jīng)典值小等經(jīng)典模型無(wú)法解釋

8、的問(wèn)題。解釋的問(wèn)題。2、能帶理論的建立、能帶理論的建立 能帶理論是固體物理學(xué)中最重要的基礎(chǔ)理論，它的出現(xiàn)是量子力學(xué)、量子統(tǒng)能帶理論是固體物理學(xué)中最重要的基礎(chǔ)理論，它的出現(xiàn)是量子力學(xué)、量子統(tǒng)計(jì)學(xué)在固體中應(yīng)用得最直接、最重要的結(jié)果。能帶理論成功地解決了索末菲半計(jì)學(xué)在固體中應(yīng)用得最直接、最重要的結(jié)果。能帶理論成功地解決了索末菲半經(jīng)典電子論處理金屬所遺留下來(lái)的問(wèn)題，為其后固體物理學(xué)的大發(fā)展作了準(zhǔn)備。經(jīng)典電子論處理金屬所遺留下來(lái)的問(wèn)題，為其后固體物理學(xué)的大發(fā)展作了準(zhǔn)備。能帶理論是由能帶理論是由布洛赫布洛赫（19051983，瑞士，瑞士-美國(guó)物理學(xué)家）建立的。美國(guó)物理學(xué)家）建立的。 1927年，布洛赫成為

9、了海森伯的研究生。他選擇了有關(guān)金屬導(dǎo)電理論作為博年，布洛赫成為了海森伯的研究生。他選擇了有關(guān)金屬導(dǎo)電理論作為博士論文的課題。士論文的課題。1928年夏，布洛赫完成了他的全部計(jì)算工作，博士論文的題目年夏，布洛赫完成了他的全部計(jì)算工作，博士論文的題目是是“晶格中電子的量子力學(xué)晶格中電子的量子力學(xué)”，他的論文問(wèn)世后，許多科學(xué)家立刻意識(shí)到能帶，他的論文問(wèn)世后，許多科學(xué)家立刻意識(shí)到能帶結(jié)構(gòu)將是決定固體各種特殊性質(zhì)的關(guān)鍵。應(yīng)用它不僅可以說(shuō)明金屬、半導(dǎo)體和結(jié)構(gòu)將是決定固體各種特殊性質(zhì)的關(guān)鍵。應(yīng)用它不僅可以說(shuō)明金屬、半導(dǎo)體和絕緣體的區(qū)別，而且也是說(shuō)明物質(zhì)磁性、輸運(yùn)性質(zhì)以及超導(dǎo)電性質(zhì)的先決條件。絕緣體的區(qū)別，而

10、且也是說(shuō)明物質(zhì)磁性、輸運(yùn)性質(zhì)以及超導(dǎo)電性質(zhì)的先決條件。 能帶理論為現(xiàn)代固體理論奠定了基礎(chǔ)。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，對(duì)具體材料的能帶能帶理論為現(xiàn)代固體理論奠定了基礎(chǔ)。半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，對(duì)具體材料的能帶進(jìn)行理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究，一直是固體物理中的重要基礎(chǔ)課題。經(jīng)過(guò)布洛赫、進(jìn)行理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究，一直是固體物理中的重要基礎(chǔ)課題。經(jīng)過(guò)布洛赫、佩爾斯、威爾遜、布里淵等科學(xué)家的努力，逐漸建立了完善的固體能帶理論。佩爾斯、威爾遜、布里淵等科學(xué)家的努力，逐漸建立了完善的固體能帶理論。第十章 凝聚態(tài)物理學(xué)簡(jiǎn)史為之后為之后的半導(dǎo)體發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)。的半導(dǎo)體發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)。3、晶體管的發(fā)明、晶體管的發(fā)明 晶體管的發(fā)明是固

