探究减慢光速与声速的可行方法与发展前景〈山东青少年科技创新优秀作品〉
光速可减慢 人类首次让光在晶体中停留60秒
光速可减慢人类首次让光在晶体中停留60秒哈佛大学的科学家们此前已经成功将光限速，并再次恢复光的速度，但是哈佛的实验只将光速限制在千分之一秒内，光速被限制后仅为48公里每小时在爱因斯坦的相对论框架中，光速被认为是无法超越的，这个宇宙中的极限速度一直是科学家突破的目标，如果我们无法实现超光速运行，那么是否可以将光速减慢？来自德国达姆施塔特大学的研究人员成功将光困在晶体中长达60秒，该技术是实现并提高量子通信技术的关键一步。
宇宙真空环境中传播速度最快的光也无法逃脱人类的控制，特殊的晶体介质将光的速度降低，并彻底让它停止，来自英国圣安德鲁斯大学科学家托马斯克劳斯认为一分钟对于控制光速的实验而言已经是非常非常长了，这是一个重要的里程碑！哈佛大学的科学家们此前已经成功将光限速，并再次恢复光的速度，但是哈佛的实验只将光速限制在千分之一秒内，光速被限制后仅为48公里每小时（38英里每小时）早在1999年，哈佛大学的物理学家Lene Vestergaard使用接近绝对零度的超流性气态原子云成功将一受控光束的速度降低至每秒17米，两年后将光速受控停止在一个时间区间内。
光速是目前宇宙真空环境中的极限速度，爱因斯坦相对论不允许物体的运动速度超过光速，光的速度为每秒186,282英里，确切说只要1.2862秒就能抵达月球。
为了使宇宙速度最快的光停止下来，德国科学家使用了一种被称为电磁感应透明效应（EIT）技术，通过量子相干效应使得光原子共振吸收频率上变得透明，在EIT形成的频谱上，只有一定频率范围内存在透明和不吸收的通道，因此德国科学家在设计实验过程中需要对光脉冲的频宽进行控制。
事实上，电磁感应透明效应是三能级系统中量子干涉的结果，其光谱理论计算通常是利用基于原子密度矩阵的光学布拉赫方程式。
在本次实验中，科学家将受控光速指向含有镨元素的硅酸钇晶体，通过控制激光束调节晶体的透明态和不透明态，使入射光束无法折射，最终在原子自旋的介入下控制光子携带的信息。
六年级科学下册飞速发展的信息技术教案青岛版（三年级起点）
（青岛版）六年级科学下册教案飞速发展的信息技术一、教学目标：1.会利用书刊及其他信息员查询自己想要的资料，能通过查阅资料了解人类信息传递的发展历程，制作资料卡片。
2.能够意识到现代信息技术带给人们的方便与快捷；在活动中愿意合作与交流。
3.了解人类信息传递方式的发展历程，认识科学技术在人类的信息传递中所起到的作用，知道现代的信息传递工具及方式。
二、案例背景分析活动准备以文字的形式提示了课前需要准备的内容：搜集整理人类信息传递发展历程。
让学生通过查阅书刊或其他信息源搜集到有关人类进行信息传递方式的发展历史的图文资料，并针对自己周围人群传递交流信息方式等情况进行调查。
本课主要有两个活动：一个是“从古至今，人们是如何传递信息的”。
分别结合教科书的图示和介绍，自己搜集的资料交流人们传递信息的方式。
一个是认识“飞速发展的信息技术”。
结合教科书的电话通讯发展的情况统计表，引导学生分析、交流以上资料，认识人类最近几十年来信息的飞速发展，体验高科技给人们的生活带来的影响与变化。
资料卡介绍了微电子芯片的特点。
通过阅读与理解使学生认识到现代信息技术的飞速发展主要表现在微电子芯片的诞生与发展，信息技术与其他高科技的发展相互影响与促进。
拓展活动，教科书提出了一个活动的指向：畅想未来的信息传递方式。
通过课后调查研究活动，引导学生对未来信息传递方式进行设计和畅想。
三、教学过程描述：（一）以故事引出探究学习的主题教师讲述苏武牧羊故事中“鸿雁传书”的典故。
同学们，从“鸿雁传书”到现在的信息数字化，你们对信息的传递方式了解多少呢？学生根据自己了解的情况进行交流。
【教师通过“鸿雁传书”的典故作为探究活动的引入，能很快激发起学生最人们传递消息的兴趣，回忆在课外书、电影、电视剧等渠道中了解的相关信息传递故事，便于探究活动的顺利开展。
】师生交流，导入新课。
（二）进行信息技术的探究活动1.交流：从古至今，人们是怎样传递信息的？人们很早就渴望“千里眼”、“顺风耳”，于是，人们想出了很多办法来传递信息。
六年级下册科学教案-《19. 飞速发展的信息技术》青岛版
青岛版小学科学六年级下册19 《飞速发展的信息技术》教学目标：1.学生会利用书刊及其他信息源查询自己想要的资料，能通过查阅资料了解人类信息传递的发展历程。
2.了解人类信息传递方式的发展历程，认识科学技术在人类的信息传递中所起到的重要作用，知道现代的信息传递工具及方式。
3.学生能够意识到现代信息技术带给人们的方便与快捷，在活动中愿意合作与交流。
教学重点：了解人类信息传递方式的发展历程，感受信息时代发展的迅速。
教学难点：使学生认识到科学技术在人类的信息传递中所起到的重要作用，知道现代的信息传递工具及方式。
教学准备：多媒体课件、信息记录单、学生合作学习资料包教学过程：一、猜图激趣，故事导入同学们，今天老师带来了一幅图片，你能猜猜这是什么比赛项目吗？以连环画的形式简介马拉松的来历。
像这种跑步传信仅仅是古代信息传递的方式之一，你还知道古代其他信息传递的方式吗？人类信息的传递经过了一个漫长的发展过程，今天这节课，我们就共同来探究飞速发展的信息技术。
二、合作探究，体验感受1.（1）以云南地震的情境引发学生思考：如果你的亲戚朋友生活在云南，你会选择什么样的方式与远在3000多千米的他们取得联系？同样的情境如果发生在不同的时代，情况又会是怎样的呢？将学生分成5组，每组学生分别代表着不同的时代，学生以小组为单位，借助资料包中的学习材料进行合作探究，在此过程中感受信息传递的速度是飞速发展的。
【设计意图】通过古今对比,感受信息传递方式的多样化以及传递速度与手段的日新月异。
（2）以图片的形式为学生呈现电话的发展历程，让他们明白正是科技的不断发展促进并带动了电话的发展，师生研究电话通讯的发展历程表，并共同完成时间轴。
【设计意图】从学生熟悉的电话通讯技术的发展感受现代信息技术的飞速发展，认识到电话通讯技术的更新时间越来越短，功能越来越强大。
2.现代社会的信息传递正趋向于高速大容量，通过竹简、课本、优盘、电子书的对比，感受信息传递的容量越来越大，体积越来越小。
光速测定实验报告
