高中物理学史
力学:
胡克:英国物理学家;发现了胡克定律(F 弹=kx)
伽利略:意大利的著名物理学家;发现单摆的等时性.首先研究了惯性运动(理想斜面实验) ,推断出物体如不受外力作用将维持匀速直线运动的结论,后由牛顿归纳成惯性定律.研究落体运动的规律,通过比萨斜塔实验巧妙地运用科学的推理推断并检验得出,无论物体轻重如何,自由下落的快慢是相同的.给出了匀变速运动的定义,导出S 正比于t2 并给以实验检验;伽利略的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一.研制了第一架天文望远镜.
牛顿:英国物理学家; 动力学的奠基人,他总结和发展了前人的发现,得出牛顿定律(①动者恒动,静者恒静②F合=ma③两个物体间的作用力和反作用力,等值反向共线)及万有引力定律,奠定了以牛顿定律为基础的经典力学.认为光是一种粒子
爱因斯坦:德籍犹太人,后加入美国籍,20 世纪最伟大的科学家,他提出了光子理论及光电效应方程(Ek = hν - W),建立了狭义相对论(惯性系,内容①相对性原理:不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的; ②光速不变原理:不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变.)及广义相对论(一切运动体系).提出了质能方程(E=mc²).(相对论:动尺缩短,动钟变慢,动物变重)
开普勒:丹麦天文学家;发现了行星运动规律的开普勒三定律(①椭圆定律②面积定律③调和定律:a³/T²=K),奠定了万有引力定律的基础.
卡文迪许:英国物理学家;巧妙的利用扭秤装置测出了万有引力常量G.(G=6.67x10^-11 N·m^2 /kg^2)
电磁学:
电场:
库仑:法国科学家;巧妙的利用“库仑扭秤”研究电荷之间的作用,发现了“库仑定律” 并测出了静电力常量k的值.(k=9.0×10^9N·m²/C²)
电路:
欧姆:德国物理学家;在实验研究的基础上,欧姆把电流与水流等比较,从而引入了电流强度、电动势、电阻等概念,并确定了它们的关系即欧姆定律(I=U/R).
焦耳:英国物理学家;测定了热功当量J=4.2 焦/卡,为能的转化守恒定律的建立提供了坚实的基础.研究电流通过导体时的发热,得到了焦耳定律(Q=I²Rt)
磁场:
洛伦兹:发现了磁场对运动电荷的作用力(洛仑兹力)的公式
电场与磁场:
电生磁:
奥斯特:丹麦科学家;通过试验发现了电流能产生磁场(电流的磁效应,电生磁). 安培:法国科学家;发现两根通有同向电流的平行导线相吸,反向电流的平行导线则相斥;提出了著名的分子电流假说(在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流——分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体,它的两侧相当于两个磁极.)、安培定则(也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则)和左手定则(判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向).
磁生电:
法拉第:英国科学家;发现了电磁感应(磁生电),亲手制成了世界上第一台发电机,提出了电磁场及磁感线、电场线的概念.
楞次:德国科学家;概括试验结果,发表了确定感应电流方向的楞次定律(增反减同).
电磁场:
法拉第:英国科学家;发现了电磁感应(磁生电),亲手制成了世界上第一台发电机,提出了电磁场及磁感线、电场线的概念.
麦克斯韦:英国科学家;总结前人研究电磁感应现象的基础上,建立了完整的电磁场理论.预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础.
赫兹:德国科学家;在麦克斯韦预言电磁波存在后二十多年,第一次用实验证实了电磁波的存在,测得电磁波传播速度等于光速,证实了光是一种电磁波.
应用:
劳伦斯:美国科学家;发明了“回旋加速器”,使人类在获得高能粒子方面迈进了一步.
热学:
布朗:英国植物学家;在用显微镜观察悬浮在水中的花粉时,发现了“布朗运动”.
开尔文:英国科学家;创立了把-273℃作为零度的热力学温标或称绝对温标(符号是K,开氏度 = 摄氏度 + 273).
波动学:
惠更斯:荷兰科学家;在对光的研究中,提出了光的波动说(适用于机械波、电磁波、光波), 认为光是一种波,但否定光具有粒子性.发明了摆钟
多普勒:奥地利物理学家,首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应.
麦克斯韦:英国科学家;总结前人研究电磁感应现象的基础上,建立了完整的电磁场理论.预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础.
赫兹:德国科学家;在麦克斯韦预言电磁波存在后二十多年,第一次用实验证实了电磁波的存在,测得电磁波传播速度等于光速,证实了光是一种电磁波.
伦琴:德国物理学家;继英国物理学家赫谢耳发现红外线,德国物理学家里特发现紫外线后,发现了当高速电子打在管壁上,管壁能发射出X 射线—伦琴射线.
光学:
托马斯•杨:英国物理学家;首先巧妙而简单的解决了相干光源问题,成功地观察到光的干涉现象.(双孔或双缝干涉)
泊松:让光通过不透明的圆盘衍射获得了泊松亮斑,证实了光具有波动性
麦克斯韦:英国科学家;总结前人研究电磁感应现象的基础上,建立了完整的电磁场理论.预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础.
赫兹:德国科学家;在麦克斯韦预言电磁波存在后二十多年,第一次用实验证实了电磁波的存在,测得电磁波传播速度等于光速,证实了光是一种电磁波.
