前 言
物理学是自然科学中一门重要而范围极其广泛的基础学科，主要研究 物质运动的最一般规律和物质的基本结构，以及它们的相互作用。
物理学又是一门不断发展的学科。在欧洲古代，物理学一词是自然科 学的总称。直到 １６ 世纪后，物理学才开始发展成为一门范围较为明确的学 科，并且在 １９ 世纪末逐步形成了力学、热学与分子物理学、电磁学、光学 等分支，这些分支可统称为宏观物理学。２０ 世纪以来，物理学的发展进一 步深入到微观领域，并建立了原子物理学和量子力学、原子核物理学、固 体物理学和凝聚态物理学、粒子物理学、宇宙学等分支。物理学的进展，
极大地扩展了人们的眼界，有力地增强了人们认识自然和改造自然的能 力。
物理学的生命力还表现在能够不断地从它的比较成熟的分支生长分离 出工程技术和应用性学科，例如热机学和热工学、材料力学、电工学和电 子技术、原子能技术、真空技术、激光和同步辐射技术以及超导枝术等。
现代物理学的发展，还有力地促进了化学、生物学、天文学、地学的进一 步发展，并形成了众多的边缘学科。物理学的这些应用和发展，不断地促 进了生产技术和生产力的发展和变革，从而不断地改善了科学研究和人类 生产、工作、生活的条件和环境，不断地改变着人们的生活方式和思维方 式，甚至还影响到人类自身的演化过程。
由此可见，物理学在人才培养和学校教育过程中，常常起着打好基础 和激发创造性智能的重要作用。通过物理学课程的学习，开阔学生的视野，
使他们自觉地去接触自然，了解自然，认识自然。通过物理学学习的深入，
启发学生从某种复杂的自然现象中抽象出关键和本质的东西，从而促使他 们更好地把握其内在规律，培养起提出问题、分析问题和解决问题的能力。
为了适应基础教育的改革、建设与发展的要求和中学图书馆建设的需 要，面向世界，面向未来，面向现代化，为提高中学物理教育水平和物理 教学质量服务，为提高全民族文化素质和实现社会主义现代化建设服务，
我们特编写这部《中学生百科全书·物理卷》。
本卷收入条目约 １５００ 条，其主要依据是：（１）从中学物理教育的实际 出发，收录了大量覆盖中学物理学课程的条目，对中学物理教学的重点和 难点补充了不少有关背景材料的条目，着重阐述普通物理学的基本概念、
基本定律和基本原理，说明常见的物理现象以及常用的物理知识，以适应 中学物理教育水平的不断提高。（２）从中学物理教师业务提高的需要出发，
收录了专门介绍物理学科最新进展和最新成就的条目，酌量选取了有关现 代物理学和相应学科以及对中学物理新教材的内容作必要延拓和加深的条 目，为提高中学物理教师的素质和物理教学质量服务。（３）从中学生的智能 培养考虑，收录了不少物理学中富有启迪思维、侧重社会应用的条目，选 收了将物理学史渗入物理教学、把思想教育寓于物理教学中的条目，还为 中学开展课外科技活动提供最为适用的材料，以期对中学生的思想境界、
物理基础和创造能力的提高会有所促进。
目前无论是国外还是国内，已出版了不少于几十种的物理学辞典、百 科、手册，本卷力图在下列几方面体现特色：（１）针对性与系统性相结合。
本卷是专为中学物理教师、中学管理人员和中学生编写的中学物理教学工
具书，主要针对目前我国中学物理教育的实际情况，其深度和广度，掌握 在略高于中学物理教学用书和教学参考书的程度，并对现行使用的和正在 编写的中学物理新教材的内容作必要的延拓和加深。但本卷又立足于满足 中学物理教育水平不断提高的需要，因此取材比较广泛、知识较为完备、
门类也较齐全，能形成一个较为完整的系统。（２）时代性与新颖性相结合。
本卷还立足于当代，立足于改革，既要写出时代气息，表现手法也要力求 做到构思新、取材新、形式新。全卷的框架、编排，我们也作了反复的推 敲：除按国内外较通行的物理学各主要分支学科体系进行排列外，还从客 观发展趋势出发，构建和推出新的排列。全卷内容包含 １２ 个部分：总论，
力学，分子物理，热学，电磁学，光学，近代物理学，环境物理，实验物 理，计算机在物理学中的应用，物理学与其它科学技术，物理教学，物理 学史和物理学家，以努力适应当前与今后中学物理教学改革的需要。（３）
思想性、科学性与实用性相结合。本着为提高中学物理教育水平和物理教 学质量服务的宗旨，全卷强调以马克思主义哲学为指导进行编写，在条目 的释文方面既要努力体现教育方针的要求，又要力求做到在质量、水平、
可读性与实用性上下功夫。释文的内容力求准确、科学，深浅适宜，理论、
应用兼顾，并注意体现渗透思想教育的要求。释文的语言力求规范、流畅、
生动。本卷卷首附有代表性的物理成果和物理学家的彩色插图。卷末还附 有物理学大事年表、诺贝尔物理学奖获得者一览表、经修订的部分物理学 名词对照、物理学计量单位等供读者查阅。总之，我们尽力使读者使用起 来感到十分便利和颇有收益。
参加本卷编写的有多年在师范大学从事物理教学与科研的正、副教 授，也有长期在中学教学第一线，具有丰富物理教学经验的高级教师。我 们都是中学时代的过来人，正承担着为基础教育服务的重任，对基础教育 有着深厚的体验和感受，对中学教师、中学管理人员和广大中学生不仅寄 托着殷切的期望，而且愿把自己的知识和体会都倾注在他们身上，为提高 全民族文化素质和实现社会主义现代化建设而积极贡献自己的力量。
在编写过程中，我们曾多次向上海市各区县部分中学物理教师代表征 求过意见；并受到著名的老一辈教育家、国家教委和上海教育主管部门有 关领导同志的支持和鼓励；也得到出版社领导和编辑同志的指导和帮助；
还较多地吸收和参考了国内外物理学辞典、百科、手册的作者们的不少最 新的研究成果，在此一并表示感谢。
由于编写时间和编者水平的限制，本卷中难免有不少疏误，敬请广大读者批评指 正。中学百科全书物理卷编辑委员会
凡 例
１．全书按学科设卷。一学科为一至二分卷，或两个相近学科合为一分 卷。分卷不列卷次。
２．卷由条目组成，条目采用释文体。卷内各学科及其分支的内容份量 和轻重主次，根据学科的主干与分支的发展状况和中学教育与管理的实际 需要来安排。条目释文之详略，根据本学科内容的需要和在框架结构中的 纵横交叉关系来决定。
３．各卷正文之前设本卷条目的分类目录，供读者了解内容全貌，或查 一个分支或一个大的主题的有关条目之用。为了保持学科或分支学科体系 的完整并便于检索，有些条目可能在几个分类标题下出现。
４．多数分卷正文按音序排列，条目出现先后，按条目标题的第一字的 汉语拼音字母顺序排列，第一字同音的按四声的顺序排列，第一字同音同 调的，则按第二字的音调顺序排列，余类推。有少数分卷因学科的特殊性，
排法与此有所不同。
５．各卷正文之后设本卷拼音索引、笔画索引。笔画索引按条目标题的 第一字的画数分别排列，画数相同的字，除一画外均按起笔笔形一（横）、
｜（竖）、丿（撇）、丶（点）、■（折，包括■■■■等）的顺序排列。
第一字完全相同的，则按第二字的笔画顺序排列。余类推。
６．正文书眉标明双码页第一个条目标题及单码页的最后一个条目标题 的第一字的汉语拼音和汉字。
７．一部分条目在释文中配有必要的插图。彩色图片按内容分类编排若 干页置于正文之前。
８．具有重要的独立的科学概念，而又在其他条目的释文中解释清楚 的，设“参见条”，这种条目不再附释文，只在条题之后用楷体字注明参 见的条目标题。
９．在释文中具有独立的科学概念，释义完整的，而不必另设参见条者，
作为“索引条”。索引条仅在分类目录中出现。
１０．本书所用科学技术名词术语符号等，以各学科有关部门审定的为 准，未经审定或尚未统一的从习惯。
