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《宇宙简史》读后感
激光简史读后感
光实1101杜双成u201110354
从英国小说家的科幻作品的致命武器到最终诞生了世界第一台激光器。从科幻到现实的背后是很多科学家努力的结果，集中体现了人类勇于探索，追求真理的科学精神。
激光的出现也不过几十年的时间，激光研究作为目前比较前沿的学科，它的发展历史经历了一段艰辛曲折的道路，从无到有，乃至现在高速发展的各种激光应用，极大地改善了人类的生活条件，纵观激光的发展历程，集中体现了人类高超的智慧和在科学的道路上敢于探索，追求真理，勇于创新的精神。爱因斯坦说过：伟大的科学家的成就往往还不如其人格魅力对世界的贡献大。科学家追求真理、探索未知都是非功利的，特别是搞基础研究的，可能一辈子默默无闻，他们凭的是什么呢。凭的是科学的信念，是科学精神。对科学家而言，科学探索是他们的最大快乐，他们严谨求实、他们开拓创新、他们怀疑批判、他们宽容民主、他们迷人的聪明才智、人生故事和科学品格，会让人们更加深刻地感悟到科学精神的真谛以及科学的伟大。
归根到底，科学精神就是实事求是的精神，同时勇于质疑，大胆猜想是科学工作者必备的素质。从高中到大学，物理老师都会提起20世纪初，物理学的两朵乌云的事，出现了黑体辐射、原子线状光谱、光电效应、光化学反应和康普顿散射等实验现象，这些涉及到光与物质相互作用时能量与动量交换特征的就无法用当时的经典理论来解释。在黎明前的黑暗时刻里，普朗克提出了能量量子化概念，颠覆了传统关于能量连续的观念。1905年，爱因斯坦提出光子假说并成功解释了光电效应，从而进一步验证了普朗克的假说，打开了量子的大门；玻尔借鉴了普朗克的量子概念提出了全新的原子结构模型；1917年，爱因斯坦在玻尔的原理结构基础上，提出了受激辐射理论，为激光的出现奠定了理论的基础。激光的理论基础早在1916年就已经由爱因斯坦奠定了。他以深刻的洞察力首先提出了受激辐射的概念。所谓受激辐射的概念是这样的：处于高能级的原子，受外来光子的作用，当外来光子的频率正好与它的跃迁频率一致时，它就会从高能级跳到低能级，并发出与外来光子完全相同的另一光子。新发出的光子不仅频率与外来光子一样，而且发射方向、偏振态、位相和速率也都一样。于是，一个光子变成了两个光子。如果条件合适，光就可以象雪崩一样得到放大和加强。特别值得注意的是，这样放大的光是一般自然条件下得不到的“相干光”。爱因斯坦是在论述普朗克黑体辐射公式的推导中提出受激辐射概念的。这篇论文题为《辐射的量子理论》，发表在德文《物理学年鉴》上。爱因斯坦在玻尔能级理论的基础上进一步发展了光量子理论，他不但论述了辐射的两种形式：自发辐射和受激辐射，而且也讨论了光子与分子之间的两种相互作用：能量交换和动量交换，为后来发现的康普顿效应奠定了理论基础。不过爱因斯坦并没有想到利用受激辐射来实现光的放大。因为根据玻尔兹曼统计分布，平衡态中低能级的粒子数总比高能级多，靠受激辐射来实现光的放大实际上是不可能的。因此在爱因斯坦提出受激辐射理论的许多年内，这个理论并没有太多运用，仅仅局限于理论上讨论光的散射、折射、色散和吸收等过程。直到1933年，在研究反常色散问题时才触及到光的放大。
其实科学的本质是思想过程，是提出问题、推测答案、然后证伪的过程。没有经过思想的严密推测，没有对问题深刻的观察和分析，就无法设计具体的实验来证伪，就无法知道到底我们做了什么样的实验才算是具有真实的科学意义。爱因斯坦为激光的发展做好了很好的理论基础，此后激光的发展进入了新的阶段，粒子数反转，此后法国物理学家卡斯特勒发展了光泵方法，为第一台激光器的研制打下了很好的基础。同时也发现第二次世界大战的进行对于激光的发展起到了一定的推动作用。关于微波技术发展很快，微波器件充分发展，磁共振方法因而得到研究，光泵方法也大显身手。微波波谱学发展起来了，也就为发明微波激射放大器（脉塞）准备了充分条件。
科学研究有时候需要有大胆的想法和认真的论证，并在实践中加以检验，当时一个另辟蹊径的念头在汤斯的头脑里闪过：利用微小的原子结构所固有的频率来产生毫米波。这真是创造性的大胆设想。接下去要做的不仅是要从理论上推导这种设想的可行性，还要用实验来证明技术上也完全是能够办得到的汤斯等人发明了，微波激射放大器，再一次接近了激光。至此，激光的出现已是指日可待了。人们经过各方面的努力，为激光的诞生作好了各种准备。
