發(fā)明的故事合集5篇

時間：2020-07-27 10:26:47 惠怡0由分享

發(fā)明的故事1

牛頓——萬有引力的發(fā)現(xiàn)

人們都知道從蘋果落地中牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律的故事，其實那不過是法國啟蒙思想家伏爾泰為宣傳自然科學(xué)而編的故事。

在牛頓之前，人們已經(jīng)知道有兩種“力”：地面上的物體都受重力的作用，天上的月球和地球之間以及行星和太陽之間都存在引力。這兩種力究竟是性質(zhì)不同的兩種力?還是同一種力的不同表現(xiàn)?牛頓在劍橋大學(xué)讀書時就考慮起這個問題了。

牛頓23歲時，鼠疫流行于倫敦。劍橋大學(xué)為預(yù)防學(xué)生受傳染，通告學(xué)生休學(xué)回家避疫，學(xué)校暫時關(guān)閉。牛頓回到故鄉(xiāng)林肯郡鄉(xiāng)下。他仍沒有間斷學(xué)習(xí)和對引力問題的思考。

那時，鄉(xiāng)下的孩子們常常用投石器打幾個轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，之后，把石頭拋得很遠(yuǎn)。他們還可以把一桶牛奶用力從頭上轉(zhuǎn)過，而牛奶不灑出來。

這一現(xiàn)像激發(fā)了牛頓關(guān)于引力的想像：“什么力使投石器里面的石頭，水桶里的牛奶不掉下來呢?”這個問題使他想到開普勒和伽利略的思想。他從浩瀚的宇宙太空，周行不息的行星，廣寒的月球，直至龐大的地球，進(jìn)而想到這些龐然大物之間力的相互作用。這對牛頓抓緊這些神奇的思想不放，一頭扎進(jìn)“引力”的計算和驗證中了。牛頓計劃用這個原理驗證太陽系各行星的行動規(guī)律。他首先推求月球和地球距離，由于引用的資料數(shù)據(jù)不正確，計算的結(jié)果錯了。因為依理推算月球圍繞地球轉(zhuǎn)，每分鐘的向心加速度應(yīng)是16英尺，但據(jù)推算僅得13.9英尺。在失敗的困境中，牛頓沒有灰心，反而以更大的努力進(jìn)行辛勤的研究。

1671年，新測量的地球半徑值公布了。牛頓利用這一數(shù)據(jù)重新檢驗了自己的理論，同時，還利用他自己發(fā)明的微積分處理了月一地關(guān)系中不能把地球看作質(zhì)點時，重力加速度的計算問題。有了這兩項改進(jìn)，牛頓得到了兩個完全一致的加速度值。這使他認(rèn)為，重力和引力具有相同的本質(zhì)。他又把基于地面物體運動的三條定律(即牛頓三大定律)用于行星運動，同樣得出滿意的正確結(jié)論。

牛頓整整經(jīng)過了7個春秋寒暑，到他30歲時終于把舉世聞名的“萬有引力定律”全面證明出來，奠定了理論天文學(xué)、天體力學(xué)的基礎(chǔ)。

萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，宣告了天上地面的萬物都遵循同一規(guī)律運動，徹底否定了亞里士多德以來宗教勢力宣揚(yáng)的天上地下不同的思想，這是人類認(rèn)識史上的一次飛躍。

發(fā)明的故事2

無線電技術(shù)的發(fā)展使“千里眼”、“順風(fēng)耳”由幻想變?yōu)楝F(xiàn)實。這里的“千里眼”是指二次大戰(zhàn)中發(fā)明的雷達(dá)。雷達(dá)發(fā)出脈沖電波，遇到敵機(jī)就會反射回來再為雷達(dá)接收器所接收，在雷達(dá)熒光屏上顯出一個亮點。根據(jù)這一亮點可以算出敵機(jī)的方位、距離、高度。有經(jīng)驗的觀察人員可從亮點顯示的情況大致判斷目標(biāo)是什么東西。用這種方法能夠發(fā)現(xiàn)幾十公里乃至幾千公里以外的飛機(jī)，當(dāng)然可稱“千里眼”了。然而仔細(xì)想來，從無線電雷達(dá)“看”一架飛機(jī)，或者一艘戰(zhàn)艦，無非只是熒光屏上一個亮點，不是訓(xùn)練有素的人員簡直莫名其妙。因此雷達(dá)探測距離確實可達(dá)千里之遙，要說是“眼”只能算藝術(shù)夸張了。

