科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系.ppt

《科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。

1、《哲學(xué)與自然科學(xué)講座》周建威研究員（Ph.D)貴州師范大學(xué)科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系—以核磁共振技術(shù)發(fā)展為例一、科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系信息電子工程學(xué)院本章結(jié)束本章開(kāi)始上一節(jié)下一節(jié)AHISTORYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY◆科技史概論什么是科學(xué)什么是技術(shù)科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系信息電子工程學(xué)院本章結(jié)束本章開(kāi)始上一節(jié)下一節(jié)AHISTORYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY◆科技史概論什么是科學(xué)科學(xué)的三種定義：1、科學(xué)是系統(tǒng)化了的自然知識(shí)（理論自然科學(xué)史）2、科學(xué)是生產(chǎn)力（技術(shù)史）3、科學(xué)是一種社會(huì)活動(dòng)（科學(xué)社會(huì)史）科學(xué)-----在人類(lèi)歷史上是非常晚近的東西Scientist的

2、英文單詞是在1833年的英國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)上由威廉?休厄爾提議仿照Artist創(chuàng)造的。之前科學(xué)家稱為“哲學(xué)家”例如:牛頓《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》道爾頓《化學(xué)哲學(xué)新系統(tǒng)》博士學(xué)位PhilosophiaeDoctor;Ph.D科學(xué)的兩個(gè)來(lái)源好奇心，把握一個(gè)整體世界觀的要求。-------科學(xué)史上的哲學(xué)家傳統(tǒng)改造自然的技藝和能力-------科學(xué)史上的工匠傳統(tǒng)信息電子工程學(xué)院本章結(jié)束本章開(kāi)始上一節(jié)下一節(jié)AHISTORYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY◆科技史概論信息電子工程學(xué)院本章結(jié)束本章開(kāi)始上一節(jié)下一節(jié)AHISTORYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY◆科技史概論

3、科學(xué)與技術(shù)的關(guān)系歷史上，科學(xué)往往是被技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)的。荷蘭眼鏡制造商漢斯.利柏希1608年發(fā)明的望遠(yuǎn)鏡直接推動(dòng)了天文學(xué)的發(fā)展。使伽利略發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)黑子，發(fā)現(xiàn)月球上的山脈，以及木星的衛(wèi)星等。顯微鏡是荷蘭商人列文虎克發(fā)明的，他發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌，原生動(dòng)物，紅血球，毛細(xì)血管等，直接產(chǎn)生近代生理學(xué)。主題科學(xué)研究的進(jìn)步使人們更深入的了解世界，進(jìn)而發(fā)展出技術(shù)，從而利用自然、改造自然。技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，又推動(dòng)科學(xué)研究進(jìn)一步的深入，再產(chǎn)生更高級(jí)的技術(shù)，然后是更深入的研究。如此循環(huán)不已?！院舜殴舱窦夹g(shù)的發(fā)展與科學(xué)研究發(fā)展的關(guān)系為例科學(xué)研究量子力學(xué)的理論研究預(yù)告了波爾的原子核模型應(yīng)該有四個(gè)量子數(shù)

4、：主量子數(shù)n角量子數(shù)L磁量子數(shù)ms自旋量子數(shù)I如果量子理論正確，自旋量子數(shù)I就應(yīng)該可以在磁場(chǎng)中處于不同的能級(jí)狀態(tài)，產(chǎn)生能級(jí)裂分（塞曼分裂）。科學(xué)研究能級(jí)分裂后，原子核可以吸收電磁波能量而產(chǎn)生能級(jí)躍遷。換句話說(shuō)，量子力學(xué)預(yù)告了磁場(chǎng)中的原子核會(huì)產(chǎn)生吸收電磁波的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（核磁共振現(xiàn)象）。為證實(shí)量子力學(xué)正確與否，世界各地的物理實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始了搜尋核磁共振現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)。核磁共振在波譜分析中的定位穆斯堡爾譜X-光分析儀電子探針電子能譜俄歇電子能譜紫外光譜可見(jiàn)光譜熒光光譜快速熒光光譜紅外光譜拉曼光譜微波轉(zhuǎn)動(dòng)譜電子自旋共振譜核磁共振譜無(wú)線電波?~m-km厘米波毫米波1~1000pm<400nm>7

5、50nm750-400nm10-100keV（核能級(jí)）（核外電子能級(jí)）（分子軌道能級(jí)）（分子振動(dòng)能級(jí)）（分子轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)）（電子自旋）（核自旋）（皮秒，飛秒）?-射線x-射線紫外線可見(jiàn)光紅外線1945年，斯坦福大學(xué)博士研究生Bloch,發(fā)現(xiàn)了水中氫的NMR吸收信號(hào)，從此開(kāi)始了一門(mén)新學(xué)科“核磁共振波譜學(xué)”物理學(xué)家證實(shí)了量子力學(xué)理論后，化學(xué)家發(fā)現(xiàn)了NMR波譜中的精細(xì)結(jié)構(gòu)（吸收峰的位置與核的化學(xué)環(huán)境有關(guān)，稱為“化學(xué)位移”），可以完美的表征分子結(jié)構(gòu)。巨大的市場(chǎng)需求，推動(dòng)了NMR譜儀的商品化研究。更好的儀器需要更高的磁場(chǎng)，推動(dòng)了低溫超導(dǎo)磁場(chǎng)和計(jì)算機(jī)軟件的研究?，F(xiàn)代NMR譜儀誕生了。技術(shù)發(fā)展

6、科學(xué)研究生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代核磁共振方法可以研究蛋白質(zhì)大分子的結(jié)構(gòu)，由此推動(dòng)了生命科學(xué)的快速發(fā)展。技術(shù)發(fā)展與科學(xué)研究計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使NMR信號(hào)在樣品空間（X，Y，Z）可以準(zhǔn)確定位，最后由軟件合成圖象，醫(yī)生可以不開(kāi)刀觀察人體內(nèi)部器官。核磁共振成象技術(shù)誕生，醫(yī)學(xué)科學(xué)研究從此有了一個(gè)強(qiáng)有力的工具。核磁共振波譜學(xué)介紹現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，完全建立在電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上。核磁共振譜儀（硬件）大型計(jì)算機(jī)及輸出設(shè)備，各種專(zhuān)用解譜軟件高速計(jì)算機(jī)接口高質(zhì)量的線性放大器非常穩(wěn)定的頻率源（頻率綜合器）低噪聲前置放大器高靈敏探頭超導(dǎo)強(qiáng)磁場(chǎng)穩(wěn)定鎖場(chǎng)反饋系統(tǒng)勻場(chǎng)系統(tǒng)大功率脈沖放大器核磁共振譜儀的操

7、作平臺(tái)VarianInfinityplus核磁譜儀的控制計(jì)算機(jī)柜六百兆超導(dǎo)磁體探頭從下面中心放入，樣品管從上面用氣流托住，下降進(jìn)入探頭中。超導(dǎo)磁體的剖圖外殼內(nèi)是真空保溫夾層，可儲(chǔ)存液氮(97K)，，液氮中浸泡的容器儲(chǔ)存液氦(4K)，超導(dǎo)體線圈浸泡在液氦中，樣品置放在線圈中心（磁場(chǎng)最強(qiáng)）。超導(dǎo)銅包鈮鈦合金線圈19km中空導(dǎo)筒）superconductingmagnetwireismadeofacopper-cladniobium-titaniumalloy.containsappro-ximately19