成功属于有准备的人，和善于思考的人。梅曼做成了世界上第一台激光器，他能在红宝石激光器首先作出突破，并非偶然，因为他已有用红宝石进行微波激射器的经验多年，他预感到红宝石作为激光器的可能性，这种材料具有相当多的优点，例如能级结构比较简单，机械强度比较高，体积小巧，无需低温冷却等等。此后又有很多科学家经过努力发明了许多种激光器，激光也逐渐应用于工业，军事，农业等各个方面。
从1917年爱因斯坦提出受激辐射的概念到1960年第一台激光器诞生，其间用了近半个世纪，而实际上却没有太多理论上的突破，为什么激光器没有早半个世纪诞生。我想可能是因为爱因斯坦的观点过于超前，在一段时间内人们并没有想到他的真正的应用，理论与实践的差别还是比较大的，没有找到合适的材料，在实践中长期的探索才能把理论应用到实践中，同样各类第一台激光器都是诞生在ibm、ge、bell实验室，实践探索出真知，所以在今后的学习中，我们要注意不仅要能提出一个好的理论，更要从实践中去检验，探索，摸索，这样才会有新的收获。任何一个科学结论的产生都必须通过实践的检验，都必须采取科学的方法。我们知道从事任何一项科学研究首先要有假想或假设，然后通过实验来获得验证，并且要求在相同条件下实验必须可以重复进行。这当然需要借助一整套相应的科学方法。这些科学方法可能看起来烦琐和生硬，但它是严谨而必要的，是科学精神的重要体现。如，爱迪生实验寻找适合制做电灯灯芯的材料，是经过上千次失败后才获得成功的。在探索科学精神的过程中，我们懂得，只有按照科学方法设计的，在严格的科学检查和验证下进行的实验，才具有科学意义。在我们的学习过程中，也非常需要有这样一种严谨而刻苦的探索精神。我们只有经过这样的磨砺，才能夯实我们的知识基础，锻炼我们坚韧的意志力，成为真正能担当大事业的国之栋梁。同时人类的伟大在于在于其积累效应。没有资本的积累无法进行经济活动，没有知识的积累无法进行知识创新，创新是积累的产物、不断小的创新的集合的产物相对论、进化论、万有引力定律不可能是一夜之间的产物，而是多年在此方面积累的结果。
科学的道路上从来就没有坦途，只有沿着崎岖的山路不断前进的人才能到达科学的高峰。作为一名大学生，我们不仅要敢于提出想法更要通过实践去检验它。
对世界光年的一点感想
光实1101杜双成
u2011103542013年12月20日联合国第六十八届会议决定把2015年定为国际光年。希望以此纪念千年来人类在光领域的重大发现。光电技术正在以不可思议的速度缩小着时间与空间的距离，蕴涵着巨大的促进可持续发展的潜力。作为光电专业的学生，对光的认识已经不仅仅是局限于日常生活中所见到的可见光了，世界光年的到来，进一步反映了人们对光的重要性的认识。同时我们也应该考虑为国际光年做点什么了。
国际光年领导委员会主席约翰·达德利说到，2015年国际光年是让所有人了解光领域各种进步的绝好机会。在2015年光年到来之际，作为光电专业研究光的学生，不仅要学好本专业的相关知识，更要广泛去阅读和查找有光的资料去了解更多的有关光电领域的知识。了解激光，光通信等领域有关的前沿科学的动态，这有助于自身的发展和进步。同时多去一些光电产品展览会上去了解当前最新的光电应用，开阔视野，认识光电的应用前景，学习到最新的专业知识。
交流和沟通是学习的一种很好的方式。墨西哥国立自治大学教师安娜·玛丽亚·塞托解释说，将在国际光年为科研人员、工程师、艺术家、诗人以及所有研究光学的人创立一个论坛，以便相互沟通，并方便公众更多地了解光的特性和广泛用途，以及它在社会历史和文化中的作用。所以在2015国际光年里，我们更要学会运用互联网去论坛等了解，交流相关的知识。国际光年一定会有很多相关的国际或者地区举办的相关光学交流会议，我们一定要多去了解这些会议，最好能到现场去聆听大师，教授的理论，跟大师进行交流，了解最新的相关专业动态。例如我们可以多去光电实验室参观，跟相关的教授谈论专业方面的知识，如果条件允许，还可以多去相关企业去实习参观，学习光电的应用。
作为光电专业的学生，要结合自身的专业发表一些小论文，并能亲身实践参与科研，以科学的精神去认识光，为光在21世纪的应用的做出我们的贡献。正如钱默指出，开展国际年活动有助于激发更多的年轻人投身与光相关的科学和技术领域，尤其是纳米光子学、量子光学、超音速等尖端研究领域正在不断涌现新的基础性发现，并开辟科学新疆界，只有大量年轻人才加入，才能使光学进一步造福人类。
光不仅给世界带来的光明，更给整个世界带来了文明和发展。2015年世界光年将进一步加深人们对于光的认识，了解光的发展前景。更是我们作为大学生学习的最佳时机，所以我们要以光年为契机，投身到与光相关的科学和技术中去，为光学事业做出贡献。
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