１１．条目释文中涉及外国人名、地名、机关团体组织名称等的译名时，采取“名 从主人，约定俗成”的原则，一般参照有关工具书，采用通行的译法。
总 序
一部十五卷本的《中学百科全书》即将和广大读者见面。这是北京师 范大学出版社、华东师范大学出版社、东北师范大学出版社历时四年完成 的一项大型工程。相信这套大型工具书的出版，对提高中学教育水平、教 学质量，促进基础教育的改革和发展，将起到它应有的作用。
发展教育事业是关系到国家富强、人类文明和社会进步的根本大计。
在邓小平同志建设有中国特色社会主义的理论指导下，我们伟大的祖国正 在加快实现社会主义现代化的步伐。为把我国建成一个富强、民主、文明 的社会主义现代化国家，必须首先加强教育。邓小平同志指出：“四个现 代化关键是科学技术的现代化”；“科学技术人才的培养，基础在教育”。
深刻阐明了发展教育与发展科学技术、振兴经济的关系，肯定了发展教育 是发展科学技术、振兴经济的前提和基础。党的十四大再次强调要把教育 摆在优先发展的战略地位，制订了到 ２０００ 年中国教育改革和发展的目标、
方针和政策，指出：“科技的进步、经济繁荣和社会发展，从根本上说取 决于提高劳动者素质，培养大批人才”，并重申要大力加强基础教育。
在整个教育工作中，基础教育是提高全民族素质的奠基工程。亿万青 少年儿童是祖国明天的建设者，到 ２１ 世纪前半期我国能否建成中等的发达 国家取决于他们，国家和民族的未来和我国社会主义的前途决定于他们，
而决定他们思想品德、科学文化以及身体等方面素质的，是今天对他们施 加的教育。振兴国家，教育是基础，而基础教育则是基础的基础。为发展 基础教育作贡献，是我们组织编写这套书的根本出发点。
这套百科全书的编撰原则是，以马克思主义辩证唯物主义和历史唯物 主义为指导，坚持内容的思想性、科学性，同时力求使本书具有“门类全”、
“内容新”和“实用性强”等特点，以便更好地为广大中学教师、管理干 部和有关单位研究人员的实际需要服务，为提高中学教育水平、教学质量 和管理水平服务。
包括中学这一层次的基础教育，要全面贯彻“教育必须为社会主义现 代化建设服务，必须与生产劳动相结合，培养德智体全面发展的建设者和 接班人”的方针，使受教育者在品德、智力和体质等方面得到生动活泼的 全面发展。这是中学教育应遵循的一个基本原则，也是编这套书的客观依 据。为此本书的总体设计，强调内容的全面性。首先要求：重视马列主义 毛泽东思想和建设有中国特色社会主义理论的教育、党的基本路线教育、
爱国主义教育、集体主义教育和社会主义教育。同时从教学需要出发，以 新中国成立以来特别是改革开放以来教学实践经验和各科教学的基本内容 为基础，尽可能地反映中国和世界的优秀文明成果，以及当代科学、技术、
文化的最新发展。全书的内容结构，除按传统的文理科知识分卷外，新设 了体育与卫生保健、音乐美术、劳动技术和学校管理等专卷，以全面地贯 彻执行《中国教育改革和发展纲要》。
世界科学技术在不断发展，人类社会在不断进步。邓小平同志高瞻远 瞩地指出：教育必须“面向现代化，面向世界，面向未来”。为此，当务 之急，是要逐步实现教育本身的现代化。教育现代化实质上是一场意义深 远的教育革命，它首先要求教育思想的现代化，同时还要实现教学内容、
教学方法和教学条件的现代化。当然，这里的核心问题是课程、教材的现
代化。随着中学教育改革的深化，广大教师必须进行再学习，努力提高自 身的知识水平，具有进行科学研究、使用先进教学设备和组织学生参加社 会实践等能力。教育的现代化离不开管理的现代化。因此必须使广大的中 学管理干部，面对加快改革开放的新形势，努力更新观念，更新知识结构，
提高管理水平，从而把我国中学教育管理工作推上一个新的阶段。本书内 容要求着眼于一个“新”字，力求做到观点新、材料新、结构新。在认真 总结和继承前人文化科学知识的基础上，充分吸收当代国内外文化科学和 管理科学的最新成果。要求既不脱离我国当前的实际，又具有一定的前瞻 性或超前性，以适应中学教育改革和发展的需要。
全书以国家教委审定的现行普通中学教学计划、教学大纲和新编教材 为依据，对现在中学的课内知识作了必要的拓宽和加深，但都要求从中学 教师、中学管理工作者当前和长远的需要着眼，无论是分卷设立，条目确 定；或材料选用，释文撰写；乃至编排方式，检索方法，都突出了它对中 学的实用性，力求使这部百科知识总集，成为中学常备多用独具特色的工 具书，这是广大的读者和编者的共同要求，也是我们实际编写过程中力求 做到的。
当然，就整个基础教育事业来说，编一部中学工具书只是其中很小的 一部分，但从组织和编撰这套百科全书的本身来说，却是一项相当宏大、
相当复杂的工程。全书 １５ 卷，涉及 １９ 个大学科，收条目近 ４００００ 个，共 ２５００ 万字，铢积寸累，绝非轻而易举之事。同时作为一套大部头的百科全 书，既要有每卷内部的合理结构，又要有卷与卷间的相互联系和全书的整 体性与规范性。全书各卷之间，在内容上力求做到相互照应，以反映各学 科之间的广泛联系。各卷内部的框架结构，采取历史与逻辑相统一的原则，
力求总体内容能够反映各学科发展的基本进程和基本规律。条目与条目之 间，要求反映本学科主干和分支的纵向从属关系与横向并列交叉关系，尽 量避免内容重复，其必须重复出现者。根据学科的特点和中学教育的要求，
在内容处理上各有不同的侧重面，并注意防止论点相悖。
这套百科全书在上级主管单位关怀指导下，得到了教育界、科技界和 文化学术界许多专家、学者的热情支持，特别是得到北京师范大学、华东 师范大学、东北师范大学的领导和广大教师的支持与帮助。本书聘请长期 从事教学与科研并熟悉中学教育的专家担任分卷主编、副主编；又请几十 所高等院校、科研单位的教授、副教授；研究员、副研究员；中学特级教 师和高级教师近 ８００ 人为全书撰稿、审阅词条与释文。大家齐心协力，几 经寒暑，数易其稿，终于完成了这项艰巨工程。三家出版社担负了繁重的 组织工作，并投入大量人力和财力；编辑、校对和出版人员，日夜兼程，
埋头苦干，为本书如期出版付出了辛勤劳动。现在，让我们代表全书编审 委员会，向关心和支持这项工作的单位与个人；向工作在第一线的所有同 志表示亲切慰问和衷心感谢！
四年前，三家出版社约请我们牵头，组编这套大型工具书，我们三人 或年事已高，或事务繁重，实难再担此重任，但事关基础教育，对于我们 多年从事教育的人来说，却又义不容辞，因此，愿就力所能及为基础教育 的建设添砖加瓦。现在这套大书即将面世，虽然经过几年的努力，但学海 无涯，书中不足或不妥之处在所难免，望读者不吝赐教，以便再版时改正。
苏步青
刘佛年 柳 斌 １９９３ 年 ４ 月
Ａ
α射线（α－ｒａｙ） 放射性原子核所发生的α粒子流。α粒子即氦 原子核24He，由两个中子和两个质子构成，其质量是4.001509原子质 量单位，电量是两个正电子电量。
在α射线中，α粒子的动能可以达到几兆电子伏特。不同的放射性物 质放射出的α粒子流，其速度各不相同。由于α粒子的质量比电子质量大 得多，通过物质时极易使其中的原子电离而损失能量，所以它穿透物质的 本领比β射线弱得多，例如用一张纸常常就可以挡住α射线。
ＡＤＣ 和 ＤＡＣ （ ａｎａｌｏｇ－ｄｉｇｉｔａｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒａｎｄ ｄｉｇｉｔａｌ－