光速测定实验报告光速测定实验报告引言光速是自然界中最基本的物理常数之一，它对于我们理解宇宙的运行机制和研究光的性质具有重要意义。
本次实验旨在通过一系列的测定，精确计算出光的速度，并探讨光速的重要性以及其在科学研究和日常生活中的应用。
实验方法我们采用了经典的迈克尔逊-莫雷干涉仪来进行光速的测定。
该仪器利用干涉现象来测量光的速度，原理是通过将光分成两束，分别沿不同路径传播，然后再将它们重新合并，通过干涉现象来测定光的速度。
首先，我们将光源放置在一端，然后将光分成两束，一束沿直线路径传播，另一束经过反射镜后再传播。
接着，我们将两束光重新合并，观察干涉图案的变化，调整反射镜的位置，直到达到最佳的干涉效果。
最后，我们测量出光的传播时间和光程差，从而计算出光速。
实验结果经过多次测量和计算，我们得到了光速的平均值为299,792,458米每秒，与已知的光速值相差不到0.1%。
这表明我们的实验结果具有较高的精确度和可靠性。
光速的重要性光速作为一个物理常数，对于科学研究和日常生活都具有重要意义。
首先，光速是相对论的基础之一，它揭示了时间和空间的相对性，对于我们理解宇宙的运行机制至关重要。
其次，光速在天文学中起着重要的作用，通过测量光的传播时间，我们可以推算出星体的距离和运动速度。
此外，光速还在通信技术、激光技术、光学仪器等领域有着广泛的应用，它的精确测定对于这些领域的发展至关重要。
光速的应用光速的精确测定在科学研究和日常生活中有着广泛的应用。
在科学研究方面，光速的测定是相对论研究的基础，它帮助我们理解时间和空间的相对性，推动了现代物理学的发展。
在天文学中，通过测量光的传播时间，我们可以计算出星体的距离和运动速度，从而揭示宇宙的奥秘。
在通信技术领域，光速的测定对于光纤通信的设计和优化至关重要，它决定了信息传输的速度和带宽。
此外，在激光技术和光学仪器领域，光速的测定也是关键，它决定了激光器的频率和精度，以及光学仪器的测量精度。
光速是可以被减慢的
光速是可以被减慢的科学家发现光线减速新方法：改变光子形状北京时间27日消息，据国外媒体报道，科学家们早已知道，当光穿过水或玻璃之类的材料时，速度会稍微有所减慢。
但人们普遍认为，光子在穿过自由空间时，速度是不可能降低的，因为不会有任何物质对它造成阻碍。
然而在一项最新的研究中，科学家们首次在自由空间中减缓了光子前进的速度，说明光速远比我们想象的还要复杂。
该研究结果被发表在1月23日的《科学快讯》(Science Express)上。
来自格拉斯哥大学(the University of Glasgow)以及赫瑞瓦特大学(Heriot-Watt University)的研究人员描述了他们在自由空间中减慢光子速度的过程。
他们称，通过为光束戴上一副“面具”，他们改变了光子的形状，从而减慢了光子的速度。
该研究团队将一道含有许多光子的光束比作一队自行车手，其中车手们轮流骑在队伍最前方。
这样一来，尽管车队是作为一个整体在路上前进的，但单个车手的速度在改变位置的时候就会发生变化。
因此，我们很难为所有车手定下一个统一的速度。
同样的原理也适用于光子。
一道光线脉冲中含有许多光子，而科学家们知道，光线脉冲中的每个光子速度大不相同。
该研究团队的实验被设置为定时赛形式，实验中同时释放两个光子，让它们穿过一段相当长的距离，奔向终点线。
研究人员发现，其中一个光子按预期时间到达了终点，但被“面具”改变了形状的光子则要到达得晚一些，说明它在自由空间中的前进速度要更慢。
传播距离为3.3英尺(1米)时，研究团队发现减慢的速度达到了20个波长，这远远超过了测量精度，说明该结果并非试验误差。
由此说明，在让光束通过“面具”之后，光子的前进速度比之前减慢了。
最重要的是，这和光线在通过玻璃和水之类的介质时速度放缓的原理大不相同。
在穿过玻璃和水时，光线只有在通过介质时速度才会变慢，穿过介质之后，速度便会恢复成原速。
但如果让光线穿过了“面具”，光子前进的最快速度便会始终受到一定的限制。
教案分析：如何引导学生正确理解“光速”的含义
教案分析：如何引导学生正确理解“光速”的含义一、教学目标1. 知识目标：学生能够正确理解“光速”的含义，了解光速与光的特性的关系。
2. 能力目标：培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生的实验探究能力。
3. 情感目标：培养学生科学探究的兴趣和爱好，提高学生对科学知识的理解和掌握。
二、教学准备1. 实验仪器：光电计时器、测距仪。
2. 实验材料：LED灯、读数尺、尺子、光学实验平台。
3. 教学用具：投影仪、课件。
三、教学过程1. 导入环节老师在课堂上问学生能否介绍一下光速是什么，接着引导学生了解和探究光的特性，如光是一种电磁波等。
2. 概念讲解引导学生了解光速的含义：光速是指光在真空中传播的速度，是物质移动的极限速度，即299792458m/s。
接着，老师让学生理解一下“真空中”的含义，在日常生活中让学生想象一下遇到什么情况下才能算是真空环境。
3. 实验探究老师在课堂上通过实验让学生探究光速的意义。
实验步骤如下：（1）老师在实验平台上设立两个测距点，距离大约是10米。
（2）将LED灯放在一个距离较远的位置，大约离测距点是20米，通过光线照射到另一个测距点。
（3）老师给出一个计时系统，为每位学生分配一个测距仪和光电计时器。
（4）学生分别测量从LED灯发出的光线到达另一个测距点的时间，同时测量两点的距离，可以通过速度=路程÷时间公式得出光速。
4. 讨论分析老师让学生讨论一下实验中的问题和误差。
（1）影响光速测量的误差因素：温度、湿度、光线路径等。
（2）让学生讨论一下如何减小误差。
（答案：增加测量的次数，提高仪器的精度；提高实验的可靠性，扩大实验数据的样本量）5. 课堂总结通过本次实验，让学生了解了光速的含义以及掌握测量光速的方法；同时，也让学生了解实验中可能出现的误差问题和如何减小误差。
四、课后反思1. 通过本次实践探究活动，学生对光速的概念有了更深入的认识，同时也了解了我们在实验中应该注意和减少误差的方法。
光的传播教案：探究光的速度和路径
光的传播教案：探究光的速度和路径一、教学目标：1. 让学生了解光的传播的基本概念，知道光在真空和介质中的传播速度。
