近几年的诺贝尔物理学奖与高考 高考

文章作者 100test 发表时间 2009:07:08 01:34:18
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　　近年的高考试题中有不少与诺贝尔奖有关的试题，也体现了近年高考的一个新趋向：与最新科技相联系，以培养学生解决实际问题的能力．现对与近几年诺贝尔物理奖有关的问题例析如下：
　　一．与2004年的诺贝尔物理学奖有关的问题（略）

　　二．与2005年的诺贝尔物理学奖有关的问题
　　背景：美国科学家约翰·霍尔和德国科学家特奥多尔·亨施之所以获奖，是因为对基于激光的精密光谱学发展作出了贡献．另一名美国科学家罗伊·格劳伯因为“对光学相干的量子理论的贡献”而获奖．有人问亨施教授，他的研究成果对在大街上行走的普通人有何直接影响．亨施说，更精确的GPS卫星导航定位系统及其在运输中的应用应该是最贴近民用的项目．
　　例2：常见的激光器有固体激光器和气体激光器，世界上发达国家已经研究出了自由电子激光器，其原理可简单用图1表示：自由电子经电场加速后，射入上下排列着许多磁铁的“孑孓”管中，相邻的两块磁铁的极性是相反的，在磁场的作用下电子扭动着前进，犹如孑孓在水中游动．电子每扭动一次就会发出一个光子（不计电子发出光子后能量的损失），管子两端的反射镜使光子来回反射，结果从略为透光的一端发射出激光．


（该激光器发出的激光频率能达到X射线的频率，功率能达到兆千瓦．若激光器发射激光的功率为P=6.63×109 W，激光的频率为v=1016 Hz，则该激光器每秒发出多少激光光子？（普朗克常量h=6.63×10-34 J·s）解答略

　　三．与2006年的诺贝尔物理学奖有关的问题
　　背景：目前科学界普遍接受的宇宙起源理论认为，宇宙诞生于距今约137亿年前的一次大爆炸．微波背景辐射作为大爆炸的“余烬”，均匀地分布于宇宙空间．测量宇宙中的微波背景辐射，可以“回望”宇宙的“婴儿时代”场景，并了解宇宙中恒星和星系的形成过程．虽然人们在上世纪60年代就已知道微波背景辐射的存在，但针对这种大爆炸“余烬”的测量工作一开始都是在地面上展开，进展十分缓慢．大爆炸理论曾预测，微波背景辐射应该具有黑体辐射特性，但一直未能得到地面观测结果的确认．借助1989年发射的ＣＯＢＥ卫星，马瑟和斯穆特领导的1000多人研究团队首次完成了对宇宙微波背景辐射的太空观测研究．他们对ＣＯＢＥ卫星测量结果进行分析计算后发现，宇宙微波背景辐射与黑体辐射非常吻合，从而为大爆炸理论提供了进一步支持．

　　四、瞻望高考（略）