ａｎａｌｏｇｃｏｎｖｅｒｔｅｒ） 模数转换器和数模转换器。将在时间上和幅值上都 连续的模拟信号，转换成在时间上和幅值上离散、且按一定方式编码的一 组脉冲或电平信号——数字信号，将这一转换的操作称为模数转换，可写 成 Ａ／Ｄ，执行这一操作的装置称为模－数转换器，常写成 ＡＤＣ 或者 Ａ／Ｄ 转换 器。将数字信号转换成模拟信号的操作称为数模转换，可写成 Ｄ／Ａ，执行 这一操作的装置称为数－模转换器，常写成 ＤＡＣ 或者 Ｄ／Ａ 转换器。
Ａ／Ｄ 和 Ｄ／Ａ 在 其 它 方 面 的 应 用 （ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆＡ／ＤａｎｄＤ／Ａｉｎｔｈｅｏｔｈｅｒｆｉｅｌｄｓ） 在通信和信号分析系统中，诸如时 间的展阔、超前和滞后；瞬态现象的存贮和记录；信号波形的合成和分析；
传递函数的合成和分析；卷积；数字滤波；利用相关技术和快速傅里叶变 换从噪声中提取有用信号；加密和解密编码传输等，都需要使用 Ａ／Ｄ 和 Ｄ／Ａ 转换器。
在图形显示系统，数字通讯系统，医疗设备以及多其他系统或设备中，
都使用着各种高精度低速或者低精度高速或者两者兼顾的数－模、模－数转 换器。
在物理实验中广泛采用着 ３／２ 位数字电压表和 ４１／２ 位数字电压表，以 及 ８ 路 ８ 位或者 ８ 路 １２ 位的通用 ＡＤＣ 集成电路芯片，它们连接实验仪器与 计算机后，就可以研究许多长周期和短瞬间的物理变化的规律，使人们的
“反应”速度和“持久”能力有了质的提高。
Ａ／Ｄ 和 Ｄ／Ａ 在 数 字 控 制 系 统 中 的 应 用 （ ａｐｐ－
ｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＡ／ＤａｎｄＤ／Ａｉｎｔｈｅｄｉｇｉｔａｌｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ） 数－模与模－
数转换技术是由数字测量和数字控制的要求而产生和发展起来的，特别是 微型机的迅速普及更加速了这一技术的进展。下图是典型的数字控制系统 的框图，控制对象可能是一个物理实验或者生产过程，也可能是一个自动 控制装置。反映其运动状态的各项参数（如温度、压力、流量、角度、位 移、速度和加速度等）大都是非电模拟量，通过相应的传感器可以变换成 电压或电流信号。调节其状态参数的各种执行元件绝大多数也需要电压或 电流信号驱动。然而数字计算机只能接受和处理数字信号，其输出结果也 是数字信号。这就是说数字计算机和控制对象之间不能直接交换信息。只 有使用采样器和 Ａ／Ｄ 转换器把模拟传感器输出的电压或电流信号转换成适 合计算机需要的数字信号，并通过 Ｄ／Ａ 转换器和保持器把计算机输出的数 字信号转换成时间上连续的电压或电流信号才能实现计算机对控制对象的 闭环控制。显然，是 ＡＤＣ 和 ＤＡＣ 搭起了两者之间的语言桥梁。没有转换器，
数字计算机只能是一个计算工具，而不能执行控制功能，因而也就不能构
成多种闭环数字控制系统。
未做图
■数字控制系统框图
许多系统并不需要如图所示的所有环节，如果系统只包含传感器、采 样器、Ａ／Ｄ 转换器和计算机，它就是一个典型的数据采集系统。若系统中 没有传感器、采样器和 Ａ／Ｄ 转换器，它就是程序控制系统，大多数数控机 床都属这类系统。
未做图
■数字遥测系统方框图
Ａ／Ｄ 和 Ｄ／Ａ 在数字遥测系统中的应用（ａｐｐｌｉ－ｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ａ／Ｄ ａｎｄ Ｄ／Ａ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｇｉｔａｌ ｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ） 上图是一个典型数字遥测系统。
在定时器的控制下，信号发送端的多路切换器和接收端的多路分配器同步 切换，Ａ／Ｄ 转换器把被测对象的各个模拟参数分别转换成数字信号，并经 发射机发射出去，接收端的 Ｄ／Ａ 转换器把接收的数字信号转换成与原始模 拟信号等效的电压或电流，并馈送到指定通道去驱动相应的模拟元件。遥 测、遥控技术在航天、气象、军事、通信和工业部门中占有十分重要的地 位。
Ａ／Ｄ 与 Ｄ／Ａ 在测量和测试设备中的应用（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ａ／Ｄ ａｎｄ Ｄ／Ａ ｉｎ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ） 当今广泛使用的各种数字电压表和其 他数字测量仪器，其核心环节是 Ａ／Ｄ 转换器。随着单片机的出现和发展，
出现了许多自动测试系统。这些系统可以对大规模集成电路、高度复杂的 系统或设备的各种参数进行自动测试，并能对测量数据进行处理、存贮、
读出和打印。使用这种系统可在时间、成本和可靠性等方面，远远胜过人 工测试。在自动测试系统中包含着大量的 Ｄ／Ａ 和 Ａ／Ｄ 转换器。Ｄ／Ａ 转换器 被用来制造程控电源、脉冲发生器、扫描发生器和波形发生器等，它还被 用作校正失调或增益误差的“电位器”、电桥平衡电源以及作为 Ａ／Ｄ 转换 器、采样／保持器和峰值跟随器的部件。而 Ａ／Ｄ 转换器则被用来完成模拟量
－数字的变换。
ＡＰＰＬＥ Ⅱ计算机系统（ＡＰＰＬＥ Ⅱ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ） 以它的结构 简单、新颖，配有标准接口可以连接各种外部设备，特别是具有较强的图 形处理功能及较完整的软件配备而流行全世界。
ＡＰＰＬＥ Ⅱ微型计算机整体设计合理，灵活，扩展性好。主机板上以 ６５０２ 微处理器为 ＣＰＵ，基本指令 ５６ 条，有 １３ 种寻址方式，因此实际操作有 １５１ 种。系统时钟频率为 １ 兆赫，指令时间为 ２～７ 微秒，定点加法速度可达 ５０ 万次。ＲＡＭ 最大可达 ４８Ｋ 字节，ＲＯＭ 最大可达 １２Ｋ 字节，还可扩充 １２８Ｋ 字节 ＲＡＭ。主机板上带有彩色图像信号发生器，可直接连结彩色监视器和 单色监视器，显示方式灵活多样。主机板带有键盘、盒式磁带机接口、送 话器和游戏机插座等。系统中各部件通过 ＡＰＰＬＥ Ⅱ总线进行连结与通讯。
此外在主机板上还有 ８ 个外围 Ｉ／Ｏ 插座，用于扩充内存板和增加其他语言 固件板，连接调制器和家用电视机，以及其他的发展和扩充。
ＡＰＰＬＥ Ⅱ机的外围配置齐全，现在已开发功能插件 １２０ 多种，外设 ３０ 多种。功能插件主要包括模拟量的输入输出，各种输入输出接口，内存扩 充，实时时钟，Ｚ８０、ＭＣ６８０９、 ＭＣ６８０００ 微处理器和 ＢＡＳＩＣ、ＦＯＲＴＲＡＮ、ＣＯＢＯＬ－８０ 等语言固定板。它带有 ＲＳ－２３２Ｃ 和 ＩＥＥＥ－４８８ 接口，并有行式打印机、绘图
仪、图形输入板以及两个 ５ １／４英寸软磁盘驱动器，每个容量为 １４３Ｋ 字节。
ＡＰＰＬＥ 机还可以配置 ８ 英寸软盘驱动器，６～２０ 兆温氏硬磁盘，光笔，时间 记录仪，实时音频频谱分析仪等外设。
ＡＰＰＬＥ Ⅱ机系统软件丰富，兼容性好。它配有 ＤＯＳ３．３ 磁盘操作系统，
ＣＰ／Ｍ２．２ 操作系统。它的系统监控程序和整数 ＢＡＳＩＣ 常驻 ＲＯＭ。它支持汇编、
ＰＡＳＣＡＬ、 ＣＯＢＯＬ、 ＦＯＲＴＲＡＮ 以及 ＬＩＳＰ、 ＦＯＲＴＨ 等语言。