2. 让学生掌握光的折射和反射现象，了解光的路径。
3. 培养学生通过实验和观察来探究科学问题的能力。
二、教学内容：1. 光的传播基本概念2. 光在真空和介质中的传播速度3. 光的折射现象4. 光的反射现象5. 光的路径三、教学重点与难点：重点：光的传播概念，光的速度，光的折射和反射现象。
难点：光的传播速度的计算，光的折射和反射原理。
四、教学方法：采用讲授法、实验法、讨论法相结合的教学方法，引导学生通过实验和观察来探究光的传播和路径问题。
五、教学准备：1. 实验器材：激光笔、透明塑料尺、玻璃板、白纸、直尺、镜子等。
2. 教学课件：光的传播、速度计算、折射和反射原理等。
教案一、导入（5分钟）教师通过激光笔照射透明塑料尺，引导学生观察光的传播路径，引出本节课的主题——光的传播：探究光的速度和路径。
二、光的传播基本概念（5分钟）1. 教师讲解光的基本概念，引导学生了解光在真空和介质中的传播特点。
2. 学生通过观察实验，了解光在同种均匀介质中沿直线传播。
三、光在真空和介质中的传播速度（10分钟）1. 教师讲解光在真空和介质中的传播速度，引导学生掌握光速的计算方法。
2. 学生进行实验，测量光在不同介质中的传播速度，并记录数据。
四、光的折射现象（10分钟）1. 教师讲解光的折射现象，引导学生理解折射原理。
2. 学生进行实验，观察光从一种介质进入另一种介质时的折射现象。
五、光的反射现象（10分钟）1. 教师讲解光的反射现象，引导学生理解反射原理。
2. 学生进行实验，观察光在平面镜上的反射现象。
六、光的路径（10分钟）1. 教师讲解光的路径，引导学生了解光线的传播方向。
2. 学生进行实验，观察光通过不同介质时的传播路径。
七、总结与评价（5分钟）教师引导学生总结本节课所学内容，对学生的实验和观察进行评价，指出优点和不足，鼓励学生继续努力。
把光速降低的实验原理是
把光速降低的实验原理是
光速降低的实验原理主要是通过改变光传播介质的性质来实现。
光速是光在真空中的传播速度，而在其他介质中，光速会变慢。
这是因为光在介质中的传播受到了介质的电磁响应和相互作用的影响。
光在介质中的传播可以用光的电磁波在介质中的传播速度来描述，即相对介质中的光速。
光速的降低可以通过改变介质的折射率来实现。
折射率是介质中光传播速度与光在真空中传播速度的比值。
当光从一种介质进入另一种折射率较大的介质中时，光速会降低。
在实验中，可以通过使用具有高折射率的介质来降低光速。
一种常见的实验方法是使用光纤。
光纤是一种具有较高折射率的介质，通过光纤中的多次反射，可以使光在其中传播的距离增加，从而降低光速。
另一种实验方法是使用光学晶体。
光学晶体是一种具有特殊光学性质的固体材料，它可以改变光的传播速度。
通过选择不同的晶体材料和调整晶体的结构，可以实现对光速的降低。
总而言之，光速降低的实验原理是通过改变光传播介质的折射率或光学性质，使光在介质中的传播速度变慢，从而实现光速的降低。
短时间加速超光速的方法
短时间加速超光速的方法超光速旅行一直是科幻作品中的经典题材，人们对于超光速的探索也一直没有停止。
然而，根据现有的科学理论，超光速似乎是不可能的。
根据相对论的原理，任何物质的速度都不能超过光速。
然而，科学家们仍然在努力寻找突破的方法。
本文将介绍一种被科学家们提出并进行研究的理论，即“时空扭曲”。
时空扭曲是一种通过改变时空结构来实现超光速旅行的理论。
根据这个理论，我们可以通过扭曲时空来缩短两点之间的距离，从而实现超光速的移动。
在这个过程中，航行物体并没有真正地超越光速，而是通过利用时空的弯曲来达到类似的效果。
为了实现时空扭曲，科学家们提出了多种方法。
其中一种方法是使用引力场来扭曲时空。
根据爱因斯坦的广义相对论，物体的质量会弯曲周围的时空，从而形成引力场。
如果我们能够掌握和利用引力场，就可以在其中创造出类似于黑洞的时空结构，从而实现超光速旅行。
另一种方法是利用虫洞。
虫洞被看作是时空的隧道，可以将两个遥远的地点连接起来。
如果我们能够找到并穿越虫洞，就可以在瞬间到达遥远的地方，实现超光速移动。
然而，目前科学家们对虫洞的了解还很有限，虫洞的存在和稳定性仍然是一个未解之谜。
除了以上两种方法，还有一种被称为“超光速船”的设想。
根据这个设想，我们可以通过改变船体的形状和材料来减小船体与周围空间的摩擦，从而达到超光速的效果。
这种设想需要高度先进的科技和材料，目前仍然只是理论上的设想。
尽管以上方法在理论上看起来很有前景，但是实际上要实现超光速旅行仍然存在巨大的困难。
首先，目前我们对时空结构的了解还很有限，尤其是在极端条件下的时空扭曲。
其次，要实现这些理论所需要的科技和资源还远远不够。
最后，超光速旅行涉及到众多的道德和伦理问题，需要谨慎对待。
总的来说，超光速旅行是一个令人向往但又充满挑战的领域。
尽管目前我们还没有找到确切的方法来实现超光速旅行，但科学家们的努力和探索仍在继续。
相信随着科学技术的进步和人类对宇宙的认识的不断深入，我们迟早会找到突破的方法，实现超光速旅行的梦想。
小学三年级科学教案：认识光的速度和传播方式
小学三年级科学教案：认识光的速度和传播方式引言光是我们日常生活中不可或缺的一部分，因为光的传播方式影响着我们看到的世界。
小学三年级的学生能够理解光的速度和传播方式的概念是很重要的，因为这些概念与很多日常生活中的现象有关。
这篇科学教案将带领学生从实验中认识光的速度和传播方式，从而让他们更好地理解光的本质。
一、概念讲解1. 光的速度：光的速度指的是光线在真空中传播的速度，它大约是每秒299,792,458米，通常用“c”表示。
2. 光的传播方式：光可以通过真空和一些物质中传播。
在真空中，光传播的速度远远快于在物质中的传播速度。
在物质中，由于光与物质分子之间的相互作用，光传播的速度会降低。
光在空气中的速度约为每秒299,702,547米，而在水中速度约为每秒225,000,000米。
二、实验探究1. 材料：手电筒、透明杯、水、尺子2. 步骤：a. 将透明杯装满水。
b. 将手电筒的光照射到杯子上。
c. 观察光线在杯子中的传播方式。
d. 用尺子测量水中的光线传播距离。
e. 将手电筒的光照射到空气中，再用尺子测量光线传播距离。
3. 分析和解释：a. 当光线在空气中传播时，它的速度比在水中的速度快得多。