出現(xiàn)了激光以后，貨真價實的“千里眼”才有希望實現(xiàn)。因為激光的波長短，方向集中，從原理上講完全可以制造出成像雷達(dá)來。那時，從熒光屏看到的將是目標(biāo)的實際形象，而不是一個亮點。當(dāng)然要把這種成像雷達(dá)造出來還有許多技術(shù)難題要解決，所以現(xiàn)在還沒有這樣的千里眼。

可能有人會問：電視機(jī)能不能算千里眼呢?一般來說電視機(jī)能讓你看到千里外的文藝節(jié)目演出、球賽實況等，也可以算千里眼了。其實，電視播送設(shè)備的“眼睛”是電視攝像管，它必須離拍攝的景和物很近才能有良好的效果。電視攝像管把攝到的圖像變?yōu)殡姴ㄔ诳罩袀鞑?，然后才能在電視機(jī)上顯示出來，如果兩地距離超過幾十公里還必須用微波中轉(zhuǎn)站傳送系統(tǒng)。嚴(yán)格來說并不能算是千里眼的。

千里“眼”成像雷達(dá)雖然一時還做不到，但比它略遜一籌的激光雷達(dá)已經(jīng)造出來了。它和微波雷達(dá)相比有不少優(yōu)點：雖然兩者都可用來測距、測角，但激光雷達(dá)的光波長短，光束細(xì)，精度比微波雷達(dá)高10倍以上。激光雷達(dá)從1500米的高空探測地面，光束直徑僅10多厘米，可以分辨得出地形的高低變化，這也是微波雷達(dá)所做不到的。其次，激光雷達(dá)比微波雷達(dá)輕巧得多。為了在一定距離上保持同樣的波束大小，激光雷達(dá)只須用直徑為幾厘米的透鏡，而微波雷達(dá)要用直徑60米以上的天線。遠(yuǎn)程微波雷達(dá)的天線，直徑更大，一般要固定安裝在雷達(dá)站里。而整個激光雷達(dá)用卡車就可以裝運，甚至幾個人就可以抬走。再有，激光雷達(dá)可以測量目標(biāo)的速度等參量，這是一般雷達(dá)所做不到的。激光雷達(dá)還有良好的抗干擾性能，不受地面電波的干擾，這是軍事上很受重視的一個特性。

激光雷達(dá)在發(fā)展中還有一些問題要解決，如大氣影響激光的傳輸和因光束太細(xì)而帶來的搜索目標(biāo)的困難等?，F(xiàn)在常把兩種雷達(dá)結(jié)合起來：用微波雷達(dá)作范圍較大的搜索，搜索到目標(biāo)的座標(biāo)以后，再用激光雷達(dá)在小范圍內(nèi)跟蹤目標(biāo)，并精確測定目標(biāo)的座標(biāo)及運動速度。

激光雷達(dá)是一專多能的。除了軍事上用的雷達(dá)以外，還發(fā)展了非軍用的雷達(dá)，它們不一定都稱為雷達(dá)。有一種叫做測距儀的激光雷達(dá)可測量月球到地球之間的距離，絕對誤差小于15厘米，相對誤差小于4×10-10。若是以這樣高的精確度測量1米長的物體，誤差還不到4個氫原子大小。氫原子的直

