凝聚态物理简介condensed matter physics1 .概况学是从微观角度出发， 研究由大量粒子（ 原子、分子、离子、电子） 组成的凝聚态的结构、动力学过程及其与宏观物理性质之间的联系的一门学科。 凝聚态物理是以固体物理为基础的外向延拓。凝聚态物理的研究对象除晶体、 非晶体与准晶体等固相物质外还包括从稠密气体、 液体以及介于液态和固态之间的各类居间凝聚相，例如液氮、液晶、熔盐、液态金属、电解液、玻璃、凝胶等。经过半个世纪的发展， 目前已形成了比固体物理学更广泛更深入的理论体系。 特别是八十年代以来,凝聚态物理学取得了巨大进展，研究对象II益扩展，更为复杂。一方面传统的固体物理各个分支如金属物理、半导体物理、磁学、低温物理和电介质物理等的研究更深入，各分支之间的联系更趋密切；另- - 方面许多新的分支不断涌现，如强关联电子体系物理学、无序体系物理学、准晶物理学、介观物理与团簇物理等。从而使凝聚态物理学成为当前物理学中最重要的分支学科之一， 从事凝聚态研究的人数在物理学家中首屈一指， 每年发表的论文数在物理学的各个分支中居领先位置。目前凝聚态物理学正处在枝繁叶茂的兴旺时期。并且，由于凝聚态物理的基础性研究往往与实际的技术应用有着紧密的联系， 凝聚态物理学的成果是一系列新技术、 新材料和新器件， 在当今世界的高新科技领域起着关键性的不可替代的作用。近年来凝聚态物理学的研究成果、研究方法和技术II益向相邻学科渗透、扩展，有力的促进了诸如化学、物理、生物物理和地球物理等交叉学科的发展。2 . 学科研究范围研究凝聚态物质的原子之间的结构、电子态结构以及相关的各种物理性质。 研究领域包括固体物理、晶体物理、金属物理、半导体物理、电介质物理、磁学、固体光学性质、低温物理与超导电性、高压物理、稀土物理、液晶物理、非晶物理、低维物理（ 包括薄膜物理、表面与界面物理和高分子物理） 、液体物理、微结构物理（ 包括介观物理与原子簇） 、缺陷与相变物理、纳米材料和准晶等。汉语中“ 凝聚” 一词是由“ 凝” 字双音演化而来的。“ 凝” 在东汉许慎的“ 说文解字” 一书中同“ 冰” ， 指的是水结成冰的过程。 可见我们的祖先最初对凝聚现象的注意可能始于对水的观察,特别是水从液态到固态的现象。英 语 的condense来源于法语，后者又来源于拉丁文，指的是密度变大，从气或蒸汽变液体。看来西方人对凝聚现象的注意可能始于对气体的观察，特别是水汽从气态到液态的现象。 这是很有意思的差别，大概与各自的古代自然生活环境和生活习惯有关。不过东西方二者原始意义的结合，恰恰就是今天凝聚态物理主要研究的对象一 液态和固态。当然从科学的含义上来说， ： 者不是截然分开的。所以凝聚态物理还研究介于 这 : 者 之 间 的 态 。 例如液晶等。 液态和固态物质一般都是由量级为1023的极大数量微观粒子组成的非常复杂的系统。凝聚态物理正是从微观角度出发，研究这些相互作用多粒子系统组成的物质的结构、动力学过程及其与宏观物理性质之间关系的一门学科。众所周知，复杂多样的物质形态基本上分成三类：气 态 、液态和固态， 在这三种物态中，凝聚态物理研究的对象就占了二个, 这就决定了这门学科的每一步进展都与我们人类的生活休戚相关。从传统的各种金属、合金到新型的各种半导体、超导材料，从玻璃、陶瓷到各种聚合物和复合材料， 从各种光学晶体到各种液晶材料等等； 所有这些材料所涉及到的声、 光 、电、磁 、热等特性都是建立在凝聚态物理研究的基础上的。凝聚态物理研究还直接为许多高科学技术本身提供了基础。当今正蓬勃发展着的微电子技术、激光技术、光电子技术和光纤通讯技术等等都密切联系着凝聚态物理的研究和发展。凝聚态物理以万物皆成于原子为宗旨，以量子力学为基础研究各种凝聚态，这是一个非常雄心勃勃的举措。 凝聚态物理这个学科名称的诞生仅仅是最近几十年的事。如果追寻一下它的渊源。 应该说出自于对固态中晶态固体的研究和对液态中量子液体的研究。在对这二种特殊态的长期研究中，人们积累了一些经验，也建立起了一些信心，并逐步把一些已有的方法推广用于非晶态和液晶乃至液态的研究，从而大大拓宽了视野，逐步形成了凝聚态物理。今 天 ，凝聚态物理的视野还在继续开拓。 然而作为渊源的二种凝聚态即晶态固体和量子液 体 ，时至今日仍然是它主要的研究对象，内容当然越来越丰富了，考虑的问题也越来越深入 了 。毕竟我们面临的是同一个自然界，许多现象和规律是普适的。人们正是通过对一系列特殊态的深入研究来逐步认识和掌握那些普适的规律。理论物理简介本文二来源：考 研 网 发布者:w enpinger浏览次数：6 1 0发布时间：2010-2-02 15:47理论物理 Theoretical Physics? 一、学科概况? 理论物理是从理论上探索自然界未知的物质结构、相互作用和物质运动的基本规律的学科。 理论物理的研究领域涉及粒子物理与原子核物理、 统计物理、 凝聚态物理、 宇宙学等,几乎包括物理学所有分支的基本理论问题。? 二、培养目标?1 . 博士学位应具备坚实的理论物理基础和广博的现代物理知识，了解理论物理学科的现状及发展方向， 有扎实的数学基础，熟练掌握现代计算技术，能应用现代理论物理方法处理相关学科中发现的有关理论问题。 具有独立从事科学研究的能力， 具有严谨求实的科学态度和作风， 在国际前沿方向或交错领域中有较深入的研究，并取得有创造性的成果。至少掌握一门外国语， 能熟练地阅读本专业的外文资料， 具有一定的写作能力和进行国际学术交流的能力。毕业后可独立从事前沿理论课题的研究，并能开辟新的研究领域。学位获得者应能胜任高等院校、科研院所及高科技企业的教学” 研究、开发和管理工作。? 2 .硕士学位应有扎实的理论物理基础和相关的背景知识，了解理论物理学科的现状及发展方向， 掌握研究物质的微观及宏观现象所用的模型和方法等专业理论以及相关的数学与计算方法，有严谨求实的科学态度和作风，具备从事前沿课题研究的能力。应较为熟练地掌握一门外国语，能阅读本专业的外交资料毕业后能胜任高等院校、科研院所及高科技企业的教学、研究、开发和管理工作。? 三、业务范围? 1 .学科研究范围理论物理是在实验现象的基础上，以理论的方法和模型研究基本粒子、原子核、原子、分子、等离子体和凝聚态物质运动的基本规律，解决学科本身和高科技探索中提出的基本理论问题。研究范围包括粒子物理理论、原子核理论、凝聚态理论、统计物理、光子学理论、原子分子理论、等离子体理论、量子场论与量子力学、引力理论、数学物理、理论生物物理、非线性物理、计算物理等。? 2 .课程设置高等量子力学、高等统计物理、量子场论、群论、规范场论、现代数学方法、计算物理、凝聚态理论、量子多体理论、粒子物理、核理论、非平衡统计物理、非线性物理、广义相对论、量子光学、理论生物物理、天体物理、微分几何、拓扑学等。? 四、主要相关学科? 粒子物理与原子核物理，原子和分子物理，凝聚态物理，等离子体物理，声学，光学，无线电物理，基础数学， 应用数学，计算数学，凝聚态物理，化学物理，天体物理，宇宙学,材料科学，信息科学和生命科学目前主要研究方向：（ 一） 、粒子物理和量子场论粒子物理学是研究物质微观结构及基本相互作用规律的物理学前沿学科。 粒子物理理论作为量子场的基本理论， 取得了极大的成功。 粒子物理标准模型的建立是二十世纪物理学的重大成就之一，它能统一描述目前人类已知的最小 粒子 （ 夸克、轻子、光子、胶子、中间玻色子、Higgs粒子）的性质及强、电、弱三种基本相互作用。粒子物理学有许多研究方向，例如：强子物理、重味物理、轻子物理、中微子物理、标准模型精确检验、对称性和对称性破坏、标准模型扩展等等。当前， 该所开展的粒子物理理论研究主要围绕粒子物理标准模型中尚未解决的一些基本问题和有关实验所暗示的新物理进行。其主要内容为：电弱对称性破缺机制，CP破坏和费米子质量起源， 太阳和大气中微子失踪之谜以及粒子物理中的一些重要问题， 量子色动力学的低能动力学， 量子味动力学， 手征微扰理论， 重味夸克有效场论， 手征对称性和夸克禁闭,格点规范理论，重味物理，中微子物理，强子结构和性质，超高能碰撞等。研究中特别注意各种新理论和新模型，如：超对称理论和模型，超对称大统一模型，两个或多个Higgs模型，味对称规范模型。