SEM在科學研究中的應用

1、掃描電子顯微鏡在材料科學研究中都有哪些應用

原子力顯微鏡，一種可用來研究包括絕緣體在內的固體材料表面結構的分析儀器。
簡介信息
生物型原子力顯微鏡
它主要由帶針尖的微懸臂、微懸臂運動檢測裝置、監控其運動的反饋迴路、使樣品進行掃描的壓電陶瓷掃描器件、計算機控制的圖像採集、顯示及處理系統組成。微懸臂運動可用如隧道電流檢測等電學方法或光束偏轉法、干涉法等光學方法檢測，當針尖與樣品充分接近相互之間存在短程相互斥力時，檢測該斥力可獲得表面原子級分辨圖像，一般情況下解析度也在納米級水平。AFM測量對樣品無特殊要求，不需要對樣品進行特殊處理，僅在大氣環境下就可測量固體表面、吸附體系等，得到三維表面粗造度等信息。
優點缺點
優點
原子力顯微鏡觀察到的圖像
相對於掃描電子顯微鏡，原子力顯微鏡具有許多優點。不同於電子顯微鏡只能提供二維圖像，AFM提供真正的三維表面圖。同時，AFM不需要對樣品的任何特殊處理，如鍍銅或碳，這種處理對樣品會造成不可逆轉的傷害。第三，電子顯微鏡需要運行在高真空條件下，原子力顯微鏡在常壓下甚至在液體環境下都可以良好工作。這樣可以用來研究生物宏觀分子，甚至活的生物組織。
缺點
和掃描電子顯微鏡(SEM）相比，AFM的缺點在於成像范圍太小，速度慢，受探頭的影響太大。原子力顯微鏡（Atomic Force Microscope）是繼掃描隧道顯微鏡（Scanning Tunneling Microscope）之後發明的一種具有原子級高分辨的新型儀器，可以在大氣和液體環境下對各種材料和樣品進行納米區域的物理性質包括形貌進行探測，或者直接進行納米操縱；現已廣泛應用於半導體、納米功能材料、生物、化工、食品、醫葯研究和科研院所各種納米相關學科的研究實驗等領域中，成為納米科學研究的基本工具。原子力顯微鏡與掃描隧道顯微鏡相比，由於能觀測非導電樣品，因此具有更為廣泛的適用性。當前在科學研究和工業界廣泛使用的掃描力顯微鏡（Scanning Force Microscope），其基礎就是原子力顯微鏡。
應用領域
隨著科學技術的發展，生命科學開始向定量科學方向發展。大部分實驗的研究重點已經變成生物大分子，特別是核酸和蛋白質的結構及其相關功能的關系。因為AFM的工作范圍很寬，可以在自然狀態（空氣或者液體）下對生物醫學樣品直接進行成像，解析度也很高。因此，AFM已成為研究生物醫學樣品和生物大分子的重要工具之一。AFM應用主要包括三個方面：生物細胞的表面形態觀測；生物大分子的結構及其他性質的觀測研究；生物分子之間力譜曲線的觀測。掃描隧道顯微鏡亦稱為"掃描穿隧式顯微鏡"、"隧道掃描顯微鏡"，是一種利用量子理論中的隧道效應探測物質表面結構的儀器。它於1981年由格爾德·賓寧(G.Binnig)及海因里希·羅雷爾(H.Rohrer)在IBM位於瑞士蘇黎世的蘇黎世實驗室發明，兩位發明者因此與恩斯特·魯斯卡分享了1986年諾貝爾物理學獎。
掃描隧道顯微鏡 scanning tunneling microscope 縮寫為STM。它作為一種掃描探針顯微術工具，掃描隧道顯微鏡可以讓科學家觀察和定位單個原子，它具有比它的同類原子力顯微鏡更加高的解析度。此外，掃描隧道顯微鏡在低溫下（4K）可以利用探針尖端精確操縱原子，因此它在納米科技既是重要的測量工具又是加工工具。
STM使人類第一次能夠實時地觀察單個原子在物質表面的排列狀態和與表面電子行為有關的物化性質，在表面科學、材料科學、生命科學等領域的研究中有著重大的意義和廣泛的應用前景，被國際科學界公認為20世紀80年代世界十大科技成就之一。
具體應用
掃描
STM工作時，探針將充分接近樣品產生一高度空間限制的電子束，因此在成像工作時，STM具有極高的空間分辯率，可以進行科學觀測。
探傷及修補
STM在對表面進行加工處理的過程中可實時對表面形貌進行成像，用來發現表面各種結構上的缺陷和損傷，並用表面淀積和刻蝕等方法建立或切斷連線，以消除缺陷，達到修補的目的，然後還可用STM進行成像以檢查修補結果的好壞。