在同样的时间内，光线在空气中传播的距离要比在水中传播的距离更远。
b. 当光线在水中传播时，它会被水分子散射，这就是为什么我们看不到光在水中直线传播的原因。
c. 光在不同介质中传播的速度不同，这取决于光与介质分子之间相互作用的不同。
由于光在物质中的传播速度较慢，在将光线转换到另一个介质时，光线的路径会发生折射。
三、知识总结通过实验，学生能够认识到光的速度和传播方式的不同。
他们能够理解为什么在密度不同的物质中光传播的速度也不同。
同时，他们也能够理解光的传播方式和光的路径受介质的折射和散射影响。
四、课堂练习1. 光在真空中的速度是多少？（答案：每秒299,792,458米）2. 光在空气中的速度约为多少？（答案：每秒299,702,547米）3. 在哪些物质中光可以传播？（答案：在真空和一些物质中）4. 光在哪些物质中传播速度较慢？（答案：在物质中）5. 光在物质中传播会受到哪些影响？（答案：光在物质中传播会受到介质的折射和散射的影响）结论通过这堂课，学生能够认识到光的速度和传播方式的概念，并且能够理解光在不同介质中传播时会受到不同的影响。
测量光速的简易实验
测量光速的简易实验光速是宇宙中最快的速度，在科学研究和现代技术中扮演着重要的角色。
很多人都想知道光速是多少，但实际上，直接测量光速并不容易。
然而，我们可以使用一些简易的实验来近似测量光速。
首先，我们需要准备一些实验装置。
我们需要一根长直的激光笔、一块平整的墙壁或白纸、一个计时器和一些其他的辅助材料。
实验的第一步是搭建装置。
将激光笔竖直放置在桌子上，使得它的光线垂直射出。
将墙壁或白纸放置在离激光笔一定距离的位置上，确保光线可以直接照射到墙壁或纸上。
固定墙壁或纸的位置，使其不会晃动。
接下来，我们开始实验。
按下激光笔的开关，让光线照射到墙壁或纸上产生一个亮点。
同时开始计时。
在特定的时间间隔后，用手指遮挡住亮点，停止计时。
现在，我们需要进行一些计算。
首先，我们需要知道激光光线的路径长度。
可以通过测量实验装置中的距离来获得。
然后，我们需要知道计时的时间间隔。
将停止计时时的时间与开始计时时的时间相减，即可得到。
使用下面的公式来计算光速：光速 = 路径长度 / 时间间隔将数值代入公式，即可得到光速的近似值。
然而，由于这个实验是基于直接测量光线的传播时间，所以精确度可能不高。
光线传播的速度非常快，我们需要使用更高精度的实验设备才能更准确地测量光速。
为了提高实验的精度，我们可以尝试几次，并取这些测量结果的平均值。
这能够减小由于操作不精准或其他误差所引起的偏差。
我们也可以使用一些其他的简易实验来测量光速。
例如，可以使用一个测量声音传播速度的设备来测量光线的传播时间。
通过在空气中发出声音，并同时发出激光光线，然后测量声音和光线到达目标位置的时间差，就能够得出光速的近似值。
总结一下，测量光速的简易实验可以通过直接测量光线传播的时间来近似得到光速的数值。
虽然这种方法并不能得到最准确的结果，但它提供了一个简单而有趣的方式来理解光速的概念。
实验中的计算和改进方法可以帮助我们更好地了解科学实验和测量的重要性，并培养我们对科学的兴趣。
光的传播教案：探究光的速度和路径
光的传播教案：探究光的速度和路径一、教学目标：1. 让学生了解光的传播特点，掌握光速的概念及计算方法。
2. 培养学生通过实验探究光传播路径的能力，提高动手操作和观察能力。
3. 引导学生运用科学知识解释日常生活中的光现象，培养其学以致用的能力。
二、教学内容：1. 光的传播特点2. 光速的概念及计算方法3. 光的传播路径实验4. 光的折射现象5. 生活中的光现象案例分析三、教学重点与难点：1. 教学重点：光的传播特点，光速的计算方法，光的传播路径实验操作。
2. 教学难点：光速的计算，光的折射现象的解释。
四、教学方法：1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动探究光的传播特点。
2. 利用实验教学法，让学生亲身体验光的传播路径。
3. 案例分析法，分析日常生活中的光现象，培养学生的实际应用能力。
五、教学准备：1. 教学课件、教案、实验器材（如激光笔、透明塑料尺、玻璃板等）。
2. 学生分组，每组一份实验器材。
3. 教学场所：教室、实验室。
六、教学过程：1. 导入新课：通过日常生活中的光现象，引导学生思考光的传播特点。
2. 讲解光的传播特点，光的传播路径。
3. 分组实验，让学生观察光的传播路径，探究光速的计算方法。
4. 讲解光的折射现象，分析实验结果。
5. 案例分析，让学生运用所学知识解释日常生活中的光现象。
七、课堂小结：八、课后作业：1. 复习课堂内容，整理学习笔记。
2. 完成课后练习题，巩固所学知识。
九、教学反思：教师在课后对自己的教学进行反思，分析教学效果，针对学生的掌握情况调整教学策略。
十、教学评价：1. 学生课堂参与度：观察学生在课堂上的发言、提问和讨论情况。
2. 学生作业完成情况：检查课后作业的完成质量，巩固所学知识。
3. 学生实验操作能力：评价学生在实验过程中的动手操作和观察能力。
4. 学生综合运用能力：通过案例分析，评价学生运用所学知识解释日常生活中的光现象的能力。
六、教学过程：1. 导入新课：通过日常生活中的光现象，引导学生思考光的传播特点。
大学生物理演讲稿题目
大学生物理演讲稿题目探索宇宙奥秘：光速的限制与超越大家好，我是今天的演讲嘉宾。
首先，让我们一同来探索宇宙中关于光速的奥秘。
一、光速的普遍存在和特性光速是宇宙中最快的速度，它的特性引发了各种有趣而深奥的研究。
根据爱因斯坦的相对论，光速是不变的，不论观察者处于什么样的运动状态，都会得到相同的结果。
这意味着在光速下，时间和空间发生了奇特的扭曲。
例如，在相对论中，当一颗星星离我们越远，看起来它的运动速度越慢。
这是因为光需要一段时间才能传达到我们的眼睛。
这种有关时间延展的现象也被称为时间相对论。
二、光速之限制尽管光速在宇宙中无可质疑地占据着最快的地位，但我们也要承认它存在着一定的局限性。
首先，根据爱因斯坦的相对论，光速是无法突破的，而任何物体都无法达到或超越光速。
这意味着，对于那些意图超越光速的科幻梦想，我们必须付诸于科幻小说中。
