科學素質丨公民科學素質應知應會200問（九）

2020-08-16 夏都西寧

公民科學素質

應知應會200問來了！

讓我們繼續學習第三篇章~

科學常識篇

光速比聲速快，對嗎？

對。光速是目前已知的自然界物體運動的最大速度。一般情況下，光的傳播速度是30萬千米/秒，而聲音的傳播速度才是340米／秒，光速大約是聲速的88萬倍，顯然是光速快。這就是打雷閃電時先看到閃電後聽見雷聲、炸彈爆炸時先看到光後聽見爆炸聲的道理。

但是，光及聲音在不同傳播介質中的傳播速度是不同的，光在真空中速度最快，空氣中次之，水中更次；而聲音在真空中不能傳播，在固體中最快，液體次之，空氣更次。

物質的分子是什麼？

分子是物質中能夠獨立存在並保持該物質一切化學特性的最小微粒。

一切物質都是由分子組成的。分子在物質中能夠單獨存在，並有著這一物質一切化學特性的最小「微粒」。分子有大有小，大小相差得很遠。像塑料、蛋白質的分子就很大，被稱為「高分子」，是分子世界的巨人；而鐵、銅的分子卻很小，是分子世界的小不點兒。大大小小的分子，又是由一些更小的微粒——原子所組成的。原子大小就差不多。塑料、蛋白質的分子之所以大，因為它們是由很多原子組成；而鐵、銅的分子之所以小，是由於它們只是由1個原子組成的。原子極小，50萬到100萬個原子，一個緊挨著一個排起「長蛇隊」來，也只有一根頭髮直徑那麼長。

電子比原子小嗎？

電子比原子小。

由電子與中子、質子所組成的原子，是物質的基本單位。相對於中子和質子所組成的原子核，電子的質量顯得極小。質子的質量大約是電子質量的1842倍。不同的原子擁有的電子數目不同，例如，每一個碳原子中含有6個電子，每一個氧原子中含有8個電子。能量高的離核較遠，能量低的離核較近。通常把電子在離核遠近不同的區域內運動稱為電子的分層排布。

雷射是因匯聚聲波而產生的嗎?

不是。

雷射的最初中文名叫做「鐳射」、「萊塞」，是它的英文名稱LASER的音譯，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各單詞的頭一個字母組成的縮寫詞，意思是「受激輻射的光放大」。

「受激輻射」基於科學家愛因斯坦1916年提出的一套全新的理論。這一理論指出，在組成物質的原子中，有不同數量的粒子（電子）分布在不同的能級上，在高能級上的粒子受到某種光子的激發，會從高能級跳到（躍遷）到低能級上，這時將會輻射出與激發它的光相同性質的光。這就叫做「受激輻射的光放大」。1958年，雷射問世。1964年，按照我國著名科學家錢學森的建議，將「受激發射」的光簡稱為「雷射」。雷射具有高亮度、高方向性、高單色性和高相干性四大特性。

什麼是納米和納米技術？

納米是一個長度單位，原稱毫微米。1微米為千分之一毫米，1納米又等於千分之一微米，相當於頭髮絲的十萬分之一。納米技術，是指在0.1-100納米的尺度裡，研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的一項嶄新技術。

科學家們在研究物質構成的過程中，發現在納米尺度下隔離出來的幾個、幾十個原子或分子，顯著地表現出許多傳統材料所不具備的奇異或反常的物理、化學特性，如原本導電的銅到某一納米級界限就不導電，原來絕緣的二氧化矽、晶體等，在某一納米級界限時開始導電。而利用這些特性製造具有特定功能設備和產品的技術，就稱為納米技術。

納米技術製造的電子器件有什麼優勢？

以納米技術製造的電子器件，其性能大大優於傳統的電子器件：1、工作速度快，納米電子器件的工作速度是矽器件的1000倍，因而可使產品性能大幅度提高；2、功耗低，納米電子器件的功耗僅為矽器件的1/1000；3、信息存儲量大，在一張不足巴掌大的5英寸光碟上，至少可以存儲30個北京圖書館的全部藏書；4、體積小、重量輕，可使各類電子產品體積和重量大為減小。

—END—

監製 | 劉昌瑛

責編 | 劉幸海

編輯 | 馮麗晨 朱偉林

來源 | 綜合整理自網絡

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