2、科學問題在科學研究中的作用

科學研究起源於問題，問題又有兩類：一類是經驗問題，關注的是經驗事實與理論的相容性，即經驗事實對理論的支持或否證，以及理論對觀察的滲透，理論預測新的實驗事實的能力等問題；另一類是概念問題，關注的是理論本身的自洽性，洞察力，精確度，統一性，以及與其他理論的相容程度和理論競爭等問題。科學研究提供的對自然界作出統一理解的實在圖景，解釋性範式或模型就是「自然秩序理想」，它使分散的經驗事實互相聯系起來，構成理論體系的基本公理和原則，是整個科學理論的基礎和核心。
一般是指利用科研手段和裝備，為了認識客觀事物的內在本質和運動規律而進行的調查研究、實驗、試制等一系列的活動。為創造發明新產品和新技術提供理論依據。科學研究的基本任務就是探索、認識未知。
根據研究工作的目的，任務和方法不同，科學研究通常劃分為以下幾種類型：
1.基礎研究，是對新理論，新原理的探討，目的在於發現新的科學領域，為新的技術發明和創造提供理論前提。
2.應用研究。是把基礎研究發現的新的理論應用於特定的目標的研究，它是基礎研究的繼續，目的在於為基礎研究的成果開辟具體的應用途徑，使之轉化為實用技術。
3.開發研究，又稱發展研究，是把基礎研究、應用研究應用於生產實踐的研究，是科學轉化為生產力的中心環節。
基礎研究、應用研究、開發研究是整個科學研究系統三個互相聯系的環節，它們在一個國家、一個專業領域的科學研究體系中協調一致地發展。科學研究應具備一定的條件，如需有一支合理的科技隊伍，必要的科研經費，完善的科研技術裝備，以及科技試驗場所等。
科學研究的方法主要有以下幾個步驟:
1. 觀察到一種特殊現象。
2. 提出假設去解釋這個現象。
3. 利用假設作進一步的預測。
4. 設計實驗檢驗以上預測。

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3、結合你所學的學科，思考數學方法在科學研究中的應用？

115-1（書上第一段）。在科學研究中有著重要的作用。
第一，為科學研究提供簡潔精確的形式化語言。用數學語言來描述事物及它們之間的關系可以保證理論體系內部邏輯的自洽和簡潔。加上生物統計學。如物理學：在動力學中，用一組偏微分方程就可以概括地描述經典電磁理論的全部基本規律；在量子力學中，用希爾伯特空間和算符就可以把微觀世界中各種量的關系描述的一清二楚。
第二，為科學研究提高數量分析和計算方法。牛頓《自然哲學之數學原理》、拉格朗日的分析力學、海森堡的矩陣力學等就是運用數學方法的邏輯嚴密性構造科學理論體系的典範。
第三，為科學研究提供了邏輯推理工具。眾所周知，數學中的命題、公式都要嚴格地從邏輯上加以證明後才能確立，數學的推理必然遵循形式邏輯的基本法則，以保證從某一前提出發導出的結論在邏輯上是准確無誤的。

