世界著名的物理实验室.ppt
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让心灵走遍世界系列之世界著名的实验室,1.卡文迪许实验室,即英国剑桥大学的物理学系。
筹建于1871年,是世界上最有声望的物理学研究和教育的中心之一;对近100年来物理学的发展起过非常出色的作用,前后培养出诺贝尔奖金获得者共达26人。
卡文迪许扭秤,卡文迪许通过扭秤实验验证了牛顿的万有引力定律,确定了引力常数和地球平均密度。
万有引力定律,实验室培养出的著名科学家,卢瑟福,布莱克特,约瑟夫汤姆生,尼尔斯玻尔,2.荷兰莱顿大学低温试验室,莱顿大学的低温实验室创造了只比绝对零度高千分之一度的低温,因而可以称之为“世界上最冷的地方”。
该实验室还第一次实现了氦的液化,及发现了金属中的超导现象。
该大学曾有四位教授获得过诺贝尔科学奖。
3.劳伦斯伯克利国家实验室,位于美国加州大学伯克利分校,占地81公顷,毗邻旧金山湾。
是1939年诺贝尔物理学奖得主欧内斯特.奥兰多.劳伦斯先生于1931年建立的,早期关注于高能物理领域的研究,建起了第一批电子直线加速器,发现了一系列超重元素,开辟了放射性同位素、重离子科学等研究方向,成为美国乃至世界核物理学的圣地。
它是美国一系列著名实验室:
Livermore,LosAlamos,Brookhaven等实验室的先驱,也是世界上成百所加速器实验室的楷模。
劳伦斯伯克利国家实验室现在研究的领域非常宽泛,下设18个研究所和研究中心,涵盖了高能物理、地球科学、环境科学、计算机科学、能源科学、材料科学等多个学科。
劳伦斯伯克利实验室建立以来,共培养了5位诺贝尔物理学奖得主和4位诺贝尔化学奖得主。
4.德国柏林大学物理实验室,它是由马格努斯创建的,开始他也是在自己的住宅里分出几间房屋当作实验室,让最优秀的学生参加研究工作,由于规模逐渐扩大,柏林大学给予适当的财政资助,于是这所私人实验室转变成了大学机构的一部分,1863年正式成为柏林大学物理实验室,是当时世界上屈指可数的一所正规物理实验室。
1871年,赫姆霍兹继任物理实验室教授,他是著名的声学和生理学教授,对能量守恒与转化定律的形成有过贡献。
在他的引导下,他的学生H.赫兹做了著名的电磁波实验。
5.麻省理工学院林肯实验室,麻省理工学院(MIT)于1951年在麻省的列克辛顿(Lexington)创建了林肯实验室。
它很快在防空系统的高级电子学研究中赢得了声誉,其研究范围又迅速扩展到空间监控、导弹防御、战场监控、空中交通管制等领域,是美国大学第一个大规模、跨学科、多功能的技术研究开发实验室。
1957年该实验室建成全固态、可编程数字计算机控制的雷达系统(MillstoneHillradar),实现了对空间目标的实时跟踪,既能跟踪苏联卫星的活动,也能监控卡那维拉尔角的火箭发射。
后来,这发展成弹道导弹战略防御系统,其中关键性的技术是数字信号处理和模式识别。
在20世纪60年代初期,林肯实验室开发了卫星通信系统,导致8颗实验通信卫星的发射。
在20世纪70年代初期,实验室开始研究民航交通管制,强调雷达监控,进行恶劣气象的检测,开发了航空器的自动化控制装置。
在20世纪80年代,实验室为克服大气紊流的影响,开发了大功率激光雷达系统。
20世纪90年代,为NASA等开发了传感器。
6.加州大学洛斯阿拉莫斯国家实验室,洛斯阿拉莫斯国家实验室位于美国新墨西哥州首府圣塔菲西北56公里处,成立于1943年,以研制出世界上第一颗原子弹而闻名于世。
实验室在二战期间由罗斯福总统倡议建立,是曼哈顿工程的一部分。
物理学家奥本海默是实验室的第一任主任。
其研究工作分两大类:
武器研究,包括开发满足目前军事需要的核弹头、设计试验先进技术方案,以及通过相关科学技术领域的实验与理论研究,维持一项创新性武器研究计划;非武器研究,包括核裂变、核聚变、中等物理加速、超导、计算科学、生物医学、地球科学、非核能及基础能源科学等。
7.布鲁克海文国家实验室,该实验室成立于1948年,位于纽约长岛萨福尔克县中部现隶属于美国能源部。
布鲁克海文国家实验室拥有3台开展研究用的反应堆和同步辐射光源、强场核磁共振仪、投射电子显微镜、扫描电子显微镜、正电子断层成像仪、回旋加速器等一大批大型仪器和设备。
除开创了核技术、高能物理、纳米技术等多个领域的研究外,该实验室还在生物、化学、医学、材料科学、环境科学、能源科学和技术等多学科开展研究。
大科学装置群的强大支撑能力和多学科交叉的环境,使布鲁克海文国家实验室在发展新型、边缘科学和突破重大新技术方面具有强大的能力,取得多项令世界瞩目的重大成果,并数次获得诺贝尔奖,成为著名的大型综合性科学研究基地。
8.加州理工学院喷气推进实验室,喷气推进实验室是位于加利福尼亚州帕萨迪那美国国家航空航天局(NASA)的一个下属机构,负责为美国国家航空航天局开发和管理无人空间探测任务,行政上属于加州理工学院管理,前身是由航空大师西奥多.冯.卡门于1936年牵头成立的喷气动力研究所。
它在美国导弹和航天发展史上起到了空前的作用,尤其是1958年“探险者1号”进入轨道,确立了其作为“太空开发计划之母”的地位。
