當前位置:首頁 » 歷物理化 » 計算機物理學

計算機物理學

發布時間: 2021-08-12 22:36:17

① 計算機科學和物理哪個比較重要

請問食物與水那個比較重要呢?兩個都重要,都是必不可少的。不過計算機科學比較大眾化一點兒,物理學是基礎,沒有物理學就不可能有計算機學,因為創造計算機需要物理學。

什麼是計算機物理學

用計算機模擬有窮的演算法和過程解決物理問題,屬理論物理的分支

③ 計算機和物理有優勢,大學報什麼專業

如果你單純想搞計算機應用方面,讀軟體工程或者網路什麼的都可以,如果你弄計算機底層的,比如操作系統而且又想涉及到物理方面知識的話,電子信息工程應該是個不錯的選擇。不過電子信息工程這個專業也看學校的,有的學校學的幾乎都是硬體部分,涉及到計算機層面的並不是很多。然後,軟體工程也有嵌入式方向,這個是做移動終端應用開發的,比如安卓開發、IOS開發或者想路由器研發之類的,中山大學就有這個專業和方向。大體上是這樣分吧,其實主要是看興趣,如果你喜歡計算機編程多一點,建議讀計算機方向,如果你想多擺弄實物,建議讀電子信息方向。
但不管那種數學要求都比較高,因為電子和計算架構本來就差不多,學號其中一個,另外一個幾乎也不難。我讀的是電子方向,但自學計算機專業的課程,其實很多東西是相同的,比如大一、大二上學期上的課程幾乎是一樣的,都要學高數、線代、概率之類的,都會學計算機語言(電子多數只學C語言,計算機可會學C++或者C#、java之類的,不過精通其中的編譯原理,學什麼語言都會非常容易的),不過也有差別,電子是不學數據結構的,如果讀電子的想往嵌入式系統方向走,比如嵌入式linux,就得自學數據結構、計算機組成原理(讀電子一般學微機原理與介面技術)。。。
我不建議你讀純物理,除非你真的很有天賦,而且最重要的一點就是,你有能力考上「C9聯盟」,去一般的學校讀物理,找工作真的挺難的。當然你有興趣,這一切都顯得不那麼重要了。另外,我學要你明白一點,你所謂的「優勢」,到了大學可能就會變得不值一提了,所謂山外有山啊。而且,大學物理的難度也不像高中那樣相對簡單。(讀工科好像都要學基礎物理學的,我學的不好,因為高數能力不夠)。

愛恩斯坦說過,興趣是最好的老師。我讀高中的時候,也曾像你那樣迷茫的,但我還是選擇了電子,因為我喜歡擺弄電子元器件(當然,這得靠自己去買。學校不可能滿足所有人的需求的,實驗室一年也沒去幾回,畢竟人多,這種情況讀計算機的可能會好點,計算機也可以給其他專業的人用,很多學校都有開發的計算機室,不過現在的大學生基本都有電腦的,雖然多數都是也拿過來打游戲的)。我想說的是,你得看自己的興趣,就業率、找工作容易什麼的真的很虛幻。你真的有能力,誰不要你?關鍵看你學不學得好,真正有實力(我說得實力並不是指考試考得好)。有興趣,才學得快、學得多、學得精。

總之,決定權在於你,別人也只是給個建議。興趣才是關鍵啊。

④ 計算機在物理學中有什麼應用

前天剛做的一個作業,是無力在計算機中的應用...參考一下咯!