爱因斯坦:德籍犹太人,后加入美国籍,20 世纪最伟大的科学家,他提出了光子理论及光电效应方程(Ek = hν - W),建立了狭义相对论(惯性系,内容①相对性原理:不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的; ②光速不变原理:不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变.)及广义相对论(一切运动体系).提出了质能方程(E=mc²).(相对论:动尺缩短,动钟变慢,动物变重)
波粒二向性:
普朗克:德国物理学家;为解释黑体辐射提出著名的普朗克辐射公式(ε=hν),提出量子概念—电磁辐射(含光辐射)的能量是不连续的,E 与频率υ 成正比.其在热力学方面也有巨大贡献.
爱因斯坦:德籍犹太人,后加入美国籍,20 世纪最伟大的科学家,他提出了光子理论及光电效应方程(Ek = hν - W),建立了狭义相对论(惯性系,内容①相对性原理:不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的; ②光速不变原理:不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变.)及广义相对论(一切运动体系).提出了质能方程(E=mc²).(相对论:动尺缩短,动钟变慢,动物变重)
康普顿:美国物理学家,在研究石墨中的电子对X射线的散射时发现——康普顿效应,证实了光的粒子性,表明光子有能量和动量.
德布罗意:法国物理学家;提出一切微观粒子都有波粒二象性;提出物质波概念,任何一种运动的物体都有一种波与之对应.(动量p=h/λ)
原子物理:
汤姆生:英国科学家;研究阴极射线,指出:阴极射线是高速运动的电子流,发现电子,测得了电子的比荷e/m(1.76×10ˆ11 C/kg);提出了“枣糕模型”,在当时能解释一些实验现象.
密立根:美国科学家;利用带电油滴在竖直电场中的平衡(密立根油滴实验),测得了基本电荷e(即电子电荷,约为-1.6×10^-19C)
卢瑟福:英国物理学家;通过α 粒子实验现象,提出原子的核式结构;首先实现了人工核反应,发现了质子.预言中子的存在.
玻尔:丹麦物理学家;把普朗克的量子理论应用到原子系统上,提出原子的玻尔理论.用量子化理论成功地解释了氢原子光谱(氢原子发光)
威尔逊:英国物理学家;发明了威尔逊云室以观察α、β、γ 射线的径迹
贝克勒尔:法国物理学家;首次发现了铀的天然放射现象,开始认识原子核结构是复杂的.
玛丽•居里夫妇:法国(波兰)物理学家,是原子物理的先驱者,放射性元素“钋”和“镭”的发现者.
查德威克:英国物理学家;从原子核的人工转变实验研究中,发现了中子.
约里奥•居里夫妇:法国物理学家;老居里夫妇的女儿女婿;发现正电子,用人工核转变的方法获得放射性同位素.
② 高中物理学史总结
一、力学
1、1638年,意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快;并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验,证明了他的观点是正确的,推翻了古希腊学者亚里士多德的观点(即:质量大的小球下落快是错误的);
2、17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;得出结论:力是改变物体运动的原因,推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。
同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
3、1687年,英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律(即牛顿三大运动定律)。
4、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
5、1638年,伽利略在《两种新科学的对话》一书中,运用观察-假设-数学推理的方法,详细研究了抛体运动。
6、人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳地心说。
7、17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律;
8、牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量;
9、1846年,英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈应用万有引力定律,计算并观测到海王星,1930年,美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。
10、我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖,与现代火箭原理相同;
俄国科学家齐奥尔科夫斯基被称为近代火箭之父,他首先提出了多级火箭和惯性导航的概念。
11、1957年10月,苏联发射第一颗人造地球卫星;
1961年4月,世界第一艘载人宇宙飞船“东方1号”带着尤里加加林第一次踏入太空。
二、电磁学
12、1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,并测出了静电力常量k的值。
13、16世纪末,英国人吉伯第一个研究了摩擦是物体带电的现象。
18世纪中叶,美国人富兰克林提出了正、负电荷的概念。
1752年,富兰克林在费城通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针。
14、1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖。
15、1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场。
16、1826年德国物理学家欧姆(1787-1854)通过实验得出欧姆定律。
17、1911年,荷兰科学家昂纳斯发现大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。
18、19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳定律。
19、1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电流磁效应。
20、法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸,反向电流的平行导线则相斥,并总结出安培定则(右手螺旋定则)判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向。
21、荷兰物理学家洛伦兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力(洛伦兹力)的观点。
22、汤姆生的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。
23、1932年,美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子。
(最大动能仅取决于磁场和D形盒直径,带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同)
24、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律。
25、1834年,俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律。
26、1835年,美国科学家亨利发现自感现象(因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象),日光灯的工作原理即为其应用之一。
三、热学
27、1827年,英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。
28、1850年,克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,称为克劳修斯表述。次年开尔文提出另一种表述:不可能从单一热源取热,使之完全变为有用的功而不产生其他影响,称为开尔文表述。
29、1848年 开尔文提出热力学温标,指出绝对零度是温度的下限。