在研究方式上注重紧密与实验结合，并以实验为基础，探索超出标准模型的新理论和新模型以及新的物理概念，运用和发展量子场论、群论、数学物理和计算物理等理论物理方法，开展与粒子物理前沿相关的量子场论研究。 此外，重视与其他学科的交叉， 开展粒子天体物理， 粒子宇宙学和粒子核物理以及与粒子物理有关的超弦理论唯象学的研究。（ 二） 、超弦理论和场论量子场论是研究微观世界的基本工具， 属于重要的前沿领域， 它的研究成果直接地影响理论物理许多分支领域的进展。弦理论是在量子场论基础上发展起来的一种新的物理模型，它避免了通常场论中遇到的紫外发散等问题，是当前统一四种相互作用理论的重要尝试。目前该所在此方向的研究课题为：1、量子场论及超弦理论，特别是其非微扰问题；弦理论的最新发展；2、场 论 （ 特别是规范场论）及弦理论的数学工具，包括非对易几何，几何量子化等以及非对易空间上的规范场论、离散群或离散点集上规范场论、用非线性联络的规范场论等。3、各种数学物理和计算物理问题；4、低维场论，特别是与低维凝聚态物理有关的场论；5、与粒子物理相联系的量子场论问题；弦理论在粒子物理中的应用；6、 与引力理论相关的量子场论问题， 包括源于弦理论的量子引力、 黑洞嫡的起源等等。（ 三） 、引力理论与宇宙学爱因斯坦的广义相对论是一个十分成功的经典引力理论， 将引力量子化从而建立一个自恰的量子引力理论是当前理论物理的一大重要任务。 与广义相对论相比， 标量一张量引力论具有很强的竞争力。广义相对论在宇宙学及天体物理中的应用（ 包括大爆炸宇宙模型、中子星和黑洞、 引力透镜以及引力波的预言）已取得巨大成功， 但是， 许多疑难问题有待解决。例如，奇性困难，暗物质的构成及其存在形式、物理性质、在宇宙中的占有比例及其对宇宙演化的作用，物质反物质的不对称性，宇宙常数和暗能量问题，原初核合成，宇宙早期相变过程的拓扑缺陷问题， 宇宙早期暴涨模型的建立， 黑洞的量子力学, 引力的全息性质等。国际上若干大型的空间和地面天文观测装置（ 包括大型望远镜、引力波天文台、等效原理的检验装置等等） 将在今后若干年内投入使用，这将对现有的宇宙学模型、引力波的预言以及等效原理的正确性提供更精确的检验， 随之而来的将是宇宙学和引力论的迅速发展， 为理论工作提供更多获取重要成果的机遇。理论物理所在本方向的研究围绕上述疑难问题开展。 （ 四） 、凝聚态理论和计算凝聚态物理复杂性和多样性是多体微观量子世界的基本特征， 对其规律性的探索是凝聚态理论研究的核心。这方面的每一次突破，例如能带论和超导的BCS理论的建立，都对量子多体物理的应用和微观世界的认识产生了深刻的变革，其成果交叉渗透到数学、化学、材料、信息、计算机等许多学科和领域。近年来，在陶瓷材料、半导体异质结及其它低维固体材料中发现的大量反常物理现象召唤着新的电子论的诞生。 对这些新的物理现象的研究是该所研究人员的一个中心任务，主要的研究方向包括：量子H all效应、高温超导电性、巨磁阻等强关联系统的物理机理、量子液体及量子临界现象；量子多体理论方法， 特别是数值计算的方法的探索和应用。 计算方法包括密度矩阵重整化群、量子蒙特- 卡罗计算、从头计算等；量子点、线、碳管等纳米材料、半导体材料或结构中的非平衡量子输运及自旋电子学；格点系统中的量子反散射与可积问题研究。（ 五） 、统计物理与理论生命科学统计物理学研究方法极为普遍， 研究对象广泛，它是微观到宏观的桥梁，简单到复杂的阶梯，理论到应用的途径。从生物大分子序列分析，到认识其空间结构，到理解生命活动中的物理化学过程， 生命科学提出了大量富有挑战性的统计物理问题。 这些问题的研究将深化对生命现象木质的认识，同时也将促进统计物理学本身的发展。该所过去在本研究方向上重点开展了相变理论与临界现象、非线性动力学等方面的研究，目前研究重点集中在有限系统临界现象、重整化群方法、生物大分子序列分析以及生物体系中的输运问题等方面， 探讨由生命科学激发的具有普遍意义的统计物理问题。 生物信息学研究是本方向的热点， 该所研究人员与北京华大基因研究中心有很密切的合作关系， 在水稻基因组研究工作中已作出重要创新性成果。（ 六） 、理论生物物理双亲分子膜是凝聚态物理软物质，或者叫复杂流体的前沿研究对象，是物理、化学、生物学交叉学科的研究课题。该所研究人员主要是运用微分几何方法，以液晶为模型， 研究双亲分子膜的形状及其相变问题，已作出一组有国际影响的工作。 现在本方向的研究正在向单分子膜、生物大分子与它们的生物功能联系（DNA单分子弹性、蛋白质折叠等）的理论探索扩展。（ 七） 、原子核理论从 2 0 世纪九十年代中期开始到本世纪初的十年内，国际上先后有批超大型核物理实验装置投入运行，如 TJNAF（ CEBAF） , RIB, R H IC等等，核物理的发展进入了一个新阶段。 这些新的巨型装置为从更深入的层次上研究核子一核子相互作用、 核内的短程行为和核结构、 各种极端条件下的核现象、 核性质和多体理论方法提供了很好的机遇。 在未来十年中，该所的研究人员将集中力量开展超重元素的性质及其合成途径，极端条件下的原子核结构，核天体物理及核内夸克效应等方面的研究，以求得对原子核运动规律的新认识。（ 八） 、量子物理、量子信息和原子分子理论目前高技术的发展使得以前无法得到的极端物理条件（ 如极端强场、 超低温度和可控的介观尺度） 在实验室中得以实现。在这些特殊条件下， 物质与光场的相互作用过程会呈现出一系列全新的物理现象， 使得人们能重新认识物理学基本问题，导致新兴学科分支（ 如量子信息）的建立。量子信息是以量子力学基本原理为基础、充分利用量子相干的独特性质（ 量子并行和量子纠缠） ，探索以全新的方式进行计算、编码和信息传输的可能性，为突破芯片元件尺度的极限提供新概念、新思路和新途径。量子力学与信息科学结合, 充分显示了学科交叉的重要性， 可能会导致信息科学观念和模式的重大变革。 该所本方向的研究将基于量子物理基本问题的理论和最新实验的结合，鼓励学科间的交叉渗透。 发挥理论物理对量子信息研究具有前瞻性和指导性的作用，瞄准国际前沿， 立足思想创新、 探索和解决当前量子信息前沿领域的关键理论性问题。目前该所在此方向上的研究课题主要为：1 .量子测量和量子开系统的基本问题: 包括量子系统与经典系统相互作用，量子到经典过渡的基本模型， 微观信息宏观提取的理论机制，量子耗散和量子退相干理论；也包括发展和应用实际的量子测量理论，探讨提高探测量子态效率的可能性。2 .特殊量子态的基本特性。包括研究各种宏观量子态（ 原子玻色一爱因斯坦凝聚和原子激光，介观电流，微腔激子- 极化子）的基本特性和运动规律, 并探索它们作为量子信息载体的可能性. 也包括超冷囚禁原子、分子系统与受限光场的相互作用，如腔量子电动力学和原子光学。3 .量子信息方案的物理基础。包括演化过程的动力学控制、纠缠态的度量，多粒态的局域制备和纯化、已知量子态远程制备和未知量子态远程传输。还包括提出新的量子算法、量子编码和量子纠错的新型方案， 研究量子信息中的计算复杂性理论和相应的各种数学物理问题。4 .强场中的原子分子运动。主要兴趣集中在强磁场和强激光场中原子分子的动力学行为， 其中，许多全新的实验现象要求发展处理非微扰问题的崭新概念和方法。这方面的研究对揭示混沌体系的动力学和利用外场控制分子、原子过程有着重要意义。（ 九） 、计算物理辛算法和保结构算法是我国著名数学家冯康及其学派在80年代中期系统提出、 并完善和发展起来的。 他们在这个领域的工作不仅一直领先， 而且在计算数学领域占有非常重要的地位并取得了国际上的公认。 在计算数学和计算物理中， 引入保持所计算的Hamilton系统的辛结构，或者对于接触系统等保持系统有关的几何结构的思想非常重要。最近，国际上沿着保结构的思想，有关领域又有新的进展。比如多辛算法和李群算法的提出等等，它们分别是保持无限维系统的多辛结构的算法和系统李群对称性的算法。该所在本研究方向上研究辛算法、多辛算法等各种保结构算法及其在物理中的应用。粒子物理和原子核物理简介本文百来源：考 研 网 发布者:w enpinger浏览次数：2 5 5发布时间：2010-2-05 15:17粒子物理和原子核物理专业含以下研究方向：粒子物理、原子核物理及核技术。