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七日彩虹话物理:蓝

 堪寻 2021-02-18

姗姗来迟的“蓝光“

张虎岗

这两天打开朋友圈被“引力波”刷屏了

因为它是今年诺贝尔物理学奖的主角

可是你知道吗

三年前,蓝光

也曾在诺贝尔奖上成为万众瞩目的焦点

2014年诺贝尔物理学奖揭晓

获奖者是日本科学家赤崎勇、天野浩和美籍日裔科学家中村修二

他们之所以获奖就是因为发明“高亮度蓝色发光二极管”

说起发光二极管

我们更熟悉它的英文简称

LED

与白炽灯、荧光灯相比

LED能耗更低,寿命更长

而且可实现智能化操控

是节能环保的“绿色照明”

现在LED灯已大量应用于我国室内外照明等领域

逐步取代白炽灯、荧光灯等传统照明设备

其实红色、绿色发光二极管在上世纪中叶已经问世

但要把发光二极管用于照明

必须发明蓝色发光二极管

这是因为红、绿、蓝是光的三原色

这三种色光混合才能产生白光

可是蓝色发光二极管千呼成唤

不肯露面

直到1989年

赤崎勇和天野浩才首次研发成功蓝光LED

上世纪90年代初

中村修二研制技术更简单、成本更低的蓝色发光二极管

蓝色发光二极管的出现

终于凑齐了发光二极管的光的三原色的全家福

至此,将LED用于照明的最大技术障碍已被扫除

被誉为“人类历史上第四代照明”的LED灯呼之欲出

现在LED已经走向了称霸照明光源之路

如今我国家庭、办公、道路等各种场所的照明以及绚烂的景观灯光

这些市场“主力军”都是LED。

正如诺奖评选委员会所说

蓝色发光二极管这项只有“20岁”的“年轻”发明之所以获奖

是因为这种用全新方式创造的白色光源已经“让我们所有人受益”

“他们的发明具有革命性,”

如果说,“白炽灯点亮了20世纪”

那么,“21世纪将由LED灯点亮”

蓝梦中国

瘳善武

上联:天眼寻蓝色精灵,蒸蒸日上

下联:航母探深蓝海洋,步步为赢

蓝色指引方向

闫芳

提起蓝色,也许你最先想到的天空和大海的蓝。

去年的今天写的就是海洋。今年我们就是陆地上找找素材。

每天在路上,抬眼就能看见醒目的蓝色交通标志牌。每到一个陌生的地方,除了导航之外,交通指示牌指引我们到达目的地。所以今天的话题就是由交通标志牌引发的。

当然交通标志牌不只是蓝色的。

现在的道路交通指示牌均按照GB5768-2009《道路交通标志和标线》制订安装,GB5768-2009是由国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会于2009年联合发布的。根据规定,一般情况下交通标志颜色的基本含义包括:

红色代表禁止、停止、危险

黄色或荧光黄色表示警告

蓝色表示指令、遵循

绿色表示旅游区及景点项目

棕色表示旅游区及景点项目的指示

橙色或荧光橙色用于道路作业区的警告、指路标志

荧光黄绿色表示警告,用于提示注意行人、注意儿童警告标志

高速公路上的车流量大、车速快,交通标志的设置高度、物理尺寸都有别于其他道路。交通标志的设计必须保证以高速行驶的驾驶员在某一距离看清标志板上的文字或图案,并保证驾驶员能按标志的内容采取必要措施完成规定的交通行为。当一辆汽车以高速公路必须达到的速度疾驶时,从发现标志--认清标志--开始采取行动--标志消失,这一段时间的长短是因人而异的,驾驶员的不同年龄、性别和驾驶经历,对标志传递信息的反应时间各不相同,一般需0.56秒-0.98秒之间,因此标志的设计经过精确测算后对大小尺寸、高低进行确定。同时还根据国际通用规则,用规定图案来表达相应的内容,如加油站、维修点、餐厅等,使高速行进中的驾驶员能迅速识别并作出较快反应。

在交通安全中,速度要求是每个司机都要熟知的,《道路交通安全法》规定:机动车上道路行驶,不得超过限速标志标明的最高时速。在没有限速标志的路段,应当保持安全车速。夜间行驶或者在容易发全危险的路段行驶,以及遇有沙尘、冰雹、雨、雪、雾、结冰等气象条件时,应当降低行驶速度。

妥妥的都是物理啊!于是北京市高中物理会考试题出现了这样的试题。

(2017年北京市春季普通高中会考物理试题)为了减少交通事故,近年来我国加大了对道路的限速监控。目前,限速监控的方式有两种:一种是“定点测速”,即监测汽车经过某位置的速度;另一种是“区间测速”,即监测汽车在某一区间行驶的速度。如果超过了该路段的最高限速,即被判为超速。如图所示,高速路上某一区间测速的区间长度为66km,全程限速100km/h,一辆汽车通过监测起点和终点的速度分别为95km/h和90km/h,通过测速区间的时间为30min。根据以上信息,可判断此车_________(选填“超速”或“不超速”),理由是______________________________。

此题和实际生活密切联系,考察学生对“平均速度”和“瞬时·速度”两个物理概念的辨析理解,同时还要联系题目中获取的信息,并表述自己的观点。 

同年夏季会考题中还有一道一样情景的题,但设问方式变了,第一个空变成“要想不超速,需运行多长时间”,第二个空又增加了一幅图片,虽然车辆在区间没有超速,但同学看到车上速度计显示明显超速,并让学生给交通部门提一个可行性的建议。 

就是这个问题,没想在课堂上引发了同学们的热议,课堂氛围的热烈是我没想到的。

夏季题目的参考答案给的建议是:在区间测速的基础上,增加定点测速。但我学生在课堂上给出的答案就五花八门了。

学生一:将测速区间设短一些。

学生二:将测速区间设短一些,将原来的测速区间多分割成几个区间。

以上两位同学的答案已经包含了平均速度到瞬时速度概念过度的思想,对于刚刚学完速度概念的同学,我觉得有这种时间间隔无限取小的意识已经非常好了。

学生三:增加隐蔽的摄像头,测瞬时速度。

这种答法已经和参考答案很一致了。

学生四:用卫星监控车辆速度。

学生五:用行车记录仪记录行车速度,在收费站处随机调取行车记录仪来抽查。

学生六:增加巡逻车辆。

对于这样的答案,我暂时还没有办法给出确定的答复,但很为同学们开放的思维点赞。

同学们的热情被点燃,是这个问题设计好。真的很喜欢北京会考、高考这样的命题方式,要学生真正把物理学活会用,而不是死刷题。

我想,延续昨天绿色的话题,这也是物理魅力所在:物理概念规律本身的体系性,物理科学思维方法的逻辑性,物理应用价值的灵活性。生活中时时处处都可以寻找到物理。

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