摘 要：物理学是一门有着独特魅力的学科，它广泛地渗透到生产生活中，它对许多工程技术领域起着先导引领的作用，而在现代社会进步的历程中，工程技术又开拓、深化了物理学的研究，两者之间存在紧密的作用与反作用关系。将简单介绍一些现代物理学在工程中的应用，使人们感知物理学如空气般存在生活中，加强对物理学的认知。

关键词：现代物理；工程技术；应用

一、现代物理学与工程技术

1.概念

现代物理学源于20世纪初，主要包括相对论，量子力学，原子和核物理学，粒子物理学等。

工程技术是指在工业生产中实际应用的技术。主要指人们通过掌握知识和技术进一步发展工业生产，以达到改造自然的目的。

近年来随着科技的不断发展，激光技术工程、核能工程、宇航工程等，这些工程技术都体现了现代物理学知识的普遍应用。计算机、电磁炉、微波炉、电暖器、光纤宽带上网等现代科技也都是现代物理学应用的产物。

2.发展

在人类历史上，生产力的发展以及人类对客观世界的好奇心和求知的兴趣促成了科学知识的形成，而技术的出现早于科学。从物理学历史可了解到，在哥白尼提出日心说之前教普遍认可托勒密的地心说，愚昧地向人们宣扬地球才是宇宙的中心。但是哥白尼却并不完全认同托勒密的看法，他十分勤奋地钻研托勒密的著作，用占星家的“捕星器”“三弧仪”观测月食利用观测台技术研究星空，最终找到了真理。由16世纪哥白尼提出日心说，再到17世纪牛顿的三大定律，然后是19世纪麦克斯韦的电磁场理论，最后到20世纪爱因斯坦的相对论，使物理科学建立了完整体系。从此物理学科的发展就与工程技术有了不解之缘。物理学科是一门实验学科，更是一门工程技术学科。

3.意义

现代物理学科应用于工程技术具有重大意义，工程技术领域的开创离不开物理学的引导作用，另一方面物理学深化研究的开展也离不开工程技术，两者相互促进、携手并进、相互渗透。例如，从中学课本上我们已经了解到核物理学开创了核能开发利用时代。原子核物理的挖掘是核能应用的前提，而核能应用的实践必须解决一系列应用物理学和工程技术的问题，例如采用哪种必要的热核燃料，选用哪种恰当的材料，以及如何巧妙的构型来实现热核爆炸……物理学与工程技术紧密联系、相互渗透的过程就是解决问题的关键。由此可见，物理引领工程技术，而工程技术是生产力，又反哺推动物理学研究的发展。

二、具体应用方面

1.材料物理学在工程中的应用

物理学的材料力学，在工程中有着广泛应用。运动机械中常用的连接部件，如螺丝、铆钉等，在生产加工过程中会变形，变形就会产生应力，于是在设计时我们就必须考虑这几个方面的变形。例如螺栓的设计应主要思考其剪切应力；汽车的传动轴、转向轴的主轴、电机和水轮机的主轴等都易发生扭转变形；火车轴、大梁等易发生弯曲变形。有些杆件在设计时必须兼顾扭转、弯曲及压缩三种变形，比如车床主轴；钻床立柱同时发生拉伸与弯曲两种变形。材料力学中利用卸载与再加载规律得出冷作硬化现象的原理来提高材料的承载能力，例如建筑工程中使用的钢筋与起重链条，由于冷作硬化使材料变得坚硬、性脆、易裂，增加了施工难度，这时应采用退火处理，使材料恢复到原有的塑性。

在新能源开发领域，中国最近成功研发出一种太阳能发电技术——“发电玻璃”。这种“发电玻璃”，不是玻璃自身能发电，而是在绝缘的玻璃上通过涂抹4微米厚的碲化隔光电薄膜使其成为半导体材料。“发电玻璃”又称为碲化隔光电薄膜太阳能电池，被誉为“挂在墙上的油田”。这种新型的“发电玻璃”就是材料物理和电学的综合运用技术。

2.物理学在汽车安全驾驶中的应用

（1）汽车变速箱，应变能力强

汽车的即时功率P=FV，F表示牵引力、V表示即时速度。在额定功率下，速度越大、牵引力越小，速度越小、牵引力越大。因此，汽车爬坡时应采用低速挡，可增大牵引力；汽车行使在平直的公路上时换成高速挡，可获得较高速度。

（2）车身流线型，阻力小

纵观大街小巷，汽车外形设计无一不是流线型。这和船只参考水中鱼儿，飞机模仿鸟儿的设计一样，目的是为了减少空气阻力系数和正面迎风面积。汽车行驶时受到的空气阻力F=（1/2）Cρu2A（其中C为空气阻力系数、ρ为空气密度、u为车与空气的相对速度、A为水平投影面积。）车身流线设计具体体现在其车身前、后、左、右相连接处均利用顺滑曲线自然过渡，车头引擎盖板向前向下倾斜，车尾后厢盖尺寸较短并起翘，大曲面挡风玻璃， 车灯、后视镜、门把手以及车窗等装置镶嵌入车身，与车身浑然一体。车身表面打磨得光亮滑润，车身底板保持平整，车身高度降低等。流线型汽车在气流中的阻力可降低到一般车型的60%。

（3）電阻发热，除霜消雾功劳大

冬季或雨天，由于车内外温差较大，车外温度低，车内温度高，车内的水汽和霜会凝结在玻璃上，使司机不易看清前、后方，造成行车困难。小轿车的前窗下部设置有空调吹雾风口、后视镜及后窗玻璃板中镶嵌有一道道平行排列的电阻丝，当你开启热空调或加热器电源时，车窗玻璃上的水汽和霜由于热空调以及电阻发热使玻璃表面温度升高而逐渐蒸发、消散，这样设计的目的是为了防止车内玻璃附着水汽和车外玻璃结霜，确保司机通过挡风玻璃看清前方路况，通过内、外后视镜获取外部路况信息，以减少行车安全事故的发生。

三、结论

可见，现代物理学在工程技术中的应用十分重要而且广泛。随着现代理论研究的深入，及实验和技术应用的不断进步，现代物理学也逐渐衍生出多个包括天体、生物、海洋、大气、地球、激光、等离子体等在内的物理学分支。我们可以利用物理学知识不断开发新能源和新技术，让它更好地方便我们的生活。

参考文献：

[1]刘晋源.工程力学在生活中的应用[J].时代青年（视点），2018（6）.

[2]吕兴行，朵丽华.物理知识在汽车上的应用[J].现代物理知识，2007（4）.