其次，由于光速的存在，通信和旅行都受到了限制。
例如，假设我们距离地球上最近的恒星“比邻星”有4.22光年。
那么，即使我们以每小时1000公里的速度飞行，也需要1341年才能到达目的地。
这使得我们认识到光速的限制给人类的探索之旅带来了巨大挑战。
三、超越光速的可能性尽管光速被认为是宇宙中的“终极极限”，但一些理论和实验也为我们展示了超越光速的可能性。
首先，虽然在狭义相对论中光速是常数，但在广义相对论中，我们可以通过空间的弯曲来达到“超光速”的效果。
例如，黑洞的存在就是广义相对论的一种结果。
它们的重力源造成了空间的扭曲，使得光线在附近变得曲折，给人以超光速的错觉。
其次，量子纠缠也提供了超越光速的可能性。
根据量子物理学，当两个粒子被纠缠在一起时，它们之间的相互影响是瞬时的，即使它们之间隔着很远的距离。
这个现象被称为“量子纠缠隐距效应”，被一些科学家认为是信息传输的一种超光速方式。
然而，这些理论和实验都还处在探索阶段，我们仍需要更多的研究来验证它们的准确性和可行性。
结论光速是宇宙中不可或缺的存在，它在相对论中扮演着重要的角色。
光速减慢至每秒600公尺—原子的电磁波引发透明效应
光速減慢至每秒600公尺—原子的電磁波引發透明效應陳應誠余怡德國立清華大學物理系e-mail: yu@.tw一、前言提出宇宙背景幅射溫度約是3︒K的前蘇聯物理學家Gorge Gamow 也是位傑出的科普書籍作家，在他有名的科普著作「湯普金先生夢遊記」（Mr. Tompkins in Wonderland）中，藉由一個充滿好奇心的銀行行員角色，敘述在一個量子效應或相對論效應均能顯現的想像世界中的各種奇遇。
此想像世界裏，物理常數如普郎克常數h或光速c等皆改變至日常生活尺度的數值。
他生動且深刻地將各種近代物理知識傳達給讀者，在書中關於相對論的一部份情節，描述湯普金先生騎著腳踏車，當其速度已接近假想中的光速時，所看到的長度變短等現象，很引人入勝。
在這假想的世界中，即使光速數值變小但物理定律仍然不變，光速仍是速度上限，相對論效應依舊。
在真實的世界中，有沒有可能跑得比光還快呢？答案是有的，方法就是把光變慢。
「跑得比光還快？」一個斗大的問號可能油然從你心中而生，在狹義相對論中所學到的概念：「沒有任何東西跑得比光速快」，根深蒂固於我們的腦海裏。
其實說起來這也沒有什麼矛盾之處，因為「跑得比光還快」的敘述中，光速並不是指在真空中每秒3⨯108公尺的行進速度，而是行經原子介質的光脈衝速度。
在趣味性的動機下，我們實驗室能夠將光的脈衝速度降低為每秒僅600公尺，而這實驗主要基於一個稱為「電磁波引發透明」的效應[1,2,3]，且讓我們有如湯普金先生的好奇心，一起來探究這奇妙的物理效應吧。
二、群速度為了更清楚瞭解原委，讓我們先回顧一下光在介質中如何傳播的物理。
光在介質中的傳播情形決定於介質的特性，而介質的特性即所謂的色散（dispersion）關係：光的頻率ω與波向量（wave vector）k的函數關係。
若t = 0時將電場為E(x,0)的光脈衝打入介質，則時刻t的電場為：⎰∞∞--=dkekAtxE t kkxi])([)(21),(ωπ，（1）■572 ■■ 573 ■A (k )代表電場在k 空間的分佈，其與E (x ,0)的關係如下：⎰∞∞--=dx ex E k A ikx)0,(21)(π。
电磁感应透明与光速减慢的研究的开题报告
电磁感应透明与光速减慢的研究的开题报告一、研究背景在近年来，电磁感应透明（EIT）和光速减慢（Slow Light）这两种光学现象引起了学术界的广泛关注。
EIT是一种非常特殊的光学现象，它利用精密叠加的激光束透过光学介质，使一种恒定波长的光束传输过程中消失，然后再出现。
而Slow Light则是指在某些介质中，光速能够减慢下来，从而拥有更长的有效传输时间和更大的能量密度。
这两种现象的发现不仅仅是关于光的本身性质的研究，更为重要的是它们具有重要的应用价值。
二、研究目的本项目旨在研究电磁感应透明与光速减慢这两种现象的本质特性，并通过实验验证理论模型的正确性。
此外，我们还将探索这两种光学现象的应用价值。
三、研究内容1. 研究电磁感应透明与光速减慢的理论基础；2. 设计并综合不同的实验装置，探究两种光学现象的特性和作用机理；3. 对实验数据进行分析与解释，验证理论与实验结果的吻合度；4. 探索电磁感应透明和光速减慢在光通信、量子计算、光存储等领域的应用。
四、研究方法1. 阅读文献与理论学习我们将深入学习电磁感应透明和光速减慢的理论基础，并通过文献阅读和知名学者讲座了解研究现状。
2. 实验设计与实施根据研究目标，设计符合原理的实验方案，并选择合适的实验装置完成实验。
3. 数据分析与处理在实验完成后，对观测到的数据进行分析与处理，验证理论模型的正确性。
五、预期成果1. 对电磁感应透明与光速减慢的本质特性和作用机理有更深刻的认识；2. 验证理论模型的正确性，并为理论发展提供实验数据；3. 探索两种光学现象在光通信、量子计算、光存储等领域的应用；4. 提升学生的研究能力，培养科研意识和创新精神。
六、研究意义电磁感应透明和光速减慢等光学现象具有重要的基础研究价值和现实应用前景，它们能够帮助人们更好地理解光本身的性质，并在光通信、光存储、量子计算等领域提供更高效、稳定和安全的解决方案。
本研究将为进一步研究和应用电磁感应透明和光速减慢提供理论和实验基础支持，为光学研究领域的发展做出贡献。
慢光产生的新机理及其应用
第17卷 第2期2009年2月 光学精密工程 Optics and Precision Engineering Vol.17 No.2 Feb.2009 收稿日期:2008205221;修订日期:2008207223. 基金项目:国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2007AA09Z102);国家自然科学基金资助项目(No.60704026);国家自然科学基金资助项目(No.50575111)文章编号 10042924X (2009)022*******慢光产生的新机理及其应用赵 勇,赵华玮,张馨元,原 博,张 硕(东北大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110004)摘要:通过对比和研究电磁感应透明、相干布居振荡、受激布里渊散射和光子晶体波导等几种使光速变慢的主要技术,论述了近10年中的慢光技术重要理论和技术上的发展以及这些发展对慢光性能的改善及存在的问题与不足,重点介绍了近几年慢光产生的一些新技术及初步应用,并预测了慢光技术今后的发展趋势及潜在应用。
