北師大九年級物理下冊 （探索微觀世界的歷程）粒子和宇宙新課件教育

探索微觀世界的歷程第十六章粒子和宇宙

思維的火花德謨克利特（公元前460－公元前370）

“正像綠墻是由樹干和枝葉組成似的，大自然的物都是由看不見的微小粒子——原子構(gòu)成。原子不能消失，但也不會無中生有?！薄轮兛死氐轮兛死氐脑诱撊鄙倏茖W(xué)的實驗基礎(chǔ)，長期以來并不為人們所認(rèn)同。

直到17世紀(jì)，以“化學(xué)之父”道爾頓和玻意耳為代表的科學(xué)家通過大量的實驗才復(fù)活和確立了原子論?！盎瘜W(xué)之父”道爾頓（1766—1844）電子的發(fā)現(xiàn)1897年，英國的物理學(xué)家湯姆孫發(fā)現(xiàn)，陰極放射線在電場或磁場的作用下可發(fā)生偏轉(zhuǎn)，方向與帶負(fù)電的粒子相同，從而發(fā)現(xiàn)了電子。電子的發(fā)現(xiàn)，打破了原子不可分的概念，是人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識上的一次飛躍。并掀起了新一輪探索物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的熱潮。湯姆孫（1856－1940）

α粒子散射實驗

盧瑟福（1871－1937）盧瑟福的實驗讓人們認(rèn)識到原子雖小，里面卻十分空曠，如果我們將原子放大成直徑上百米的足球場，在其中央有一顆稱為原子核的小米粒，其直徑不到原子直徑的萬分之一，而它的質(zhì)量卻占整個原子質(zhì)量的99.94％以上。1919－1932年，盧瑟福和他的學(xué)生先后發(fā)現(xiàn)了帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子。1964年，美國物理學(xué)家蓋爾曼在費米、楊振寧、坂田昌一的研究基礎(chǔ)上，提出了質(zhì)子、中子、介子、超子等都是由三種基礎(chǔ)粒子組成，它們分別稱為上夸克、下夸克、奇異夸克。原子核夸克原子質(zhì)子中子華裔科學(xué)家丁肇中在1974年又發(fā)現(xiàn)了一種稱為J／Ψ的粒子，因而獲得1976年諾貝爾物理學(xué)獎。納米技術(shù)

納米技術(shù)是20世紀(jì)90年代出現(xiàn)的一門新興技術(shù)。它是在0.10至100納米(即十億分之一米)尺度的空間內(nèi)，研究電子、原子和分子運動規(guī)律和特性的嶄新技術(shù)。納米氧化鈦納米鈦可耐腐蝕，用其涂覆的物品既能耐沸水，又能在海水中浸泡10年不損，它還有神奇的自我修復(fù)能力，可作為金屬、非金屬材料通用的修補(bǔ)劑。納米牛仔褲納米零件納米薄膜謝謝！第3節(jié)現(xiàn)代通信技術(shù)及發(fā)展前景

手機(jī)既是無線電發(fā)射臺又是無線電接收臺.

1．移動電話：（發(fā)射接收二合一）一、移動通信基地臺的天線移動電話的發(fā)射功率不大，天線的靈敏度也不高，需要靠固定無線電臺轉(zhuǎn)接，這種固定的電臺叫做基地臺.手機(jī)和座機(jī)借助基地臺進(jìn)行交流手機(jī)座機(jī)手機(jī)和手機(jī)通過基地臺進(jìn)行溝通工作區(qū)域在幾十米至幾百米的范圍.座機(jī)接在市話網(wǎng)上，相當(dāng)于小型基地臺.2．無繩電話計算機(jī)可以高速處理各種信息，把計算機(jī)聯(lián)在一起，可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信.二、網(wǎng)絡(luò)通信

通過因特網(wǎng)可以收發(fā)電子郵件，看到不斷更新的新聞，查到所需的各種資料.

隨著通信技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)可以在很短的時間內(nèi)傳送越來越大的信息量，信息傳送的速度甚至能夠滿足電視等活動畫面的需要，我們已經(jīng)可以輕松地在網(wǎng)上看電視了.

光是比微波頻率高得多的電磁波.

光通信的“高速公路”更寬廣，傳遞信息的容量較大.