10徑約10米，或者說一萬分之一微米。精密測量地球和月球之間的距離及其變化對科學(xué)研究十分重要。人們可以通過這樣的測量，了解地球和月球的形狀及表面地形，從而測算地球上各處重力變化;另外，測量地球某一固定點到月球之間的距離的變化可以算出大陸漂移的具體數(shù)據(jù)，還可以根據(jù)月地距離的變化，了解月球引力和地球上潮汐變化的關(guān)系。此外，激光測距儀還能測定人造衛(wèi)星的位置和人造衛(wèi)星的軌道。

激光雷達(dá)在宇宙航行中十分有用。宇宙空間沒有空氣，激光束不會受影響;裝在航天器中的雷達(dá)要求體積小，重量輕，耗能少，這正好是激光雷達(dá)的特長。已經(jīng)制成能追蹤宇宙飛船的激光雷達(dá)，因為它的精度高，可以使在軌道上飛行的兩個太空飛行器準(zhǔn)確地對接合攏。

1971年，美國發(fā)射的阿波羅登月飛船，載了一輛可在月球上行駛的“月球漫游者車”，車上裝著一種能直接控制電視攝像機(jī)的激光雷達(dá)，用來跟蹤宇宙航行員，把宇航員的“漫游”情況由電視攝像機(jī)攝下后，通過無線電發(fā)射設(shè)備，將信號送回地面。這種雷達(dá)很小，重量只有幾千克。

由于激光雷達(dá)光束的分辨率高，不但能識別高樓、大山等龐然大物，而且能發(fā)現(xiàn)電線桿、煙囪、電線等細(xì)小目標(biāo)。所以軍事上，用激光雷達(dá)做成避撞器，裝在低空飛行的殲擊機(jī)和直升飛機(jī)上，可以防止發(fā)生飛機(jī)碰撞事故。

有的激光對大氣成分的變化非常敏感，科學(xué)家利用這個特點，發(fā)明了探測大氣污染的測污雷達(dá)。

人類進(jìn)行生產(chǎn)活動產(chǎn)生的各種有毒有害物質(zhì)，如果不加治理，任意向外界排放的話，危害無窮。比如，一氧化碳在大氣中的含量只要超過十萬分之一，就會使大片莊稼結(jié)不出果實。為了能及時測得這些含量極少的污染物，需要靈敏度特別高的監(jiān)測儀器。

不同的污染物，因為分子結(jié)構(gòu)不一樣，能吸收不同波長的激光，最新的激光測污雷達(dá)使用可調(diào)波長激光器，靈敏度高、分析速度快，改變激光的波長，測定吸收量，可以分辨出污染物的成分和含量。更方便的是汽車運載的測污雷達(dá)，環(huán)保工作人員帶了它可以探測車輛行駛路線周圍幾公里之內(nèi)的大氣污染。

發(fā)明的故事3

在人手指最末一節(jié)的端面皮膚上，都有凹凸相間的紋線，而這種紋線在長短、形狀、粗細(xì)和結(jié)構(gòu)上，又是因人而異的，所以由此組成的花紋便帶有與眾不同的個性。

人的指紋都是各不相同的，而且這種花紋又是終身不會變化的，所以古今中外，歷來都公認(rèn)指紋可作破案的依據(jù)。因此，在一些文件和契約上，捺指印或簽名有同等作用。而公安機(jī)關(guān)也可根據(jù)指紋，追捕罪犯。但問題是，在很多情況下，現(xiàn)場留下的指紋用肉眼或放大鏡根本看不出來。比如，留在物體上的指紋被水浸泡很長時間，潛伏起來了。這怎么辦?那就要請激光來為它顯形了。

激光為什么能使?jié)撝讣y原形畢露呢?原來人的皮膚表面分布著許多汗腺，當(dāng)人的手指接觸物體表面時，從汗腺中分泌出來的汗液就附著在物體表面，形成了潛在的指紋。在通常情況下，指紋附在物體上的沉積物大約只有0.1毫克。顯然，這是極其微量的，而且在這0.1毫克的沉積物中水分占99%，它們會很快蒸發(fā)掉，留下的無機(jī)物和有機(jī)物大致各占一半。無機(jī)物大多是各種鹽類。