11、體物理學(xué)理論指導(dǎo)實(shí)踐的產(chǎn)物，是科學(xué)家長(zhǎng)期探索的結(jié)果。晶體管的發(fā)明是固體物理學(xué)理論指導(dǎo)實(shí)踐的產(chǎn)物，是科學(xué)家長(zhǎng)期探索的結(jié)果。 在美國(guó)貝爾電話實(shí)驗(yàn)室工作的布拉坦（在美國(guó)貝爾電話實(shí)驗(yàn)室工作的布拉坦（1902年年2月月10日生于中國(guó)廈門）和日生于中國(guó)廈門）和貝克爾于貝克爾于19301940年間曾多次試圖制造固體三級(jí)管，結(jié)果都以失敗告終。年間曾多次試圖制造固體三級(jí)管，結(jié)果都以失敗告終。 1945年的某天美國(guó)貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的副所長(zhǎng)凱利同理論物理學(xué)家肖克利談了年的某天美國(guó)貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的副所長(zhǎng)凱利同理論物理學(xué)家肖克利談了一次話，議題是：一次話，議題是： “探索研制新型電子器件探索研制新型電子器件”。 貝爾實(shí)驗(yàn)

12、室的另外幾位專家：歐爾和蒂爾等致力于硅和鍺的提純，并研究成貝爾實(shí)驗(yàn)室的另外幾位專家：歐爾和蒂爾等致力于硅和鍺的提純，并研究成功生長(zhǎng)大晶體鍺的工藝，使固體物理學(xué)研究組有可能利用新型的半導(dǎo)體材料進(jìn)功生長(zhǎng)大晶體鍺的工藝，使固體物理學(xué)研究組有可能利用新型的半導(dǎo)體材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。行實(shí)驗(yàn)。 1945年夏，貝爾實(shí)驗(yàn)室決定成立固體物理研究組。這個(gè)組共有年夏，貝爾實(shí)驗(yàn)室決定成立固體物理研究組。這個(gè)組共有7人，組長(zhǎng)是人，組長(zhǎng)是肖克，另有半導(dǎo)體專家皮爾遜、物理化學(xué)家吉布尼、電子線路專家摩爾、實(shí)驗(yàn)肖克，另有半導(dǎo)體專家皮爾遜、物理化學(xué)家吉布尼、電子線路專家摩爾、實(shí)驗(yàn)技術(shù)專家布拉坦，最關(guān)鍵的一位是理論物理學(xué)家技術(shù)專家布拉坦

13、，最關(guān)鍵的一位是理論物理學(xué)家巴丁巴丁。他提出了。他提出了半導(dǎo)體表面態(tài)半導(dǎo)體表面態(tài)和表面能級(jí)和表面能級(jí)的概念，把半導(dǎo)體理論又提高了一步，使半導(dǎo)體器件的試制工作走的概念，把半導(dǎo)體理論又提高了一步，使半導(dǎo)體器件的試制工作走上了正確的道路。后來(lái)肖克利的另一同學(xué)赫林也加入了研究組。上了正確的道路。后來(lái)肖克利的另一同學(xué)赫林也加入了研究組。 在肖克利的指導(dǎo)下，巴丁和布拉坦等集中于硅和鍺的研究。在此之前肖克在肖克利的指導(dǎo)下，巴丁和布拉坦等集中于硅和鍺的研究。在此之前肖克利就得出結(jié)論：通過(guò)給半導(dǎo)體表面施加一電場(chǎng)，就可能控制表面附近的載流利就得出結(jié)論：通過(guò)給半導(dǎo)體表面施加一電場(chǎng)，就可能控制表面附近的載流子數(shù)目，即

14、所謂的子數(shù)目，即所謂的“場(chǎng)效應(yīng)場(chǎng)效應(yīng)”。第十章 凝聚態(tài)物理學(xué)簡(jiǎn)史 肖克利與巴丁注意到，當(dāng)時(shí)流行的表面理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果有不少矛盾，于是巴肖克利與巴丁注意到，當(dāng)時(shí)流行的表面理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果有不少矛盾，于是巴丁提出用表面態(tài)去解釋這些理論與實(shí)驗(yàn)之間的矛盾。表面態(tài)的引入使研究組的丁提出用表面態(tài)去解釋這些理論與實(shí)驗(yàn)之間的矛盾。表面態(tài)的引入使研究組的工作登上了一個(gè)新臺(tái)階。工作登上了一個(gè)新臺(tái)階。巴丁（左邊站立者）和布拉頓（右邊巴?。ㄗ筮呎玖⒄撸┖筒祭D（右邊站立者）正在看肖克利觀察顯微鏡站立者）正在看肖克利觀察顯微鏡 他們測(cè)量一系列雜質(zhì)濃度不同的他們測(cè)量一系列雜質(zhì)濃度不同的 p型和型和n型硅的表面接觸電勢(shì)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)