ＡＰＰＬＥ Ⅱ微型机开发了丰富的应用软件，配备了汉字卡。由于它的功 能齐全，结构灵活，扩展方便和价格便宜，因此它的应用之广远远超过了 其它 ８ 位微机。主要应用于商业管理、企业管理、科学计算、数据处理、
辅助教学、工程学、家庭医药、实验室、游戏和过程控制等领域。
ＡＰＰＬＥ Ⅱ微机可以与 Ｏｍｎｉｎｅｔ 局部网络和 Ｎｅｓｔａｒ Ｃｌｕｓｔｅｒ／Ｏｎｅ“ｍｏｄｅ１ Ａ”局部网络联网，开拓了新的使用途径。
ＡＰＰＬＥ Ⅱ总线 （ＡＰＰＬＥ－Ⅱ ｂｕｓ）以 ６５０２ 微处理器为核心的系统所 开发和应用的。该总线比较简单、灵巧，共有 ５０ 条引线，其中 ４８ 条引线 已经定义，８ 条双向数据总线，１６ 条地址总线，４ 条电源线，１ 条信号和电 源公共地线，２ 条中断请求线和 ２ 条用于实现中断优先级链状电路的中断 入和中断出引线，１ 条 ＤＭＡ 线和 ２ 条用于实现 ＤＭＡ 优先级的链状电路的 ＤＭＡ 入和 ＤＭＡ 出引线，３ 条时钟线以及读／写线，准备就绪线，Ｉ／Ｏ 选通线，设 备选择线，输入／输出选择线，禁止线，复位线以及 １ 号用户线等各 １ 条。
ＡＰＰＬＥ Ⅱ微型计算机系统的各部件通过 ＡＰＰＬＥⅡ总线进行连接和通 讯。ＡＰＰＬＥ 公司提供了各种各样的扩充插件板插在计算机母板的八个插座 上，以扩充存储器或外部设备及联网。
阿尔哈曾（Ａｌｈａｚｅｎ ９６５～１０３９） 阿拉伯物理学家、数学家。生于 巴士拉。长期在埃及开罗生活和工作。当时眼病流行，医师们用手术治疗 眼病，他就根据医师的经验和通过自己的实验，仔细研究了人眼结构和人 的视觉。
阿尔哈曾的重要贡献是在光学方面。他用实验证明，古希腊学者（柏 拉图、欧几里得）的视觉论（即光是从眼睛发出的理论）是没有根据的。
提出自己的视觉理论，认为“自然光和彩色光线作用在眼睛上”、“借助 于可见物体发出的、进入眼睛的光线而形成视觉形象”。还认为被观察物 体上的每一点对应于眼睛的某一感觉点，给出了双眼视觉的正确说明。明 确了光的反射定律，指出入射光线与反射光在同一平面内，并详细讨论了 光经过曲面镜的反射而成像，改进了古希腊人对光经过球面镜、圆锥面镜 和柱面镜成像位置的认识。分析了光通过不同媒质界面的折射，设计出测 定入射光线与折射光线的方法，阐明玻璃球有放大图像的作用并提出光以 有限速度传播的看法。汇集上述研究成果的著作《光学宝鉴》曾由意大利 光学家维泰洛译成拉丁文于 １２７０ 年发表，其后以手抄本的形式传播，１５７２ 年里斯内在瑞士巴塞尔出版了更完整的版本。
阿伏伽德罗（Ａｍｅｄｅｏ Ａｖｏｇａｄｒｏ １７７６～１８５６） 意大利物理学家、化 学家。生于都灵。曾受法学教育，１７９６ 年获法学博士后，当过几年律师。
１８００ 年起开始自学数学和物理学。１８０３ 年发表第一篇科学论文。１８０６ 年 起在都灵科学院附属学院任演示员。１８０９ 年任韦尔切利学院教授。１８１９ 年当选为都灵科学院院士。１８２０～１８２２ 年和 １８３４～１８５０ 年，任都灵大学 物理学教授。
主要研究分子物理学和原子论。从盖－吕萨克定律得到启发，于 １８１１ 年在题为《论物体分子的相对质量和它们组成化合物的比例的测定方法》
的论文中，提出分子假说，奠定了分子学说的基础。与此同时，提出一个 对近代科学有深远影响的假说：在相同的温度和相同的压力条件下，相同 体积中的任何气体总具有相同数目的分子。这个假说被称为阿伏枷德罗定 律。根据这个定律，他详细研究了测定分子量和原子量的方法，对当时物 理学和化学的发展，起了重大的推动作用。著有《有重量的物体的物理学》
（共 ４ 卷，１８３７～１８４１）。
阿伏伽德罗定律（Ａｖｏｇａｄｒｏ ｌａｗ） 参见理想气体。
阿基米德 （Ａｒｃｈｉｍｅｄｅｓ 公元前 ２８７～前 ２１２）
古希腊物理学家、数学家、发明家。生于西西里岛的叙拉古（今意大 利锡拉库萨）。１１ 岁起被送到埃及的亚历山大里亚学习和工作，曾是欧几 里得的学生。公元前 ２４０ 年回到叙拉古，当了国王亥洛厄的顾问。
阿基米德在科学的许多方面都有卓越的贡献。在力学方面的成就尤为 突出，是公认的古代最伟大的力学家。他是静力学的奠基人，在其著作《论 平面图形的平衡》中，引入重心和相对于直线和平面的力矩的概念，确定 各种平面图形的重心，并对杠杆平衡条件作了严格的数学证明。得出重物 的重量和它们离支点的距离成反比的杠杆定律。运用这一定律，阿基米德 设计过杠杆滑轮系统，创造了用小力把大船推到水里等奇迹。他还奠定了 流体静力学的基础，在其著作《论浮体》中，详细阐述了关于浮体问题的 重大发现。得出著名的阿基米德原理：放在液体中的物体受到向上的浮力，
其大小等于物体所排开的液体重量。借助这一原理，阿基米德解决了亥洛 厄王关于鉴定纯金王冠是否掺假的问题。
和他的前辈及同时代的一些学者相比，阿基米德的学术活动有一个显 著的特点，就是他既极为重视科学的严密性、准确性，要求对每一个问题 都进行精确的、合乎逻辑的证明；又非常注意科学知识的实际应用，曾创 造了许多仪器和机械，特别是在工程和军事上的发明甚多，开创理论研究 和实际应用密切结合的学风。因此，他被誉为“有巨大的独创和真正的发 现的重视实验的发明家”，是当之无愧的。
阿基米德定律（Ａｒｃｈｉｍｅｄｅｓ ｌａｗ） 参见浮力。
阿基米德原理（Ａｒｃｈｉｍｅｄｅｓ ＰｒｉｎｃｉＰｌｅ） 由阿基米德发现的关于浮 力的基本原理。该原理表述为：放在液体中的物体受到向上的浮力，其大 小等于物体所排开的液体重量。传说当时的亥厄洛王召见阿基米德，让他 鉴定纯金王冠是否掺假。他冥思苦想多日，在跨进澡盆洗澡时，看见水面 上升而得到启示，从而作出了浮力原理的重大发现，即通过王冠排出的水 量解决了国王的疑问。在他的《论浮体》一书中，详细阐述了这一原理的 发现和内容，从此使人们对物体的沉浮有了科学的认识。
阿特武德机（Ａｔｗｏｏｄｍａｃｈｉｎｅ） 早期测量重力加速度的器械。由英 国数学家和物理学家阿特武德于 １７８４ 年制成。他将质量同为 Ｍ 的重物用绳 连接后，放在光滑的轻质滑车上，再在一个重物上附加一质量 ｍ（ｍ＜＜Ｍ）
的重物。这时，由于小重物的重量而使体系作初速度为零的缓慢加速运动，
所产生的微小加速度可表示为
α = +
m M mg
2 ，
从实验测得α后，即可算出重力加速度 ｇ。
未做图
■阿特武德机
爱因斯坦（ＡｌｂｅｒｔＥｉｎｓｔｅｉｎ１８７９～１９５５） ２０ 世纪最伟大的自然科学 家，物理学革命的旗手，自哥白尼、伽利略、牛顿以来在物理科学领域中 最为杰出、最有影响的革新家。
生平 １８７９ 年 ３ 月 １４ 日生于德国乌耳姆一个经营电器作坊的小业主 家庭。一年后，随全家迁居慕尼黑。１３ 岁那年，一部唯物主义无神论著作
《力和物质》对他的世界观产生极大影响，使他中止了宗教信仰，形成了 强烈的热爱科学的理想。１８９４ 年，全家又迁居意大利米兰，他因不满“那 种依赖训练、外界权威和追求名利的教育”，离开慕尼黑中学，于次年春 天也来到米兰。同年转学到瑞士阿劳市的州立中学。在此期间，他琢磨了 下列理想实验：假若一个人以光速跟着光波跑，将会发生什么样的事情？
在阿劳求学时，他还下定决心，不做工程师，要当物理教员，于是在 １８９６ 年入苏黎世联邦工业大学师范系学习物理学。大学期间，以极大兴趣去听 物理学的课程，常常去物理实验室工作，并以极大的热忱在家里向理论物 理学的大师们学习。目标专一、独立自主、勤奋自学，成为他的学习特点。