粒子物理方向是以国内外的大型高能物理实验为依托， 从理论和实验上研究物质最基本的构成、性质及其相互作用的规律。其中也包括粒子物理探测新技术和新型探测器的研究;粒子物理理论研究中的计算物理新方法的开发和研究。 这些研究将深化我们对物质世界更深层次基本规律的认识。在原子核物理及核技术应用方面主要研究方向为： 中子引起的核反应实验研究；以正电子为探针的核分析技术；量子计算机研究；正电子谱学和康普顿轮廓；材料微观结构缺陷，微观电子动量密度及分布; 核技术在工业和生物医学中的应用； 射线成像方法和技术等研究。原子与分子物理简介本文二来源：考 研 网 发布者:w enpinger浏览次数：1 4 3发布时间：2010-2-05 15:15一、学科概况原子与分子物理学研究原子分子结构、性质、相互作用和运动规律，阐明物理学基本定律，提供各种原子分子的科学数据。原子与分子物理学是揭示微观世界奥秘的先驱，是现代物理学创立的奠基石。 原子、 分子和团簇是物质结构从微观过渡到宏观过程的必经层次和桥梁。从天体到凝聚态、等离子体，从化学到生命过程都与原子分子过程密切相关。原子与分子物理学是基础性强、渗透面宽、应用范围广的物理学分支学科。不仅为现代科学各分支学科提供基础理论、实验方法和基本数据，而且在能源、材料、环境、医学和生命科学以及国防研究中发挥重要作用， 在开拓高新技术产业、 推动科技发展和促进社会进步方面占有不可忽视的重要地位。二、培养目标本专业培养的硕士研究生应是热爱祖国、学风良好、治学严谨、身体健康，具有本专业扎实的理论基础和系统的专门知识及技能， 有一定的创新能力， 较熟练的掌握一门外语,并初步具有独立从事与原子分子物理学专业有关学科的教学、科研和管理工作的专门人才。三、研究方向A、原子结构与原子光谱B、原子碰撞C、激光与原子、分子和物质的相互作用D、分子结构与分子光谱等离子体物理考研总体介绍等离子体物理是研究等离子体的形成及其各种性质和运动规律的学科。宇宙间的大部分物质处于等离子体状态。例如：太阳中心区的温度超过一千万度，太阳中的绝大部分物质处于等离子体状态。地球高空的电离层也处于等离子体状态。 19世纪以来对于气体放电的研究、 2 0 世纪初以来对于高空电离层的研究,推动了等离子体的研究工作。 从 2 0 世纪5 0 年代起，为了利用轻核聚变反应解决能源问题， 促使等离子体物理学研究蓬勃发展。声学简介本文百来源：考 研 网 发布者:w enpinger浏览次数：1 4 0发布时间：2010-2-02 15:39acoustics声学是研究弹性介质中声波的产生、传播、 接收和各种声效应的物理学分支学科。弹性介质包括气体、 液体和固体； 声波是指声振动在弹性介质中引起介质质点在空间逐点振动的传播现象。就该词的本义，系指任何与听觉有关的事物。但依通常所用，其一系指物理学中关于声音的属性、产生和传播的分支学科；其二系指建筑物适合清晰地听讲话、听音乐的质量。声音由物体（ 比如乐器）的振动而产生，通过空气传播到耳鼓，耳鼓也产生同率振动。声音的高低（pitch）取决于物体振动的速度。物体振动快就产生“ 高音” ，振动慢就产生“ 低音” 。物体每秒钟的振动速率，叫做声音的“ 频率”声音的响度（ loudness）取决于振动的 振幅” 。比如，用力地用琴弓拉一根小提琴弦时 . ，这根弦就大距离地向左右两边摆动，由此产生强振动，发出一个响亮的声音；而轻轻地用琴弓拉一根弦时，这根弦仅仅小距离左右摆动，产生的振动弱而发出 个轻柔的声音。较小的乐器产生的振动较快， 较大的乐器产生的振动较慢。 如双簧管的发音比它同类的大管要高。同样的道理，小提琴的发音比大提琴高；按指的发音比空弦音高；小男孩的嗓音比成年男子的嗓音高等等。 制约音高的还有其他一些因素， 如振动体的质量和张力。 总的说,较细的小提琴弦比较粗的振动快，发音也高；一根弦的发音会随着弦轴拧紧而音升高。不同的乐器和人声会发出各种音质（ quality）不同的声音，这是因为几乎所有的振动都是复合的。如一根正在发音的小提琴弦不仅全长振动，各分段同时也在振动，根据分段各自不同的长度发音。 这些分段振动发出的音不易用听觉辨别出来， 然而这些音都纳入了整体音响效果。泛音列中的任何一个音（ 如G, D或B）的泛音的数目都是随八度连续升高而倍增。泛音的级数还可说明各泛音的频率与基音频率的比率。如大字组“G”的频率是每秒钟振动96次，高音谱表上的“B”（ 第五泛音）的振动次数是5* 96= 4 8 0 ,即每秒钟振动480次。尽管这些泛音通常可以从复合音中听到， 但在某些乐器上， 一些泛音可分别获得。用特定的吹奏方法，一件铜管乐器可以发出其他泛音而不是第一泛音，或者说基音。用手指轻触一条弦的二分之一处，然后用弓拉弦， 就会发出有特殊的清脆音色的第二泛音；在弦长的三分之处触弦，同样会发出第三泛音等。（ 在弦乐谱上泛音以音符上方的“ 。 ” 记号标记。自然泛音natural harmonics是从空弦上发出的泛音；人工泛音artificial harmonics是从加了按指的弦上发出。 ）声音的传播（ transmission of sound）通常通过空气。 一条弦、一个鼓面或声带等的振动使附近的空气粒子产生同样的振动， 这些粒子把振动又传递到其他粒子， 这样连续传递直到最初的能渐渐耗尽。 压力向邻近空气传播的过程产生我们所说的声波（sound waves）。声波与水运动产生的水波不同， 声波没有朝前的运动， 只是空气粒子振动并产生松紧交替的压力，依次传递到人或动物的耳鼓产生相同的影响（ 也就是振动） ，引起我们主观的“ 声音”效果。判断不同的音高或音程，人的听觉遵守一条叫做“ 韦伯- 费希纳定律”(Weber-Fechnerla w )的感觉法则。这条定律阐明：感觉的增加量和刺激的比率相等。音高的八度感觉是一个2 :1的频率比。对声音响度的判断有两个“ 极限点” ：听觉阀和痛觉阀。如果声音强度在听觉阀的极限点认为是1 ,声音强度在痛觉阀的极限点就是1兆。按照韦伯- 费希纳定律，声学家使用的响度级是对数，基 于10:1的强度比率，这就是我们知道的1贝(bel)。响度的感觉范围被分成12个大单位，1贝的增加量又分成10个称作分贝(decibel)的较小增加量，BU1贝= 1 0分贝。1分贝的响度差别对我们的中声区听觉来说大约是人耳可感觉到的最小变化量。当我们同时听两个振动频率相近的音时， 它们的振动必然在固定的音程中以重合形式出现，在感觉上音响彼此互相加强，这样一次称为一个振差(beat)。钢琴调音师在调整某一弦的音高与另一弦一致的过程中，会听到振差在频率中减少，直到随正确的调音逐渐消失。当振差的速率超过每秒钟2 0次，就会听到一个轻声的低音。当我们同时听两个很响的音时，会产生第三个音，即合成音或引发音(combinationtone或resultant tone)。 这个低音相当于两个音振动数的差， 叫差音(difference tone)。还可以产生第四个音( 一个弱而高的合成音) ，它相当于两个音振动数的和，叫加成音(summation tone)。同光线可以反射一样， 亦有声反射(reflection of sound),比如我们都听到过的回声。同理，如果有阻碍物挡住了声振动的通行会产生声影(sound shadows)。然而不同于光振动，声振动倾向于围绕阻碍物“ 衍射”(diffract),并且不是任何固体都能产生一个完全的声影。大多数固体都程度不等地传递声振动，而只有少数固体( 如玻璃) 传递光振动。共 鸣(resonance) 一词指一物体对- 一个特定音的响应，即 这 一 物体由于那个音而振动。如果把两个调音相同的音叉放置在彼此靠近的地方，其中一个发声，另一个会产生和应振动，亦发出这个音。这时首先发音的音叉就是声音发生器(generator),随后和振的音叉就是共鸣器(resonator)。我们经常会发现教堂的某一窗户对管风琴的某个音产生反应，产生振动；房间里的某金属或玻璃物体对特定的人声或乐器声也会产生类似的响应。从共鸣这个词的严格科学意义说，这一现象是真正的共鸣( “ 再发声” ) 。这一词还有不太严格的用法。 