30、19世纪中叶,由德国医生迈尔、英国物理学家焦尔、德国学者亥姆霍兹最后确定能量守恒定律。
21、1642年,科学家托里拆利提出大气会产生压强,并测定了大气压强的值。
四年后,帕斯卡的研究表明,大气压随高度增加而减小。
1654年,为了证实大气压的存在,德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验。
四、波动学
22、17世纪,荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式。周期是2s的单摆叫秒摆。
23、1690年,荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律——惠更斯原理。
24、奥地利物理学家多普勒(1803-1853)首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。
五、光学
25、1621年,荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间的规律——折射定律。
26、1801年,英国物理学家托马斯•杨成功地观察到了光的干涉现象。
27、1818年,法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射——泊松亮斑。
28、1864年,英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文,提出了电磁场理论,预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础。
29、1887年,德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测定了电磁波的传播速度等于光速。
30、1894年,意大利马可尼和俄国波波夫分别发明了无线电报,揭开无线电通信的新篇章。
31、1800年,英国物理学家赫歇耳发现红外线;
1801年,德国物理学家里特发现紫外线;
1895年,德国物理学家伦琴发现X射线(伦琴射线),并为他夫人的手拍下世界上第一张X射线的人体照片。
32、激光——被誉为20世纪的“世纪之光”。
六、波粒二象性
33、1900年,德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出能量子假说:物质发射或吸收能量时,能量不是连续的(电磁波的发射和吸收不是连续的),而是一份一份的,每一份就是一个最小的能量单位,即能量子E=hν,把物理学带进了量子世界;
受其启发1905年爱因斯坦提出光子说,成功地解释了光电效应规律,因此获得诺贝尔物理奖。
34、1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时——康普顿效应,证实了光的粒子性。
35、1913年,丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说,最先得出氢原子能级表达式,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱,为量子力学的发展奠定了基础。
36、1885年,瑞士的中学数学教师巴耳末总结了氢原子光谱的波长规律——巴耳末系。
37、1924年,法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性;
1927年美、英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上的衍射图案。电子显微镜与光学显微镜相比,衍射现象影响小很多,大大地提高了分辨能力,质子显微镜的分辨本能更高。
七、相对论
38、物理学晴朗天空上的两朵乌云:①迈克逊-莫雷实验——相对论(高速运动世界),
②热辐射实验——量子论(微观世界);
39、19世纪和20世纪之交,物理学的三大发现:X射线的发现,电子的发现,放射性的发现。
40、1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理:
①相对性原理——不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;
②光速不变原理——不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变。
狭义相对论的其他结论:
①时间和空间的相对性——长度收缩和动钟变慢(或时间膨胀)
②相对论速度叠加:光速不变,与光源速度无关;一切运动物体的速度不能超过光速,即光速是物质运动速度的极限。
③相对论质量:物体运动时的质量大于静止时的质量。
41、爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式:E=mc2。
八、原子物理学
42、1858年,德国科学家普吕克尔发现了一种奇妙的射线——阴极射线(高速运动的电子流)。
43、1897年,汤姆生利用阴极射线管发现了电子,指出阴极射线是高速运动的电子流。说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型。1906年,获得诺贝尔物理学奖。
44、1909-1911年,英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15 m 。
45、1896年,法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核有复杂的内部结构。
天然放射现象:有两种衰变(α、β),三种射线(α、β、γ),其中γ射线是衰变后新核处于激发态,向低能级跃迁时辐射出的。衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关。
46、1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,发现了质子,
并预言原子核内还有另一种粒子——中子。
47、1932年,卢瑟福学生查德威克于在α粒子轰击铍核时发现中子,获得诺贝尔物理奖。
48、1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝箔时,发现了正电子和人工放射性同位素。
49、1896年,在贝克勒尔的建议下,玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素——钋(Po)镭(Ra)。
50、1939年12月,德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轰击铀核时,铀核发生裂变。
51、1942年,在费米、西拉德等人领导下,美国建成第一个裂变反应堆(由浓缩铀棒、控制棒、减速剂、水泥防护层等组成)。
52、1952年美国爆炸了世界上第一颗氢弹(聚变反应、热核反应)。人工控制核聚变的一个可能途径是:利用强激光产生的高压照射小颗粒核燃料。
53、粒子分三大类:媒介子-传递各种相互作用的粒子,如:光子;
轻子-不参与强相互作用的粒子,如:电子、中微子;
强子-参与强相互作用的粒子,如:重子(质子、中子、超子)和介子。
54、1964年盖尔曼提出了夸克模型,认为介子是由夸克和反夸克所组成,重子是由三个夸克组成。
③ 高中全部物理学史
1、1638年,意大利物理学家伽利略
①论证重物体不会比轻物体下落得快;
②伽利略的通过斜面理想实验和牛顿逻辑推理得出牛顿第一定律;伽利略通过斜面实验得出自由落体运动位移与时间的平方成正比
③伽利略发现摆的等时性(周期只与摆的长度有关),惠更斯根据这个原理制成历史上第一座摆钟
2、英国科学家牛顿
1683年,提出了三条运动定律。
1687年,发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量;
3、17世纪,伽利略理想实验法指出:
水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;
4、20爱因斯坦提出的狭义相对论
经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
5、17世纪德国天文学家开普勒
提出开普勒三定律;
6、1785年法国物理学家库仑
利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。
7、1752年,富兰克林
(1)过风筝实验验证闪电是电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针。