硬碟是微機系統中最常用、最重要的存儲設備之一,由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成,這些碟片外覆蓋有鐵磁性材料。它是故障機率較高的設備之一,而來自硬碟本身的故障一般都很小,主要是人為因素或使用者未根據硬碟特點採取切實可行的維護措施所致。
其中防震是最重要、最必需的:硬碟是十分精密的存儲設備,工作時磁頭在碟片表面的浮動高度只有幾微米。不工作時,磁頭與碟片是接觸的;硬碟在進行讀寫操作時,一旦發生較大的震動,就可能造成磁頭與數據區相撞擊,導致碟片數據區損壞或劃盤,甚至丟失硬碟內的文件信息。因此在工作時或關機後,主軸電機尚未停機之前,嚴禁搬運電腦或移動硬碟,以免磁頭與碟片產生撞擊而擦傷碟片表面的磁層。在硬碟的安裝、拆卸過程中更要加倍小心,嚴禁搖晃、磕碰。
與此同時,一項非常重要的科研技術就此誕生——硬碟減震。各大電子產品的廠商均極大限度的開發此項技術並充分利用在自己的產品中。
例如:①索尼硬碟數碼攝像機的專有技術硬碟減震器,是通過兩塊減震器的支持,有效形成阻力,在拍攝過程中,遇到顛簸、震動的情況時,也能讓硬碟始終保持懸浮,無論硬碟是否處在工作狀態,都能有效減少震動下落對硬碟造成的損傷。②採用HDD智能硬碟保護系統:在硬碟周圍設有「減震器」,可以保護硬碟、增加穩定性。一旦探測到跌落,「3G感測器」就會自動使硬碟中的讀寫磁頭復位,起到保護硬碟數據的作用。與此同時,影像將被記錄到攝像機內置緩存中,「視頻緩存技術」能夠確保在震動環境下保護硬碟中的數據。
例如:IBM公司ThinkPad產品中的一系列硬碟保護措施。①硬碟減震器,與單純的筆記本硬碟保護墊相比,這項技術可以增加30%的硬碟保護能力。②減震雙導軌,由ThinkPad首創,由塑膠減震導軌包裹硬碟邊沿,可以緩沖各個方向對硬碟的沖擊力,保護硬碟及數據價值。③硬碟防護罩,ThinkPad特有的網狀金屬貼身防護衣,不僅透氣性好,可將硬碟產生的熱量均勻散發出去,而且具有防塵防靜電作用。④APS硬碟保護技術,由ThinkPad首創,在主板上嵌入專業感測器晶元,持續監測筆記本運轉,跌落、碰撞等意外情況一旦發生,在500毫秒內瞬間感應震盪,立即停止硬碟讀寫,保護硬碟和數據,與未採用這一技術的筆記本相比,可提供高達4倍的硬碟保護。
另外,有一種新型產品——液態硬碟。液態硬碟驅動器SSD,是基於快閃記憶體技術的硬碟驅動器。液態軸承馬達(Fluid Dynamic Bearing Motors)技術過去一直被應用於精密機械工業,其技術核心是用黏膜液油軸承、以油膜代替滾珠。普通硬碟主軸高速旋轉時不可避免的產生噪音,並會因金屬摩擦而產生磨損和發熱問題。與其相比,液態軸承硬碟的優勢是顯而易見的。一是減噪降溫,避免了滾珠與軸承金屬面的直接磨擦,使硬碟噪音及其發熱量被減至最低;二是減震,油膜可有效地吸收震動,使硬碟的抗震能力得到提高;三是減少磨損,提高硬碟的工作可靠性和使用壽命。

⑤ 計算機專業,為什麼要學物理啊累死了

因為計算機科學不僅僅學軟體,還要學硬體啊,那就離不開電磁學、電路分析、模電。。。了

⑥ 淺談物理學與計算機技術的關系

量子力學的發現幫助理解半導體,導致現代電子時代,產生核能。
量子力學導致核能發展,在研製核彈途中,科學家可以忽略愛因斯坦的警告,導致核事故,造成生物消失和環境惡化;
網路科學導致信息智能化,在研製網路武器過程中,政治家和商人可以迴避網路武器化的現實,導致伊朗鈾離心機毀壞,同時增加伊朗網路軍人的數量。而且,武器化的信息開始危害製造網路武器的人;
物理學是現代科學技術的支撐。每發現一條物理學規律,科學技術就會有所擴展。由於人的趨利避害,往往高智商和擁有權力的不遵守規則教化的人類擁有主動權或者生存權。
牛頓發現萬有引力,導致現代宇宙探索;愛因斯坦發現量子力學,導致人工智慧和核能出現......
物理學是現代科學技術的基礎,哲學是保證科學不損害生命的基礎。

⑦ 物理與計算機有什麼關系

一、計算機是物理學發展成熟的必然產物
二、隨著計算機日新月異的發展,已經出現了物理學計算機;
三.計算機對物理學研究方法產生了極大地影響, 這種影響表現在三個方面: 猜想檢驗, 場景模擬,理論推導。
從計算機發展的歷史看, 它的每一個階段都是以物理學的發展作為基礎的。電子管, 晶體管, 以及集成電路, 大規模集成電路, 每一個主要元件, 都是物理的發明。隨著計算機技術日新月異的發展, 計算機系統不僅為物理學的計算帶來了便利, 也將不斷地影響物理學的研究方法, 為物理學的快速發展提供強大的動力。