4、生物統計學在科學研究中的應用

提示：孟德爾在研究遺傳定律時，就要到了統計學

5、歸納--演繹法在科學研究中有什麼作用

1、歸納法，指的是從許多個別事例中獲得一個較具概括性的規則。這種方法主要是從收集到的既有資料，加以抽絲剝繭地分析，最後得以做出一個概括性的結論。
演繹法，則與歸納法相反，是從既有的普遍性結論或一般性事理，推導出個別性結論的一種方法。由較大范圍，逐步縮小到所需的特定范圍。
2、歸納法是從特殊到一般，優點是能體現眾多事物的根本規律，且能體現事物的共性。缺點是容易犯不完全歸納的毛病。
演繹法是從一般到特殊，優點是由定義根本規律等出發一步步遞推，邏輯嚴密結論可靠，且能體現事物的特性。缺點是縮小了范圍，使根本規律的作用得不到充分的展現。
歸納法和演繹法在應用上並不矛盾，有些問題可採用前者，有些則採用後者。而更多情況，將兩者結合著應用，則能收到更好的效果。

6、邏輯學在科學研究中的應用情況，舉例子

在很多科學研究過程中，都在運用邏輯學。比如，關於大陸地表的形成，有「大陸漂移說」，這就是一個假說，假說形成之後，要反復驗證，這就是假說的驗證。從假說出發，如果大陸遠古是連在一起的，隨著地球的自傳，地表的比重輕於地心，地表大陸逐漸漂移開，那麼，漂移開的大陸有幾種情況應該存在：1、地表的幾塊大陸形狀能夠吻合；2、吻合之後大陸地表邊緣的土壤構成應該相同或相似。於是人們驗證了上述兩種情況，事實證明這兩種情況確實存在，於是，「大陸漂移說」得到了驗證。「大陸漂移說」也是目前比較流行的地表形成說法之一。
因為是假說，而假說的驗證是長期的，它是充分條件肯定前件式，不是必然的，所以，假說永遠停留在假說階段。
科學研究永遠是從已知向未知，很多科學研究內容的提出，都是建立在假說的基礎之上，而假說恰恰是邏輯學的重要內容。

7、計算機在科學研究中能做什麼?

