科学的《读书体会》介绍科技趣味知识也可以

科学的《读书体会》
介绍科技趣味知识也可以

金属也有记忆
记忆历来被认为是生物,特别是高等生物所特有的功能.但是,材料科学家在研究中发现,某些金属也有记忆功能.
20世纪60年代,美国海军军械实验室的科研人员,用55％的镍和45％的钛制成了一种镍钛合金丝.他们将这种镍钛合金丝绕成一个螺旋形的线圈,把它加热到150℃,然后冷却、拉直.当合金丝再次被加热到95℃时,竟出现了不可思议的情景——金属丝自动卷曲成原来螺旋形线圈的形状.科研人员又一次把它冷却、拉直,谁知当加热到同样的温度后,它又恢复了原来的形状.反复实验,屡试不爽.
之后,科学家发现其他一些合金,如铜锌铝合金、铜镍铝合金、铁铂合金等,也具有这种记忆形状的功能,他们将这类合金称为“形状记忆合金”.
这种具有形状记忆功能的合金可以广泛应用于卫星天线、飞机液压系统、管道铆接、医疗器械等许多领域.例如,用它们制造的天线,平时折叠起来很小,当飞船上天后,在太阳光的照射下,天线会展开成直径达好几米的半球形；用它们制造的人工骨骼拉杆,可以依靠人的体温将断骨拼合固定,大大加快了骨折愈合的速度.
我国古代的光学知识
光学的起源也和力学、热学一样,可以追溯到二、三千年前.我国的《墨经》就记载了许多光学现象,例如投影、小孔成像、平面镜、凸面镜、凹面镜等等.西方也很早就有光学知识的记载,欧几里得（Euclid,公元前约330－260）的《反射光学》（Catoptrica）研究了光的反射,阿拉伯学者阿勒·哈增（Al-Hazen ,965~1038）写过一部《光学全书》,讨论了许多光学现象.光学真正形成一门科学,应该从建立反射定律和折射定律的时代算起,这两个定律奠定了几何光学的基础. 光的本性也是光学研究的重要课题.微粒说把光看成是由微粒组成,认为这些微粒按力学规律沿直线飞行,因此光具有直线传播的性质.19世纪以前,微粒说比较盛行.但是,随着光学研究的深入,人们发现了许多不能用直进性解释的现象,例如干涉、衍射等,用光的波动性就很容易解释,于是光的波动说又占了上风.两种学说的争论构成了光学发展史中的一根红线.
我国古代的光学知识：
1.取火的方法和对火的认识
我国古代取火的工具称为“燧”,有金燧、木燧之分.金燧取火于日,木燧取火于木.根据我国古籍的记载,古代常用“夫燧”、“阳燧”（实际上是一种凹面镜,因用金属制成成,所以统称为“金燧”）来取火.古代人们在行军或打猎时,总是随身带有取火器,《礼记》中就有“左佩金燧”、“右佩木燧”的记载,表明晴天时用金燧取火,阴天时用木燧取火.阳燧取火是人类利用光学仪器会聚太阳能的一个先驱.讲到取火,古代还用自制的古透镜来取火的.公元前2世纪,就有人用冰作透镜,会聚太阳光取火.《问经堂丛书》、《淮南万毕术》中就有这样的记载：“削冰令圆,举以向日,以艾承其影,则火生."我们常说,水火不兼容,但制成冰透镜来取火,真是一个奇妙的创造.用冰制成透镜是无法长期保存的,于是便出现用玻璃或玻璃来制造透镜.