⑧ 計算機為物理學帶來的影響

自計算機發明以來,就與物理學接下了不解之緣,兩門學科相互影響,相互依存,共同發展。物理學的進步使計算機硬體得以發展,計算機的升級也幫助物理學前進。

但是如果沒有物理學在近代史上的飛速發展,就不會有近代電子數字計算機(ENIAC)的誕生。

電子管的發明是革命性的,在此之前想要製造出電子數字計算機可以說是不可能的,這項發明為電子計算機的發展奠定了基礎。在此之後「真空管」發明了「繼電器(二進制)」與「電容(起濾波作用)」等物理元件的使用也更加推進了電子計算機的進步。

真空管時代的計算機盡管已經步入了現代計算機的范疇,但其體積之大、能耗之高、故障之多、價格之貴大大制約了它的普及應用。直到另一種革命性物理元件的發明「晶體管」,它的發明使計算機的發展進入了快車道。在ENIAC發明之後的時間里,計算機的發展是飛速的,這個飛速的發展歷程到了今天依然在延續。這個歷程中物理學的影響成為本文探討的主要問題,本文會按照歷史的發展歷程來探討。

關鍵詞:物理學,計算機發展,晶體管,集成電路

正文:

在1900年之前的計算機,都是基於機械運行方式,盡管有個別產品開始引入一些電學內容,卻都是從屬與機械的,還沒有進入計算機的靈活:邏輯運算領域。而在這之後,隨著電子技術的飛速發展,計算機就開始了由機械向電子時代的過渡,電子越來越成為計算機的主體,機械越來越成為從屬,二者的地位發生了變化,計算機也開始了質的轉變。

1906: 美國的Lee De Forest發明了「電子管」。電子管,是一種最早期的電信號放大器件,被封閉在玻璃容器,基本原理是藉助電場的大小變化,來控制真空管內自由電子的運動。

電子管計算機也稱第一代計算機,它的特點是操作指令是為特定任務而編制的,每種機器有各自不同的機器語言,功能受到限制,速度也慢。另一個明顯特徵是使用真空電子管和磁鼓儲存數據。

確立了模擬量可變換成數字量進行計算;形成了數字計 算機的基本結構,確定了程序設計的基本方法;首創使用陰極射線管作為字元顯示器。

由於電子管的種種缺陷(體積大、功耗大、發熱厲害、壽命短、電源利用效率低、結構脆弱而且需要高電壓源等缺點),第一代計算機很快就被新一代的計算機所取代,而這種替代正是由於物理技術的革新!「晶體管」

晶體管

是一種固體半導體器件,可以用於檢波、整流、放大、開關、穩壓、信號調制和許多其它功能。晶體管作為一種可變開關,基於輸入的電壓,控制流出的電流,因此晶體管可做為電流的開關,和一般機械開關(如Relay、switch)不同處在於晶體管是利用電訊號來控制,而且開關速度可以非常之快,在實驗室中的切換速度可達100GHz以上。

1954年,美國貝爾實驗室研製成功第一台使用晶體管線路的計算機,取名「催迪克」(TRADIC),裝有800個晶體管。

第一代計算機(電子管計算機)使用的是「定點運算制」,參與運算數的絕對值必須小於1;而第二代計算機(晶體管計算機)增加了浮點運算,使數據的絕對值可達2的幾十次方或幾百次方,計算機的計算能力實現了一次飛躍。同時,用晶體管取代電子管,使得第二代計算機體積大大減小,壽命延長,價格降低,為計算機的廣泛應用創造了條件。

由此可見晶體管的出現又是一個幫助計算機出現重大革新的發明!

晶體管的發明

晶體管的發明,最早可以追溯到1929年,當時工程師利蓮費爾德就已經取得一種晶體管的專利。但是,限於當時的技術水平,製造這種器件的材料達不到足夠的純度,而使這種晶體管無法製造出來。

由於電子管處理高頻信號的效果不理想,人們就設法改進礦石收音機中所用的礦石觸須式檢波器。在這種檢波器里,有一根與礦石(半導體)表面相接觸的金屬絲(像頭發一樣細且能形成檢波接點),它既能讓信號電流沿一個方向流動,又能阻止信號電流朝相反方向流動。在第二次世界大戰爆發前夕,貝爾實驗室在尋找比早期使用的方鉛礦晶體性能更好的檢波材料時,發現摻有某種極微量雜質的鍺晶體的性能不僅優於礦石晶體,而且在某些方面比電子管整流器還要好。 在第二次世界大戰期間,不少實驗室在有關硅和鍺材料的製造和理論研究方面,也取得了不少成績,這就為晶體管的發明奠定了基礎。 為了克服電子管的局限性,第二次世界大戰結束後,貝爾實驗室加緊了對固體電子器件的基礎研究。肖克萊等人決定集中研究硅、鍺等半導體材料,探討用半導體材料製作放大器件的可能性。

