近代物理实验选修

近代物理实验选修内容摘要：

的形式不变。 这样对物理规律而言一切参考系都平等，彻底消除了惯性系的特殊地位。 天体的研究方法 一是测量天体离我们的距离，二是获取天体的物理信息。 物理信息的获得 — 光谱测量 能够探明天体上发光体的化学组成，探明它所含有的原子、分子、离子以及其它粒子的丰度；了解它所在的局部物质状态、温度、密度、磁场、电场 ….. ；在近三四十年里，人们能探测到的已不仅仅是可见光，已经扩展到包括射电、红外、紫外以及 X射线等在内的整个电磁波谱的各波段。 为了减少地球大气层、电离层的影响，人们尽可能把天文望远镜用卫星送上太空。 除哈勃太空望远镜外，正在规划中的世界空间观测站计划把紫外天文卫星发射到地球 150万公里的太空。 光谱的获得 ① 传统方法： 光谱是用光谱仪测量的，其种类繁多。 但基本结构原理相近，大致由三部分组成：光源、分光器（棱镜，或光栅）；记录仪（把分出的不同成分的光强记录下来）下图是棱镜摄谱仪的原理图 ② 利用光敏器件制成的传感器来传输信息。 各种光电传感器是以光作为媒介来感受被测对象的信息的，是一种非接触式测量，免去了传统的接触式测量中由于与被测对象间的机械相互作用而导致的测量误差，同时使本来无法实现的测量成为可能，这种基于光敏传感器的非接触式测量又是遥测和遥控的重要基础。 醒目的天体研究 四、混沌 1）牛顿的决定性和可预测性 2）随机性的不可预测性 在自然界中，决定和混乱（或随机）并存而且紧密联系。 3）混沌，又名浑沌，其原意指事物生成前宇宙的原始空虚状态。 如今，混沌是指非线性确定性系统的运动和演化具有内在随机性的一种表现。 它的一个重要特征是：对初值的极端敏感性。 “蝴蝶效应”：今天在北京一只蝴蝶扇动一下翅膀，可能下月在纽约引起一场暴风雨。 混沌实例 1）天体运动的混沌 三体问题，不可能有解析解是不争的事实，该类问题目前只能用计算机进行数值计算。 （天文观测面临的主要问题是简化的二体问题） 长期的天气预报是不可能的； 恐龙灭绝、 1994年一颗彗星撞上木星等都很可能是星体混沌运动的一种表现。 2）生物界的混沌 生物的进化（适者生存）就是具有反馈的混沌； 人的自身免疫反应。 3）飞机后面产生的气流涡流、液流后面出现的十分紊乱的流动 混沌图 以上的混沌实例具有很大的实际意义，但至今。