他在自学中视野宽广，认为不应该把学习局限在一个狭窄的专门方面，要 基础雄厚，才可能有高深的建树。爱好沉思则是他的突出性格。１９００ 年大 学毕业，两年后才找到固定职业。１９０２ 年来到瑞士伯尔尼专利局工作。在 这里他不用为生活操心；从事发明专利申请的技术鉴定工作，又迫使他进 行多方面的思考；再则他又充分抓紧时间，埋头于科学研究。因此这几年 是他最愉快的年代，也是他最富有创造性活动的年代。１９０５ 年在物理学三 个不同领域中取得了历史性成就，特别是狭义相对论的建立和光量子论的 提出，推动了物理学理论的革命。同年获苏黎世大学的博士学位。１９０９ 年 离开专利局，任苏黎世大学理论物理学副教授。１９１２ 年任母校苏黎世联邦 工业大学教授。１９１５ 年建立了广义相对论。他所作的光线经过太阳引力场 要弯曲的预言于 １９１９ 年被证实，引起世界范围的轰动，爱因斯坦和相对论 在西方成了家喻户晓的名词。爱因斯坦并不把自己的注意力囿于自然科学 领域，而是以极大的热忱关心社会、关心政治。他说：“人只有献身于社 会，才能找出那实际上是短暂而又风险的生命的意义。”他秉性正直，具 有强烈的社会责任感；一生酷爱和平、民主和自由，与法西斯主义作了毫 不妥协的斗争；积极参加争取和平民主的进步运动，成为全世界科学家的 楷模。
科学贡献 综观爱因斯坦的一生，他在狭义相对论、广义相对论、光 量子论、分子运动论、宇宙学和统一场论等现代物理学的 ６ 个领域都作出 了巨大的贡献。
狭义相对论 １９０５ 年 ６ 月，爱因斯坦写了著名的《论动体的电动力学》
的论文，完整地提出了狭义相对性理论。这是他 １０ 年酝酿和探索的结果。
狭义相对论的创立，是物理学理论的一场革命，它变革了传统的空间、时 间、质量、动量、能量等基本概念，不仅揭示了作为物质存在形式的空间 和时间的统一性，而且揭示了各种物理运动形式的统一性：力学运动和电 磁运动的统一性，以及两种运动量度（能量和动量）的统一性。
广义相对论 在多数物理学家还不理解狭义相对论的时候，爱因斯坦
却继续努力把他的理论向前推进。１９０７ 年提出了均匀引力场与均匀加速度 的等效原理。以后经过 ８ 年艰苦的探索，中间得到了他的老同学格罗斯曼 的帮助，应用了黎曼在半个多世纪前建立的曲面几何，终于在 １９１５ 年 １１ 月建立了广义相对论。广义相对论进一步揭示了作为空间和时间统一体的 四维时空同物质的统一关系，揭示了空间和时间不可能离开物质而独立存 在，空间的结构和性质取决于物质的分布，物质之间的引力不过是空间曲 率的一种表现。
光量子论 早在 １９０５ 年 ３ 月，就写了《关于光的产生和转化的一个启 发性的观点》的论文，提出光量子假说，把普朗克的量子概念扩充到辐射 在空间的传播上去。爱因斯坦的光量子论揭示了光的量子本性，光不仅仅 被看成是一种波动，它同时也是一种粒子，是粒子和波的综合。揭示了对 于统计的平均现象，光表现为波动；对于瞬时的涨落现象，光表现为粒子，
从而揭示了微观粒子的波粒二象性。光量子论的提出，也遭到几乎所有老 一辈物理学家的反对，迟至 １９１３ 年普朗克还认为这是爱因斯坦的一个失 误。尽管如此，爱因斯坦还是孤军奋战，坚持贯彻量子论思想。１９０６ 年发 表论文《普朗克的辐射理论和比热理论》，把量子概念扩充到物体内部的 振动上去，成功地说明了低温时固体的比热同温度的关系。１９１６ 年发表论 文《关于辐射的量子理论》，是量子论发展第一阶段的理论总结，它从玻 尔的原子构造假说出发，用统计力学的方法导出普朗克的辐射公式，提出 受激辐射理论。这不仅对 ２０ 年代量子力学的创立有重要作用，也为 ６０ 年 代蓬勃发展起来的激光技术准备了理论基础。１９２４ 年德布罗意的物质波假 说刚提出，就首先得到爱因斯坦的热情支持，而且爱因斯坦立即用来研究 单原子理想气体，同印度青年物理学家玻色合作，提出玻色—爱因斯坦统 计法。由于受了爱因斯坦这项工作的启发，薛定谔才试图去发展德布罗意 理论，终于在 １９２６ 年建立了波动力学。
分子运动论 １９０５ 年的 ４ 月和 ５ 月，爱因斯坦发表了两篇关于分子运 动论的论文，试图通过对悬浮粒子运动（即 １８２７ 年发现的布朗运动）的观 测来测定分子的实际大小。４ 月写的一篇是他向苏黎世大学申请博士学位 的论文。他从事这项研究，是为了解决半个多世纪来科学界和哲学界长期 争论不休的原子和分子是否存在的问题。３ 年后，法国物理学家佩兰以精 密的实验证实了爱因斯担的理论预测，这就以无可辩驳的事实证明了原子 和分子的存在。
现代宇宙学 爱因斯坦在建立广义相对论后，就开始有关宇宙学问题 的探索。１９１７ 年，发表题为《根据广义相对论对于宇宙学所作的考查》的 论文，提出宇宙空间是有限无界的假说，这是现代字宙学的开创性文献。
后来，由于荷兰天文学家德西特和苏联大气物理学家弗里德曼的工作，发 现宇宙空间可能是在不断膨胀着，预见到各个星系之间存在着相互分离（远 退）的运动。这一预见为美国天文学家哈勃于 １９２９ 年发现河外星系谱线的 红移而得到了有力的支持。
统一场论的研究 从 ２０ 年代开始直至晚年，爱因斯坦把主要的科学创 造精力用于统一场论的研究。企图建立一种包括引力场和电磁场的统一理 论，用广义相对论的推广形式来概括所有各种物理运动形式，用场的概念 来解释物质结构和量子现象。他认为这是相对论发展的第三阶段。虽然这 一研究探索当时未取得具有物理意义的结果，但近年来正以新的形式显示
它有着不可估量的生命力。正如爱因斯坦自己在晚年时所说：“我完成不 了这项工作了；它将被遗忘，但是将来会被重新发现。”事实正是如此，
１９６７ 年，巴基斯坦物理学家萨拉姆和美国物理学家温伯格各自独立地提出 了电弱统一理论。电弱统一理论的成功又进一步促进了强、弱和电磁三种 相互作用统一的所谓大统一理论的研究，以及包括引力在内的四种相互作 用统一的所谓超统一理论的研究。
爱因斯坦辐射理论（Ｅｉｎｓｔｅｉｎ’ｓ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｔｈｅ－ｏｒｙ） １９１６ 年爱 因斯坦在一篇关于辐射定律的论文中，首先提出了受激发射的概念。并认 为在辐射场达到稳定时，粒子系统吸收的光子数应等于发射的光子数。假 定粒子系统的高、低能级能量分别为 Ｅ２和 Ｅ１，吸收或发射的光子的能量为 ｈｖ＝Ｅ２－Ｅ１。如果处于高、低能级上的粒子数密度分别为 Ｎ２和 Ｎ１，外界光场 的单色辐射能量密度为ρｖ，则单位体积中在时间间隔 ｄｔ 内从能级 Ｅ１吸收 光子而跃迁到能级 Ｅ２的粒子数为 ｄＮ１２＝Ｂ１２ρｖＮ１ｄｔ，其中比例系数 Ｂ１２称为 吸收系数，Ｗ１２＝Ｂ１２ρｖ称为吸收概率。粒子系统吸收的光子数也等于 Ｂ２１ρ
ｖＮ１ｄｔ。类似地，单位体积粒子系统因受激跃迁在时间间隔 ｄｔ 内发射的光 子数可表示为 Ｂ２１ρｖＮ２ｄｔ，其中 Ｂ２１称为受激辐射系数，Ｗ２１＝Ｂ２１ρｖ为受激 辐射概率。单位体积粒子系统因自发跃迁在时间间隔 ｄｔ 内发射的光子数可 表示为 Ａ２１Ｎ２ｄｔ，其中 Ａ２１称为自发辐射系数。辐射场稳定时，每一种频率 的光子数应保持不变，这要求如下关系成立：
（Ａ２１＋Ｂ２１Ｐｖ）Ｎ２＝Ｂ１２ＰｖＮ１。
假定粒子系统处于热平衡状态，Ｅ２ 和 Ｅ１上的粒子数满足玻耳兹曼分 布：
N N
g
g e E E kT g
g e hv kT
2 1
2 1
2
2 1
