科学故事汇集 篇一
美国在世界上第一个汽车成为日常生活必需品日地方。1930年，巨大数量日机动车辆行驶在道路上。在空旷地区日广阔空间里，这是好事。但在城市里就有拥挤日问题。人们常常找不到一个停车位。
特别认识到这一点日人是报界人士卡尔顿·C·梅杰。他在《奥克拉荷马市新闻报》工作，同时也担任着当地“商人交通委员会”的会长。
梅杰认为要改变这一情形，比较公平的办法是让停车人为一定数量的停车时间付费。于是他便研制了停车场汽车停放计时器。
驾车人插入一枚硬币之后，可以转动旋钮。旋钮控制着一根指针，它会把旋钮转动以来已过了多少时间指示出来。当指针转回到它最初的位置时，停车时间也就到了。
汽车停放计时器是如今许多城市中一道熟悉日景观。它们可以让驾车人在街道上停一段时间，这样有助于控制交通流量。
梅杰最初的那些停车计时器都是一些不灵巧的装置，看上去像是放在柱子上的面包。在获得最初专利3年.
科学故事汇集 篇二
云室
云室是1904年由英国物理学家威尔逊发明的，因此也称为“威尔逊云室”。云室是观察微观粒子运动轨迹的仪器，它利用过饱和蒸汽容易围绕离子凝成雾滴的现象达到探测粒子的目的。
云室是一个圆筒或箱状的容器，侧面有片云母窗用于照明光进入和射入粒子，上面有玻璃窗以便观察和摄影，下面有一个活塞，实验时容器充入饱和蒸汽和空气。开始工作时，迅速将活塞向下移动，容器内气体绝热膨胀，温度急剧下降，使气体达到过饱和状态。如果此时有一个粒子进入容器，沿路径产生离子对，每一离子便成为蒸汽的凝结核心，在沿粒子行进的路径上形成一串小液滴2当有光照射时，这些小液滴对光有散射作用，便可通过顶部的玻璃窗观察到白亮的粒子径迹，并且可以用照相机拍摄下来。这些液滴是粒子运动留下来的径迹，根据径迹的长短、浓谈，以及在磁场中的弯曲等，可以分辨出粒子的种类和性质。
1911年，威尔逊又发明了记录a，p等带电粒子轨迹的云雾室照相装置。1919年，英国物理学家卢瑟福使用云室发现了质子。
科学故事汇集 篇三
1928 年，在美国贝尔电话公司工作的物理学家扬斯基接受了实验室分配给他的一项任务，要他找出当时新安装的北大西洋无线电话受到“静电干扰”的原因。1932 年，他在新泽西州架设了一台他所设计的无线电接收机。他的天线像一座用木杆和黄铜条搭成的“脚手架”，底部装有车轮，故有“旋转木马”之称。它其实是世界上第一台射电望远镜。借助这台粗陋的设备，扬斯基悉心观测，不轻易放过观测得到的任何现象。有一天，他从耳机中接收到了一种出乎意料的干扰信号，一种连续不断的嘶嘶声。起初，他以为这个“不速之客”可能是人为的干扰，但是经过一年多的跟踪探究，发现那个干扰信号的强度有周期性变化，其同期恰好等于地球相对于恒星的自转周期，即23小时56分零4秒。这说明干扰信号既不是来自地球也不是来自太阳，它可有来自遥远的宇宙星体。扬斯基连续追测，终于发现每当天线指向恒星中的人马星座时，那种干扰信号最强，于是他终于明白，他负责探究的静电干扰至少有一部是由外层空间辐射的无线电波引起的。扬斯基向世人宣布了自己的重要发现。他的发现轰动了科学界，无线电工程师雷伯决心继承他的研究，制造一个更好的接收器。1937年，雷伯用多年积蓄制成一个直径9.45米的抛物面反射器,是世界上第一台名副其实的射电望远镜。经过耐心的工作，他终于接收到来自太阳和其他天体的射电波，从而证实了场斯基的发现。雷伯将观测结果和研究资料公布后，天文学家正式承认了射电天文学，从此诞生了一个新分支学科。
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科学故事汇集 篇四
核磁共振仪
核磁共振仪广泛用于有机物质的研究、化学反应动力学、高分子化学以及医学、药学和生物学等领域。20年来，由于这一技术的飞速发展，它已经成为化学领域最重要的分析技术之一。 早?924年，奥地利物理学家泡里就提出了某些校可能有自旋和磁矩。“自旋”一词起源于带电粒子，如质子、电子绕自身轴线旋转的经典图像。这种运动必然产生角动量和磁偶极矩，因为旋转的电荷相当于一个电流线圈，由经典电磁理论可知它们要产生磁场。当然这样的解释只是比较形象的比拟，实际情况要比这复杂得多。
原子核自旋的情况可用自旋量子数1表示。自旋量子数、质量数和原子序数之间有以下关系：
质量数原子序数自旋量子数(I)
奇数奇数或偶数1/2，3/2，5/2……
偶数偶数0
偶数奇数 1， 2， 3……
I>0的原子核在自旋时会产生磁场;I为1/2的核，其电荷分布基球状;而I>1的核，其电荷分布不是球状，因此有磁极矩。
