【对应知识点】电容式传感器的工作原理和结构
【思政元素案例】黄昆荣获中华人民共和国最高科学技术奖
黄昆是中国固体物理学、半导体技术奠基人之一,也是世界著名的物理学家。2001年,黄昆荣获中华人民共和国最高科学技术奖,从“黄散射”到“黄方程,从“黄-里斯因子”到“玻恩和黄”,以至“黄-朱模型”,黄昆在固体物理学发展史上树起了一座座丰碑。
1948年,黄昆获英国布里斯托尔大学博士学位后,在英国爱丁堡大学物理系、利物浦大学理论物理系从事研究工作。1951年,黄昆回到北京大学任物理系教授,那时黄昆的经典著作《晶格动力学理论》也已基本写完,可以预见这本书将奠定他在世界固体物理学界的地位,留在国外发展前途无量,但他抱着要为新中国建设大展宏图的决心回国了。
黄昆先生最重要的贡献之一,就是创办五校联合半导体专门化,为国家的半导体科技事业培养了一批又一批栋梁英才,为创建和发展中国半导体科技和教育事业,从无到有地建立和发展半导体工业体系起到了开拓性作用。
20世纪60年代,在昌平有一个校办工厂,试制集成电路,他那时一方面给工农兵学员讲课,一方面到车间或生产线和大家一起做。他是搞理论的,而且学术造诣非常高,但是到了车间他总是不耻下问,向工人学习每一个细节和技术,而且对自己要求非常高。当时在工艺流水线上清洗样品非常琐碎,他总是一丝不苟地完成。
2001年,黄昆荣获中华人民共和国最高科学技术奖。当时奖金是五百万,黄昆夫妇将这五百万给了半导体所,作为科研经费。半导体所用这笔钱成立了“黄昆基金”,以奖励国内在固体物理和半导体物理领域成果突出的科学家。
【案例分析】(www.xing528.com)
半导体材料是一类具有半导体性能,可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料,反映半导体内在基本性质的是各种外界因素如光、热、磁、电等作用于半导体引起的物理效应和现象。随着技术的发展,利用半导体材料的各种物理、化学和生物学特性制作了各种传感器,包括半导体制作电容式传感器等,具有类似于人眼、耳、鼻、舌、皮肤等多种感觉功能。其优点是灵敏度高、响应速度快、体积小、重量轻,便于集成化、智能化,能使检测转换一体化。
【育人功效】
黄昆荣获中华人民共和国最高科学技术奖,给我们的启示:
(1)老一辈的许多科学家为了中国的强盛,放弃国外优厚的条件,白手起家,不计名利和个人得失,注重实践能力,把新中国的各项科技工作搞起来,为了中华民族的伟大复兴所做的贡献和牺牲会永远记录在中国的历史上,成为中华民族后辈们的骄傲和榜样。
(2)我们处在一个伟大的时代,中国已经具备了完整的工业体系,而且国门开放,和世界的交流频繁。我们一定要发挥中国人的聪明才智,继承先辈们勇往直前永不放弃的精神,把中国的核心科技掌握在自己手中,再也不受制于人。
(3)根据电容量变化的参数分析,电容式传感器可分为变极距型、变面积型和变介质型三种类型,这是设计电容式传感器的理论依据。
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