它有时指地板、 墙壁及大厅顶棚对演奏或演唱的任何音而不局限于某个音的响应。一个大厅共鸣过分或是吸音过强( “ 太干” ) 都会使表演者和观众有不适感( 一个有回声的大厅常被描述为“ 共鸣过分” ， 其实在单纯的声音反射和和应振动的增强之间有明确的区别) 。混响时间应以声音每次减弱60分贝为限( 原始辐射强度的百万分之一) 。墙壁和顶棚的制造材料应是既回响不过分又吸音不太强。 声学工程师已经研究出建筑材料的吸音的综合效能系数， 但是吸音能力难得在音高的整体幅面统一贯穿进行。 只有木头或某些声学材料对整个频率范围有基本均等的吸音能力。 放大器和扬声器可以用来( 如今经常这样使用) 克服建筑物原初设计不完善所带来的问题。 大多数现代大厅建筑都可以进行电子“ 调音” ，并备有活动面板、活动天棚和混响室可适应任何类型正在演出的音乐。声学是研究媒质中声波的产生、传播、接收、性质及其与其他物质相互作用的科学。声学是经典物理学中历史最悠久而当前仍在前沿的一个分支学科。 因而它既古老而又颇具年轻活力。声学是物理学中很早就得到发展的学科。声音是自然界中非常普遍、直观的现象，它很早就被人们所认识， 无论是中国还是古代希腊， 对声音、 特别是在音律方面都有相当的研究。我国在3400多年以前的商代对乐器的制造和乐律学就已有丰富的知识，以后在声音的产生、传播、乐器制造、乐律学以及建筑和生产技术中声学效应的应用等方面，都有许多丰富的经验总结和卓越的发现和发明。国外对声的研究亦开始得很早，早在公元前500年，毕达哥拉斯就研究了音阶与和声问题， 而对声学的系统研究则始于17世纪初伽利略对单摆周期和物体振动的研究。17世纪牛顿力学形成，把声学现象和机械运动统一起来，促进了声学的发展。声学的基本理论早在19世纪中叶就已相当完善，当时许多优秀的数学家、物理学家都对它作出过卓越的贡献。1877年英国物理学家瑞利(Lord John WilliamRayleigh, 18421919)发 表 巨 著 声学原理集其大成，使声学成为物理学中 门严谨的相对独立的分支学科，并由此拉开了现代声学的序幕。声学又是当前物理学中最活跃的学科之一。 声学日益密切地同声多种领域的现代科学技术紧密联系，形成众多的相对独立的分支学科，从最早形成的建筑声学、电声学直到目前仍在“ 定型， ， 的“ 分子一量子声学” 、“ 等离子体声学， 和“ 地声学， 等等， 目前已超过20个，并且还有新的分支在不断产生。其中不仅涉及包括生命科学在内的几乎所有主要的基础自然科学，还在相当程度上涉及若干人文科学。这种广泛性在物理学的其它学科中，甚至在整个自然科学中也是不多见的。在发展初期，声学原是为听觉服务的。理论上，声学研究声的产生、传播和接收；应用上，声学研究如何获得悦耳的音响效果，如何避免妨碍健康和影响工作的噪声，如何提高乐器和电声仪器的音质等等。随着科学技术的发展，人们发现声波的很多特性和作用，有的对听觉有影响，有的虽然对听觉并无影响，但对科学研究和生产技术却很重要，例如，利用声的传播特性来研究媒质的微观结构，利用声的作用来促进化学反应等等。因此，在近代声学中， 一方面为听觉服务的研究和应用得到了进一步的发展， 另一方面也开展了许多有关物理、化学、工程技术方面的研究和应用。声的概念不再局限在听觉范围以内，声振动和声波有更广泛的含义，几乎就是机械振动和机械波的同义词了。自然界从宏观世界到微观世界， 从简单的机械运动到复杂的生命运动，从工程技术到医学、生物学，从衣食住行到语言、音乐、艺术，都是现代声学研究和应用的领域。声学的分支可以归纳为如下几个方面：从频率上看，最早被人认识的自然是人耳能听到的“ 可听声” ，即频率在20Hz20000Hz的声波，它们涉及语言、音乐、房间音质、噪声等，分别对应于语言声学、音乐声学、房间声学以及噪声控制；另外还涉及人的听觉和生物发声，对应有生理声学、心理声学和生物声学； 还有人耳听不到的声音， 一是频率高于可听声上限的， 即频率超过20000Hz的声音，有“ 超声学” ，频率超过500MHz的超声称为“ 特超声” ，当它的波长约为10 (-8)m量级时，已可与分子的大小相比拟，因而对应的“ 特超声学” 也称为“ 微波声学” 或“ 分子声学” 。超声的频率还可以高10 (14) H z .: 是频率低于可听声下限的，即是频率低于20Hz的声音， 对应有“ 次声学” ， 随着次声频率的继续下降， 次声波将从- - 般声波变为“ 声重力波” ，这时必须考虑重力场的作用；频率继续下降以至变为“ 内重力波” ，这时的波将完全由重力支配。 次声的频率还可以低至1 o4Hz。 需要说明的是， 从声波的特性和作用来看， 所 谓20Hz和20000Hz并不是明确的分界线。 例如频率较高的可听声波，已具有超声波的某些特性和作用，因此在超声技术的研究领域内，也常包括高频可听声波的特性和作用的研究。从振幅上看，有振幅足够小的一般声学，也可称为“ 线 性 （ 化 ）声学” ，有大振幅的“ 非线性声学” 。从传声的媒质上看，有以空气为媒质的“ 空气声学” ；还有“ 大气声学” ，它与空气声学不同的是， 它主要研究大范围内开阔大气中的声现象； 有以海水和地壳为媒质的“ 水声学” 和“ 地声学” ；在物质第四态的等离子体中，同样存在声现象，为此，一门尚未成型的新分支“ 等离子体声学” 正应运而生。从声与其它运动形式的关系来看，还有“ 电声学” 等等。声学的分支虽然很多，但它们都是研究声波的产生、传播、接收和效应的，这是它们的共性。只不过是与不同的领域相结合，研究不同的频率、不同的强度、不同的媒质，适用于不同的范围，这就是它们的光学简介本文，: ， 来源：考 研 网 发布者:w enpinger浏览次数：3 8 9发布时间：2010-2-02 15:34光学（ optics）是研究光（ 电磁波）的行为和性质，以及光和物质相互作用的物理学科。传统的光学只研究可见光，现代光学已扩展到对全波段电磁波的研究。光是一种电磁波，在物理学中，电磁波由电动力学中的麦克斯韦方程组描述；同时，光具有波粒二象性，需要用量子力学表达。光学的起源在西方很早就有光学知识的记载，欧几里得（ Euclid,公元前约330260）的v反射光学（ Cat optrica）研究了光的反射; 阿拉伯学者阿勒哈增（Al - Hazen, 9651 038）写过一部v光学全书，讨论了许多光学的现象。光学真正形成门科学， 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。17世纪，望远镜和显微镜的应用大大促进了几何光学的发展。光 的 本 性 （ 物理光学）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。於是光学的波动说又占了上风。两种学说的争论构成了光学发展史上的一根红线。狭义来说，光学是关于光和视见的科学，optics（ 光学） 这个词，早期只用于跟眼睛和视见相联系的事物。而今天，常说的光学是广义的，是研究从微波、红外线、可见光、紫外线直 到X射线的宽广波段范围内的，关于电磁辐射的发生、传播、接收和显示，以及跟物质相互作用的科学。 光学是物理学的一个重要组成部分， 也是与其他应用技术紧密相关的学科。【 历史发展】光学是一门有悠久历史的学科，它的发展史可追溯到2000多年前。人类对光的研究，最初主要是试图回答“ 人怎么能看见周围的物体？ ” 之类问题。约在公元 前400多年（ 先秦的代） ，中 国 的 墨经中记录了世界上最早的光学知识。它有八条关于光学的记载，叙述影的定义和生成，光的直线传播性和针孔成像，并且以严谨的文字讨论了在平面镜、凹球面镜和凸球面镜中物和像的关系。自 墨经开始，公 元11世纪阿拉伯人伊本海赛木发明透镜；公 元1590年 到17世纪初，詹森和李普希同时独立地发明显微镜； 一直到17世纪上半叶，才由斯涅耳和笛卡儿将光的反射和折射的观察结果，归结为今天大家所惯用的反射定律和折射定律。1665年，牛顿进行太阳光的实验，它把太阳光分解成简单的组成部分，这些成分形成一个颜色按一定顺序排列的光分布光谱。 它使人们第一次接触到光的客观的和定量的特征，各单色光在空间上的分离是由光的本性决定的。