利用頻率單一、方向高度集中的激光進(jìn)行通信，效果很好.三、光纖通信光導(dǎo)纖維光在光導(dǎo)纖維中的傳播光纖通信的原理：光的全反射（1）光纖是傳輸光信號的介質(zhì).（2）光纖通信中用的是激光.不是普通的光.因為普通光源發(fā)出的光中夾雜了許多頻率的光，不但難以加載信息，而且通信質(zhì)量差.激光亮度高，單色性好，方向性好，能量始終集中在傳播方向上，容易調(diào)制信號.（3）光導(dǎo)纖維中激光是以不斷反射的形式向前傳播的，因而光纜也可以不沿直線鋪設(shè).（4）電話、電視、廣播等信號以及數(shù)據(jù)文件可以在光纖構(gòu)成的“信息高速公路”上傳播，并且互不干擾.光纖通信的特點：光纖通信的優(yōu)缺點：

由于光波的頻率遠(yuǎn)高于無線電波的頻率，所以，光波所運載的信息容量遠(yuǎn)大于無線電波.一根光纖能同時傳輸相當(dāng)于10000根電話線的信息量.在光纖組成的信息高速公路上，可以同時傳遞500個電視頻道.

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，光纖能傳送的信息容量還會更大.⑴優(yōu)點：①信息容量大②傳輸速度快.因為傳輸?shù)氖枪庑盘?光纖是至今為止傳輸速度最快的傳輸介質(zhì).③傳輸距離遠(yuǎn).光纖很細(xì)（細(xì)如發(fā)絲），有內(nèi)外兩層，光在內(nèi)層傳播.

因此，光纖的抗干擾能力強(qiáng)，能減少信號衰減，適用于遠(yuǎn)距離傳播大量信息.光在光導(dǎo)纖維中的傳播④不怕潮濕、不怕腐蝕，線路能量損耗較小.⑤無漏信號和串音，安全可靠，保密性強(qiáng).（2）缺點：①架設(shè)線路受地理條件的限制.②光纜易被拉斷.1966年，華裔物理學(xué)家高錕首次利用無線電波導(dǎo)通信的原理，提出了低損耗(20db/km)的光導(dǎo)纖維(簡稱光纖)的概念.光纖通信的發(fā)展之路1970年，美國康寧公司首次研制成功損耗為20db/km的石英光纖，它是一種理想的傳輸介質(zhì).1970年,貝爾實驗室研制成功室溫下連續(xù)振蕩的半導(dǎo)體激光器(LD).從此，開始了光纖通信迅速發(fā)展的時代.各種光導(dǎo)纖維光沿著水流傳播實驗演示——光可以沿著水流傳播1.衛(wèi)星通信：衛(wèi)星把地面站送來的信號接收下來，進(jìn)行放大，然后轉(zhuǎn)發(fā)給另外的地面站.四、衛(wèi)星中繼通信通信衛(wèi)星大多相對地球“靜止”——同步衛(wèi)星三顆同步衛(wèi)星可以實現(xiàn)全球通信用碟形天線（大鍋）接收來自衛(wèi)星的信號中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)小結(jié)1.下列說法不正確的是（

）

A.微波大致沿直線傳播，不能沿地球表面繞射，因此需要建立微波中繼站

B.我們可以把月亮作為一個微波中繼站

C.衛(wèi)星通信只需要3顆同步衛(wèi)星就可以實現(xiàn)全球通信

D.光纖通信是靠激光在光纜中傳播進(jìn)行信息傳遞的.B訓(xùn)練2.在中國移動通信大樓的頂部常可見到一些鍋形天線.關(guān)于這種天線的作用，以下說法中正確的是（

）

A.這是做廣告用的模型

B.天線凹面斜向上方是用來接收衛(wèi)星信號的

C.天線凹面朝水平方向是用來接收衛(wèi)星信號的

D.無論天線朝什么方向均能接收衛(wèi)星信號

B解析：移動通信是通過微波來傳遞信息的，微波幾乎是沿直線傳播的，不會沿地面繞射，它是以地球同步衛(wèi)星和地面站作為中繼站不斷地向遠(yuǎn)方傳遞信號的.電信大樓的頂部鍋形天線就是用來接收來自衛(wèi)星的轉(zhuǎn)接信號的.3.關(guān)于光纖通信,小明同學(xué)曾思考過這樣的問題:在漫長的線路上，光纖免不了要拐彎、纏繞，而光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，激光通信信號怎樣從一端傳到另一端呢？后來在“研究光纖怎樣傳輸光信號”的活動中，終于明白了：激光信號在光纖中