= −( − 1) = − / ，
其中 ｇ１和 ｇ２为能级 Ｅ１和 Ｅ２的统计权重，ｋ 为玻耳曼常数。根据普朗 克关于黑体辐射的公式
ρ π
v hv KT
hv
c e
= −
8 1
1
3
3 · / ，
利用上述各式可得到：
A B
hv c B g B g
21 21
3 3 12 1 21 2
8
1
=
=
π ，
， 由此可确定 Ａ２１、Ｂ２１和 Ｂ１２的值。
爱因斯坦固体模型（Ｅｉｎｓｔｅｉｎ ｓｏｌｉｄ ｍｏｄｅｌ） 爱因斯坦发展了普 朗克的量子假设，于 １９０７ 年首次提出了计算固体热容量的模型，这个模型 成功地解释了固体热容量随温度下降的实验事实。
上一世纪根据经典的能量均分定理得到的结论是，固体热容量不随温 度改变，且附合杜隆—珀替定律（Ｃｖ＝３Ｎｋ）。然而在低温下由实验测到的 固体热容量却随温度降低而减小。为了解决这一矛盾，爱因斯坦提出了一 个固体模型：①假设固体晶格中原子的微振动通过引入简正坐标以后可看 成—系列互相独立的简谐振子的振动，而且所有简谐振子的频率ωＤ都相
同。②每一个振子可以沿三个方向振动，整个固体晶格中 Ｎ 个原子共产生 ３Ｎ 个频率为ωＤ的振动。③每一个振子的能级按照量子理论为
εn =n+ h D。
1 2 ω 根据这个模型可得出整个固体热容量为
C Nk kT kT
kT
v
D D
D
=
−
3
1
2
2
η η
η
ω ω
ω exp exp
设θ ω 为爱因斯坦特征温度，热容量于是可表示
E
D
= ηk 为 C Nk
T
T
v T
E E
E
=
−
3 1
2
2
θ θ
θ
exp( / ) (exp( / ) )
上式表明热容量与振动频率ωＤ有关。在高温极限下，Ｔ＞＞θＥ，有 Ｃｖ
≌３Ｎｋ，与经典能量均分定理结果相符。它的物理解释是，当 Ｔ＞＞θＥ，即 ｋＴ＞＞ｈωＤ时，能级间距远小于 ｋＴ，能量量子化效应可忽略。因而可采用经 典近似。在低温极限下，Ｔ＜＜θＥ，有 Ｃｖ≌３Ｎｋ（θＥ／Ｔ）２ｅｘｐ（－θＥ／Ｔ），热 容量 Ｃｖ随温度降低而下降。它的物理解释是，当 Ｔ＜＜θＥ，即 ｋＴ＜＜ｈωＤ时，
能级间距远大于 ｋＴ。由此产生的能量量子化使振子必须获得能量 ｈωＤ才能 发生能级之间的跃迁。但是在低温下，振子依靠热运动能量跃迁到高激发 态的概率很小，平均而言，几乎全部振子都“冻结”在基态，因而对热容 量没有贡献。
爱因斯坦固体模型表明，只有量子理论才能较好地提供对固体热容量 的描述，但是这个模型的理论结果在低温下随温度降低得很快，与实验事 实不符。这是因为爱因斯坦对振子频率作了过分简化的假设。后来德拜修 改了这个模型，进一步发展了固体量子理论。
安培（ＡｎｄｒéＭａｒｉｅ Ａｍｐéｒｅ １７７５～１８３６） 法国物理学家。生于里昂。
少年时期主要跟随父亲学习技艺。他的父亲信奉卢梭的教育思想，供给他 大量图书，令其走自学成才的道路。于是他博览群书，吸取营养，燃起了 对科学的热情，１２ 岁时已掌握了相当多的数学知识。１７９９ 年开始系统研究 数学，并在里昂的布尔学院任教。１８０９ 年任巴黎工艺学校教授。１８１４ 年被 选为帝国学院数学部成员。１８２４ 年起任法兰西学院教授。１８２７ 年被选为英 国皇家学会会员。他还是柏林科学院和斯德哥尔摩科学院院士。
主要贡献在电磁学方面。１８２０ 年，当奥斯特作出电流磁效应的实验 后，他便在当年 ９ 月至 １２ 月间一连发表了四篇高水平的论文：９ 月 １８ 日，
表述了确定电流的磁场对磁针的作用方向的定则，被称为安培定则；９ 月 ２５ 日，发现了两条平行载流导线之间也有相互作用力，当电流方向相同时 相互吸引，当电流方向相反时相互排斥；１０ 月 ９ 日，主要用各种形状的曲 线载流导线，研究了它们的相互作用；１２ 月 ４ 日，阐明了两电流之间的作 用力与距离平方成反比的定律，即著名的安培定律，也是电磁学的一个基 本定律。１９２１ 年，提出分子电流假说，即一切磁相互作用都可归结为隐藏 在物体内部的所谓分子电流的相互作用，每一个分子电流相当于一个平面
磁体——一个小薄磁片；电流从分子的一端流出，通过分子周围空间由另 一端注入；非磁化的分子的电流呈均匀对称分布，对外不显示磁性；当受 外界磁体或电流影响时，对称性受到破坏，显示出宏观磁性，这时分子就 被磁化了。从而最先指出了电过程和磁过程之间的紧密的“起源”联系，
结束了磁是一种特殊物质的观点，使电磁学开始走上全面发展的道路。１８２２ 年，发现载电流螺线管的磁效应，得出如下结论：通电流的螺线管相当于 一个永磁铁。提出在螺线管内部放置软铁制成的铁芯来加强磁场。试图建 立一个全面的电动力学的理论，发表了《电动力学的观察汇编》。１８２７ 年，
发表了《电动力学现象的数学理论》，这是电磁学发展史上一部重要的经 典论著。在电磁理论基础上曾提出过电报的设想，建议用 ２６ 根导线对应 ２６ 个字母，用以传递信息，为电报的发展作出一定的贡献。
安培定律（Ａｍｐｅｒｅ ｌａｗ） 亦称“安培环路定律”。描述稳恒磁场性 质的定理之一。稳恒磁场中，磁场强度沿任意闭合回路的环流等于该回路 所包围的、传导电流的代数和，即
∮ＬＨ·ｄｌ＝ΣＩ
式中电流的正负规定为：电流方向与回路线积分的环流方向呈右手螺 旋关系时，电流强度取为正值，反之取为负值。Ｈ 是线元 ｄｌ 所在处的磁场 强度，既包含回路内电流的贡献，也包含回路外电流的贡献。
安培定律是毕奥－萨伐尔定律和磁场叠加原理的必然结果，它表明稳恒 磁场是有旋场。使用安培定律，可以方便地计算某些对称分布的载流体系 的磁场，如“无限长”直载流导线，“无限长”均匀载流圆柱面、圆柱壳、
圆柱体，以及罗兰环等。
安培定则（Ａｍｐｅｒｅ ｒｕｌｅ） 表示电流和由它引起的磁场之间方向关 系的定则。由法国物理学家安培总结得出，故名。是右手螺旋定则在电流 产生磁场方面的特例。
例如：①直线电流磁场。设想用右手握住载流导线，伸直拇指。若拇 指指向电流方向，那么弯曲的四指即表示磁场的环绕方向（图 １）；②螺 线管电流磁场。设想用右手握住螺线管，使弯曲的四指表示电流的环绕方 向，则伸直的拇指所指方向即为螺线管内部磁场的方向（图 ２）；③圆线 圈电流磁场。设想用右手弯曲的四指表示圆线圈中电流的环绕方向，则伸 直的拇指所指的方向即为轴线上磁场的方向（图 ３）。
安培计（ａｍｍｅｔｅｒ）是测量电流的电表。在中学里都使用指针式安培计。
安培计有两个重要参数：量程电流和安培计的内阻，通常分别用 Ｉｇ和 Ｒｇ 表示。Ｉｇ与电表的构造有关，特别磁短路的调节，可使 Ｉｇ有 １０％～１５％的变 化；Ｒｇ为电表动圈的阻值，通常是定值，能用表外增加电阻的方法，使电 表内阻增加，但不能使内阻减小，除非电表的量程电流变大，即灵敏度降 低。安培计有“＋”、“－”两个接线端钮的则是直流安培计，在量测电流 时，要注意“＋”是流进端，“－”是流出端，即串接在测量电路里。
■图 １ 长直载流导线的磁场 图 ２ 载流螺线管的磁场
■图 ３ 圆电流轴线上的磁场
安培计通常是电流计扩大量程后成为各种量程的电流测量仪器。扩大 电流量程有如下两种方法。一种是单电阻并联法（如图 １），另一种是多
电阻串并联法（如图 ２）。图中 Ｉ１、Ｉ２和 Ｉ３为三种量程的安培计，更多量 程的设计可仿此法，不难画出来。
■图 １ 单电阻并联法
根据简单计算，单电阻并联法得到的安培计量程电流为：
Ｉｍ＝Ｉｇ（１＋Ｒｇ／Ｒｓｍ）；
其等效内电阻为：
R m R R R R
R R
