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当材料遇上物理:创新永不停

2017-02-09

中学生天地·高中学习版 2017年1期
关键词:物理研究

小斯斯:本人高三,喜欢物理。我听说大学里物理方面的专业有物理、应用物理、核物理、材料物理等好多个,这里面听起来比较有趣的是材料物理,我想知道会学点什么。

想知道材料物理专业学点什么,先得搞明白——

什么是材料物理?

一切物品的制造都离不开材料。“材料物理”就是从电、光、热、声、磁、力等物理性能角度出发,研究各种材料的成分、结构、性能特点以及制备合成、加工应用。

比如家中安装的宽带网络、数字电视,都依靠光纤传播信号。光纤的全名是光导纤维,是根据光的全反射原理制成的。一根光导纤维由高折射率的内芯和低折射率的外套两层组成,光由一端进入,在内芯和外套的界面上经多次全反射,从另一端射出。用特殊的接收仪器,就能接收光纤传递的信号。

又比如很多人家中使用的白光LED灯,也是利用光学原理研发的。众所周知,在可见光的光谱中是没有白光的,因为白光不是单色光,它是由至少两种单色光混合得到的,白色的太阳光甚至是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种单色光合成的。白光LED灯的发光芯片一般发蓝光,在灯内壁涂抹发黄光的荧光层,蓝光照射出来的时候部分被吸收,另一部分则与黄光混合得到白光。

你看,材料物理就是这样一门实用的学科。从光导纤维内外芯材料的研发制造,到白光LED灯芯片和荧光层的设计,甚至是用于航空航天、国防科技项目的新型合金、高分子复合材料……可以说社会需要什么,我们就研究什么。

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