电子是学的什么

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电子学是一门以应用为主要目的的科学和技术。它主要研究电子的特性和行为，以及电子器件的物理学科。电子学涉及很多的科学门类，包括，物理、化学、数学、材料科学等。电子技术则是应用电子学的原理设计和制造电路、电子器件来解决实际问题的科学。现代电子学是一个庞大的专业和学科体系，在这个体系里包含有众多的分支。它们有机地结合在一起，形成了电子学的统一整体。这些分支，按性质可划分为四大类，即：系统与大系统技术；基础理论与基础技术;元件、器件、材料与工艺；交叉专业和学科类。现代电子学犹如一株枝叶繁茂的大树，深深地扎根于应用物理、应用化学、应用数学等基础学科的沃土之中。系统与大系统技术属于这一类的分支学科有：通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、计算机、能电子系统，以及综合多种系统技术的大型电子系统。其共同特点是用电子学方法实现具有某一种或多种社会和军事应用的功能。电子学是发展速度很快的学科之一。电子器件从电子管的发明到晶体管的发明经历了44年，而从晶体管发展到集成电路只用了10年。集成电路问世后，20多年间，已从小规模集成发展到中规模集成和大规模集成，进而发展到超大规模集成，并出现了从单位、4位一直到32位的微处理器。军用雷达的作用距离已增加了2～3个量级，对无应答器的不合作目标最远可达上万公里，对有应答器的合作目标可达几千万公里以上。几乎所有环绕地球的轨道目标都已置于雷达的监视之下。雷达的测量精度也提高了2～3个量级，精密跟踪雷达的测距精度已达米量级，测角精度已达毫弧量级。雷达的应用范围从军事扩展到气象、测绘、民航、水陆交通、城市建设和环境保护等民用各部门。电子学还是应用和渗透范围很广的学科之一。电子学用于工业，极大地提高了现代工业的劳动生产率。电子技术与机械相结合产生了各种类型的数控机床、机械手和机器人，出现了由它们组合起来的全自动化的和柔性的生产线。电子学用于生产检验，可以有效地控制产品质量，指示产品设计和生产的改进方向。电子学用于油田开发，可以提高找油的成功率，并能科学地组织开采。电子学用于电力生产的管理，可以实现电力的合理调配，提高生产的安全性。电子学用于交通，可以引导船只、飞机安全航行。电子学用于农业，也给农业带来了很大好处。气象对于农业至关重要，用无线电和雷达的方法可以搜集局部地区的气象资料，专用的气象卫星可以定期播发全球各地区的大范围云图，通信网用于传递气象情报，计算机用于气象情报处理并作出预报。利用遥感数据，可以获得土壤湿度、作物长势、病虫害等信息。电子学还可以用于作物的育种催芽和粮食的烘干加工。电子学用于军事，提高了各种武器装备的性能，并深刻地影响着军事行为的方式。在现代武器装备中，电子设备所占比重不断增加。电子技术还是情报侦察、通信联络、分析决策、指挥控制等不可缺少的手段。正因为如此，一种无形的战争──电子战成了引人注目的战争形式。电子学为科学研究提供了强有力的手段。天文学家利用巨型射电望远镜，把观测范围扩大到200亿光年的宇宙深处；地理学家用遥感的方法发现了撒哈拉沙漠浸没了的古河道；生物学家利用信息论的方法解释了生物遗传的奥秘──遗传密码；物理学家利用高灵敏度的天线接收系统发现了2.7K的宇宙背景辐射；化学家利用超高压电子显微镜已使观察分辨能力达到分子水平。各行各业的科学工作者，利用联机检索系统和全球通信网可以从世界浩如烟海的资料库中迅速查询所需的资料。电子学用于教育，给教育的现代化提供了许多新的技术。收音机、录音机、电视机、录像机作为教育手段已相当普遍，电子语言教室、程序教学机器、电视教育卫星已相继问世。由于知识的迅速更新和增加，终身教育的概念已经形成，以电子技术为核心的开放式学校在整个教育系统中占有的比重将会越来越高。电子学用于医学，出现了各种类型的电子监护系统、物理治疗系统、辅助诊断系统、以至医学专家系统。X射线断层成像技术是70年代的重要科学进展之一，所采用的主要技术就是图像处理技术和高速大容量计算机。电子学进入家庭，减轻了人们的家务劳动，使家庭生活更加丰富多彩。人类社会正进入一个新的发展阶段，它是以信息的急剧膨胀为主要特征的阶段，一场以信息技术为主流的新的技术革命正在兴起。推动这一转变的正是电子学的最新成就，主角是微电子技术。各种信息作业，无一不借助于电子科学技术来完成。人们今天广泛谈论的三“A”革命（即工厂自动化、办公室自动化、家庭自动化）以及三“C”革命（即通信、计算机、控制），也无一不是建立在电子学的基础之上的。正因为如此，许多国家把发展电子学，特别是微电子技术，作为自己的重要国策之一。