(2)命名正负电荷
(3)1751年富兰克林发现莱顿瓶放电可使缝衣针磁化
8、1826年德国物理学家欧姆(1787-1854)
通过实验得出欧姆定律。
9、1911年荷兰科学家昂尼斯
大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。
10、1841~1842年 焦耳和楞次
先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,称为焦耳——楞次定律。
11、1820年,丹麦物理学家奥斯特
电流可以使周围的磁针偏转的效应,称为电流的磁效应。
12、荷兰物理学家洛仑兹
提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力(洛仑兹力)的观点。
13、1831年英国物理学家法拉第
(1)发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象;
(2)提出电荷周围有电场,并用简洁方法描述了电场—电场线。
14、1834年,楞次
确定感应电流方向的定律。
15、1832年,亨利
发现自感现象。
16、1864年英国物理学家麦克斯韦
预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础。
17、1887年德国物理学家赫兹
用实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速。
18、公元前468-前376,我国的墨翟
在《墨经》中记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象,为世界上最早的光学著作。
19、1621年荷兰数学家斯涅耳
入射角与折射角之间的规律——折射定律。
20、关于光的本质有两种学说:
一种是牛顿主张的微粒说:认为光是光源发出的一种物质微粒;
一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说:认为光是在空间传播的某种波。
21、1801年,英国物理学家托马斯•杨
观察到了光的干涉现象
22、1818年,法国科学家泊松
观察到光的圆板衍射——泊松亮斑。
23、1895年,德国物理学家伦琴
发现X射线(伦琴射线)。
24、1900年,德国物理学家普朗克
解释物体热辐射规律提出电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份的,把物理学带进了量子世界;
25、1905年爱因斯坦
提出光子说,成功地解释了光电效应规律。
26、1913年,丹麦物理学家玻尔
提出了原子结构假说,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱。
27、1924年,法国物理学家德布罗意
预言了实物粒子的波动性;
28、1897年,汤姆生
利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型。
29、1909年-1911年,英国物理学家卢瑟福
进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15 m 。
30、1896年,法国物理学家贝克勒尔
发现天然放射现象,说明原子核也有复杂的内部结构。
31、1919年,卢瑟福
用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,并发现了质子。
32、1932年查德威克
在α粒子轰击铍核时发现中子,由此人们认识到原子核的组成。
33、1932年发现了正电子,1964年提出夸克模型;
粒子分为三大类:
媒介子,传递各种相互作用的粒子如光子;
轻子,不参与强相互作用的粒子如电子、中微子;
强子,参与强相互作用的粒子如质子、中子;强子由更基本的粒子夸克组成,夸克带电量可能为元电荷的 或 。
34.密立根
测定电子的电量
35.瓦特在1782年研制成功了具有连杆、飞轮和离心调速器的双向蒸汽机。
36.人类对天体的认识从“地心说—托勒密”到“日心说—哥白尼”到“开普勒定律”再到“牛顿的万有引力定律”。 直到1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量万有引力定律显示出强大的威力。
④ 高中物理学史
新课程高考高中物理学史(粤教版)
必修部分:
一、力学:
1、1638年,意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快;并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验,证明了他的观点是正确的,推翻了古希腊学者亚里士多德的观点(即:质量大的小球下落快是错误的);
2、1654年,德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验;
3、1687年,英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律(即牛顿三大运动定律)。
4、17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;得出结论:力是改变物体运动的原因,推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。
同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
5、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
6、1638年,伽利略在《两种新科学的对话》一书中,运用观察-假设-数学推理的方法,详细研究了抛体运动。
7、人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳地心说。
8、17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律;
9、牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量;
10、1846年,英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈应用万有引力定律,计算并观测到海王星,1930年,美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。
9、我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖,与现代火箭原理相同;
俄国科学家齐奥尔科夫斯基被称为近代火箭之父,他首先提出了多级火箭和惯性导航的概念。
10、1957年10月,苏联发射第一颗人造地球卫星;
1961年4月,世界第一艘载人宇宙飞船“东方1号”带着尤里加加林第一次踏入太空。
二、相对论:
13、物理学晴朗天空上的两朵乌云:①迈克逊-莫雷实验——相对论(高速运动世界),
②热辐射实验——量子论(微观世界);
14、19世纪和20世纪之交,物理学的三大发现:X射线的发现,电子的发现,放射性的发现。
15、1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理:
①相对性原理——不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;
②光速不变原理——不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变。
16、1900年,德国物理学家普朗克解释物体热辐射规律提出能量子假说:物质发射或吸收能量时,能量不是连续的,而是一份一份的,每一份就是一个最小的能量单位,即能量子;
17、激光——被誉为20世纪的“世纪之光”;
选修部分:
三、电磁学:
理科班(选修3-1):
18、1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,并测出了静电力常量k的值。
19、1752年,富兰克林在费城通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针。
20、1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场。
21、1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖。