自己看下，很抽象的。
計算機模擬在科學研究中的作用 齊磊磊 （華南師范大學公共管理學院，廣州，510006） 摘要：機算機模擬在科學研究中具有重要作州：它輔助或替代了傳統分析式的數學模 型，提高了對復雜系統的認知程度；作為一種靈活有效的模擬工具，它積極參與建立知識框 架，處理了用傳統的實驗方法不能進行研究的問題，是一種特殊的科學實驗。 關鍵詞：計算機模擬；復雜系統；科學實驗：有效性確認 科學研究的目的是為了更好地認識世界，這個認識的過程主要是通過對世界上各種事物、 現象進行闡釋分析來實現的：但實際上，世界上大部分的事物紛繁復雜，並不可能都簡單地 只用傳統的數學分析或統計力學這樣的科學方法就可以理解掌握。隨著認識對象復雜度的增 加，要想分析隨處可見的復雜系統，計算機模擬不失為一個極好的選擇。 一、計算機模擬及其可行性 計算機模擬，也稱為計算機模擬，是一種以計算機為基礎的模擬技術。由於計算機所具 有的獨特的計算速度快、存儲量大、精確度高等特點，使它適於解決那些規模大、難以解析 化以及不確定性問題。計算機模擬正是隨著計算機的快速發展而發展起來的，它的第一次大 規模的發展發生在二戰時期的曼哈頓計劃中對核爆炸過程的模擬，當時對核爆炸過程的模擬 使用的是蒙特卡羅（Monte Carlo）演算法四對12個硬球的模擬。因為一方面，核爆炸的威力和 對生態環境造成的嚴重危害以及核試驗的經費成本等問題決定了直接對核爆炸的鏈式反應過 程進行頻繁的實驗是不切合實際的；另一方面，核武器中的原子核數量極其巨大，簡單的數 學解析式不可能對如此復雜而龐大的系統進行建模。同時，原子核之間發生反應的短暫性、 核材料的純度、種類以及核彈頭的儲存時間和周圍環境等因素的影響促使實驗人員把目光轉 向了一種新的領域——計算機模擬核試驗。這種模擬試驗除了計算機以外，幾乎不需要任何 實驗設備，但卻能得出大量相當有價值的數據，是一種既經濟又實用的實驗方法。隨後這種 極具潛力的模擬方法被廣泛應用到諸多領域中，為人類探索其他學科的發展開辟了新的道路。 一般情況下，計算機模擬始於一個計算機模型的建立，然後是設計一個實現這個模型的 程序。也就是說，它是一個對特定系統的抽象模型進行建模的可運算的計算機程序，是一種 將模型和計算很好地結合起來的方法。傳統上，系統的形式模型由數學模型發展而來，這種 數學模型試圖從一系列參量和初始條件中預測出系統行為這樣一類問題中得到解析解，所阻 計算機模擬主要用來輔助或替代數學模型。在實際應用中，計算機模擬的對象通常是復雜系 統，即那種子系統間具有非線性相互作用的復雜系統或復雜適應系統，如地球生命出現以前 的導致生命的前生命化學反應、生物進化本身、個體生命有機體以及生命系統等等。計算機 模擬方法的涉及領域極其廣泛，在物理、化學和生物學等自然科學中，在管理學和語言學等 社會科學中以及經濟學、心理學等處於自然科學和人文科學的邊緣學科中，計算機模擬已經 成為建模的一個有用的部分，它提高了我們辨明系統真正性質的能力，使我們對這些系統內 ①蒙特卡羅方法是計算機模擬的基礎，它基於對大量事件的統計結果來實現一些確定性問題的計算 �9�9 166�9�9 部的活動有更深入的了解。目前看來，計算機模擬在科學領域內的應用實例已經是數見不鮮， 但作為一種科學研究的方法，從方法論的角度對它進行分析卻比較少見，所以本文的主要目 的並不是介紹計算機模擬的具體方法，而是分析它在幫助我們認知世界尤其是世界中的復雜 系統時的積極作用及其局限性。首先對計算機模擬的可行性進行簡要的說明： 作為計算機模擬方法的運行平台，計算機本身就是人類思維和創造中模擬的產物：計算 機硬體系統是對認知系統的一種形式模擬；而計算機軟體系統則是對人在認知過程中思維和 創造方式的一種模擬。顯然，計算機身兼二職，它既是模擬的產物，反過來又是對人類思維 進行模擬的工具。由於人們對事物的認識過程實際上是一種大腦對事物的建模過程，而計算 機本身所具有的這種雙重特性，使計算機建模成為可能，即它的模擬過程就是一種把人類的 先驗知識轉化給計算機的過程。計算機對思維的模擬特性使得它從理論上可以表徵所有的人 類知識，包括外部環境和對人類自身的知識。…所以藉助計算機模擬方法，可以對真實世界進 行模擬。隨著科學研究的深入，計算機模擬成為一種重要的研究方法，它的積極作用也日益 彰顯。 二、計算機模擬的積極作用 （1）計算機模擬解決了傳統數學分析方法所不能解決的問題 傳統的數學分析只是孤立地研究某個組成部分，並不考慮相互作用的整體行為，它只適 用於各個部分相加之和等於整體行為的系統，也就是系統的組成部分之間存在線性關系時， 它才是有效的。但是，在我們生活的每一個地方都面臨著復雜的非線性系統，特別是在生命、 行為、社會和環境科學以及現代技術或醫學的應用領域中（例如癌症的研究、衰老研究），涉 及非常重要的復雜性的問題領域。由於這些領域內的非線性系統並不遵循疊加原理，即使我 們把非線性的復雜系統分解成我們能夠認知的簡單子系統，但由於眾多的子系統之間存在著 相互作用，這使得系統的整體行為要比各個子系統的行為復雜得多。所以我們要想揭開這些 復雜系統其中的奧秘，解決與人類生存狀況密切相關的問題，並從中得出更深層次的解釋， 牛頓的經典數學和統計方法已不能獨自完成。復雜性科學的先驅者之一霍蘭（Holland）在研 究復雜系統變數之間的這種「相互作用」時指出，即使各部分間只存在極少量的簡單的相互 作用，我們也不能再用分析的方法給出復雜性研究的結論。 面對無法用傳統方法進行分析的復雜的系統，從20．世紀80年代末開始，美國聖菲研究 所（Santa Fe Institute）從事復雜性研究的科學家們試圖找到控制復雜系統作用的基本原理， 他們以計算機為工具，發起了計算機模擬實驗的方法論革命。