牛顿还发现了把曲率半径很大的凸透镜放在光学平玻璃板上，当用臼光照射时，则见透镜与玻璃平板接触处出现一组彩色的同心环状条纹；当用某一单色光照射时，则出现一组明暗相间的同心环条纹，后人把这种现象称牛顿环。 借助这种现象可以用第一暗环的空气隙的厚度来定量地表征相应的单色光。牛顿在发现这些重要现象的同时，根据光的直线传播性，认为光是一种微粒流。 微粒从光源飞出来， 在均匀媒质内遵从力学定律作等速直线运动。 牛顿用这种观点对折射和反射现象作了解释。惠更斯是光的微粒说的反对者，他创立了光的波动说。提出“ 光同声一样，是以球形波面传播的” 。并且指出光振动所达到的每一点，都可视为次波的振动中心、次波的包络面为传播波的波阵面（ 波前） 。在整个1 8 世纪中，光的微粒流理论和光的波动理论都被粗略地提了出来，但都不很完整。1 9 世纪初，波动光学初步形成，其中托马斯杨圆满地解释了“ 薄膜颜色” 和双狭缝乾涉现象。 菲涅耳于1818年以杨氏乾涉原理补充了惠更斯原理，由此形成了今天为人们所熟知的惠更斯- 菲涅耳原理，用它可圆满地解释光的干涉和衍射现象，也能解释光的直线传播。在进一步的研究中，观察到了光的偏振和偏振光的干涉。为了解释这些现象，菲涅耳假定光是一种在连续媒质（ 以太） 中传播的横波。为说明光在各不同媒质中的不同速度， 又必须假定以太的特性在不同的物质中是不同的; 在各向异性媒质中还需要有更复杂的假设。 此外,还必须给以太以更特殊的性质才能解释光不是纵波。如此性质的以太是难以想象的。1846年，法拉第发现了光的振动面在磁场中发生旋转；1856年，韦伯发现光在真空中的速度等于电流强度的电磁单位与静电单位的比值。 他们的发现表明光学现象与磁学、电学现象间有一定的内在关系。1860年前后，麦克斯韦的指出，电场和磁场的改变，不能局限于空间的某一部分，而是以等于电流的电磁单位与静电单位的比值的速度传播着， 光就是这样一种电磁现象。 这个结论在1888年为赫兹的实验证实。 然而， 这样的理论还不能说明能产生象光这样高的频率的电振子的性质， 也不能解释光的色散现象。到了 1896年洛伦兹创立电子论， 才解释了发光和物质吸收光的现象，也解释了光在物质中传播的各种特点， 包括对色散现象的解释。在洛伦兹的理论中，以太乃是广袤无限的不动的媒质，其唯一特点是， 在这种媒质中光振动具有一定的传播速度。对于像炽热的黑体的辐射中能量按波长分布这样重要的问题， 洛伦兹理论还不能给出令人满意的解释。并且，如果认为洛伦兹关于以太的概念是正确的话，则可将不动的以太选作参照系，使人们能区别出绝对运动。而事实上，1887年迈克耳逊用乾涉仪测“ 以太风” ，得到否定的结果，这表明到了洛伦兹电子论时期，人们对光的本性的认识仍然有不少片面性。1900年， 普朗克从物质的分子结构理论中借用不连续性的概念， 提出了辐射的量子论。他认为各种频率的电磁波， 包括光，只能以各自确定分量的能量从振子射出，这种能量微粒称为量子，光的量子称为光子。量子论不仅很自然地解释了灼热体辐射能量按波长分布的规律, 而且以全新的方式提出了光与物质相互作用的整个问题。量子论不但给光学，也给整个物理学提供了新的概念， 所以通常把它的诞生视为近代物理学的起点。1905年，爱因斯坦运用量子论解释了光电效应。他给光子作了十分明确的表示，特别指出光与物质相互作用时，光也是以光子为最小单位进行的。1 9 0 5 年 9 月， 德国 物理学年鉴 发表了爱因斯坦的“ 关于运动媒质的电动力学” 一文。第一次提出了狭义相对论基本原理， 文中指出， 从伽利略和牛顿时代以来占统治地位的古典物理学， 其应用范围只限于速度远远小于光速的情况， 而他的新理论可解释与很大运动速度有关的过程的特征，根本放弃了以太的概念，圆满地解释了运动物体的光学现象。这样，在 2 0 世纪初，一方面从光的干涉、衍射、偏振以及运动物体的光学现象确证了光是电磁波；而另一方面又从热辐射、 光电效应、光压以及光的化学作用等无可怀疑地证明了光的量子性微粒性。1922年发现的康普顿效应，1928年发现的喇曼效应，以及当时已能从实验上获得的原子光谱的超精细结构， 它们都表明光学的发展是与量子物理紧密相关的。 光学的发展历史表明， 现代物理学中的两个最重要的基础理论量子力学和狭义相对论都是在关于光的研究中诞生和发展的。此后， 光学开始进入了一个新的时期，以致于成为现代物理学和现代科学技术前沿的重要组成部分。 其中最重要的成就， 就是发现了爱因斯坦于1916年预言过的原子和分子的受激辐射，并且创造了许多具体的产生受激辐射的技术。爱因斯坦研究辐射时指出，在一定条件下，如果能使受激辐射继续去激发其他粒子，造成连锁反应， 雪崩似地获得放大效果， 最后就可得到单色性极强的辐射，即激光。1960年，西奥多梅曼用红宝石制成第一台可见光的激光器；同年制成氢抗激光器；1962年产生了半导体激光器；1963年产生了可调谐染料激光器。由于激光具有极好的单色性、高亮度和良好的方向性， 所以自1958年发现以来， 得到了迅速的发展和广泛应用，引起了科学技术的重大变化。光学的另一个重要的分支是由成像光学、 全息术和光学信息处理组成的。 这一分支最早可追溯到1 873年阿贝提出的显微镜成像理论， 和 1 9 0 6 年波特为之完成的实验验证: 1 935年泽尔尼克提出位相反衬观察法，并依此由蔡司工厂制成相衬显微镜，为此他获得了 1953年诺贝尔物理学奖； 1948年伽柏提出的现代全息照相术的前身波阵面再现原理， 为此,伽柏获得了 1971年诺贝尔物理学奖。自2 0 世纪5 0 年代以来，人们开始把数学、电子技术和通信理论与光学结合起来，给光学引入了频谱、空间滤波、载波、线性变换及相关运算等概念，更新了经典成像光学，形成了所谓“ 博里叶光学” 。 再加上由于激光所提供的相乾光和由利思及阿帕特内克斯改进了的全息术， 形成了一个新的学科领域光学信息处理。 光纤通信就是依据这方面理论的重要成就，它为信息传输和处理提供了崭新的技术。在现代光学本身，由强激光产生的非线性光学现象正为越来越多的人们所注意。 激光光谱学，包括激光喇曼光谱学、高分辨率光谱和皮秒超短脉冲，以及可调谐激光技术的出现，已使传统的光谱学发生了很大的变化， 成为深入研究物质微观结构、 运动规律及能量转换机制的重要手段。 它为凝聚态物理学、 分子生物学和化学的动态过程的研究提供了前所未有的技术。【 光学的分类解析】1 高等物理光学分类：(1 ) 几何光学( 2 ) 物理光学( 3 ) 量子光学2初等物理分类：（1）初中阶段：儿何光学（2）高中阶段：几何光学、物理光学（3）说明：一般生活中提高的光学就是高中阶段的分类标准。【 光学的研究内容】我们通常把光学分成几何光学、物理光学和量子光学。几何光学是从几个由实验得来的基本原理出发， 来研究光的传播问题的学科。 它利用光线的概念、 折射、反射定律来描述光在各种媒质中传播的途径， 它得出的结果通常总是波动光学在某些条件下的近似或极限。物理光学是从光的波动性出发来研究光在传播过程中所发生的现象的学科， 所以也称为波动光学。它可以比较方便的研究光的干涉、光的衍射、光的偏振，以及光在各向异性的媒质中传插时所表现出的现象。波动光学的基础就是经典电动力学的麦克斯韦方程组。 波动光学不详论介电常数和磁导率与物质结构的关系， 而侧重于解释光波的表现规律。 波动光学可以解释光在散射媒质和各向异性媒质中传播时现象，以及光在媒质界面附近的表现；也能解释色散现象和各种媒质中压力、温度、声场、电场和磁场对光的现象的影响。量子光学英文名称：quantum optics量子光学是以辐射的量子理论研究光的产生、传输、检测及光与物质相互作用的学科。1900年普朗克在研究黑体辐射时，为了从理论上推导出得到的与实际相符甚好的经验公式， 他大胆地提出了与经典概念迥然不同的假设，即“ 组成黑体的振子的能量不能连续变化,只能取一份份的分立值” 。1905年，爱因斯坦在研究光电效应时推广了普朗克的上述量子论，进而提出了光子的概念。 他认为光能并不像电磁波理论所描述的那样分布在波阵面上， 而是集中在所谓光子的微粒上。在光电效应中，当光子照射到金属表面时， 一次为金属中的电子全部吸收，而无需电磁理论所预计的那种累积能量的时间， 电子把这能量的一部分用于克服金属表面对它的吸力即作逸出功，余下的就变成电子离开金属表面后的动能。