i g sm
g sm
g sm
= =
‖ + 。
根据简单计算，多电阻串并联法得到的安培计量程电流和等效电阻分 别为：
■图 ２ 多电阻串并联法
I I R R R R R
g R
a 1
0 1 2 3
1
= + + + +
， Ｒｉｌ＝Ｒ１‖（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ０＋Ｒｇ）；
I I R R R R R
R R
g a 2
0 1 2 3
1 2
= + + + +
+
； Ｒｉ２＝（Ｒ１＋Ｒ２）‖（Ｒ３＋Ｒ０＋Ｒｇ）；
I I R R R R R
R R R
g a 3
0 1 2 3
1 2 3
= + + + +
+ +
； Ｒｉ３＝（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）‖（Ｒ０＋Ｒｇ）。
Ｒ０为补偿电阻，使 Ｒｇ＋Ｒ０为某一合适值。
安培力（Ａｍｐｅｒｅｆｏｒｃｅ） 载流导体在磁场中所受到的作用力。由法 国物理学家安培首先通过实验总结得出其规律，故名。电流磁效应的发现 促使安培致力于电磁力的研究。１８２１～１８２５ 年间，他设计了一系列精巧的 实验，研究电流间的相互作用。他发现载流直导线在匀强磁场中受到的作 用力的大小为
Ｆ＝ＩＬＢｓｉｎα，
式中 Ｌ 为直导线长度，Ｉ 为电流强度，Ｂ 为磁感应强度，α为电流方向 与磁感应强度 Ｂ 方向间的夹角。力的方向由左手定则（电动机定则）确定。
经进一步分析可得出基本的表示电流元受力的公式（安培力公式）：
ｄＦ＝Ｉｄｌ×Ｂ。
这样，任意形状的载流导体在稳恒磁场中受到的作用力，原则上都可 以通过上式利用积分计算求得，即
Ｆ＝∫ＬＩｄｌ×Ｂ，
或
Ｆ＝∫ｖ（ｊ×Ｂ）ｄＶ，
式中 ｊ 是电流密度，ｄＶ 是载流体系的体积元。
安培力实质上是运动电荷在磁场中受到的力。当电流流经导体时，作 漂移运动的自由电子受到洛伦兹力作用，获得与电流方向垂直的横向动 量。在电子与固体晶格的频繁碰撞中，这种动量不断传递给晶格，宏观上 即表现为载流导体受到侧向力的作用，这就是安培力。
安培力作用是各种电动机的基本工作原理。输给电动机电枢线圈的电 流，在永磁体或电磁铁的磁场中受到安培力作用，形成使线圈转动的力矩。
转动的电枢线圈带动各种工作机械，从而实现电能向机械能的转化。各种 磁电式电表也是根据安培力原理制成的装置。此外，在由于电磁感应使金 属体内出现涡电流的情况下，涡电流在磁场中同样要受到安培力作用。由 此又形成了电磁驱动和电磁阻尼等多种应用。
安全电压（ｓａｆｅｔｙ ｖｏｌｔａｇｅ） ３６ 伏及其以下的电压。一般情况下，
这种低电压不会对人体造成触电伤害，故名。我国采用的安全电压标准有 ３６Ｖ 和 １２Ｖ 两种。在潮湿环境下作业，存在易燃、易爆气体等特别危险区 域的局部照明，携带式电动工具等，如无特殊安全装置和安全措施，均应 采用 ３６Ｖ 安全电压。在金属容器、隧道、矿井内使用的手提电动工具或照 明灯等，常采用 １２Ｖ 安全电压。
安全用电（ｓａｆｅｔｙ ｉｎ ｕｓｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ） 正确利用电能，防止 电气事故，降低其危害，保障人身和设备安全的各种原理、方法、制度等 的总称。发生电气事故，不仅会损坏设备，而且容易引起火灾；发生人身 触电事故，轻则引起肌体和心理伤害，重则立即导致死亡。故安全用电一 直是安全生产的重要方面，而且随着家用电器的普及，其重要性更为突出。
电流对人体的危害 电流对人体的危害与电流流经的途径、电流的强 弱和频率以及持续时间的长短等因素有关。实验表明，２５～３００Ｈｚ 的交流 电对人体伤害最甚。在这种频率下，成年男子和女子开始引起触电感觉的 电流分别约为 １．１ｍＡ 和 ０．７ｍＡ。触电后能自主摆脱电源的最大电流值分别 约为 １０ｍＡ 和 ６ｍＡ。电流超过 ３０ｍＡ，便会引起人体心脏跳动不规则，继而引 起心室颤动，伴有强烈痉挛或昏迷。超过 １００ｍＡ 的电流将使心脏立即停止 跳动而导致死亡。人体电阻的大小决定于皮肤干湿情况、触电面积的大小 以及触电方式和持续时间等因素，其值可在数百至数十万欧姆间变化。使 用或修理带电电器时，双手要保持干燥，也不要赤脚站立在地面上，以便 使人体有较大的电阻，万一发生触电时可减小通过人体的电流。在特别潮 湿等环境下的作业和某些携带式电动工具中，规定使用安全电压，以便保 证即使触电也不会产生引起伤害的电流流过人体。
触电方式 在普遍采用的三相四线制低压供电方式中，触电方式分两 相触电和单相触电。前者是人体同时触及三相电源中的两根端线时引起的 触电。此时线电压直接作用于人体，是极为危险的情形。后者是人体触及 一根端线时的情况。若电源中性点接地，则在触电点与地面间存在相电压，
此时的危险程度决定于触电点与足底地面间的人体电阻。若足底与地面导 通，情况就很危险。若中性点不接地，危险程度决定于触电端线与大地间 的电阻、大地与中性点之间的分布电容容抗以及触电点与地面间的人体电 阻等因素。触电的另一种方式是在高压区域内，这时人体可能会被电弧或 电流灼伤，甚至导致死亡。
接地与接零 将电器设备的某一部分通过导线与埋入地下的接地体 相连接称为接地。与三相四线制电网中性线相连接称为接零。由于绝缘损 坏、焊接脱落等原因，可能使本来不应带电的机壳、机座等与端线连通而 带电，人体触及这些部分就会触电。预防这种触电的接地和接零称保护接 地和保护接零。对于中性点不接地的电网（民用电大多如此），电器设备 的金属外壳、框架等应保护接地，接地电阻值按国家规定应小于 ４～１０Ω。
在某些采取中性点接地的供电网络中，则不能采取保护接地，而须采取保 护接零。
高压防护 使用 １０ｋＶ 以上的电器设备时，无防护措施的人员不宜靠 近，以防止人体与高压带电体间的空气击穿放电，灼伤人员甚至导致触电 死亡。发生高压线断落地面时，人员不能靠近；万一处于落地点附近，只 能缓慢连续移动双足离开危险区域，不能大步跑开，以防跨步电压造成触 电。大电流供电系统万一发生紧急情况，不能靠近开关直接用手拉闸切断 电源，以防强大的感应高压击穿空气，灼伤人体甚至电击死亡。
静电防护 静电主要由摩擦或感应而生成，其危害主要在于能引起可 燃气体、液体或粉尘等爆炸起火，或使人体遭受电击等。随着电子工业，
特别是微电技术的发展，静电使元器件损伤甚至毁坏，引起计算机和元器 件的误动作等，也日益突出，已引起广泛重视。可采取接地、中和、泄漏 等方式消除有害静电，如架空管道、机轴、辗磨设备等均须接地，运油车 等则采用悬链接地，某些车间用喷雾增湿以有利静电释放等。在微电技术 中，则通过穿戴防静电衣、帽、手套、鞋袜，喷涂特制油漆，建立防静电 系统等，以对付静电危害。
事故急救 发生电气事故或火灾时，切不可在未切断电源的情况下喷 水救火，否则将导致更严重的后果。发生人员触电事故时，如不能立即切 断电源，应使用干燥木杆、竹竿等将电线或带电体挑离或击离人体，切不 可靠近触电者或用手拉触电者，以防止连带触电。触电者被救离后，如出 现休克、昏迷等情况，应即施行人工呼吸或胸外心脏挤压等紧急救护，并 迅速找医生或送医院救治。
安全用电规章制度 电气事故和触电事故的发生大多是由于缺乏安 全用电知识或疏忽大意而发生的。必须加强安全用电知识的学习和宣传教 育。同时，国家和各行业、单位应根据实际情况，制定安全用电行政法令、
