《從波動(dòng)方程到無(wú)線電》閱讀材料

　　波動(dòng)方程經(jīng)過(guò)修正后能夠處理更加復(fù)雜和混亂的現(xiàn)象，如地震。成熟的波動(dòng)方程讓地震學(xué)家能夠探測(cè)到我們腳下數(shù)百英里處的情況，這個(gè)領(lǐng)域最大的成就將是預(yù)測(cè)地震和火山噴發(fā)的可靠方法，而目前正在研究的諸多方法都是基于波動(dòng)方程的。

　　但波動(dòng)方程影響最深遠(yuǎn)的產(chǎn)物來(lái)自對(duì)麥克斯韋電磁方程的研究。1820年，大多數(shù)人還在用蠟燭和燈籠照明，如果要發(fā)送信息，你就得寫信。100年之后，家中和街道都有了電燈，電報(bào)則意味著可以發(fā)送跨越大洲的信息，人們甚至開(kāi)始通過(guò)電話與人交談了。

　　這場(chǎng)社會(huì)和技術(shù)革命是由兩位科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)所引起的。1830年左右，邁克爾•法拉第建立了電磁學(xué)基礎(chǔ)物理理論。當(dāng)時(shí)，絕大多數(shù)致力于電和磁方面研究的物理學(xué)家都在尋找與萬(wàn)有引力類似的東西，他們認(rèn)為這是一種在間隔一定距離的物體之間發(fā)生作用的力。法拉第則不這么認(rèn)為：他假設(shè)電和磁這兩種現(xiàn)象都是遍布在空間中的場(chǎng)，隨著時(shí)間的變化而變化并能夠通過(guò)它們所產(chǎn)生的力而被探測(cè)到。

　　麥克斯韋通過(guò)模擬流體運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)重建了這些公式。到1864年，麥克斯韋已經(jīng)寫出了4個(gè)方程式，描述電場(chǎng)和磁場(chǎng)間基本的相互作用。他通過(guò)對(duì)方程式進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的處理，成功得到了波動(dòng)方程并推導(dǎo)出光肯定是一種電磁波。這本身就是一個(gè)大新聞，因?yàn)閺奈从腥讼氲竭^(guò)，光、電和磁之間存在這樣的重要聯(lián)系。不僅如此，麥克斯韋的方程式催生了一個(gè)激動(dòng)人心的預(yù)言——所有波長(zhǎng)的電磁波都應(yīng)當(dāng)存在。一些波長(zhǎng)超過(guò)我們所能看到的電磁波將改變這個(gè)世界：它們就是無(wú)線電波。

　　1887年，海因里希•赫茲從實(shí)驗(yàn)上證明了無(wú)線電波的存在，但他沒(méi)有意識(shí)到它們最具革命性的用途。如果在這樣的波上加入信號(hào)，那么你就可以和世界對(duì)話。尼古拉•特斯拉、伽利爾摩•馬可尼和其他一些人將這一夢(mèng)想變成了現(xiàn)實(shí)，而現(xiàn)代通訊的全套裝備——從無(wú)線電和電視到雷達(dá)以及手機(jī)使用的微波通訊——都自然而然地隨之而來(lái)了，而這些都是源自4個(gè)方程式和一些簡(jiǎn)單的計(jì)算。麥克斯韋的方程式不光改變了世界，它們還打開(kāi)了一個(gè)新的世界。

　　(節(jié)選自伊恩·斯圖爾特《主宰你生活的七個(gè)方程式》，有刪改)

　　《從波動(dòng)方程到無(wú)線電》閱讀題目

　　小題1:下面關(guān)于“波動(dòng)方程”的表述，正確的一項(xiàng)是( )(3分)

　　A.波動(dòng)方程是一種簡(jiǎn)化方程式，它表明弦的任何一小段的加速度與其所受到的拉力成正比。這是簡(jiǎn)單數(shù)字比率產(chǎn)生和諧音符的主要原因。

　　B.波動(dòng)方程讓很多科學(xué)家得到啟示，但它影響最深遠(yuǎn)的還是對(duì)麥克斯韋電磁方程的研究，以至隨后產(chǎn)生的無(wú)線電和電視到雷達(dá)以及手機(jī)使用的微波通訊都與它有間接的關(guān)系。

　　C.波動(dòng)方程能夠幫助地震學(xué)家探測(cè)到我們腳下數(shù)百英里處的情況，并處理更加復(fù)雜和混亂的現(xiàn)象，如地震。

　　D.波動(dòng)方程的發(fā)現(xiàn)最早來(lái)自于古希臘的畢達(dá)哥拉斯學(xué)派，他們發(fā)現(xiàn)如果兩根同類型、同拉力的弦的長(zhǎng)度為簡(jiǎn)單比，共同彈奏時(shí)就會(huì)產(chǎn)生極為和諧的音符。

　　小題2:下列對(duì)原文有關(guān)內(nèi)容的分析和概括，恰當(dāng)?shù)囊豁?xiàng)是( )(3分)

　　A.麥克斯韋的4個(gè)方程式，描述了電場(chǎng)和磁場(chǎng)間基本的相互作用，還催生了一個(gè)激動(dòng)人心的預(yù)言——所有波長(zhǎng)的電磁波都應(yīng)當(dāng)存在。無(wú)線電波將改變這個(gè)世界。

　　B.1864年，麥克斯韋已經(jīng)寫出了4個(gè)方程式，并由此推導(dǎo)出光肯定是一種電磁波，首次證明了光、電和磁之間的重要聯(lián)系。

　　C.絕大多數(shù)致力于電和磁方面研究的物理學(xué)家認(rèn)為間隔一定距離的物體之間存在一種發(fā)生作用的力。法拉第卻認(rèn)為，電和磁這兩種現(xiàn)象都是遍布在空間中的場(chǎng)，會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化并能夠通過(guò)它們所產(chǎn)生的力而被探測(cè)到。

　　D.海因里希•赫茲證明了無(wú)線電波的存在，卻沒(méi)有意識(shí)到它們的對(duì)話用途，是尼古拉•特斯拉、伽利爾摩•馬可尼和其他一些人將它變成了現(xiàn)實(shí)。

　　小題3:從全文看，下列表述不符合作者觀點(diǎn)的一項(xiàng)是( )(3分)

　　A.我們生活在波的世界里，波無(wú)處不在。通常情況下絕大多數(shù)數(shù)學(xué)家和科學(xué)家們都會(huì)想到波。

　　B.如果弦的任何一小段的加速度與其所受到的拉力成正比，就會(huì)產(chǎn)生和諧音符，這意味著頻率不成簡(jiǎn)單比的波會(huì)產(chǎn)生噪音。

　　C.波動(dòng)方程對(duì)人類社會(huì)的影響是巨大的，它不但引起了社會(huì)和技術(shù)革命，改變了世界，還為我們打開(kāi)了一個(gè)新的世界。

　　D.在地震學(xué)領(lǐng)域，波動(dòng)方程將是預(yù)測(cè)地震和火山噴發(fā)的可靠方法，目前正在研究的諸多方法都是在它的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。

　　《從波動(dòng)方程到無(wú)線電》閱讀答案

　　小題1:B

　　小題1:A

　　小題1:C

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