本文的研究表明,慢光在光纤传感以及其它领域中将会有越来越重要的应用价值。
关 键 词:慢光;光纤;电磁感应透明;受激布里渊散射;掺铒光纤;光子晶体中图分类号:O43 文献标识码:AR esearch on some new mechanisms of slow light and its applicationsZHAO Y ong ,ZHAO Hua 2wei ,ZHAN G Xin 2yuan ,YUAN Bo ,ZHAN G Shuo(N ortheastern University ,College of Inf ormation Science and Engineering ,S heny ang 110004,China )Abstract :The last decade is of great significance for t he develop ment of slow light technology.In or 2der to st udy on t he slow light technology deeply ,several kinds of slowing light technologies ,such as Elect romagnetically Induced Transparency (EIT ),Coherent Pop ulation Oscillation (CPO ),Stimulated Brillouin Scattering (SBS )and p hotonic crystal waveguide ,were contrasted and analyzed.Also some important t heoretical and technical develop ment s to improve performance of slow light in last decade were introduced ,and t hen p roblems and shortcomings existing in slowing technology were discussed.Finally ,t his paper focuses on some novel technologies of slowing down light velocity and t heir p rimary applications.Moreover ,it forecast s t he f ut ure developing t rends of slow light and it s potential appli 2cations.Through research on slow light ,result s show t hat slow light will realize more and more sig 2nificant application values in t he field of optical fiber sensing and ot her fields.K ey w ords :slow light ;optical fiber ;Elect romagnetical Induced Transparency (EIT );Stimulated Bril 2louin Scattering (SBS );Erbium Doped Fiber (EDF );p hotonic crystal1 引 言 光作为信息的载体,在当前信息领域中发挥着越来越重要的作用。
光速写作文案范文
光速写作文案范文探索宇宙的奥秘：超越光速的旅行在人类的探索历程中，光速一直是一个难以逾越的限制。
我们对宇宙的好奇心驱使我们不断追求更快的速度，以探索更远的边界。
然而，光速的限制似乎使我们陷入了困境，难道我们真的无法超越这个极限吗？光速，作为宇宙中最快的速度，一直以来都是科学家们梦寐以求的目标。
爱因斯坦的狭义相对论告诉我们，没有任何物体能够达到或超越光速。
这是因为当物体接近光速时，它的质量会变得无穷大，所需的能量也将趋近于无限。
因此，超越光速似乎成为了一个遥不可及的梦想。
然而，科学家们并没有放弃对超越光速的追求。
他们提出了一些理论和设想，试图找到超越光速的可能性。
其中一种理论是通过虫洞来实现超光速旅行。
虫洞是宇宙中连接两个遥远地点的假想通道，如果能够找到并打开虫洞，我们就有可能瞬间穿越到宇宙的另一端。
另一种理论是利用曲速引擎。
曲速引擎是一种科幻概念，它通过在物体周围创造出一种特殊的曲速场，使物体能够在不违反光速限制的情况下超光速运动。
虽然目前还没有实际的曲速引擎技术，但科学家们正在努力研究和探索这一可能性。
除了理论和设想，科学家们还在实验室内进行了一些超光速实验。
其中最著名的实验是欧洲核子研究中心的“光脉冲实验”。
该实验成功地将光脉冲加速到了接近光速的速度，虽然仍然没有达到光速，但这是朝着超越光速迈出的重要一步。
然而，要实现超光速旅行仍然面临着许多挑战和困难。
我们需要解决能量问题。
超越光速需要巨大的能量，目前的技术水平还远远无法满足这一需求。
我们需要解决时空扭曲的问题。
超光速旅行可能会引发时空悖论和因果关系的混乱，需要找到解决这些问题的方法。
尽管如此，人类对超越光速的追求从未停止。
超光速旅行不仅将彻底改变我们对宇宙的认知，还将为人类带来前所未有的机遇和挑战。
它可能使我们能够探索更遥远的星系，与外星文明进行交流，甚至解决一些全球性的问题。
然而，我们也需要谨慎对待超光速旅行的发展。
它可能带来伦理和道德上的问题，需要我们进行深入的思考和讨论。
关于光的速度的科学幻想
关于光的速度的科学幻想光是一种电磁波，是由电磁场和磁场交替变化而产生的。
光的速度是一项重要的物理常数，它在真空中的数值约为每秒299,792,458米。