法规和制度。对输电线路的设置、维护、检修，电气设备的安全规定、安 全指标及其安装、验收、维修和操作等，都有通用的规定。行业和单位还 应根据行业特点作某些特殊的操作性规定。操作、检修和管理人员必须学 习、掌握这些规章制度，并通过必要考核，才能上岗工作。
昂内斯（Ｈｅｉｋｅ Ｋａｍｅｒｌｉｎｇｈ Ｏｎｎｅｓ １８５３～１９２６） 荷兰物理学家。
生于格罗宁根。就学于格罗宁根大学。１８７９ 年获博士学位。１８８２ 年任莱顿 大学实验物理学教授，在这里创建了莱顿实验室，是世界著名的低温研究 中心之一。１９１６ 年被选为英国皇家学会会员，１９２０ 年被选为法国科学院院 士。
昂内斯是超导现象的发现者，获 １９１３ 年诺贝尔物理学奖。早年主要从 事对液体和气体在较大范围内的性质的研究。后来集中精力钻研低温下的 性质。１９０８ 年，成功地实现将最后一个被认为是永久气体的氦气液化。１９１１ 年，在检测纯水银的低温电阻时，发现随着温度下降至 ４．１７Ｋ 时电阻突然 消失。在当时实验条件下，要用仪表测量去证实达到零电阻是不可能的，
为此设计了一个精巧的实验：将一个金属环放在磁场中，使它们冷却到临 界温度以后，然后撤去磁场，结果环内的感生电流会持续流动下去。１９１２ 年，继续进行广泛深入的研究，发现锡和铅也有这样的现象。１９１３ 年，明 确把这种现象称为超导电性。从此，诞生了超导物理学这一门新学科，开 辟了现代物理学研究的一个新领域。１９１４ 年，产生利用超导体做成的线圈
来产生强磁场的愿望，但出乎他的意料，超导体在通上不大的电流后，超 导电性就立即消失。由此发现超导体的临界磁场，并利用超导闭合线圈的 实验，初步确定了超导体电阻的上限。直到本世纪 ６０ 年代，人们发现了可 以在很高的磁场和很大电流下仍保持超导电性的“第Ⅱ类超导体”从而实 现了昂内斯当年的愿望。
奥斯特（Ｈａｎｓ Ｃｈｒｉｓｔｉａｎ Ｏｅｒｓｔｅｄ １７７７～１８５１） 丹麦物理学家。
生于鲁兹克宾。１７９４ 年考入哥本哈根大学，１７９９ 年获哲学博士学位。
１８０１～１８０３ 年，先后到德国和法国游学，受到康德和谢林关于自然力统一 的哲学思想的熏陶。１８０６ 年起任哥本哈根大学物理学教授。１８２１ 年当选为 英国皇家学会会员。１８２３ 年被选为法国科学院院士。１８２９ 年创办了综合技 术研究所，并任所长。
主要贡献是发现电流磁效应。自从 １８ 世纪 ８０ 年代末，库仑根据电荷 可以传导、磁荷不能传导的事实进一步肯定电和磁是不同的实体以后，当 时的物理学家如安培和毕奥都认为电和磁不会有任何联系。可是，奥斯特 在康德和谢林哲学的指导下，于 １８０７ 年就宣称，他正在研究电和磁的相互 联系。１８１２ 年，在其《关于化学定律的见解》一文中，再次提出了电和磁 存在着相互联系的问题。１８２０ 年，在一次讲课后，观察到通电导线会使附 近的磁针发生偏转的现象，发现了电流的磁效应。经过持续三个月的研究，
于 １８２０ 年 ７ 月 ２１ 日正式公布该项发现。从而彻底否定了那种不正确的观 点，深刻揭示了电与磁的本质联系，打开了电磁学发展的大门，在欧洲引 起极大的反响。１８２２ 年，首次测得水的可压缩性的精确数据。１８２３ 年，在 对温差电偶接头进行研究时，发现这种接头在很低的电位差下，能产生较 大的电流。４０ 年代末，对抗磁体进行研究，试图用反极性和反感应效应来 解释物质的抗磁性。
奥斯特 实验（Ｏｅｒｓｔｅｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ） 显示电流周围存在磁场的实 验，又称“电流磁效应实验”。１８２０ 年丹麦物理学家奥斯特通过这一实验 首先发现了电流的磁效应。奥斯特的实验装置是在伽伐尼电池的两极间接 上一根铂丝，铂丝正下方放置一枚小磁针。电源接通后，发现磁针轻微晃 动，最后停在与铂丝相垂直的方向。若改变电流方向，小磁针的偏转方向 也随之改变。这就说明了电流对小磁针有磁力作用。
奥斯特实验以前，电现象和磁现象一直被当作两种截然不同的物理现 象来研究，许多科学家如库仑、安培和毕奥等都认为电和磁之间没有任何 联系。但深受康德哲学思想影响的奥斯特相信自然界的各种相互作用应具 有某种统一性，特别是电和磁之间应当有某种联系。为此，他坚持进行各 种实验探索，终于取得了成功。阐述实验成果的论文于 １９２０ 年 ７ 月 ２１ 日 发表，立即引起了轰动，并迅速地在当时欧洲大陆激起了一股研究电流磁 效应及其应用的热潮。奥斯特实验第一次揭示了电现象和磁现象之间的联 系，为统一的电磁学的建立奠定了基础。
Ｂ
β射线（β－ｒａｙ） 放射性原子核所发出的电子流（或正电子流）。
这种电子的动能可达几兆电子伏以上。由于电子的质量小，速度大，通过 物质时不易使原子电离，能量损失比较慢，因而与α射线相比，β射线具 有较大的穿透本领和较小的电离作用。例如具有 ５０ 万电子伏能量的β粒子 在空气中可前进约 １．５ 米，而具有相同能量的α粒子在空气中仅可前进约 ３ 毫米。在相同条件下，β射线电离作用所产生的离子对约等于α射线的 千分之一。
ＢＡＳＩＣ 语 言 （ ＢＡＳＩＣＬａｎｇｕａｇｅ ） 是 全 称 Ｂｅｇｉｎｎｅｒ ’ ｓＡｌｌ－
ｐｕｒｐｏｓｅＳｙｍｂｄｉｃＩｎｓｔｒｕｅｔｉｏｎＣｏｄｅ（初学者通用符号指令代码）的缩写。
ＢＡＳＩＣ 语言的主要特点为：①小巧灵活，简单易懂，使用方便，适于在小 型和微型计算机上进行小型的科学计算；②具有会话功能，即计算机与使 用者构成双方交流，能彼此提出问题和回答问题；③具有台式计算机运算 命令，能实现台式机的功能；④具有字符串操作与外部设备通讯的特殊功 能，从而使 ＢＡＳＩＣ 语言能够进行数据处理和实时控制；⑤ＢＡＳＩＣ 语言编写 的程序在执行时是通过机内的软件“解释程序”逐句进行解释执行的，每 执行一次，从头到尾解释一遍，因此速度较慢。现在有的软件能将 ＢＡＳＩＣ 程序编译后成为计算机的机器语言，每次执行几乎用不到“解释”，所以 速度大大提高。
ＢＡＳＩＣ 语言虽然简单，但内容并不贫乏，正在逐渐发展，功能增强，
字符串操作、矩阵运算和函数处理等功能是其他语言所没有的。
符号在 ＢＡＳＩＣ 语言中，有以下字母、数字及符号。
字母：ＡＢＣ…ＸＹＺ 数字：０１２…７８９
标点符号：．（小数点），（逗号）；（分号）（ ）（圆括号）“”
（引号） （空格）
算术运算符：＋－＊（乘）／（除）↑（乘幂）
关系符：＜＞＝＜＝（小于等于）＞＝（大于等于）＜＞（不等于）
类型说明符：￥
变量 包括简单变量和下标变量。简单变量由一个字母或者一个字母 后面跟一个数字组成。下标变量由简单变量加上一个含有相应下标的圆括 号来表示，如 Ｘ（０）ｘ（１）ｘ（２）ｘ（３）ｘ（４），也称为数组 Ｘ，
具有五个下标变量。还有一种有两个下标的下标变量也称为双下标变 量，例如
Ａ（０，０） Ａ（０，１） Ａ（０，２） Ａ（０，３）
Ａ（１，０） Ａ（１，１） Ａ（１，２） Ａ（１，３）
Ａ（２，０） Ａ（２，１） Ａ（２，２） Ａ（２，３）
Ａ（３，０） Ａ（３，１） Ａ（３，２） Ａ（３，３）
通常称 Ａ 为数组名， Ａ（Ｉ，Ｊ）中的 Ｉ 为下标 １，Ｊ 为下标 ２，中间用 逗号分开。
表达式 算术表达式与算术式子基本相同，但乘号（＊）不能省略，
例如：Ａ＊Ｂ。只允许用圆括号，要注意左括号数应等于右括号数；不允许两 个运算符相邻，如 ３ 乘以－２，要写成 ３＊（－２）。
