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浅议应用物理在各领域的实践运用

2018-12-06王若丞

商品与质量 2018年50期
关键词:红外线X射线物理学

王若丞

浙江师范大学附属中学 浙江金华 321000

1 应用物理学科简介

应用物理主要是讲物理学方法论基础广泛应用于当今各方面的高新技术领域和新的研究领域,主要有电子技术,计算机技术以及生物科学等方面。

应用物理是除了自然科学之外另外一门重要的学科,它涉猎广泛,要求研究人员要有十分扎实物理基础和学科知识。

2 与日常生活关联紧密

物理一直都是被众多学生奉在神坛上面的一门学科,他们认为物理高深莫测,适合像爱因斯坦、玻尔、居里夫人和牛顿这样聪明的人去学习和研究,和我们的日常生活联系不大。但是,事实上,一切科学的发展都是为人类服务的,应用物理也有其十分“接地气”的一面。

首先是重力作用:我们平常可以见到工地施工建造房屋的时候,会用重垂线量直;我们在地球上可以脚踏实地,而在月球上则会出现失重现象。其次被广泛应用的是摩擦力:幼儿园、公园等地方会专门设儿童玩乐的娱乐设施,其中形式多样的滑梯备受孩子们喜爱。这里的滑梯就是通过降低滑梯表面的摩擦力使其达到顺利滑行的效果;饮料瓶的瓶盖周围一圈纹理,这是为了加大摩擦力,方便打开。此外,夏天洒水降温运用了应用物理的热学原理,汽车上的后视镜运用了光学的反射原理。综上所述,我们的生活和应用物理息息相关,应用物理使我们衣食住行的各方面都更加便捷。

3 在经济领域的应用

在普通大众的眼里,物理学和经济学似乎是风马牛不相及的两个学科。但是事实上应用物理的许多技术知识都在一定程度上推动了经济逻辑和相关模型的建立和发展。第一,应用物理中的布朗运动原理推动了经济学领域中的期权定价模型的建立:经济学科里的B-S期权定价的公式是基于布朗运动干扰项的随机微分方程进行增添的应用;第二,对经济系统的建模分析运用了物理学领域的混沌现象。最近几年,部分学者在对相关的经济系统进行理论分析与研究的时候,就引入了混沌理论,进行了经济逻辑系统的建模分析[1]。

4 在军事领域的应用

我们都知道核武器的杀伤力是极大的,但大多数人不知道核武器的研发制造也与应用物理有关。

比如红外线,其是一种波长居于可见光和微波间的电磁波,其物理特性为具有很强的穿透力和热效应,所以在军事领域被用来进行红外线夜视侦察、拦截导弹或者信号、红外线雷达、红外线相关隐形技术等的运用[2]。当然这只是物理技术知识在军事中具体应用的一个方面。

5 在医学领域的运用

如果说,应用物理在其他领域的广泛使用只是为了方便人们的生活,那物理在医学领域的应用就是真真切切的涉及到人们的健康,为人们的健康谋福利。医学物理学可以归为应用物理的一个分支,它将物理学的技术和相关知识理论与医学相结合,创新发展,在近些年取得了极大的成就。

在我们的日常里最常见的医学方面的应用就是,利用凹透镜原理制成的近视镜,通过相关作用将物体投射在近视眼病人的视网膜上,使病人可以看到正常的物体。

此外,放射性示踪已经成为现代医疗的不可缺少的武器,帮助医疗工作者解决了一个又一个的医疗难题。譬如弄清了一些与心血管方面的疾病关联性很大的胆固醇生物合成过程。此外,X射线在科学家们发现不到三个月的时间就被使用在了治病救人上。利用X射线穿透人体时,会因为其本身厚度及组成结构的不同,在投射的纸上显现出的阴影分布也不同。医生可以根据不同的阴影分布来判读病人身体内是否存在囊肿及癌细胞,并找到位置。还可以根据得到的X光片,观察机体是否存在疾病隐患,器官是否存在病变,更好的预防以及治疗相关疾病。正是由于X射线的这一巨大作用,使得X射线透视机发展至今已成为医院的基础医疗设备之一。

6 应用物理的其他应用

应用物理决不仅局限于几个有限的学科领域,也不是被狭隘地运用。在未来,我们将看到应用物理在人民的生活中得到普及,在科学技术的发展里成为不可或缺的角色。比如,我们的教室长度一般被限制在10米范围内,这里不仅仅是为了节省空间的用途,更是从物理原声回声的角度进行考虑,避免混音。这一原理也被运用两座大山或者海底深度的测量方面。因为山高海深,这些测量工作的工程量很大,很难依靠人力直接完成,此时应用物理的运用便起到了很好的作用。还有一些未知领域的探索与研究,也可以依靠应用物理的相关知识,带领人们去迎接更多挑战,创造一个又一个新的可能和奇迹。

7 结语

总的来说,物理学它作为一门与人们衣食住行的各方各面紧密相连的学科,它不仅满足了人们对未知世界的探索与求知欲,也给人们生活带来了种种便利。另外,应用物理学的诞生与发展极大的推动了高新科学行业各方面的技术突破、难点攻克以及众多理论的建立。物理学对广义物理息息相关的生命科学、地球科学、思维甚至哲学领域,起到积极的引领作用。随着应用物理学发展的愈加深入,人类空间将不断扩展,创造更多的科学技术财富,对人们的生产、生活各方面带来更大的影响。所以,我们要更加积极的学习相关物理知识,进行实践,使应用物理得到长足发展。

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