9.橡树岭国家实验室,橡树岭国家实验室是美国能源部所属最大的科学和能源研究实验室,成立于1943年,原称克林顿实验室,是曼哈顿秘密计划的一部分,现由田那西大学和Battelle纪念研究所共同管理。
20世纪50年代和60年代期间,橡树岭国家实验室主要从事核能、物理及生命科学的相关研究。
70年代成立了能源部后,使得橡树岭国家实验室的研究计划扩展到能源产生、传输和保存等领域。
橡树岭国家实验室许多科学领域在国际上处于领先地位。
它主要从事6个方面的研究,包括中子科学、能源、高性能计算、复杂生物系统、先进材料和国家安全。
10.阿贡国家实验室,阿贡是1946年特许成立的美国第一个国家实验室,也是美国能源部所属最大的研究中心之一。
阿贡是从二次世界大战曼哈顿工程的一部分,芝加哥大学的冶金实验室的基础上发展起来的。
战后,阿贡接受开发和平利用原子反应堆的任务。
数年来,阿贡的研究不断扩大,包括了基础科学、科学设施、能源资源计划、环境管理、国家安全、工业技术开发等许多领域。
阿贡有两个场所:
位于伊利诺州的东场所,占地1500英亩,是美国能源部芝加哥工作办公室所在地;位于爱达荷州的西场所,占地约900英亩,是阿贡多数主要核反应堆研究设施的所在地。
11.德国联邦技术物理研究所,原名帝国技术物理研究所,以精密测量热辐射著称。
十九世纪末该研究所的研究人员致力于黑体辐射的研究,导致了普朗克发现作用量子。
可以说这个实验室是量子论的发源地。
1911年诺贝尔物理学奖获得者维恩WilhelmWien(1864-1928),他曾是该实验室的理论带头人,在这里工作长达近十年的时间。
1918年诺贝尔物理学奖得主普郎克,他发现的能量级对物理学的进展作出了重大贡献。
他是继维恩后曾在该实验室工作的一位重要的学术带头人。
12.英国国家物理实验室,创建于1900年。
1981年分6个部:
即电气科学、材料应用、力学与光学计量、数值分析与计算机科学、量子计量、辐射科学与声学。
它还对环境保护,例如噪声、电磁辐射、大气污染等方面向政府提供建议。
13.欧洲核子研究中心,欧洲核子研究中心是在联合国教科文组织的倡导下,由欧洲11个国家从1951年开始筹划,现已有26个成员国。
这是一个旨在探索“宇宙开始时最基本的东西是什么”等问题的纯科学的物理研究机构,也是当今世界上规模最大的科学实验室之一。
这个研究中心建有两个国际研究所,供世界著名的科学家小组研究亚原子核的结构及其理论。
第一研究所装有6亿电子伏的同步回旋加速器,280亿电子伏的质子同步加速器等。
第二研究所在第一研究所旁边,它装有一台周长约7千米的新质子同步加速器。
1983年在这里发现W和Z0粒子,次年该中心两位物理学家鲁比亚和范德梅尔获诺贝尔物理奖。
14.贝尔实验室,贝尔实验室原名贝尔电话实验室,始建于1925年,总部在美国纽约(后迁至新泽西州的墨里黑尔)。
除了无线电电子学以外,在固体物理学(其中包括磁学、半导体、表面物理学)、天体物理学、量子物理学和核物理学等方面都有很高水平。
贝尔实验室自成立以来,共获专利26000多项(平均每天一项),其中重大科研成果50多项,如有声电影、晶体管、信息论、激光理论、3K宇宙背景辐射、可视电话、磁泡器件、光通信、数字计算机等,对我们的生活产生了重要的影响。
在这里每年都要发表上千篇学术论文,造就了一大批优秀科学家。
几十年来获得诺贝尔物理奖的先后有:
发明电子衍射的戴维森,发明晶体管的肖克利、巴丁和布拉坦,发明激光器的汤斯和肖洛,理论物理学家安德逊,射电天文学家彭齐亚斯和威尔逊。
正是由于贝尔实验室产生了许多科学研究的突出成就,人们把它看作世界上最具权威性的研究机构之一。
其中包括朱棣文、崔琦、高琨3位华裔科学家获得诺贝尔奖的成果,都是在这里完成的。
15.IBM研究实验室,美国国际商用机器公司创建于1911年,现已发展成为跨国公司,在计算机生产与革新中居世界领先地位。
科学家在这里工作,一方面推进基础科学,一方面提出对实际应用有益的科学新思想。
研究部下属四个研究中心:
(1)位于美国纽约的ThomasJ.Watson研究中心。
从事计算机科学、输入/输出技术、生产性研究数学、物理学、记忆和逻辑等方面的研究。
其中物理学包括:
凝聚态物理、超微结构、材料科学、显微技术、表面物理、激光物理以至天文学和基本粒子。
(2)位于美国加州的Almaden研究中心。
除了计算机科学以外,还进行高温超导、等离子体、扫描隧道显微镜和同步辐射等研究。
(3)瑞士Zurich研究中心。
重点是激光科学与技术,特别是半导体激光器、光学储存、光电材料、分子束外延、高温超导、超显微技术等方面,还进行信息处理等计算机科学研究。
(4)日本东京研究中心。
内分计算机科学研究所、新技术研究所和东京科学中心,主要是结合计算机的生产和革新进行研究。
进入80年代,IBM研究中心成绩斐然,两届诺贝尔物理奖都被它的成员夺得:
一是因发明扫描隧道显微镜,宾尼格(G.K.Ginnig)与罗勒尔(H.Rohrer)共获1986年诺贝尔物理奖的一半,二是因发现金属氧化物的高温超导电性,柏诺兹(J.G.Bednorz)和缪勒(K.A.Mller)共获1987年奖。
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