同是聖菲研究所和洛斯亞拉莫 斯國家實驗室成員的拉斯穆森和巴里特指出：由於與生俱來的系統復雜性（如復雜的生命現 象），在科學和工程這兩個研究領域中，如果只使用分析性的方法並不能為自己感興趣的性 質或引起一種現象的詳細情況建立一個適當的、明確的模型，即使是在其他的並不是很復雜 的情況下，這個現象的模型仍然沒有被推導出來。【2】由於計算機模擬能把分析上難以處理的問 題（如三體問題）變成計算上易於處理的問題，所以在分析性方法不易處理的情況下，人們 開始越來越多地使用計算機模擬的綜合方法。 （2）計算機模擬是一種靈活有效的模擬工具，為建構理論知識提供一個主要方法 作為一種模擬工具，計算機模擬是靈活的。根據計算機模擬的定義，計算機模擬指的是 對一個系統演化過程進行動態模擬的可運算的計算機程序。也就是說，計算機模擬之所以能 模擬諸多現象，主要藉助的是它的程序。計算機的程序設計語言被證明是便於進行模擬的， 而計算機的程序設計語言又是極其豐富的（自20世紀50年代出現FORTRAN語言以來，已 有數百種計算機高級程序設計語言，最常見的也有幾十種），這些豐富的編程語言可以方便、 靈活地描述系統的狀態以及復雜的進程。同時計算機程序中涉及的基本語句少，但卻具有強 大的功能，如可以靜態地表示邏輯關系、表示模糊數值或隨機數值：也可以動態地進行數值 計算、表示時間進程和活動的過程。所以有人說，當一切方法都用盡，再也沒辦法解決問題 時，不妨試試計算機模擬。【j1 在眾多科學學科中，有些學科（如物理學）的理論發展較為成熟，但有些新興學科或者 是綜合學科（如生命科學、心理學、系統科學等）中卻缺少那些對現象進行解釋的簡潔優美 的理論，在這些學科中，對現象的解釋典型地是用自然語言敘述表達出來，而且並不總是建 立在明確完整的範式基礎之上的。而計算機模擬是一個從代表了系統行為的計算模型的執行 過程中獲得結果的動態過程，它可以通過復制系統的行為提供獲取計算模型的途徑。按照這 個觀點，計算機在模擬過程中並不需要一種用於分析的結論性的理論，就能動態地模擬出較 為直觀、較為清晰的結果，如可以列印的數據、動態變化的圖形等等。這樣，在缺乏滿意理 論的前提下，計算機模擬的結果，可以積極參與建立理論框架，在創立科學理論中發揮著重 要的作用。 （3）計算機模擬是一種特殊的科學實驗 在科學研究中，並不是所有的科學問題都能直接付諸於實驗的，隨著研究的深入，越來 越多地出現了許多非實驗所能解決的問題，這主要是指那些由數量大、關系復雜的子系統所 組成的非線性系統引起的問題。面對這些復雜系統，計算機模擬無論在應用方面還是在認識 論方面都表現出重要的作用，它可以幫助科學家研究那些不能用傳統的實驗方法進行研究的 問題。在這種意義上，可以把計算機模擬看成是一種區別於傳統的實驗方法的特殊的科學實 驗。我們這里所說的傳統的實驗指的是為實現某種目的，實驗人員在實驗室中對實驗儀器的 操作過程。以生物學為例，這種傳統的實驗指的是在生物體內或在生物體外（如在試管內） 完成的實驗。相對於傳統的實驗模式，計算機模擬處理速度快且經濟安全，它能起到實驗的 作用且它的應用領域又不只局限於實驗。 以計算機模擬形式完成的特殊實驗通常被稱為硅實驗，這類實驗是通過運行計算機程序 來完成的，它具有兩種功能：第＿個功能是干預（加快或減慢或中斷）實驗過程，如可以隨 時運行、停止、接受檢查，並可以在新的條件下重新開始運行，這些都是難以從實際實驗中 得到的，而在大多數現實的動態系統中也是無法實現的（如生態系統和經濟系統）。藉助這個 功能，在需要推動事物的正常發展過程時，計算機模擬可以實現這種目標；第二個功能是模 塊化。這里我們所說的模塊化主要是從功能角度而言，模塊類似「黑箱」，更形象地說就是將 其「打包」或者是「封裝」，也就是在對系統進行模擬實驗時，無需了解它的各令子系統的內 部結構，只需知道它具有什麼功能就可以了。其優點是在對被模擬系統進行計算機模擬時不 用深究其變動機理，只要從實際數據或直觀感覺出發，進行模擬，然後根據模擬結果進行反 饋控制，修改模擬程序，最後使模擬結果盡可能地接近真實數據。 另外，由於實際實驗的局限性，常用計算機模擬來代替實際的實驗來研究那些難以達到 的系統，如對微觀或宏觀世界中的許多系統進行探索時，計算機模擬方法扮演著重要的作用。 由於這個原因，模擬被看成是在現實中不可能完成的實驗的替代物，這里的不可能性是從理 論或者是實踐的角度而言：從理論的角度來說，不可能的實驗指的是分析與事實相反的情況， 例如去研究與真實事物有差別的某些基本常數（如，電子的電荷）可能具有的數值；從實踐 �9�9 168�9�9 的角度來說，不可能的實驗指的是對我們不可能接近的諸如一顆恆星的內部結構這樣的對象 進行的研究或操作。所以在科學研究中，計算機模擬不只是實驗，它是一種特殊的科學實驗， 一種理論上的模型實驗，一種思想實驗，它是聯系理論與實驗之間的橋梁。〔41 盡管計算機模擬方法還存在著諸多局限性，∞但這與它在科學研究中的推動作用比較而言 則是小巫見大巫。以系統科學的發展為例，現代系統思想在上世紀初就已經在科學和工程中 初露端倪，但直到20世紀的40年代末50年代初期全電子數字計算機出現後，它的重要性才 日趨顯現並在短短幾年的時間里迅速發展起來。計算機模擬方法的出現說明了為什麼在計算 機技術出現之前，對具有復雜性特徵的系統的研究無法獲得成功的原因，也說明了為什麼現 在系統科學的發展與計算機技術的發展關系如此密切。《一種新科學》（ANew Kind ofScience） 的作者沃爾夫拉姆曾經提出，科學正處在一種新型研究方法變革的重大時期，這種新型的研 究方法就是計算機模擬實驗。〔5】以計算機為運行平台的模擬方法是自1 7世紀伽利略創建受控 實驗的科學方法以來的又一種具有劃時代意義的科學研究方法，它不僅彌補了人類思維的弱 點，也緩解了人們在研究工具上的局限性。計算機模擬方法的蓬勃發展承載著社會的發展， 促進了科學研究的進步，提高了人類認識的能力。計算機模擬方法作為一種科學的研究方法， 無論在實踐上還是在理論上，都具有重要的作用，是不可或缺的。