1945年秋天,貝爾實驗室成立了以肖克萊為首的半導體研究小組,成員有布拉頓、巴丁等人。布拉頓早在1929年就開始在這個實驗室工作,長期從事半導體的研究,積累了豐富的經驗。他們經過一系列的實驗和觀察,逐步認識到半導體中電流放大效應產生的原因。布拉頓發現,在鍺片的底面接上電極,在另一面插上細針並通上電流,然後讓另一根細針盡量靠近它,並通上微弱的電流,這樣就會使原來的電流產生很大的變化。微弱電流少量的變化,會對另外的電流產生很大的影響,這就是「放大」作用。

布拉頓等人,還想出有效的辦法,來實現這種放大效應。他們在發射極和基極之間輸入一個弱信號,在集電極和基極之間的輸出端,就放大為一個強信號了。在現代電子產品中,上述晶體三極體的放大效應得到廣泛的應用。

巴丁和布拉頓最初製成的固體器件的放大倍數為50左右。不久之後,他們利用兩個靠得很近(相距0.05毫米)的觸須接點,來代替金箔接點,製造了「點接觸型晶體管」。1947年12月,這個世界上最早的實用半導體器件終於問世了,在首次試驗時,它能把音頻信號放大100倍,它的外形比火柴棍短,但要粗一些。

在為這種器件命名時,布拉頓想到它的電阻變換特性,即它是靠一種從「低電阻輸入」到「高電阻輸出」的轉移電流來工作的,於是取名為trans-resister(轉換電阻),後來縮寫為transister,中文譯名就是晶體管。

由於點接觸型晶體管製造工藝復雜,致使許多產品出現故障,它還存在雜訊大、在功率大時難於控制、適用范圍窄等缺點。為了克服這些缺點,肖克萊提出了用一種「整流結」來代替金屬半導體接點的大膽設想。半導體研究小組又提出了這種半導體器件的工作原理。 1950年,第一隻「面結型晶體管」問世了,它的性能與肖克萊原來設想的完全一致。今天的晶體管,大部分仍是這種面結型晶體管。

計算機的又一次革新!集成電路出現了!!

集成電路(integrated circuit)是一種微型電子器件或部件。採用一定的工藝,把一個電路中所需的晶體管、二極體、電阻、電容和電感等元件及布線互連一起,製作在一小塊或幾小塊半導體晶片或介質基片上,然後封裝在一個管殼內,成為具有所需電路功能的微型結構;其中所有元件在結構上已組成一個整體,使電子元件向著微小型化、低功耗和高可靠性方面邁進了一大步。它在電路中用字母「IC」表示。集成電路發明者為傑克·基爾比(基於硅的集成電路)和羅伯特·諾伊思(基於鍺的集成電路)。當今半導體工業大多數應用的是基於硅的集成電路。

集成電路具有體積小,重量輕,引出線和焊接點少,壽命長,可靠性高,性能好等優點,同時成本低,便於大規模生產。它不僅在工、民用電子設備如收錄機、電視機、計算機等方面得到廣泛的應用,同時在軍事、通訊、遙控等方面也得到廣泛的應用。用集成電路來裝配電子設備,其裝配密度比晶體管可提高幾十倍至幾千倍,設備的穩定工作時間也可大大提高。

集成電路計算機

60年代初期,美國的基爾比和諾伊斯發明了集成電路,引發了電路設計革命。隨後,集成電路的集成度以每3-4年提高一個數量級的速度增長。集成電路(Integrated Circuit,簡稱r)是做在晶片上的一個完整的電子電路,這個晶片比手指甲還小,卻包含了幾千個晶體管元件。1962年1月,IBM公司採用雙極型集成電路,生產了IBM360系列計算機。一些小型計算機在程序設計技術方面形成了三個獨立的系統:操作系統、編譯系統和應用程序,總稱為軟體。值得一提的是,操作系統中"多道程序"和"分時系統"等概念的提出,結合計算機終端設備的廣泛使用,使得用戶可以在自己的辦公室或家中使用遠程計算機。第三代計算機的特點是體積更小、價格更低、可靠性更高、計算速度更快。

集成電路的出現時革命性的

集成電路,現代計算機插上騰飛的翅膀,盡管晶體管的採用大大縮小了計算機的體積、降低了其價格,減少了故障。但離人們的要求仍差很遠,而且各行業對計算機也產生了較大的需求,生產更能更強、更輕便、更便宜的機器成了當務之急,而集成電路的發明正如「及時雨」,當春乃發生。其高度的集成性,不僅僅使體積得以減小,更使速度加快,故障減少。人們開始製造革命性的微處理器。計算機技術經過多年的積累,終於駛上了用硅鋪就的高速公路。