22、1826年德国物理学家欧姆(1787-1854)通过实验得出欧姆定律。
23、1911年,荷兰科学家昂纳斯发现大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。
24、19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳定律。
25、1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电流磁效应。
26、法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸,反向电流的平行导线则相斥,并总结出安培定则(右手螺旋定则)判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向。
27、荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力(洛仑兹力)的观点。
28、英国物理学家汤姆生发现电子,并指出:阴极射线是高速运动的电子流。
29、汤姆生的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。
30、1932年,美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子。
(最大动能仅取决于磁场和D形盒直径,带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同)
物理X科(3-2至3-5 ):
三、电磁学:
31、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律。
32、1834年,俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律。
32、1835年,美国科学家亨利发现自感现象(因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象),日光灯的工作原理即为其应用之一。
四、热学(选做):
33、1827年,英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。
34、19世纪中叶,由德国医生迈尔、英国物理学家焦尔、德国学者亥姆霍兹最后确定能量守恒定律。
35、1850年,克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,称为克劳修斯表述。次年开尔文提出另一种表述:不可能从单一热源取热,使之完全变为有用的功而不产生其他影响,称为开尔文表述。
36、1848年 开尔文提出热力学温标,指出绝对零度是温度的下限。
五、波动学(选做):
33、17世纪,荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式。周期是2s的单摆叫秒摆。
34、1690年,荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律——惠更斯原理。
35、奥地利物理学家多普勒(1803-1853)首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。
36、1864年,英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文,提出了电磁场理论,预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础。
37、1887年,德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测定了电磁波的传播速度等于光速。
38、1894年,意大利马可尼和俄国波波夫分别发明了无线电报,揭开无线电通信的新篇章。
39、1800年,英国物理学家赫歇耳发现红外线;
1801年,德国物理学家里特发现紫外线;
1895年,德国物理学家伦琴发现X射线(伦琴射线),并为他夫人的手拍下世界上第一张X射线的人体照片。
六、光学(选做):
40、1621年,荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间的规律——折射定律。
41、1801年,英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。
42、1818年,法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射——泊松亮斑。
43、1864年,英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波;
1887年,赫兹证实了电磁波的存在,光是一种电磁波
44、1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理:
①相对性原理——不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;
②光速不变原理——不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变。
45、爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式:。
七、波粒二向性:
46、1900年,德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出:电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份的,把物理学带进了量子世界;受其启发1905年爱因斯坦提出光子说,成功地解释了光电效应规律,因此获得诺贝尔物理奖。
47、1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时——康普顿效应,证实了光的粒子性。
48、1913年,丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱,为量子力学的发展奠定了基础。
49、1924年,法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性;
1927年美、英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上的衍射图案。电子显微镜与光学显微镜相比,衍射现象影响小很多,大大地提高了分辨能力,质子显微镜的分辨本能更高。
八、原子物理学:
50、1858年,德国科学家普里克发现了一种奇妙的射线——阴极射线(高速运动的电子流)。
51、1906年,英国物理学家汤姆生发现电子,获得诺贝尔物理学奖。
52、1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖。
53、1897年,汤姆生利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型。
54、1909-1911年,英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15m。
55、1885年,瑞士的中学数学教师巴耳末总结了氢原子光谱的波长规律——巴耳末系。
56、1913年,丹麦物理学家波尔最先得出氢原子能级表达式;
57、1896年,法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核有复杂的内部结构。
天然放射现象:有两种衰变(α、β),三种射线(α、β、γ),其中γ射线是衰变后新核处于激发态,向低能级跃迁时辐射出的。衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关。
58、1896年,在贝克勒尔的建议下,玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素——钋(Po)镭(Ra)。
59、1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,发现了质子,
并预言原子核内还有另一种粒子——中子。
60、1932年,卢瑟福学生查德威克于在α粒子轰击铍核时发现中子,获得诺贝尔物理奖。
61、1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝箔时,发现了正电子和人工放射性同位素。