2.针孔成像和影的认识
公元前4世纪,墨家就做过针孔成像的实验,并给予分析和解释.《墨经》中明确地写道：“景到（倒）,在午有端,与景长,说在端."这里的“午"即小孔所在处.这段文字表明小孔成的是倒像,其原因是在小孔处光线交叉的地方有一点（“端"）,成像的大小,与这交点的位置无关.从这里也可以清楚看到,古人已经认识到光是直线行进的,所以常用“射"来描述光线径直向前.北宋的沉括在《梦溪笔谈》中也记述了光的直线传播和小孔成像的实验.他首先直接观察在空中飞动,地面上的影子也跟着移动,移动的方向与 飞的方向一致.然后在纸窗上开一小孔,使窗外飞的影子呈现在窒内的纸屏上,沉括用光的直进的道理来解释所观察到的结果：“东则影西,西则影东".墨家利用光的直线传播这一性质,讨论了光源、物体、投影三者的关系.《墨经》中写道：“景不徙,说在改为."“光至,景亡.若在,尽古息."说明影是不动的,如果影移,那是光源或物体发生移动,使原影不断消逝,新影不断生成的缘故.投影的地方,如果光一照,影子就会消失,如果影子存在,表明物体不动,只要物体不动,影子就始终存在于原处.墨家对本影、半影也作了解释.《墨经》中有这样的记载：“景二,说在重.”“景二,光夹.一,光一.光者,景也.”意思是一物有两种投影（本影、半影）,说明它同时受到两个光源重复照射的结果（“说在者”,“光夹”）、一种投影,说明它只受一个光源照射,并且强调了光源与投影的联系（“光者,景也”）.与此相连,墨家还根据物和光源相对位置的变化,以及物与光源本身大小的不同来讨论影的大小及其变化.
3.对面镜的认识
墨家对凹面镜作了深入的观察和研究,并在《墨经》中作了明确、详细的记载.“鉴低,景一小而易,一大而正,说在中之外、内.”“低”表示深、凹之意；放在“中之内”,得到的像是比物体大而正立的.北宋沉括对凹面镜的焦距作了测定.他用手指置于凹面镜前,观察成像情况,发现随着手指与镜面距离的远近变化,像也发生相应的变化.在《梦溪笔谈》中作了记载：“阳燧面洼,以一指迫而照之则正,渐远则无所见,过此遂倒.”说明手指靠近凹面镜时,像的正立的,渐渐远移至某一处（在焦点附近）,则“无所见”,表示没有像（像成在无穷远处）；移过这段距离,像就倒立了.这一实验,既表述了凹面镜成像原理,同时也是测定凹面镜焦距的一种粗略方法.
墨家对凸透镜也进行了研究.《墨经》中写道：“鉴团,景一.说在刑之大.”“鉴团”即燕面镜,也称团镜.“景一”表明凸面镜成像只有一种.“刑”同形字,指物体,它总比像大. 我们的祖先,利用平面镜能反射光线的特性,将多个平面镜组合起来,取得了有趣的结果.如《庄子·天下篇》的有关注解《庄子补正》中对此作了记载：“鉴以鉴影,而鉴以有影,两鉴相鉴,则重影无穷.”这样的装置,收到了“照花前后镜,花花交相映”的效果.《间经堂丛书》、《淮南万毕术》中记有“取大镜高悬,置水盆于其下,则见四邻矣.”表明很早就有人制作了最早的开管式“潜望镜”,能够隔墙观望户外的景物.中学生科学网 http://www.zxskx.com/
4.对虹的认识
虹是一种大气光学现象,从公元6世纪开始,我国古代对虹就有了比较正确的认识.唐初的孔颖达（574-648）曾概括了虹的成因,他认为“若云薄漏日,日照雨滴则虹生.”明确指出产生虹的3个条件,即云、日、“日照雨滴”.沉括对此也作过细致的研究,并作实地考察.在《梦溪笔谈选注》中写道：“是时新雨霁,见虹下帐前涧中.”予与同职扣涧观之,虹两头皆垂涧中.使人过涧,隔虹对立,相去数丈,中间如隔绡觳,自西望东则见；盖夕虹也.立涧之东西望,则为日所铄,都无所睹.”指出虹和太阳的位置正好是相对的,傍晚的虹见于东方,而对着太阳是看不见虹的.地虹有了认识之后,便可以人工造虹.8世纪中叶,唐代曾有过这样的试验：“背日喷呼水成虹霓之状”,表示背向太阳喷出小水珠,便能看到类似虹霓的情景.