8、什麼是科學問題？它在科學研究中的地位和作用如何

科學問題是指一定時代的科學家在特定的知識背景下提出的關於科學知識和科學實踐中需要解決而尚未解決的問題。它包括一定的求解目標和應答域，但尚無確定的答案。

其要素包括事實基礎、理論背景、問題指向、求解目標、求解范圍等。

科學研究起源於問題，問題又有兩類：

一類是經驗問題，關注的是經驗事實與理論的相容性，即經驗事實對理論的支持或否證，以及理論對觀察的滲透，理論預測新的實驗事實的能力等問題；

另一類是概念問題，關注的是理論本身的自洽性，洞察力，精確度，統一性以及與其他理論的相容程度和理論競爭等問題。

科學研究提供的對自然界作出統一理解的實在圖景，解釋性範式或模型就是「自然秩序理想」，它使分散的經驗事實互相聯系起來，構成理論體系的基本公理和原則，是整個科學理論的基礎和核心。

(8)SEM在科學研究中的應用擴展資料

哲學家和科學家經常試圖給何為科學和科學方法提供一個充分的本質主義定義但並不很成功。尼采認為，人們容易忘記，科學其實是一種社會的、歷史的和文化的人類活動，它是在發明而不是在發現不變的自然規律。

某些後現代主義哲學家，像費耶阿本德（Feyerabend）和羅蒂，可能會同意他的這種看法，他也認為，落入科學主義窠臼是愚蠢的---科學主義相信科學能最終解決所有人類問題。

