公民科学素养
必备知识200问来啦！
让我们继续探索第三篇章~
科学常识篇
光速是否比声速快？
是的。光速是自然界中已知物体运动速度的最高值。通常情况下，光的传播速度达到每秒30万公里，而声音的传播速度仅为每秒340米，光速大约是声速的88万倍，因此光速显著更快。这就是我们在雷雨天先看到闪电后听到雷声，或者炸弹爆炸时先观察到火光后听到爆炸声的原因。
然而，光和声音在不同介质中的传播速度存在差异。光在真空中的传播速度最快，其次是空气，再次是水；声音在真空中无法传播，在固体中传播速度最快，其次是液体，最后是气体。
物质的分子是什么？
分子是物质中能够独立存在并保持该物质所有化学特性的最小微粒。
所有物质都是由分子构成的。分子在物质中可以独立存在，并具有该物质的所有化学特性。分子的大小差异很大。例如，塑料和蛋白质的分子较大，被称为“高分子”，是分子世界中的“巨人”；而铁和铜的分子较小，是分子世界中的“小不点”。这些大大小小的分子，又是由更微小的粒子——原子组成的。原子的大小相近。塑料和蛋白质的分子之所以大，是因为它们由许多原子构成；而铁和铜的分子之所以小，是因为它们仅由一个原子组成。原子非常小，50万到100万个原子紧密排列成“长蛇队”，其长度也只有一根头发丝的直径。
电子是否比原子小？
是的，电子比原子小。
由电子、中子和质子组成的原子是物质的基本单位。相对于由中子和质子组成的原子核，电子的质量非常小。质子的质量大约是电子质量的1842倍。不同的原子拥有的电子数量不同，例如，每个碳原子含有6个电子，每个氧原子含有8个电子。电子在原子核周围的能量层中运动，能量较高的电子离核较远，能量较低的电子离核较近。通常将电子在原子核周围不同能量层中的运动称为电子的分层排布。
激光是否因汇聚声波而产生？
不是。
激光的最初中文名称为“镭射”或“莱塞”，是英文LASER的音译，取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的首字母组成的缩写词，意为“受激辐射的光放大”。
“受激辐射”基于科学家爱因斯坦1916年提出的一套全新理论。该理论指出，在物质原子中，不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上。当高能级上的粒子受到某种光子的激发时，会从高能级跃迁到低能级，同时辐射出与激发光相同性质的光。这种现象被称为“受激辐射的光放大”。1958年，激光问世。1964年，根据我国著名科学家钱学森的建议，将“受激辐射”的光简称为“激光”。激光具有高亮度、高方向性、高单色性和高相干性四大特性。
什么是纳米和纳米技术？
纳米是一个长度单位，原称毫微米。1微米等于千分之一毫米，1纳米等于千分之一微米，相当于头发丝的十万分之一。纳米技术，是指在0.1-100纳米的尺度范围内，研究电子、原子和分子内部运动规律和特性的新兴技术。
科学家在研究物质构成的过程中发现，在纳米尺度下隔离出的几个、几十个原子或分子，表现出许多传统材料所不具备的奇异或反常的物理、化学特性，例如原本导电的铜在某一纳米级界限时不导电，原本绝缘的二氧化硅、晶体等在某一纳米级界限时开始导电。利用这些特性制造具有特定功能设备和产品的技术，就称为纳米技术。
纳米技术制造的电子器件有哪些优势？
以纳米技术制造的电子器件，其性能远优于传统电子器件：1、工作速度快，纳米电子器件的工作速度是硅器件的1000倍，从而显著提高产品性能；2、功耗低，纳米电子器件的功耗仅为硅器件的1/1000；3、信息存储量大，在一张不足巴掌大的5英寸光盘上，至少可以存储30个北京图书馆的全部藏书；4、体积小、重量轻，可使各类电子产品体积和重量大幅减小。
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监制 | 刘昌瑛