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        閱讀下面的文字,完成問題。從波動方程到無線電我們生活在一個波

        信息發(fā)布者:香草
        閱讀下面的文字,完成問題。
        從波動方程到無線電
          我們生活在一個波的世界里,我們的耳朵將空氣中的壓縮波識別為聲音,我們的眼睛探測光波。發(fā)生地震時,破壞是由穿透地球的地震波造成的。
          數(shù)學(xué)家和科學(xué)家們幾乎必定會想到波,但他們受到的啟發(fā)來自藝術(shù):小提琴的琴弦是怎么發(fā)出聲音的?這個問題可以追溯到古希臘的畢達哥拉斯學(xué)派,他們發(fā)現(xiàn)如果兩根同樣類型、同樣拉力的弦的長度為簡單比,如2:1或者3:2,它們就會產(chǎn)生共同彈奏時聽起來極為和諧的音符。弄明白這種現(xiàn)象的是瑞士數(shù)學(xué)家約翰.伯努利。他得出,弦振動最簡單的形態(tài)就是一根正弦曲線。還有其他的振動方式——一條以上的波合入這條弦的正弦曲線,也就是音樂家所說的和聲。
          近20年之后,讓.勒朗.達朗貝爾進行了一個相似的過程,但他關(guān)注的是簡化運動方程式而非方程式的解。結(jié)果他得到了一個描述弦的形態(tài)隨著時間變化而變化的優(yōu)美的方程式,這就是波動方程,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。這是簡單數(shù)字比率產(chǎn)生和諧音符的原因之一。
          波動方程經(jīng)過修正后能夠處理更加復(fù)雜和混亂的現(xiàn)象,如地震。成熟的波動方程讓地震學(xué)家能夠探測到我們腳下數(shù)百英里處的情況,這個領(lǐng)域最大的成就將是預(yù)測地震和火山噴發(fā)的可靠方法,而目前正在研究的諸多方法都是基于波動方程的。
          但波動方程影響最深遠的產(chǎn)物來自對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,電報則意味著可以發(fā)送跨越大洲的信息,人們甚至開始通過電話與人交談了。
          這場社會和技術(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,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,隨著時間的變化而變化并能夠通過它們所產(chǎn)生的力而被探測到。
          麥克斯韋通過模擬流體運動數(shù)學(xué)重建了這些公式。到1864年,麥克斯韋已經(jīng)寫出了4個方程式,描述電場和磁場間基本的相互作用。他通過對方程式進行一些簡單的處理,成功得到了波動方程并推導(dǎo)出光肯定是一種電磁波。這本身就是一個大新聞,因為從未有人想到過,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激動人心的預(yù)言——所有波長的電磁波都應(yīng)當(dāng)存在。一些波長超過我們所能看到的電磁波將改變這個世界:它們就是無線電波。
          1887年,海因里希.赫茲從實驗上證明了無線電波的存在,但他沒有意識到它們最具革命性的用途。如果在這樣的波上加入信號,那么你就可以和世界對話。尼古拉.特斯拉、伽利爾摩.馬可尼和其他一些人將這一夢想變成了現(xiàn)實,而現(xiàn)代通訊的全套裝備——從無線電和電視到雷達以及手機使用的微波通訊——都自然而然地隨之而來了,而這些都是源自4個方程式和一些簡單的計算。麥克斯韋的方程式不光改變了世界,它們還打開了一個新的世界。(節(jié)選自伊恩.斯圖爾特《主宰你生活的七個方程式》,有刪改)
        1.下面關(guān)于“波動方程”的表述,正確的一項是(?。?
        A.波動方程是一種簡化方程式,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。這是簡單數(shù)字比率產(chǎn)生和諧音符的主要原因。
        B.波動方程讓很多科學(xué)家得到啟示,但它影響最深遠的還是對麥克斯韋電磁方程的研究,以至隨后產(chǎn)生的無線電和電視到雷達以及手機使用的微波通訊都與它有間接的關(guān)系。
        C.波動方程能夠幫助地震學(xué)家探測到我們腳下數(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.波動方程的發(fā)現(xiàn)最早來自于古希臘的畢達哥拉斯學(xué)派,他們發(fā)現(xiàn)如果兩根同類型、同拉力的弦的長度為簡單比,共同彈奏時就會產(chǎn)生極為和諧的音符。
        2.下列對原文有關(guān)內(nèi)容的分析和概括,恰當(dāng)?shù)囊豁検牵ā。?br /> A.麥克斯韋的4個方程式,描述了電場和磁場間基本的相互作用,還催生了一個激動人心的預(yù)言——所有波長的電磁波都應(yīng)當(dāng)存在。無線電波將改變這個世界。
        B.1864年,麥克斯韋已經(jīng)寫出了4個方程式,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,會隨著時間的變化而變化并能夠通過它們所產(chǎn)生的力而被探測到。
        D.海因里希.赫茲證明了無線電波的存在,卻沒有意識到它們的對話用途,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。
        3.從全文看,下列表述不符合作者觀點的一項是(?。?br /> A.我們生活在波的世界里,波無處不在。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,就會產(chǎn)生和諧音符,這意味著頻率不成簡單比的波會產(chǎn)生噪音。
        C.波動方程對人類社會的影響是巨大的,它不但引起了社會和技術(shù)革命,改變了世界,還為我們打開了一個新的世界。
        D.在地震學(xué)領(lǐng)域,波動方程將是預(yù)測地震和火山噴發(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。

        參考答案:
        1.B
        2.A
        3.C

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