或者發現隱藏在我們感覺經驗到的日常世界背後的某些真是世界的隱藏真理，他完全支持把科學視為一種現象學的、實用的---因此不太野心勃勃的---活動的觀點。

9、科學研究方法在科研中有什麼作用

科學研究起源於問題,問題又有兩類：一類是經驗問題,關注的是經驗事實與理論的相容性,即經驗事實對理論的支持或否證,以及理論對觀察的滲透,理論預測新的實驗事實的能力等問題；另一類是概念問題,關注的是理論本身的自洽性,洞察力,精確度,統一性,以及與其他理論的相容程度和理論競爭等問題.科學研究提供的對自然界作出統一理解的實在圖景,解釋性範式或模型就是「自然秩序理想」,它使分散的經驗事實互相聯系起來,構成理論體系的基本公理和原則,是整個科學理論的基礎和核心.
一般是指利用科研手段和裝備,為了認識客觀事物的內在本質和運動規律而進行的調查研究、實驗、試制等一系列的活動.為創造發明新產品和新技術提供理論依據.科學研究的基本任務就是探索、認識未知.
根據研究工作的目的,任務和方法不同,科學研究通常劃分為以下幾種類型：
1.基礎研究,是對新理論,新原理的探討,目的在於發現新的科學領域,為新的技術發明和創造提供理論前提.
2.應用研究.是把基礎研究發現的新的理論應用於特定的目標的研究,它是基礎研究的繼續,目的在於為基礎研究的成果開辟具體的應用途徑,使之轉化為實用技術.
3.開發研究,又稱發展研究,是把基礎研究、應用研究應用於生產實踐的研究,是科學轉化為生產力的中心環節.
基礎研究、應用研究、開發研究是整個科學研究系統三個互相聯系的環節,它們在一個國家、一個專業領域的科學研究體系中協調一致地發展.科學研究應具備一定的條件,如需有一支合理的科技隊伍,必要的科研經費,完善的科研技術裝備,以及科技試驗場所等.
科學研究的方法主要有以下幾個步驟:
1.觀察到一種特殊現象.
2.提出假設去解釋這個現象.
3.利用假設作進一步的預測.
4.設計實驗檢驗以上預測.

10、激光技術在科學研究領域有哪些應用

具體應用
光纖通信
光纖常被電信公司用於傳達電話、構建網路等。跟傳統的銅線相比光纖的信號衰減小、抗干擾能力高，
光纖傳播
特別是在遠距離、大容量傳輸場合，光纖的優勢更為明顯。

軍事科技
激光在科技、軍事上的應用也有很多。如激光光譜、激光雷達、激光武器(遠程擊毀導彈)等等。

工業生產
纖綠激光
激光在工業上的應用也非常的廣泛。如激光打標、激光打孔、激光裁床、激光切割、激光綉花等等。激光的迅速准確的特性能夠更好的在工業生產上發揮重要作用，同時也能夠更好的節約成本。

醫療衛生
在醫學、生活中激光的應用也非常廣泛。如激光生命科學研究、激光診斷、激光治療，其中激光治療又分為：激光手術治療、弱激光生物刺激作用的非手術治療和激光的光動力治療。

炫酷流行
生活講究炫酷，鐳射就是個很好的激光應用例子，他可以把影像在空中投影，就是我們常說的空氣投影，手錶上就可以沒有表面，中間懸空顯示時間，保准你回頭率高！

日常生活
隨著科技的發展，激光也走入了人們的日常生活。便有了激光滅蚊的產品推出，利用激光消滅蚊子。激光器每秒可擊斃50隻到100隻蚊子。除了速度快之外，該激光器還很精準，還能區別蝴蝶和蚊子，也能分辨雌蚊子和雄蚊子之類。

激光治療
激光技術作為一種新的科學技術有著廣闊的應用前景。快速、精準是其最大的優勢，激光不僅能夠在精密儀器上打標，還可以對地毯等快速的切割。激光機在現代的工業事業上功不可沒。推進工業的快速發展。
激光走進了人們的生活同時也加速了人類社會的進步。