这种从光子的性质出发， 来研究光与物质相互作用的学科即为量子光学。 它的基础主要是量子力学和量子电动力学。光的这种既表现出波动性又具有粒子性的现象既为光的波粒二象性。 后来的研究从理论和实验上无可争辩地证明了：非但光有这种两重性，世界的所有物质，包括电子、质子、中子和原子以及所有的宏观事物，也都有与其本身质量和速度相联系的波动的特性。应用光学光学是由许多与物理学紧密联系的分支学科组成；由于它有广泛的应用，所以还有一系列应用背景较强的分支学科也属于光学范围。 例如， 有关电磁辐射的物理量的测量的光度学、辐射度学；以正常平均人眼为接收器，来研究电磁辐射所引起的彩色视觉，及其心理物理量的测量的色度学；以及众多的技术光学：光学系统设计及光学仪器理论，光学制造和光学测试，干涉量度学、薄膜光学、纤维光学和集成光学等；还有与其他学科交叉的分支，如天文光学、海洋光学、遥感光学、大气光学、生理光学及兵器光学等。【 中国光学成就】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。北宋的沈括在 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 : 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。 - ，光- 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 . 对面镜的认识墨子对凹面镜、凸面镜和平面镜成像的原理也进行了比较系统的研究，已发现了凹面镜焦点的存在。如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。虽然他尚把球心和焦点混淆在一起，但这些实验是世界上最早的光学实验，具有重大的科学意义。李约瑟曾把墨子光学与古希腊光学进行比较，指出墨子的光学研究“ 比我们任何所知的希腊为早” ，“ 印度亦不能比拟” 。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。此外，汉代发明的透光镜，能够反射出铜镜背面的精美图像，是中国古代光学的一大发明，现在仍引起中外学者的关注。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、II、II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，中间如隔绡毂，自西望东则见；盖夕虹也。立涧之东西望，则为日所银，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。【 关于光学的著作】古代： 光学 作者：【 古希腊】欧几里德 光学(Optics)是希腊文的第一本透视学， 从12个假设( 公设)出发推出61个命题. 假设1是“ 人看到物体，是光线从眼睛出发射到所看的物体上去” . 这是从柏拉图以来的传统观 点 . 其 中 命 题6是“ 处于平行位置，大小相同但距离不同的物体，在眼中看到的大小并不与远近成比例” .无线电物理简介本文二来源：考 研 网 发布者:w enpinger浏览次数：2 9 4发布时间：2010-2-05 15:13原名波谱与量子电子学专业，主要从事磁共振及其相关学科的研究，是博士和硕士学位授予点，并设有博士后流动站。该专业现有中国科学院院士 1人，博士导师7人，硕士导师5人，研究员7人，副研究员、高级工程师9人。该专业以波谱与原子分子物理国家重点实验室作为基础， 具备先进的磁共振实验设备， 包括4.7特斯拉孔径30厘米的磁共振成像谱仪，600 MHz （ 带低温探头）和500 MHz （ 带HPLC-NMR系统）液体高分辨磁共振谱议，400MHz, 300MHz, 200 MHz固体高分辨磁共振谱仪，以及1.88特斯拉动态核极化磁共振谱仪各一台。 是我国波谱学研究的中心， 也在国际磁共振研究领域中占一席之地。 该专业属交叉学科，其研究方向覆盖所有与磁共振相关的学科， 涉及物理、 化学、生物、医学成像以及电子学和计算机技术等。 现己开展的主要研究方向有：固态、液态高分辨磁共振理论及新技术，核磁共振成像新技术，核自旋体系动力学，多量子相干激发和核磁弛豫研究等。在应用研究方面，主要开展了多孔介质的结构以及吸咐分子动态研究；固体催化剂及无机材料结构研究；高分子聚合物结构、构象以及运动的研究，生物分子结构、相互作用和动力学研究； 脑功能和重大疾病的磁共振成象和活体波谱学研究； 计算机辅助的分子结构和构象重建研究。同时， 还开展与大型核共振谱仪配套的有关设备的研制与开发，小型专用谱议的研究，以及相应的计算机硬件与软件开发。物理化学简介木文，:，来源：考 研 网 发布者:w enpinger浏览次数：4 8 6发命时, 间：2010-2-02 14:23概述物理化学是以物理的原理和实验技术为基础， 研究化学体系的性质和行为， 发现并建立化学体系中特殊规律的学科。随着科学的迅速发展和各门学科之间的相互渗透， 物理化学与物理学、无机化学、有机化学在内容上存在着难以准确划分的界限， 从而不断地产生新的分支学科， 例如物理有机化学、生物物理化学、化学物理等。物理化学还与许多非化学的学科有着密切的联系，例如冶金学中的物理冶金实际上就是金属物理化学。 物理化学的发展历史般认为， 物理化学作为一门学科的正式形成， 是 从 1877年德国化学家奥斯特瓦尔德和荷兰化学家范托夫创刊的 物理化学杂志开始的。从这一时期到2 0 世纪初，物理化学以化学热力学的蓬勃发展为其特征。热力学第一定律和热力学第二定律被广泛应用于各种化学体系，特别是溶液体系的研究。吉布斯对多相平衡体系的研究利范托夫对化学平衡的研究，阿伦尼乌斯提出电离学说，能斯脱发现热定理都是对化学热力学的重要贡献。当 1 906年路易斯提出处理非理想体系的逸度和活度概念，以及它们的测定方法之后，化学热力学的全部基础已经具备。劳厄和布喇格对X 射线晶体结构分析的创造性研究，为经典的晶体学向近代结晶化学的发展奠定了基础。阿伦尼乌斯关于化学反应活化能的概念，以及博登施坦和能斯脱关于链反应的概念，对后来化学动力学的发展也都作出了重要贡献。2 0 世纪20 4 0 年代是结构化学领先发展的时期，这时的物理化学研究已深入到微观的原子和分子世界，改变了对分子内部结构的复杂性茫然无知的状况。1926年，量子力学研究的兴起，不但在物理学中掀起了高潮，对物理化学研究也给以很大的冲击。尤其是在1927年，海特勒和伦敦对氢分子问题的量子力学处理，为 1916年路易斯提出的共享电子对的共价键概念提供了理论基础。 1931年鲍林和斯莱特把这种处理方法推广到其他双原子分子和多原子分子，形成了化学键的价键方法。1932年，马利肯和洪德在处理氢分子的问题时根据不同的物理模型， 采用不同的试探波函数， 从而发展了分子轨道方法。价键法和分子轨道法已成为近代化学键理论的基础。 鲍林等提出的轨道杂化法以及氢键和电负性等概念对结构化学的发展也起了重要作用。 在这个时期， 物理化学的其他分支也都或多或少地带有微观的色彩， 例如由欣谢尔伍德和谢苗诺夫两个学派所发展的自由基链式反应动力学，德拜和休克尔的强电解质离子的互吸理论，以及电化学中电极过程研究的进展氢超电压理论。第二次世界大战后到6 0 年代期间，物理化学以实验研究手段和测量技术，特别是各种谱学技术的飞跃发展和由此而产生的丰硕成果为其特点。电子学、 高真空和计算机技术的突飞猛进， 不但使物理化学的传统实验方法和测量技术的准确度、精密度和时间分辨率有很大提高，而且还出现了许多新的谱学技术。光谱学和其他谱学的时间分辨率和自控、 记录手段的不断提高， 使物理化学的研究对象超出了基态稳定分子而开始进入各种激发态的研究领域。光化学首先获得了长足的进步， 因为光谱的研究弄清楚了光化学初步过程的实质， 促进了对各种化学反应机理的研究。 这些快速灵敏的检测手段能够发现反应过程中出现的暂态中间产物， 使反应机理不再只是从反应速率方程凭猜测而得出的结论。 这些检测手段对化学动力学的发展也有很大的推动作用。