I为0的原子核，没有磁性，因此不是核磁共振的研究对象。
如果将1不为0的原子核置于强大的磁场中，在强磁场的作用下，就会发生能级分裂。如果用一个与其能级相适应的频率的电磁辐射照射时，就会发生共振吸收，核磁共振的名称就是来源于此。
斯特恩和盖拉赫 1924年在原子束实验中观察到了锂原子和银原子的磁偏转，并测量了未成对电子引起的原子磁矩。
1933年斯特恩等人测量了质子的磁矩。1939年比拉第一次进行了核磁共振的实验。1946年美国的普西尔和布洛赫同时提出质子核磁共振的实验。他们首先用核磁共振的研究了固体物质、原子核的性质、原子核之间及核周围环境能量交换等问题。为此他们两位获得了1952年诺贝尔物理奖。50年代核磁共振方法开始应用于化学领域，1950年斯坦福大学的两位物理学家普罗克特和虞以NH4NO3水溶液作为氮原子核源，在测定14N的磁矩时，发现两个性质截然不同的共振信号，从而发现了同一种原子核可随其化学环境的不同吸收能量的共振条件也不同，即核磁共振吸收频率不同。这种现象称为“化学位移”。这是由于原子核外电子形成的磁场与外加磁场相互作用的结果。化学位移是鉴别官能团的重要依据。因为化学位移的大小与键的性质和键合的元素种类等有密切的关系。此外，各组原子核之间的磁相互作用构成自旋??自旋耦合。这种作用常常使得化学位移不同的各组原子核在共振吸收图上显示的不是单修而是多重峰，这种情况是由分子中邻近原子核的数目，距离及对称性等因素决定的，因此它有助于揭示整个分子的结构。
由于上述成果高分辨核磁共振仪得以问世。开始测量的核主要是氢核，这是由于它的核磁共振信号较强。随着仪器性能的提高，13C，3lP，15N等的核也能测量，仪器使用的磁场也越来越强。50年代制造出1T特拉斯)磁场，60年代制造出2T的磁场，并利用超导现象制造出汗的超导磁体。7O年代造出8T磁场。现在核磁共振仪已经被应用到从小分子到蛋白质和核酸的各种各样化学系统中。
科学故事汇集 篇五
激光器
物理学家在研究原子结构时发现了激光。激光器问世以来，激光的应用已经遍及工、农、科研、国防各个领域，激光科学技术成为当代发展最快的科技领域之一。
1913年，丹麦物理学家玻尔提出，原子能够以一系列能级不同的状态存在，并且只能从一个能级跳跃到另～个能级。一个低能级的原子，吸收能量之后可以变为高能级;高能级的原子变为低能级时，会以辐射的形式把多余的能量放出来咱发辐射)。
1917年爱因斯坦提出，原子从较高的能级跳跃到低能级时可以通过自发辐射或受激辐射两种不同的方式来实现。普通光源的发光主要就是自发辐射;处在激发态的原子在其他某种作用之下，例如光照，引起原子跃迁，原子受迫发光，原子的这种发光方式称为受激辐射。
受激辐射理论提出来之后，并不受人重视，30年之后，直到1951年，美国物理学家汤斯对此发生兴趣。一天他散步之后，坐在公园的长凳上默默思考这一问题，突然间他产生一种新的想法：在正常情况下。物质的多数分子均处于低能态，能否改变这一状况，使多数分子处于高能态，然后用微波照射这些分子，使其受激而发射能量，这就产生了放大作用。这种使一个容器里的原子或分子大部份转入高能量的过程叫作粒子数反转，它是量子放大器和激光器进行工作的必要条件。
他当即在一个信封的背面勾画出一些基本的设计要求，经过3年的多次实验，微波受激放大器(量子放大器)终于研制成功。早期的微波受激放大器是一个金属小盒，盒里克进处于激发态的氨分子。当微波射入这个充满了受激态氨分子的盒子时，就发出一束纯而强的高频微波射束。
苏联科学家巴索夫和普罗克哈罗夫也独立地进行过类似的工作，并取得成功。1964年，汤斯、巴索夫、普罗克哈罗夫同获诺贝尔物理学奖。
随着量子放大器的发展，人们开始考虑将这些原理从微波波段扩展到光波波段的可能性。
1958年汤斯和肖洛提出了激光器的第一个理论方案。他们建议，用具有放大作用的物质制成一根细长的柱体，它的两端有互相平行的反射镜，其中一面反射镜为全反射镜，另一面为部分反射镜，光就沿着柱体来回地反射，形成一个光频共振腔。
世界上第一台激光器是1960年由美国的梅曼博士研制成功的。他用红宝石单晶作为工作物质，两个端面磨平并镀银。红宝石的主要成分是氧化铝，其晶格中有一小部分铝原子被铬原子所替代，当作为激励源的氙灯发出强光照射红宝石时，红宝石中的铬原子吸收绿光和蓝光，由基态跃迁到激发态，造成粒子数反转。第一台激光器，输出功率为 10000瓦，其晶棒十分纯净，是用人工方法生产的，发出的激光强度为阳光的1000万倍。