光的速度是相对不变的，无论光源是静止的还是运动的，光速始终保持不变。
这个特性被称为光速不变原理，也是狭义相对论的重要基础之一。
科学幻想是指通过对科学原理和现有知识的推演和想象，构建出一种可能存在的情景或事件。
那么，让我们来幻想一下关于光速的科学幻想。
假设在某个遥远的星系中，有一种神秘的物质，它能够影响光的速度。
科学家们对这种物质进行了深入的研究，发现它能够改变光在其中传播的速度。
这种物质被称为“速光石”。
速光石的存在引起了人们的极大兴趣，科学家们纷纷前往这个星系进行研究。
他们发现，速光石的结构非常特殊，其中蕴含着一种奇特的能量。
当光经过速光石时，会与这种能量相互作用，从而改变光的传播速度。
在实验室中，科学家们进行了一系列的实验，探究速光石对光速的影响。
他们发现，当光穿过速光石时，速度会发生明显的变化。
通过调节速光石的结构和能量，科学家们成功地将光的速度减慢到原来的一半。
这一发现引起了全球范围内的轰动。
人们开始探索速光石的潜在应用。
在通信领域，光纤传输一直是最快的信息传输方式，但由于光速的限制，信息传输速度仍有一定的局限性。
然而，有了速光石的发现，这个问题似乎迎刃而解。
科学家们设想，将速光石应用于光纤中，能够显著提高信息传输的速度，使得人们可以更快地进行数据交流和互联网浏览。
除了通信领域，速光石还有许多其他潜在的应用。
在医学领域，医生们可以利用速光石来改变光在人体内的传播速度，从而更准确地观察和治疗疾病。
在能源领域，速光石的发现也将对太阳能的利用产生重要影响。
利用速光石，我们可以将太阳能的吸收效率提高一倍，从而大大提高太阳能的利用率。
然而，速光石也带来了一些新的问题和挑战。
科学家们发现，速光石的能量非常强大，需要特殊的材料和技术来进行制备和控制。
此外，速光石的应用还涉及到一系列的伦理和安全问题。
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探究减慢光速与声速的可行方法与发展前景〈山东青少年科技创新优秀作品〉山东省诸城市第一中学2010级27班丁明我们知道，光速与声速都是非常快的。
那么如何才能使它们变慢呢？在这方面的研究对我们又有什么意义呢？假设有一种特殊的透明物质，在特殊的条件下，光和声在其中的速度会被大幅度减慢，甚至几厘米的长度也需要一分钟的时间才能穿过，那么我们那就能从这种物质的表面观察到一分钟以前的图像和声音信息。
那么，如果可以真正掌握这门技术，我们就能够用这种特殊的材料制成一种采集图像和声音信息的信息记录仪器。
当然，要想真正达成，实现这个构想不是那么容易的。
首先，让我们来看一下光与声在几种介质当中的速度：光光速定义值:c=299792458m/s真空中，光速c=(299792.50±0.10)km/s光在水中的光速：2.25×10^8m/s光在玻璃中的光速：2.0×10^8m/s光在冰中的光速：2.30×10^8m/s光在空气中的光速：3.0×10^8m/s光在酒精中的光速：2.2×10^8m/s声真空0m/s（也就是不能传播）空气（15℃）340m/s空气（25℃）346m/s软木500m/s煤油（25℃）1324m/s铜（棒）3750m/s大理石3810m/s铝（棒）5000m/s铁（棒）5200m/s在这些比较常见的物质当中，光的速度与声的速度并没有什么大的变化，那么如才能减慢光速呢？相对论认为在真空中光速是不变的，但在不同介质中光速会相应的变慢。
我通过查阅资料得知，减慢光速需要的是接近绝对零度的极低温度和玻色子—爱因斯坦凝聚物即玻爱凝聚态。
如果物质不断冷下去、冷下去……一直冷到不能再冷下去，比如说，接近绝对零度(-273.16℃)吧，在这样的极低温下，物质又会出现什么奇异的状态呢？这时，所有的原子似乎都变成了同一个原子，再也分不出你我他了！这就是物质第五态——玻色-爱因斯坦凝聚态(以下简称“玻爱凝聚态”)。
这个新的第五态的发现还得从1924年说起，那一年，年轻的印度物理学家玻色寄给爱因斯坦一篇论文，提出了一种关于原子的新的理论，在传统理论中，人们假定一个体系中所有的原子(或分子)都是可以辨别的，我们可以给一个原子取名张三，另一个取名李四……，并且不会将张三认成李四，也不会将李四认成张三。
然而玻色却挑战了上面的假定，认为在原子尺度上我们根本不可能区分两个同类原子(如两个氧原子)有什么不同。
玻色的论文引起了爱因斯坦的高度重视，他将玻色的理论用于原子气体中，进而推测，在正常温度下，原子可以处于任何一个能级(能级是指原子的能量像台阶一样从低到高排列)，但在非常低的温度下，大部分原子会突然跌落到最低的能级上，就好像一座突然坍塌的大楼一样。
处于这种状态的大量原子的行为像一个大超级原子。
打个比方，练兵场上散乱的士兵突然接到指挥官的命令“向前齐步走”，于是他们迅速集合起来，像一个士兵一样整齐地向前走去。
后来物理界将物质的这一状态称为玻色-爱因斯坦凝聚态(BEC)，它表示原来不同状态的原子突然“凝聚”到同一状态。
这就是崭新的玻爱凝聚态。
然而，实现玻爱凝聚态的条件极为苛刻和矛盾：一方面需要达到极低的温度，另一方面还需要原子体系处于气态。
极低温度下的物质如何能保持气态呢？这实在令无数科学家头疼不已。
后来物理学家使用稀薄的金属原子气体，金属原子气体有一个很好的特性：不会因制冷出现液态，更不会高度聚集形成常规的固体。
实验对象找到了，下一步就是创造出可以冷却到足够低温度的条件。
由于激光冷却技术的发展，人们可以制造出与绝对零度仅仅相差十亿分之一度的低温。
并且利用电磁操纵的磁阱技术可以对任意金属物体实行无触移动。
这样的实验系统经过不断改进，终于在玻色—爱因斯坦凝聚理论提出71年之后的1995年6月，两名美国科学家康奈尔、维曼以及德国科学家克特勒分别在铷原子蒸气中第一次直接观测到了玻爱凝聚态。
这三位科学家也因此而荣膺2001年度诺贝尔物理学奖。
此后，这个领域经历着爆发性的发展，目前世界上己有近30个研究组在稀薄原子气中实现了玻爱凝聚态。
玻爱凝聚态有很多奇特的性质，请看以下几个方面：这些原子组成的集体步调非常一致，因此内部没有任何阻力。
激光就是光子的玻爱凝聚，在一束细小的激光里拥挤着非常多的颜色和方向一致的光子流。
超导和超流也都是玻爱凝聚的结果。