先进的仪器设备和检测手段也大大缩短了测定结构的时间, 使结晶化学在测定复杂的生物大分子晶体结构方面有了重大突破，青霉素、维生素B12、蛋白质、胰岛索的结构测定和脱氧核糖核酸的螺旋体构型的测定都获得成功。 电子能谱的出现更使结构化学研究能够从物体的体相转到表面相，对于固体表面和催化剂而言，这是一个得力的新的研究方法。6 0 年代，激光器的发明和不断改进的激光技术。大容量高速电子计算机的出现，以及微弱信号检测手段的发明孕育着物理化学中新的生长点的诞生。7 0 年代以来， 分子反应动力学、 激光化学和表面结构化学代表着物理化学的前沿阵地。研究对象从一般键合分子扩展到准键合分子、范德瓦耳斯分子、原子簇、分子簇和非化学计量化合物。 在实验中不但能控制化学反应的愠度和压力等条件， 进而对反应物分子的内部量子态、能量和空间取向实行控制。在理论研究方面， 快速大型电子计算机加速了量子化学在定量计算方面的发展。 对于许多化学体系来说， 薛定丹方程已不再是可望而不可解的了。 福井谦一提出的前线轨道理论以及伍德沃德和霍夫曼提出的分子轨道对称守恒原理的建立是量子化学的重要发展。物理化学还在不断吸收物理和数学的研究成果，例如7 0 年代初，普里戈金等提出了耗散结构理论， 使非平衡态理论研究获得了可喜的进展， 加深了人们对远离平衡的体系稳定性的理解。中国物理化学的发展历史，以 1949年中华人民共和国成立为界， 大致可以分为两个阶段。在 30 4 0 年代，尽管当时物质条件薄弱，但老一辈物理化学家不仅在化学热力学、电化学、胶体和表面化学、分子光谱学、X 射线结晶学、量子化学等方面做出了相当的成绩，而且培养了许多物理化学方面的人才。1949年以后，经过儿十年的努力，在各个高等学校设置物理化学教研室进行人才培养的同时， 还在中国科学院各有关研究所和各重点高等学校建立了物理化学研究室， 在结构化学、量子化学、催化、电化学、分子反应动力学等方面取得了可喜的成绩。物理化学的研究内容一般公认的物理化学的研究内容大致可以概括为三个方面：化学体系的宏观平衡性质以热力学的三个基本定律为理论基础，研究宏观化学体系在气态、 液态、 固态、 溶解态以及高分散状态的平衡物理化学性质及其规律性。 在这一情况下，时间不是一个变量。 属于这方面的物理化学分支学科有化学热力学。 溶液、 胶体和表面化学。化学体系的微观结构和性质以量子理论为理论基础，研究原子和分子的结构，物体的体相中原子和分子的空间结构、表面相的结构，以及结构与物性的规律性。属于这方面的物理化学分支学科有结构化学和量子化学。化学体系的动态性质研究由于化学或物理因素的扰动而引起体系中发生的化学变化过程的速率和变化机理。在这一情况下，时间是重要的变量。属于这方面的物理化学分支学科有化学动力学、催化、光化学和电化学。物理化学的理论支柱物理化学的主要理论支柱是热力学、 统计力学和量子力学一大部分。 热力学和量子力学适用于微观系统，统计力学则为二者的桥梁。原则上用统计力学方法能通过个另分子、原子的微观数据来推断或计算物质的宏观现象。物理化学的组成部分物理化学由化学热力学、化学动力学和结构化学三大部分组成。物理化学的创建化学和物理学的联系，如果把拉瓦锡时代算做第一期， 本生时代列为第二期的话，那么到范霍夫时代则可以说是第三期的开始。到第三期时， 物理化学已经具备了科学体系。若是想确定物理化学的创建纪念年代的话， 恐怕以1887年最为合适。因为在这一年，出版了经典式的标准教科书并创办了专业刊物 物理化学杂志的缘故。物理化学经典教科书所谓经典式的标准教科书是指奥斯特瓦尔德撰写的 化学总论教科书(Lehrbuch derallgemeinem Chemie),是由上、下两卷( 后改订为三. 卷)组成的巨著，上卷是关于化学量的理论，下卷是关于亲和力的理论。这是一部系统地概括了过去的有关成果，指出了物理化学的研究方法和范围，以及将来的发展方向的标准著作。奥斯特瓦尔德和范霍夫应该共享物理化学创建者的荣誉。 范霍夫在阿姆斯特丹建立了学派，奥斯特瓦尔德在莱比锡培养了大批专家，双方并列为这门新兴科学的两大中心，可以认为是这个时代的创举。在阿姆斯特丹是以范霍夫为中心，身边聚集了德温特(Ch.vanDeventer, 1 860 ) 、斯 普 林(Walther Spring, 1848 1911)、莱 希 尔(Lodewijk Th. Reich er, 1857 ) 、柯 恩(Ernst Cohen, 1869) 、戈德施密特(Heinrich Goldschmidt, 18 5 7 )和布瑞迪希(Georg Bredig, 1868 )等; 在莱比锡方面的奥斯特瓦尔德周围有能斯特(WaltherNernst, 18641 941 )、瓦尔登(Paul Walden, 1863) 、贝克曼(Ernst Beckmann,18531923)、博登斯坦(MaxBodenstein, 1871 1942)、勒 布 兰(M.Le Blance)和路特尔(R.Luther)等人，东西呼应，互通信息，为化学理论的建设而努力奋斗，贡献是十分明显的。 具体事例之一是 物理化学杂志(Zeit-schrift fur physikaliche Chemie)的创刊。从前，在德国早已创刊了有机化学、无机化学和应用化学的专业杂志，但是还未有关于理论化学或物理化学的专业刊物。 于是， 就以奥斯特瓦尔德为核心， 由范霍夫积极协助,还有德、英、美和俄国的专家们参加，终于在1887年出了创刊号，从此，就形成了这方面的强而有力的学术编辑机构。天体物理简介本文，: ， 来源：考 研 网 发布者:w enpinger浏览次数：2 4 0发布时间：2010-2-05 15:08、基本介绍天文学及其分支天体物理学以整个宇宙为对象，研究天体（ 包括人类赖以生存的太阳系行星系统）乃至整个宇宙的起源、结构、运动和演化。它是当今科学最具活力与基础创新力的源泉, 其研究水准显示着一个国家在科技发展前沿中的地位, 并对一个民族的宇宙观、自然观具有深刻的影响。 天文学和天体物理学以其研究对象的广泛性和基础性， 而对自然科学的众多学科有着特殊的意义, 也是当代科学技术, 特别是尖端空间技术发展的巨大推动力。早 在 1961年北京大学就已建立了天体物理专业，四十年来，北京大学天文学科已为国家培养了数百名优秀毕业生， 他们中的相当一部分构成了今天我国天文学界的重要学术骨干， 为我国天文事业的发展做出了重要贡献。为适应创办世界一流大学与知识创新工程的需要， 北京大学和中国科学院于1998年在北京大学共同组建了“ 北京天体物理中心” ，并于2 0 0 0 年 6 月将天体物理专业正式扩展为天文学系，聘请中国科学院院士陈建生担任系主任。2001年 5 月北京大学物理学院成立后，天文学系即隶属于物理学院。2001年底，在教育部组织的全国重点学科评审中，北大天体物理学科被评为全国重点学科。北京大学天文学系的成立得到了北京大学和中国科学院双方领导的大力支持，办学条件得到了极大改善。北京大学与“ 北京天体物理中心” 相结合，集教学、科研和人才培养为一体， 是我国科技与教育体制改革的一种新尝试。 联合办学使北京大学与中科院在天文学领域实现了强强联合，资源共享，产生了积极的成效。共建的天文学系拥有高水平的教学与科研条件， 学术空气活跃， 并对学科方向作了重要调整， 以适应培养国际一流天文学家的需要。北京大学天文学系设有硕士点、博士点和博士后流动站。由批高素质的专家组成了精干的专职教学科研队伍。现有教授六人（ 其中院士二人、长江特聘教授一人、六位皆为博士生导师） ，副教授四人，并已聘请十余名国内外著名学者为兼职和客座教授。为充分发挥与中科院共建的优势, 聘请了中科院数名学术带头人担任兼职教授讲授专业基础课并联合培养研究生。 对优秀的研究生、博士生，天文学系和天体物理中心将组成由国内外知名学者组成的联合指导小组予以指导和优先支持， 使他们能在国际学术界更快地脱颖而出。 热烈欢迎有志于天文事业的学生加入我们的队伍。二、招生方向：星际介质物理、恒星与行星系统的形成与演化恒星如何从星际介质形成在天体物理学研究中占有核心的地位。认识围绕恒星运动的行星系统的形成对理解人类自身的起源具有重要的意义。 