【播出時間:2023.02.26】
2022年10月夢天實驗艙成功發射,
并在軌完成交彙對接,
中國空間站在軌建設完成,
我們的航天員在寬敞明亮、
技術先進的中國空間站中為世人帶來了三場精彩的天宮課堂,
然而在這個過程中,
許多朋友可能忽略了
一個重要的參與者,
那就是——光。
本期節目中嘉賓将為我們講述
《光的神奇應用》
帶我們一起了解改變世界的發光學
陳征老師
嘉賓介紹
他熱心公益科普活動,
通過短視頻、公益直播
等形式向大衆傳播物理知識,
累計吸引了數百萬網友圍觀
并參加讨論;
他是一名心中有愛的老師,
身體力行地去偏遠學校裡做科普,給沒有機會接觸到科學課堂的
孩子們帶來一堂堂貨真價實的
科學實驗課。
他曾獲
第21屆茅以升北京青年科技獎、
中國科學年度新聞人物、
科普中國十大科學傳播人物
等榮譽;
他就是北京交通大學理學院副教授、
“天宮課堂”授課專家組成員
——陳征
The points
本期要點
1
什麼是發光學
主持人 秦溯 (左) 嘉賓陳征(右)
在古希臘哲學家畢達哥拉斯、柏拉圖等人看來,人們之所以能看到東西,是因為人眼中發出觸須一樣的射線到達了物體上,
那為什麼太陽落山、火把熄滅後一片漆黑,人們就無法看到東西了呢?
一千多年後埃及的光學家阿爾哈增才提出光是太陽或其他物體發出的,它們進入人眼被感知才引起了視覺。
直到1888年德國物理學家魏德邁(Eilhard Wiedemann)提出了“發光”(luminescence)的概念,
把發光和發熱明确區分開,這時發光學成為了一門專門的學科。
2
解開物質發光之謎
1859年,化學家本生和物理學家基爾霍夫通過對焰色反應的研究,發現物質會發射和吸收特定波長的光,
而且不同的物質發射和吸收的光不同,于是這些光就好像物質的指紋一樣,可以被用來分辨物質。
陳征
1879年10月,愛迪生在購買的白熾燈專利基礎上大力改進,竟連續照亮了45個小時,電氣照明時代的大幕徐徐拉開。
1905年愛因斯坦提出光也是由最小能量單元組成——光量子;
1913年波爾提出氫原子的量子理論;
1917年愛因斯坦提出自發輻射和受激輻射的概念;
1926年泡利、海森堡、薛定谔等人為量子物理奠定堅實的基礎。
這時物質發光之謎終于被揭開。
3
以LED為代表的固體照明
陳征
發光二極管,縮寫為LED、是一種能發光的半導體電子元件,LED固态照明是繼白熾燈發明以來最重要的照明革命。
由于半導體材料将電能直接轉化為光,所以LED固态照明與傳統照明光源最大的不同在于它的光線不是由熱而發光,是真正意義上的綠色光源,
近些年來,以發光二極管為代表的LED燈走進了我們的空間站裡,給空間站裡各項科學實驗提供了重要的保障。
4
看不見的光
秦溯與陳征
還有幾種人們用肉眼看不見的光,一種叫做紅外線,另外一種叫做紫外線。
紅外線具有加熱作用,可以使物體升溫,紫外線可以破壞細菌細胞,也可以進行環境消毒。
此外,看不見的光還有x射線,空間站裡的夢天實驗艙内就利用X射線透射成像的功能,
這是國際上第一次在空間站這樣的載人航天器中使用X射線實驗裝置,是一個具有曆史意義的科學裝置。
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《科普中國·改變世界的30分鐘》
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發光學為人類文明帶來更明亮多彩的前途
——陳征
播出信息
播出時間:
首播:周日 19:30
重播:周二 10:08
電視端:
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鳴謝 | 中國科協科普部
北京市科學技術協會
文字 | 焦宏翊 陳奕非
排版 | 張慧
照片 | 耿志宏 孟祥磊
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