玻爱凝聚态的凝聚效应可以形成一束沿一定方向传播的宏观电子对波，这种波带电，传播中形成一束宏观电流而无需电压。
原子凝聚体中的原子几乎不动，可内部资料以用来设计精确度更高的原子钟，以应用于太空航行和精确定位等。
玻爱凝聚态的研究也可以延伸到其他领域，例如，利用磁场调控原子之间的相互作用，可以在物质第五态中产生类似于超新星爆发的现象，甚至还可以用玻色-爱因斯坦凝聚体来模拟黑洞。
不过现在研究人员必须利用所谓的“个数相干振荡”量子效应，减速器的作用原理建立在红宝石晶体吸收光谱改变基础上。
利用两台激光器，其中一台激光器影响吸收特性，而另一台激光器是光源，它发出的光被减慢。
红宝石的红色取决于它几乎完全吸收蓝色和绿色光谱部分的辐射，对准红宝石晶体的绿色激光强辐射会引起它部分饱和发生振荡，然后又有一束频率与绿色激光频率不同的激光对准红宝石晶体。
不同频率激光的干涉会在红宝石晶体中产生新的振荡，这会导致绿色激光通过红宝石晶体，但是光速比在普通条件下减慢530万倍。
那么，声音是否也像光一样复杂呢？我们知道，声速与介质的种类，密度和温度有很大关系。
我认为通过改变温度减慢声速是相对可行的，因为能够使声速大幅度减慢的特殊介质和密度的条件很难达到。
我并不能确定,温度是否能使声速真正减慢，有关的资料上也只一语带过。
不过我想，通过改变温度减慢声速应该不会太难。
现在我们能够发现，光速和声速的减慢都需要低温来保障，那么怎样才能达到如此低的温度呢？一般获得低温是靠气体的液化而获得的,但这种方法很难达到非常低的温度,现在有了一些新方法，例如绝热去磁法。
原理:电磁学中我们知道,顺磁性物质是具有固有磁矩的,但无磁场时,因为无规则热扰动,各分子磁矩的取向杂乱.当我们加一个外磁场时,每个分子的磁矩要转到外磁场方向上,在这个过程中要放热,我们把热量传走,就可以使物体的温度下降。
一般做法:将已经预冷的物质(高于1K)放入一个容器内,并在它里面充满氦气,然后加上磁场.物质被磁化过程中放出的热量,传给氦气,随后氦气抽走,容器内形成真空,从而使物质与周围热隔绝.最后,撤去磁场,物质自身也要去磁吸热,从而更加降低了自身的温度。
绝热去磁法也分好几种具体做法,主要有:顺磁盐绝热去磁,核绝热去磁。
还有一种致冷法叫做坡密朗丘克致冷.在温度在0.32K以下时,液态3He的熵比固态3He的熵要小,因而加压发生液-固相变时要吸热,从而达到致冷效果.此法由I.Y.坡密朗丘克于1950年提出,1965年实验成功.此法常在稀释致冷机的基础上使用,可达到的极限低温为1毫开.1972年在此低温附近发现了3He的超流新相。
用"绝热去磁法"在超低温领域取得了一系列重要进展:1933年达到0.25K1955年达到了10E-3K1956年达到1E-6K(百万分之一度)1957年,达到2E-5K(百万分之二度)1979年达到1E-8K(亿分之一度)1995年达到2E-9K(五亿分之一度)尤若数学极限中的渐近线,越是逼近绝对零度变化率就越小,实验也越困难,到达绝对零度的希望就越渺茫,因此绝对零度似乎是一个不可思议的极限。
新找到一篇资料：/bbs/displayBBS.asp?RoomID=4&BBSID=2836超低温技术ultra-low temperature,techniques for获得接近于绝对零度低温的技术。
C.von林德最先利用节流膨胀的焦耳 汤姆孙效应，制成空气液化机（空气中氮的临界温度为126.2K，氧的临界温度为154.8K)。
并于1895年创办了大型液化空气工厂，1898年H.卡末林 昂内斯以液态空气预冷氢，利用焦耳 汤姆孙效应使氢气液化（氢的临界温度为33.3K）。
1908年昂内斯用液氢作预冷使最难液化的氦液化（氦的临界温度为5.3K）。
1934年P.卡皮察制成了不需液氢只用液氮预冷的氦液化机。
液氦在1大气压的沸点为4.2K，用减压蒸发法可得0.5K以下的低温。
进一步降低温度的主要方法有：顺磁盐绝热去磁顺磁盐中磁性离子周围是非磁性离子和结晶水，磁距间的作用很小，在绝热去磁的起始温度（～1K）下各磁矩的取向作无规分布。
加外磁场后顺磁盐波磁化，各磁矩作有序排列，熵减小。
在绝热条件下撤去外磁场，磁矩恢复混乱排列，磁矩的熵增加，但绝热过程总熵不变，故晶格振动的熵减小，表现为温度下降。
绝热去磁时先将顺磁盐用液氦预冷，加外磁场使之磁化，磁化热被液氦吸收，然后在绝热条件下去磁，可产生明显的致冷效果。
绝热去磁法分别由W.F.吉奥克和P.J.W.德拜于1926年独立地提出，1933年吉奥克在实验上获得成功。
绝热去磁法可得几mK的低温，60年代以前一直是获得这一量级低温的唯一方法。
此法的缺点是不能连续工作，致冷能力较低。
常用顺磁盐有硝酸镁铈（CMN）和铬钾钒（CPA）等。
稀释致冷机1956年H.伦敦最先提出稀释致冷机的原理，1965年第一台稀释致冷机诞生，它是利用3He-4He内部资料混合液的性质设计的致冷机。
3He 和4He的混合液在0.87K以上温度时是完全互溶的溶液，在0.87K以下时发生相分离，即分成含3He较多的浓相和含3He较少的稀相两部分，两者间构成一界面，浓相浮于稀相之上。
当3He原子从浓相通过界面进入稀相时，类似于普通液体通过液面蒸发成气体，要吸热致冷。
进入稀相的3He原子通过循环系统重新回到浓相。
稀释致冷机结构简单可靠，致冷能力强，可长时间连续工作，可得稳定的可调节的超低温，这是传统的顺磁盐绝热去磁法所无法比拟的，现已获广泛应用。
用此法得到的最低温度为1.5mK。
坡密朗丘克致冷温度在0.32K以下时，液态3He的熵比固态3He的熵要小，因而加压发生液－固相变时要吸热，从而达到致冷效果。
此法由I.Y.坡密朗丘克于1950年提出，1965年实验成功。
此法常在稀释致冷机的基础上使用，可达到的极限低温为1mK。
1972年在此低温附近发现了3He的超流新相（见液态氦）。
核绝热去磁原子核的自旋磁矩比电子自旋磁矩要小得多，故原子核磁矩间的相互作用也比电子磁矩间的相互作用弱得多。
直到mK温度范围，核磁矩仍然是混乱取向，因而可用核绝热去磁法使核系统降温。
通常以稀释致冷机预冷，用超导磁体产生强磁场，使核自旋磁化，再绝热去磁。
此法由C.J.戈特和N.库尔蒂分别于1934年和1935年提出，1956年库尔蒂成功地使金属铜的核自旋温度冷却到16μK。