計算機未來的發展

未來的計算機技術將向超高速、超小型、平行處理、智能化的方向發展。盡管受到物理極限的約束,採用硅晶元的計算機的核心部件CPU的性能還會持續增長。作為Moore定律驅動下成功企業的典範Inter預計2001年推出1億個晶體管的微處理器,並預計在2010年推出集成10億個晶體管的微處理器,其性能為10萬MIPS(1000億條指令/秒)。而每秒100萬億次的超級計算機將出現在本世紀初出現。超高速計算機將採用平行處理技術,使計算機系統同時執行多條指令或同時對多個數據進行處理,這是改進計算機結構、提高計算機運行速度的關鍵技術。

同時計算機將具備更多的智能成分,它將具有多種感知能力、一定的思考與判斷能力及一定的自然語言能力。除了提供自然的輸入手段(如語音輸入、手寫輸入)外,讓人能產生身臨其境感覺的各種交互設備已經出現,虛擬現實技術是這一領域發展的集中體現。

傳統的磁存儲、光碟存儲容量繼續攀升,新的海量存儲技術趨於成熟,新型的存儲器每立方厘米存儲容量可達10TB(以一本書30萬字計,它可存儲約1500萬本書)。信息的永久存儲也將成為現實,千年存儲器正在研製中,這樣的存儲器可以抗干擾、抗高溫、防震、防水、防腐蝕。如是,今日的大量文獻可以原汁原味保存、並流芳百世。

新型計算機系統不斷涌現

硅晶元技術的高速發展同時也意味著硅技術越來越近其物理極限,為此,世界各國的研究人員正在加緊研究開發新型計算機,計算機從體系結構的變革到器件與技術革命都要產生一次量的乃至質的飛躍。新型的量子計算機、光子計算機、生物計算機、納米計算機等將會在21世紀走進我們的生活,遍布各個領域。

繼由於電子管的種種缺陷(體積大、功耗大、發熱厲害、壽命短、電源利用效率低、結構脆弱而且需要高電壓源等缺點),第一代計算機很快就被新一代的計算機所取代,而這種替代正是由於物理技術的革新!「晶體管」

晶體管

是一種固體半導體器件,可以用於檢波、整流、放大、開關、穩壓、信號調制和許多其它功能。晶體管作為一種可變開關,基於輸入的電壓,控制流出的電流,因此晶體管可做為電流的開關,和一般機械開關(如Relay、switch)不同處在於晶體管是利用電訊號來控制,而且開關速度可以非常之快,在實驗室中的切換速度可達100GHz以上。

1954年,美國貝爾實驗室研製成功第一台使用晶體管線路的計算機,取名「催迪克」(TRADIC),裝有800個晶體管。

第一代計算機(電子管計算機)使用的是「定點運算制」,參與運算數的絕對值必須小於1;而第二代計算機(晶體管計算機)增加了浮點運算,使數據的絕對值可達2的幾十次方或幾百次方,計算機的計算能力實現了一次飛躍。同時,用晶體管取代電子管,使得第二代計算機體積大大減小,壽命延長,價格降低,為計算機的廣泛應用創造了條件。

由此可見晶體管的出現又是一個幫助計算機出現重大革新的發明!

晶體管的發明

晶體管的發明,最早可以追溯到1929年,當時工程師利蓮費爾德就已經取得一種晶體管的專利。但是,限於當時的技術水平,製造這種器件的材料達不到足夠的純度,而使這種晶體管無法製造出來。

⑨ 計算機 是物理學產物嗎

不屬於物理學和物理完全沒關系,計算機科學學的是計算機也就是和電腦有關的,編程之類的。

熱點內容
老師德育工作總結 發布:2025-06-09 16:00:06 瀏覽:570
進出校園制度 發布:2025-06-09 14:12:55 瀏覽:303
語文分支 發布:2025-06-09 13:48:26 瀏覽:936
2017高考卷文科數學 發布:2025-06-09 12:54:10 瀏覽:828
中小學師德師風自查報告 發布:2025-06-09 09:50:33 瀏覽:848
二年級上冊期末語文試卷 發布:2025-06-07 05:51:52 瀏覽:813
天天有喜片尾曲叫什麼 發布:2025-06-07 02:50:22 瀏覽:237
豬生物安全 發布:2025-06-07 02:36:35 瀏覽:27
小孩數學思維 發布:2025-06-07 02:15:50 瀏覽:66
沖刺100必備答案數學 發布:2025-06-07 00:34:36 瀏覽:845