15、過(guò)不同表面型硅的表面接觸電勢(shì)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)不同表面處理或在不同氣氛中，接觸電勢(shì)也不同，處理或在不同氣氛中，接觸電勢(shì)也不同，還發(fā)現(xiàn)當(dāng)光照射硅的表面時(shí)，其接觸電勢(shì)還發(fā)現(xiàn)當(dāng)光照射硅的表面時(shí)，其接觸電勢(shì)會(huì)發(fā)生變化。接著，他們準(zhǔn)備進(jìn)一步測(cè)量會(huì)發(fā)生變化。接著，他們準(zhǔn)備進(jìn)一步測(cè)量鍺、硅的接觸電勢(shì)與溫度的關(guān)系。為了避鍺、硅的接觸電勢(shì)與溫度的關(guān)系。為了避免水汽凝結(jié)在半導(dǎo)體表面造成的影響，他免水汽凝結(jié)在半導(dǎo)體表面造成的影響，他們把樣品和參考電極浸在液體（可導(dǎo)電的們把樣品和參考電極浸在液體（可導(dǎo)電的水）中，意外的發(fā)現(xiàn)，光生電動(dòng)勢(shì)大大增水）中，意外的發(fā)現(xiàn)，光生電動(dòng)勢(shì)大大增加，改變電壓的大小和極性，光生電動(dòng)勢(shì)加，改變電壓的

16、大小和極性，光生電動(dòng)勢(shì)也隨之改變大小和符號(hào)。經(jīng)過(guò)討論，他們也隨之改變大小和符號(hào)。經(jīng)過(guò)討論，他們意識(shí)到，這正式肖克利預(yù)言的意識(shí)到，這正式肖克利預(yù)言的“場(chǎng)效應(yīng)場(chǎng)效應(yīng)”。 巴丁提出了一個(gè)新方案。巴丁提出了一個(gè)新方案。第十章 凝聚態(tài)物理學(xué)簡(jiǎn)史功率放大效應(yīng)的實(shí)現(xiàn)功率放大效應(yīng)的實(shí)現(xiàn)最初的晶體管最初的晶體管 巴丁提出了一個(gè)新方案。用一層很薄的石蠟封住金屬針尖，把針尖壓在硅表巴丁提出了一個(gè)新方案。用一層很薄的石蠟封住金屬針尖，把針尖壓在硅表面上（下左圖），針尖周圍加一滴水，水與硅表面接觸。帶有蠟層的針與水是面上（下左圖），針尖周圍加一滴水，水與硅表面接觸。帶有蠟層的針與水是絕緣的。正如他們所預(yù)期的，加在水和硅

17、之間的電壓，會(huì)改變從硅流向針尖的絕緣的。正如他們所預(yù)期的，加在水和硅之間的電壓，會(huì)改變從硅流向針尖的電流。這一實(shí)驗(yàn)使他們第一次實(shí)現(xiàn)了電流。這一實(shí)驗(yàn)使他們第一次實(shí)現(xiàn)了功率放大功率放大。后來(lái)，改用。后來(lái)，改用n型鍺做實(shí)驗(yàn)，效型鍺做實(shí)驗(yàn)，效果更好。果更好。 實(shí)驗(yàn)雖然取得了巨大成功，但裝置顯然沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。因?yàn)樗芸鞎?huì)被蒸發(fā)，實(shí)驗(yàn)雖然取得了巨大成功，但裝置顯然沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。因?yàn)樗芸鞎?huì)被蒸發(fā)，而電解液的動(dòng)作也太慢。而電解液的動(dòng)作也太慢。第十章 凝聚態(tài)物理學(xué)簡(jiǎn)史最初的晶體管最初的晶體管 他們發(fā)現(xiàn)，在電解液下面的鍺表面會(huì)形成氧化膜，如果在氧化膜上蒸鍍一金他們發(fā)現(xiàn)，在電解液下面的鍺表面會(huì)形成氧化膜，如果在氧