由于指紋的殘留物太少，要使指紋顯形，通常要采用一些技術(shù)。但如果時間隔得長了，特別是現(xiàn)場被破壞得很嚴(yán)重，再加上風(fēng)吹雨淋的話，常規(guī)的技術(shù)方法就會束手無策，因為潛指紋的殘留物幾乎已經(jīng)沒有了。

此時，如果用激光照射物體，卻仍可以顯出比較清楚的指紋來。根據(jù)最新的研究，甚至對于那些已在水中浸泡了10年之久的木塊、塑料、織物、玻璃等物，在進(jìn)行一些必要的技術(shù)處理后，再用激光照射，仍能顯出指紋來。

隨著盜竊的手法越來越高明，防盜的措施也層出不窮，鎖具就是一種普遍采用的防盜措施。提起鎖的歷史，大概可以追溯到幾千年以上，但一直到本世紀(jì)初，鎖具還是比較落后的掛鎖。這些元寶的銅掛鎖僅由兩片空心銅片與外殼扣在一起。我國農(nóng)村里直到60年代初，還普遍使用銅掛鎖看家。

后來，又出現(xiàn)了彈子鎖、號碼鎖。近年來，一些賓館里裝上了電子鎖，旅客只要憑一張磁卡，插入鎖孔中，就能打開房門，并接通室內(nèi)的照明電路。

在一些科幻電影中，當(dāng)有人要進(jìn)入一些絕密的房間時，先要站在門口將眼睛貼近門上的檢查孔中照一下，然后，門才會自動打開。這是什么意思呢?原來人的眼底微血管網(wǎng)絡(luò)，也與人的指紋一樣，是因人而不同的，所以眼底微血管網(wǎng)絡(luò)也稱眼紋，同樣可以用來作身份證。在門上的檢查孔中照一下眼紋，里面的電腦就可對照底卡，確定來人的身份，再決定是否開門。

所謂全息鎖，是一種更實用的激光防盜鎖。它的原理是把主人家全體成員的指紋，通過全息照相的方法全部記錄在底片上，然后再儲存在全息鎖具中。要開鎖時，先打開激光器，讓激光束分別照射底片和手指上的指紋。如果兩者一致，鎖就會自動開啟，如果是陌生人的手指，指紋就與底片上的不吻合，鎖不僅不會開啟，而且還會發(fā)出警報。

全息鎖特別適合安全部門使用，如檔案館、博物館、銀行、財會室以及重要的倉庫等。

發(fā)明的故事4

愛迪生的故事

愛迪生是世界聞名的發(fā)明家。他小時候因為家里窮，只上了3個月學(xué)，十一二歲就開始賣報。他熱愛科學(xué)，常常把錢節(jié)省下來，買科學(xué)書報和化學(xué)藥品。他做實驗的器具，是從垃圾堆里揀來的一些瓶瓶罐罐。

愛迪生12歲的時候，在火車上賣報。火車上有一節(jié)給乘客吸煙的專用車廂，車長同意他在那里占用一個角落。他把化學(xué)藥品和瓶瓶罐罐都搬到那里，賣完了報，就做各種趣味的實驗。

有一次，火車開動的時候猛地一震，把一瓶白磷震倒了。磷一遇到空氣立刻燃燒起來。許多人趕來，和愛迪生一齊把火撲滅了。車長氣極了，把愛迪生做實驗的東西全扔了出去，還狠狠打了他一個耳光，把他的一只耳朵打聾了。愛迪生鉆研科學(xué)的決心沒有動搖。他省吃儉用，重新做起化學(xué)實驗來。有一次，硫酸燒毀了他的衣服;還有一次，硝酸差一點兒弄瞎了他的眼晴。他沒有被危險嚇倒，還是頑強(qiáng)地做實驗。