62、1939年12月,德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轰击铀核时,铀核发生裂变。63、1942年,在费米、西拉德等人领导下,美国建成第一个裂变反应堆(由浓缩铀棒、控制棒、减速剂、水泥防护层等组成)。
64、1952年美国爆炸了世界上第一颗氢弹(聚变反应、热核反应)。人工控制核聚变的一个可能途径是:利用强激光产生的高压照射小颗粒核燃料。
1964年提出夸克模型;
65、粒子分三大类:媒介子-传递各种相互作用的粒子,如:光子;
轻子-不参与强相互作用的粒子,如:电子、中微子;
强子-参与强相互作用的粒子,如:重子(质子、中子、超子)和介子
⑤ 高中物理学史新人教版
高中阶段考前复习物理学史精编
1583年,伽利略发现摆的等时性。1593年,伽利略发明空气温度计
1609年,伽利略初次测光速,未获成功。
1609年,开普勒著《新天文学》,提出开普勒第一、第二定律。
1619年,开普勒著《宇宙谐和论》,提出开普勒第三定律。
1620年,斯涅耳从实验归纳出光的反射和折射定律。
1632年,伽利略《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》出版,支持了地动学说,首先阐明了运动的相对性原理。
1638年,伽利略的《两门新科学的对话》出版,讨论了材料抗断裂、媒质对运动的阻力、惯性原理、自由落体运动、斜面上物体的运动、抛射体的运动等问题,给出了匀速运动和匀加速运动的定义。
1643年,托里拆利和维维安尼提出气压概念,发明了水银气压计。
年,帕斯卡发现静止流体中压力传递的原理(即帕斯卡原理)。
1654年,盖里克发明抽气泵,获得真空。
1658年,费马提出光线在媒质中遵循最短光程传播的规律(即费马原理)。
1660年,格里马尔迪发现光的衍射。
1662年,波意耳实验发现波意耳定律。14年后马略特也独立地发现此定律。
1663年,格里开做马德堡半球实验。
1666年,牛顿用三棱镜做色散实验。
1675年,牛顿做牛顿环实验,这是一种光的干涉现象,但牛顿仍用光的微粒说解释。
1678年,胡克阐述了在弹性极限内表示力和形变之间的线性关系的定律(即胡克定律)。
1687年,牛顿在《自然哲学的数学原理》中,阐述了牛顿运动定律和万有引力定律。
1690年,惠更斯出版《光论》,提出光的波动说,导出了光的直线传播和光的反射、折射定律,并解释了双折射现象。
1714年,华伦海特发明水银温度计,定出第一个经验温标——华氏温标。
1717年,J.伯努利提出虚位移原理。
1738年,D.伯努利的《流体动力学》出版,提出描述流体定常流动的伯努利方程。他设想气体的压力是由于气体分子与器壁碰撞的结果,导出了玻意耳定律。
1742年,摄尔修斯提出摄氏温标。
1745年,克莱斯特发明储存电的方法;次年马森布洛克在莱顿之后又独立发明,后人称之莱顿瓶。
1752年,富兰克林做风筝实验,引天电到地面。
1785年,库仑用他自己发明的扭秤,从实验得到静电力的平方反比定律。1787年,查理发现气体膨胀的查理—盖•吕萨克定律。
1798年,卡文迪什用扭秤实验测定万有引力常数G。
1800年,伏打发明伏打电堆。赫谢尔从太阳光谱的辐射热效应发现红外线。
1801年,托马斯.杨用干涉法测光波波长,提出光波干涉原理。
1808年,马吕斯发现光的偏振现象。
1820年,奥斯特发现导线通电产生磁效应。安培由实验发现电流之间的相互做用力,1822年进一步研究电流之间的相互做用,提出安培作用力定律。
1821年,菲涅耳发表光的横波理论。
1824年,S.卡诺提出卡诺循环。
1826年,欧姆确立欧姆定律。
1827年,布朗发现悬浮在液体中的细微颗粒不断地做杂乱无章运动。这是分子运动论的有力证据。
1831年,法拉第发现电磁感应现象。
1833年,法拉第提出电解定律。
1834年,楞次建立楞次定律。克拉珀龙导出克拉珀龙方程。
1835年,亨利发现自感,1842年发现电振荡放电。
1840年,焦耳从电流的热效应发现所产生的热量与电流的平方、电阻及时间成正比,称焦耳-楞次定律(楞次也独立地发现了这一定律)。其后,焦耳测量热功当量。
1842年,多普勒发现多普勒效应。
1842年,迈尔提出能量守恒与转化的基本思想。
1843年,法拉第从实验证明电荷守恒定律。
1849年,斐索首次在地面上测光速。
1851年,傅科做傅科摆实验,证明地球自转。
1859年,麦克斯韦提出气体分子的速度分布律。
1864年,麦克斯韦提出电磁场的基本方程组(后称麦克斯韦方程组),并推断电磁波的存在,预言光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础。
1868年,玻尔兹曼推广麦克斯韦的分子速度分布律,建立了平衡态气体分子的能量分布律——玻尔兹曼分布律。
1869年,希托夫用磁场使阴极射线偏转。
1871年,瓦尔莱发现阴极射线带负电。
1873年,范德瓦耳斯提出实际气体状态方程。
1879年,霍尔发现电流通过金属,在磁场做用下产生横向电动势的霍尔效应。
1880年,居里兄弟发现晶体的压电效应。
1885年,巴耳末发表已发现的氢原子可见光波段中4根谱线的波长公式。
1887年,赫兹做电磁波实验,证实麦克斯韦的电磁场理论。同时,赫兹发现光电效应。
1895年,洛仑兹发表电磁场对运动电荷做用力的公式,后称该力为洛伦兹力。
1895年,伦琴发现X射线,又叫伦琴射线。
1896年,洛仑兹创立经典电子论。
1897年,J.J.汤姆生从阴极射线证实电子的存在,其后他又进一步从实验确证电子存在的普遍性,并直接测量电子电荷。
1898年,卢瑟福揭示铀辐射组成复杂,他把“软”的成分称为α射线,“硬”的成分称为β射线。
1898年,居里夫妇发现放射性元素镭和钋。
1899年,列别捷夫实验证实光压的存在。
1900年,瑞利发表适用于长波范围的黑体辐射公式。普朗克提出了符合整个波长范围的黑体辐射公式,并用能量量子化假设从理论上导出了这个公式。
1900年,维拉尔德发现ν射线。
1902年,勒纳德从光电效应实验得到光电效应的基本规律:电子的最大速度与光强无关,为爱因斯坦的光量子假说提供实验基础。
1905年,爱因斯坦发表光量子假说,解释了光电效应等现象。
1905年,爱因斯坦发表《关于运动媒质的电动力学》一文,首次提出狭义相对论的基本原理,发现质能之间的相当性。
1908年,佩兰实验证实布朗运动方程,求得阿佛伽德罗常数。
1909年,盖革与马斯登在卢瑟福的指导下,从实验发现α粒子碰撞金属箔产生大角度散射,导致1911年卢瑟福提出有核原子模型的理论。
1911年,昂纳斯发现汞、铅、锡等金属在低温下的超导电性。
1911年,威尔逊发明威尔逊云室。
1911年,赫斯发现宇宙射线。
1912年,能斯特提出绝对零度不能达到定律(即热力学第三定律)。
1913年,玻尔发表氢原子结构理论,解释了氢原子光谱。
1915年,爱因斯坦建立了广义相对论。
1916年,密立根用实验证实了爱因斯坦光电方程。爱因斯坦根据量子跃迁概念推出普朗克辐射公式,同时提出了受激辐射理论,后发展为激光技术的理论基础。
1919年,阿斯顿发明质谱仪,为同位素的研究提供重要手段。
1919年,卢瑟福首次实现人工核反应。
1923年,康普顿用光子和电子相互碰撞解释X射线散射中波长变长的实验结果,称康普顿效应。
1924年,德布罗意提出微观粒子具有波粒二象性的假设。
1925年,泡利发表不相容原理。
1926年,海森伯发表不确定原理。
1927年,玻尔提出量子力学的互补原理。
1931年,劳伦斯等人建成第一台回旋加速器。
1932年,查德威克发现中子。查德威克接着做了大量实验,并用威尔逊云室拍照,以无可辩驳的事实说明这一射线即是卢瑟福预言的中子。
1932年,安德森从宇宙线中发现正电子,证实狄拉克的预言。海森伯、伊万年科独立发表原子核由质子和中子组成的假说。
1933年,泡利在索尔威会议上详细论证中微子假说,提出β衰变。
1933年,布拉开特等人从云室照片中发现正负电子对。
1934年,约里奥-居里夫妇发现人工放射性。
1935年,汤川秀树发表了核力的介子场论,预言了介子的存在。
1938年,哈恩与斯特拉斯曼发现铀裂变。
1939年,奥本海默根据广义相对论预言了黑洞的存在。
1941年,布里奇曼发明能产生10万巴高压的装置。
1942年,在费米主持下美国建成世界上第一座裂变反应堆。
1946年,阿尔瓦雷兹制成第一台质子直线加速器。
1947年,鲍威尔等用核乳胶的方法在宇宙线中发现л介子。
1954年,杨振宁和密耳斯发表非阿贝耳规范场理论。
1955年,张伯伦与西格雷等人发现反质子。
1956年,李政道、杨振宁提出弱相互做用中宇称不守恒。吴健雄等人实验验证了李政道、杨振宁提出的弱相互做用中宇宙不守恒的理论。