18、化膜上蒸鍍一金點(diǎn)作為電極，有可能達(dá)到同樣的效果。但是這一方案實(shí)現(xiàn)起來(lái)有很大的困難。點(diǎn)作為電極，有可能達(dá)到同樣的效果。但是這一方案實(shí)現(xiàn)起來(lái)有很大的困難。 最后，他們?cè)阪N表面安置兩個(gè)僅隔最后，他們?cè)阪N表面安置兩個(gè)僅隔0.005cm的微型金屬接觸點(diǎn)代替電解液，的微型金屬接觸點(diǎn)代替電解液，當(dāng)其中一個(gè)的電流有非常微小的變化時(shí)，另一個(gè)的輸出功率卻會(huì)大大改變。就當(dāng)其中一個(gè)的電流有非常微小的變化時(shí)，另一個(gè)的輸出功率卻會(huì)大大改變。就這樣，他們?cè)谶@樣，他們?cè)?947年年12月月23日做成了世界上第一只能用于音頻的固體放大器，日做成了世界上第一只能用于音頻的固體放大器，這就是點(diǎn)接觸型晶體管。這就是點(diǎn)接觸型晶體管。接

19、著，肖克利把接著，肖克利把n型半導(dǎo)體夾在兩型半導(dǎo)體夾在兩p型半導(dǎo)體之間。于型半導(dǎo)體之間。于1950年年4月做成了結(jié)型晶體管。月做成了結(jié)型晶體管。1947年年12月月23日布日布拉坦拉坦的實(shí)的實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)室日志日志晶體管的晶體管的發(fā)明，是發(fā)明，是電子學(xué)發(fā)電子學(xué)發(fā)展史上的展史上的一個(gè)重要一個(gè)重要里程碑。里程碑。第十章 凝聚態(tài)物理學(xué)簡(jiǎn)史第一塊集成電路第一塊集成電路計(jì)算機(jī)里的大規(guī)模集成電路板計(jì)算機(jī)里的大規(guī)模集成電路板 1958年年,美國(guó)德克薩斯州儀器公司的工程師基爾比美國(guó)德克薩斯州儀器公司的工程師基爾比(Jack Kilby)在一塊半導(dǎo)在一塊半導(dǎo)體硅晶片上將電阻、電容等分立元件集成在里面體硅晶片上將電阻、

20、電容等分立元件集成在里面,制成世界上第一片集成電路。制成世界上第一片集成電路。 第十章 凝聚態(tài)物理學(xué)簡(jiǎn)史 世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生于第二次世界大戰(zhàn)期間，美國(guó)軍方為了解決計(jì)算世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生于第二次世界大戰(zhàn)期間，美國(guó)軍方為了解決計(jì)算大量軍用數(shù)據(jù)的難題，成立了由賓夕法尼亞大學(xué)莫奇利和?？颂仡I(lǐng)導(dǎo)的研究大量軍用數(shù)據(jù)的難題，成立了由賓夕法尼亞大學(xué)莫奇利和?？颂仡I(lǐng)導(dǎo)的研究小組，開(kāi)始研制世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)。小組，開(kāi)始研制世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)。 經(jīng)過(guò)三年緊張的工作，第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)終于在經(jīng)過(guò)三年緊張的工作，第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)終于在1946年年2 月月14日問(wèn)世了。日問(wèn)世了。它由它由17468個(gè)電子管、

21、個(gè)電子管、6萬(wàn)個(gè)電阻器、萬(wàn)個(gè)電阻器、1萬(wàn)個(gè)電容器和萬(wàn)個(gè)電容器和6千個(gè)開(kāi)關(guān)組成，重達(dá)千個(gè)開(kāi)關(guān)組成，重達(dá)30噸，占地噸，占地160平方米，耗電平方米，耗電174千千 瓦，耗資瓦，耗資45萬(wàn)美元。這臺(tái)計(jì)算機(jī)每秒只能運(yùn)萬(wàn)美元。這臺(tái)計(jì)算機(jī)每秒只能運(yùn)行行5千次加法運(yùn)算，僅相當(dāng)于一個(gè)電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)（千次加法運(yùn)算，僅相當(dāng)于一個(gè)電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)（ENIAC即即“埃尼阿埃尼阿克克”）。）。 第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生至今已過(guò)去第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生至今已過(guò)去50多年了，在這期間，計(jì)算機(jī)以驚人的速度多年了，在這期間，計(jì)算機(jī)以驚人的速度發(fā)展著，首先是晶體管取代了電子管，繼而是微電子技術(shù)的發(fā)展，使得計(jì)算發(fā)展著，首先是晶體管取代了電子管，繼而是微電子技術(shù)的發(fā)展，使得計(jì)算機(jī)處理器和存貯器上的元