电子学是以电子运动和电磁波及其相互作用的研究和利用为核心而发展起来的。它作为新的信息作业手段获得了蓬勃发展。

电子是基本粒子家族中的一个主要成员。电子的静止质量是9.10953×10-28克，为氢原子质量的1/1836。电子荷有1.602189×10-19库仑的负电。宇宙间存在着电子的对立物──正电子，但它的寿命很短，一般情况下是不存在的。质子荷有与电子电荷绝对值相等的正电荷，是氢原子质量的主要构成部分。在通常情况下，原子含有等量的电子和质子，对外不显电性。但当它俘获或失去电子时对外显现电性，称为离子。离子在电子学中也占有一定的位置，但远不如电子的应用广泛。电荷周围伴有电场，电场对电荷产生力的作用。电荷的运动产生电流，电流周围又伴有磁场，磁场对磁体或电流产生力的作用。当电流变化时，周围的电场和磁场也会随之发生变化。这种变化以波的形态携载能量以一定的速度向外传播，这种波称为电磁波。电流变化越快，所产生的电磁波波长越短，但传播速度不变。电磁波在真空中的传播速度为每秒 299792.46公里。电磁场和电磁波还能和带电粒子发生相互作用，产生能量变换。理论和实践都证明，光波、X射线、γ射线等都是电磁波，只是波长不同。电子和电磁波具有波、粒二象性；在电子运动速度极高和电磁波波长极短时，波、粒二象性十分显著。

电子在真空、气体、液体、固体和等离子体中运动时产生的许多物理现象，电磁波在真空、气体、液体、固体和等离子体中传播时发生的许多物理效应，以及电子和电磁波的相互作用的物理规律，合起来构成电子学的基础研究的主要内容。电子学不仅致力于这些物理现象、物理效应和物理规律的研究，尤其致力于这些物理现象、物理效应和物理规律的应用。电子学作为科学技术的门类之一具有十分鲜明的应用目的性，这是电子学的重要特点之一。电子学是为信息事业、能源事业和材料事业服务的。

信息作业的基本内容可以概括为信息的采集、变换、传输、交换、存储、处理和再现等。电子学为当代各种信息作业提供了强有力的技术手段，如计算机、通信网、广播电视网、雷达、遥感技术等，极大地增强了人类的感官和大脑的作用，使现代人类社会的生产活动、经济活动和社会活动的效率大大提高。电子学使人类跨入了信息社会的新阶段。

能源供给人类生产和生活以所需的动力。核能和太阳能正日益受到重视，太阳能是可再生能源。据计算，太阳辐射到地球上的峰功率达一百几十万亿千瓦。用半导体制成的太阳电池是利用太阳能的重要手段。电子学在开发和利用新旧能源方面，日益显示其重要作用。一门新兴分支学科──能电子学正在兴起。

材料是现代人类社会赖以存在和发展的物质基础。电子学在改造现有材料、创造新型材料、进行材料分析和材料加工作业中，同样也发挥着重要作用，并且往往是通过电子技术改变能态而实现的。

经历了约一个世纪不停息的开拓和发展，现代的电子学已发展成为当代最引人注目的专业和学科之一。

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