1959年,王淦昌、王祝翔、丁大利等发现反西格马负超子。
1960年,梅曼制成红宝石激光器,实现了肖格和汤斯1958年的预言。
1964年,盖耳曼等提出强子结构的夸克模型。
⑥ 高中阶段物理学史总结
高中物理学史及物理思想方法
必修部分:(必修1、必修2 )
物理学史
一、力学:
1.1638年,意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体不会比轻物体下落得快;他研究自由落体运动程序如下:
提出假说:自由落体运动是一种对时间均匀变化的最简单的变速运动;
数学推理:由初速度为零、末速度为v的匀变速运动平均速度和得出;再应用从上式中消去v,导出即。
实验验证:由于自由落体下落的时间太短,直接验证有困难,伽利略用铜球在阻力很小的斜面上滚下,上百次实验表明:;换用不同质量的小球沿同一斜面运动,位移与时间平方的比值不变,说明不同质量的小球沿同一斜面做匀变速直线运动的情况相同;不断增大斜面倾角,重复上述实验,得出该比值随斜面倾角的增大而增大,说明小球做匀变速运动的加速度随斜面倾角的增大而变大。
合理外推:把结论外推到斜面倾角为90°的情况,小球的运动成为自由落体,伽利略认为这时小球仍保持匀变速运动的性质。(用外推法得出的结论不一定都正确,还需经过实验验证)
伽利略对自由落体的研究,开创了研究自然规律的一种科学方法。
2、1654年,德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验;
3、1687年,英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律(即牛顿三大运动定律)。
4、17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;得出结论:力是改变物体运动的原因,推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。
同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
5、英国物理学家胡克对物理学的贡献:胡克定律;经典题目:胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比(对)
6、1638年,伽利略在《两种新科学的对话》一书中,运用观察-假设-数学推理的方法,详细研究了抛体运动。
17世纪,伽利略通过理想实验法指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它
原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
7、人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳地心说。
8、17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三定律;牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量(体现放大和转换的思想);
9、1846年,英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈(勒维耶)应用万有引力定律,计算并观测到海王星,1930年,美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。
10、我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖,与现代火箭原理相同;但现代火箭结构复杂,其所能达到的最大速度主要取决于喷气速度和质量比(火箭开始飞行的质量与燃料燃尽时的质量比);俄国科学家齐奥尔科夫斯基被称为近代火箭之父,他首先提出了多级火箭和惯性导航的概念。多级火箭一般都是三级火箭,我国已成为掌握载人航天技术的第三个国家。
11、1957年10月,苏联发射第一颗人造地球卫星;
1961年4月,世界第一艘载人宇宙飞船“东方1号”带着尤里加加林第一次踏入太空。
12、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
13.17世纪荷兰物理学家惠更斯确定了单摆的周期公式。周期是2s的单摆叫秒摆。
14.奥地利物理学家多普勒(1803-1853)首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。(相互接近,f增大;相互远离,f减少)
选修部分:(选修3-1、3-2、3-3、3-4、3-5)
二、电磁学:(选修3-1、3-2)
1、1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,并测出了静电力常量k的值。
2、1752年,富兰克林在费城通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针。
3、1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场。
4、1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖。
5、1826年德国物理学家欧姆(1787-1854)通过实验得出欧姆定律。
6、1911年,荷兰科学家昂尼斯(或昂纳斯)发现大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。
7、19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳——楞次定律。
8、1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电流磁效应。
9、法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸,反向电流的平行导线则相斥,同时提出了安培分子电流假说;并总结出安培定则(右手螺旋定则)判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向。
10、荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力(洛仑兹力)的观点。
11、英国物理学家汤姆生发现电子,并指出:阴极射线是高速运动的电子流。
12、汤姆生的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。
13、1932年,美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子。(最大动能仅取决于磁场和D形盒直径。带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同;但当粒子动能很大,速率接近光速时,根据狭义相对论,粒子质量随速率显著增大,粒子在磁场中的回旋周期发生变化,进一步提高粒子的速率很困难。
14、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律。
15、1834年,俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律。
16、1835年,美国科学家亨利发现自感现象(因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象),日光灯的工作原理即为其应用之一,双绕线法制精密电阻为消除其影响应用之一。
17.1864年英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文,提出了电磁场的基本方程组,后称为麦克斯韦方程组,预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础。电磁波是一种横波。
1887年德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速。
三、热学(3-3选做):
1、1827年,英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。
2、19世纪中叶,由德国医生迈尔、英国物理学家焦尔、德国学者亥姆霍兹最后确定能量守恒定律。
3、1850年,克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,称为克劳修斯表述。次年开尔文提出另一种表述:不可能从单一热源取热,使之完全变为有用的功而不产生其他影响,称为开尔文表述。