愛迪生試制電燈，為了找到一種價錢便宜、使用時間長的燈絲，不知做了多少次實驗。他常常在實驗室里一連工作幾十個小時，實在太累了，就躺在實驗臺上睡一會兒。他這樣不懈地努力，終於找到了適宜的燈絲，發(fā)明了電燈。之后，愛迪生又發(fā)明了電影、留聲機(jī)。。。他一生中發(fā)明的東西有1000多種。

發(fā)明的故事5

瓦特——發(fā)明蒸汽機(jī)

瓦特(1736～1819)，英國著名的發(fā)明家，生于英國造船中心格拉斯哥附近的格林諾克小鎮(zhèn)。他的父親當(dāng)過造船工人，祖父叔父都是機(jī)械工人，由于家庭的影響，瓦特從小就熟悉了許多機(jī)械原理和制作技術(shù)。

瓦特是一個智慧非凡的孩子，他勤奮好學(xué)，勇于探索，對發(fā)明創(chuàng)造最感興趣。有一天父親的朋友前來做客，正好看到小瓦特坐在爐子旁邊發(fā)呆，手里拿著筆和紙，地上有許多畫過的圖。他好心地說：“小瓦特應(yīng)該上學(xué)了，別光在家用玩耍來打發(fā)寶貴的時光了。”父親莞爾一笑，說：“謝謝你，我的朋友。不過，你還是看看我的兒子在玩什么吧……”原來，小瓦特在設(shè)計各種各樣的玩具，還畫了許多圖樣，這年小瓦特才剛好 6 歲整，客人吃驚地說：“這孩子真了不起!”

又有一次，家里人全出去了，只留下瓦特一個看門。他呆呆地看著爐子上燒水的茶壺。水快燒開了，壺蓋被蒸汽頂起來，一上一下地掀動著……他想：這蒸汽的力量好大啊。如果能制造一個更大的爐子，再用大鍋爐燒開水，那產(chǎn)生的水蒸汽肯定會比這個大幾十倍、幾百倍。用它來做各種機(jī)械的動力，不是可以代替許多人力嗎?這就是后來人們傳說中的“瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)”的故事。小瓦特是這樣設(shè)想過，只不過真正試制蒸汽機(jī)，卻是后來的事情。

小瓦特為搞發(fā)明創(chuàng)造，發(fā)憤學(xué)習(xí)科學(xué)知識。他 13 歲開始學(xué)習(xí)幾何學(xué);15歲讀完了《物理學(xué)原理》;17 歲開始當(dāng)學(xué)徒工。此后，他才真正投入了蒸汽機(jī)的研制和發(fā)明，一發(fā)而不可收。

1757 年瓦特到格拉斯哥大學(xué)當(dāng)教學(xué)儀器修理工。那里既有完備的實驗設(shè)施和各種儀器，又有許多著名學(xué)者和專家，這些都給瓦特提供了極其有利的條件。學(xué)校還專門為他創(chuàng)辦了實驗車間。1769 年，瓦特在大量試驗的基礎(chǔ)上，經(jīng)過了無數(shù)次失敗，終于制成了一臺單動式蒸汽機(jī)，并且獲得了第一臺蒸汽機(jī)的專利權(quán)。1782 年瓦特又研制成功一種新式雙向蒸汽機(jī)，并且可以廣泛地應(yīng)用在各種機(jī)器上;1788 年，英國政府正式授予瓦特制造蒸汽機(jī)的專利證書;從 1775 年到 1800 年，瓦特和波爾頓合辦的蘇霍工廠，就制造出 183 臺蒸汽機(jī)，全用于紡織業(yè)、冶金業(yè)和采礦業(yè)，到了 19 世紀(jì) 30 年代，蒸汽機(jī)推向了全世界，從此人類社會進(jìn)入了“蒸汽時代”。造福于人類的發(fā)明家——瓦特永遠(yuǎn)被后人敬仰。

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