认识恒星形成过程同时也是深入了解星系形成和宇宙大尺度结构的前提和必要条件。 天文观测技术的巨大进步， 尤其是近年来地面光学、亚毫米波，空间红外观测能力的巨大提高，为研究星际介质、恒星和行星系统的形成和演化提供了强大的手段。 自1995年首次发现围绕类太阳恒星运动的第一颗太阳系外行星以来，目前已发现了近140个太阳系外行星系统， 包 括14个多重行星系统， 约160颗行星。 这些系外行星系统与太阳系行星系统在很多方面存在巨大的差异， 显示了行星世界的多样性和复杂性。系外行星系统的发现，为研究行星系统的形成和演化（ 包括与之紧密联系在一起的恒星形成和演化） 提供了丰富的素材。 使得该领域的研究有可能在未来十年取得巨大的进展。 当前我们在该方向上的研究主要集中在以下儿个方面： 光致电离气体星云的观测和理论研究； 系外行星行星系统性质以及气态巨行星形成机制； 银河系不同星族成份恒星的分光观测、元素丰度测定和运动学研究；恒星形成区、原恒星、分子外向流的观测研究;恒星内部结构和演化，星族合成。指导老师：刘晓为教授，赵刚研究员，邓李才研究员，韩金林研究员，张华伟副教授宇宙学与星系物理随着观测手段与技术的飞速发展，宇宙学已成为天文学的一个非常重要的活跃的分支。不同的宇宙学观测揭示出我们今天的宇宙组成为约70%的暗能量，约30%的暗物质,我们所熟悉的重子物质仅占约5%.暗能量，暗物质的物理本质是什么？这是当今宇宙学和物理学的最重要的研究课题之一。 宇宙学研究的另一重要部分是大尺度结构的形成。 宇宙中的物质分布充满了结构：恒星集中于星系中；星系集中形成星系群和星系团；在更大的尺度上，星系呈现长城状分布，中间存在星系空洞等。宇宙结构的形成与演化蕴含着丰富的宇宙学信息，而对其透彻的了解无疑具有重要的宇宙学意义。本学科方向的研究包括：利用宇宙学观测探讨暗能量的本质；星系团；引力透镜；大尺度结构与星系形成及相关问题的数值模拟；宇宙第一代结构形成。指导老师：陈健生院士，范祖辉教授，景益鹏研究员，武向平研究员致密天体吸积盘理论、活动星系核、X射线双星活动星系核（AGNs）是Seyferts星系、 类星体、 射电星系、BL Lac天体、LI NERS等活动星系中心致密高能辐射区的统称， 是由中心超大质量黑洞通过吸积气体释放引力能提供能量。对活动星系核的研究涵盖了从地面到空间、从射电到高能伽玛的整个电磁波段，同时在不远的将来还将扩展到非电磁辐射的引力波。 活动星系核中心的几何结构除黑洞、 吸积盘、喷流三要素外，还有吸积盘外的宽发射线区以及宽发射线区之外的尘埃厚环。同时，在吸积盘盘面上方存在着温度极高的盘冕以及气体物质外向流。 活动星系核统一模型认为， 观测上看到的不同活动星系核子类是因为观测者沿着不同视线方向观测到不同的几何成分导致。 研究活动星系核对我们认识星系形成与演化、 宇宙再电离与结构形成、 黑洞形成与增长、黑洞物理、 吸积与喷流、 星系核与星系际介质之间物质交换以及活动星系核物理都具有重要意义。我们目前的研究方向包括：不同类型活动星系核之间的关系，活动星系核内部结构及其物理起源, 黑洞吸积的物理过程以及吸积模式, 喷流形成及其与吸积盘和中心黑洞的关系，黑洞的观测证据、黑洞质量和自传测定，中心超大质量黑洞的形成和增长的，中心黑洞与寄主星系的大尺度结构的共同演化， 普通星系和活动星系之间的关系，活动星系核寿命， 星系形成和演化勺活动星系核活动的关系， 超大质量双黑洞与吸积盘的相互作用的理论研究和观测证认，引力波天体物理，等等。指导教师：周又元院士、吴学兵教授、刘富坤副教授粒子天体物理粒子天体物理是粒子物理和天体物理之间的交叉学科，涉及人类所认识的最小（ 构成物质的原子、核子、夸克等基本砖快）和 最 大 （ 恒星、星系、宇宙）尺度。从粒子物理角度来看，它是通过天体提供的极端物理环境探索物质的深层次结构；从天体物理角度来看，它利用粒子物理知识探索和理解我们所生存的宇宙环境。 该学科近年来发展非常迅速， 成为传统粒子物理和天体物理研究之前沿。 本研究方向着眼于从天文学角度进行粒子天体物理研究。具体研究内容包括如下。1 . 天体夸克胶子等离子体态（ 早期宇宙的温度效应为主的夸克物质和致密天体内部的密度效应为主的夸克物质）的研究。2 , 夸克星的形成及其在超新星爆发过程中的作用。3 , 奇异滴在高能与极高能宇宙线成分中的可能存在。4 , 脉冲星磁层中粒子加速和辐射过程的研究。 通过这些研究， 势必会加深人们对微观和宇观基本规律的认识。指导老师：徐仁新教授，韩金林研究员天体物理技术及应用课题正在从事与我国空间太阳望远镜有关的天文技术和方法的研究。目前已发展了一种用于空间太阳望远镜高精度定位系统的算法。 新算法克服了传统算法在对低对比度稀疏面源定位时产生的困难，同时该算法易于用硬件实现， 因此避免了在空间环境中使用高速计算机， 提高了系统的可靠性。而且用硬件的运算速度约比软件运算快一个数量级，这为高精度定位提供了基础。指导教师：南仁东研究员，张坚副教授三、入学考试科目硕士生：政治；英语；普 物 （ 含力学、热学、电磁学、光学） ；经典物理（ 含电动力学、热力学与统计物理） 、普通天体物理或电子线路三者选一。博士生：英语：电动力学C；综合考试（ 报考“ 天体物理技术及应用” 方向的同学或者选择“ 数字信号处理” ） 。全国各重点高校推荐的天文、 物理及相关专业的优秀本科毕业生可申请免试入学进行硕博连读直接攻读博士学位（ 学制五年） 。天体测量与天体力学简介本文百来源：考 研 网 发布者:w enpinger浏览次数：1 0 0发布时间：2010-2-05 15:06本专业利用甚长基线干涉测量(VLBI)、全球定位系统(GPS)、卫星激光测距(SLR)等空间新技术，测定地球自转参数、 板块运动和地壳形变并用于研究地球自转与地球各圈层的相互作用；用历史的和近代观测资料， 研究地球自转变化的规律和机制、 地球表层物理和几何的变化、 运动以及其原因； 研究天球参考架的建立和维持及天文常数系统；研究空间飞行器轨道理论以及空间技术在大地测量学和天文地球动力学中的应用； 开展原子时尺度的维持和精度提高、时频测量与比对、同步、传递等应用研究。本学科现有研究员9人、副研究员1 2人。 本学科学术带头人为：叶叔华( 中科院院士) 、黄诚、廖新浩、朱文耀、杨福民、李金岭、严豪健等研究员。主要研究方向(1)天体测量：开展光学、 射电等多波段天球参考架的建立、维持、连接和理论研究工作；开展全球网、局域网VLBI观测的资料分析工作，为相关研究提供高精度归算结果；开展射电天体测量的观测与应用研究， 致力于月球与行星际科学探测等国家需求的天体测量研究；开展CCD观测与资料处理方法及其在天体测量学中的应用。(2)天文地球动力学：用天文手段( 主要是空间测地技术) 测定和研究地球各种运动( 地球整体和地球各圈层的物质运动) 状态及其力学机制。特别是，开展地球自转、太阳活动与海洋、大气、地壳、地核和地幔活动等地球物理过程间关系的研究，用空间技术监测地球板块运动、地壳形变、大气变化和海平面升降并研究其成因机理；建立和维持地球参考架。(3)飞行器动力学及天体力学：人造卫星及星际探测器的运动理论、观测技术和方法、卫星精密定轨和轨道预报、 观测数据的处理分析及其在大地测量学和天文地球动力学中的应用；相对论天体力学和天体测量学等研究。(4)时间与频率：利用卫星、 激光、VLBI等高新技术和高精度原子钟，开展时频的传递、同步、测量与比对及原子时的维持与提高等理论研究。本学科自1992年 至2000年止，荣获国家科学技术进步二等奖两项、国家自然科学三等奖一项、中科院科学技术进步一等奖一项、二等奖三项、三等奖一项，中科院自然科学三等奖两项、上海市科学技术进步一等奖一项、二等奖两项， 航天工业总公司科技进步三等奖一项。目前正在进行的科研项目有：国家大科学工程项目（ 中国地壳运动观测网络） 、国家自然科学基金委的“ 九五” 重点项目和面上项目等六项基金项目、 中国科学院知识创新工程重要方向项目、中国科学院知识创新工程研究团组项目四项以及上海市科委重大项目等。由廖新浩负责的研究团组与英国Exeter大学数学研究院张可可教授正合作开展在行星地球动力学领域的研究，并建立了联合培养研究生关