4、1848年开尔文提出热力学温标,指出绝对零度是温度的下限。指出绝对零度(-273.15℃)是温度的下限。 T=t+273.15K 热力学第三定律:热力学零度不可达到。
5.瓦特在1782年研制成功了具有连杆、飞轮和离心调速器的双向蒸汽机。
四、波动学(3-4选做):
1、17世纪,荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式。周期是2s的单摆叫秒摆。
2、1690年,荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律——惠更斯原理。
3、奥地利物理学家多普勒(1803-1853)首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。【相互接近,f增大;相互远离,f减少】
4、1864年,英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文,提出了电磁场理论,预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础。电磁波是一种横波
5、1887年,德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测定了电磁波的传播速度等于光速。
6、1894年,意大利马可尼和俄国波波夫分别发明了无线电报,揭开无线电通信的新篇章。
7、1800年,英国物理学家赫歇耳发现红外线;
1801年,德国物理学家里特发现紫外线;
1895年,德国物理学家伦琴发现X射线(伦琴射线),并为他夫人的手拍下世界上第一张X射线的人体照片。
五、光学(3-4选做):
1.公元140年,古希腊天文学家托勒玫认为入射角与折射角之间是简单地的正比关系(实际上这个结果只对以比较小角入射才大致成立),1621年荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间的规律——入射角的正弦与折射角的正弦成正比,这就是折射定律。
2.公元前468-前376,我国的墨翟及其弟子在《墨经》中记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象,为世界上最早的光学著作。
3、1801年,英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。
4、1818年,法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射—泊松亮斑。
5、1864年,英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波;
1887年,赫兹证实了电磁波的存在,光是一种电磁波
6、1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理:
①相对性原理——不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;
②光速不变原理——不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变。
1915 年,爱因斯坦提出了广义相对论,有两条基本原理:
①广义相对性原理——在任何参考系中(包括惯性参考系),物理过程和物理规律都是相同的;
②等效原理——一个均匀引力场与一个加速运动的参考系等价。
7、爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式:。
8.1849年法国物理学家斐索首先在地面上测出了光速,以后又有许多科学家采用了更精密的方法测定光速,如美国物理学家迈克尔逊的旋转棱镜法。(注意其测量方法)
9.关于光的本质:17世纪明确地形成了两种学说:一种是牛顿主张的微粒说,认为光是光源发出的一种物质微粒;另一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说,认为光是在空间传播的某种波。这两种学说都不能解释当时观察到的全部光现象。
六、量子论(3-5选做):
1、物理学晴朗天空上的两朵乌云:①迈克逊-莫雷实验——相对论(高速运动世界), ②热辐射实验——量子论(微观世界);
2、19世纪和20世纪之交,物理学的三大发现:X射线的发现,电子的发现,放射性的发现。
3、1900年,德国物理学家普朗克解释物体热辐射规律提出能量子假说:物质发射或吸收能量时,能量不是连续的,而是一份一份的,每一份就是一个最小的能量单位,即能量子;
4、激光——被誉为20世纪的“世纪之光”;
5、1900年,德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出:电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份的,把物理学带进了量子世界;受其启发1905年爱因斯坦提出光子说,成功地解释了光电效应规律,因此获得诺贝尔物理奖。
6、1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时——康普顿效应,证实了光的粒子性。(说明动量守恒定律和能量守恒定律同时适用于微观粒子)
7、1913年,丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱,为量子力学的发展奠定了基础。
8、1924年,法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性;
9、1927年美、英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上的衍射图案。电子显微镜与光学显微镜相比,衍射现象影响小很多,大大地提高了分辨能力,质子显微镜的分辨本能更高。
七、原子物理学(3-5选做):
1、1858年,德国科学家普里克发现了一种奇妙的射线——阴极射线(高速运动的电子流)。
2、1906年,英国物理学家汤姆生发现电子,获得诺贝尔物理学奖。
3、1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖。
4、1897年,汤姆生利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型。
5、1909-1911年,英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15m。
1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,并发现了质子。预言原子核内还有另一种粒子,被其学生查德威克于1932年在α粒子轰击铍核时发现,由此人们认识到原子核由质子和中子组成。
6、1885年,瑞士的中学数学教师巴耳末总结了氢原子光谱的波长规律——巴耳末系。
7、1913年,丹麦物理学家波尔最先得出氢原子能级表达式;
8、1896年,法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核有复杂的内部结构。
天然放射现象:有两种衰变(α、β),三种射线(α、β、γ),其中γ射线是衰变后新核处于激发态,向低能级跃迁时辐射出的。衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关。
9、1896年,在贝克勒尔的建议下,玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素——钋(Po)镭(Ra)。
10、1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,发现了质子,
并预言原子核内还有另一种粒子——中子。
11、1932年,卢瑟福学生查德威克于在α粒子轰击铍核时发现中子,获得诺贝尔物理奖。
12、1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝箔时,发现了正电子和人工放射性同位素。
13、1939年12月,德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轰击铀核时,铀核发生裂变。14、1942年,在费米、西拉德等人领导下,美国建成第一个裂变反应堆(由浓缩铀棒、控制棒、减速剂、水泥防护层等组成)。
15、1952年美国爆炸了世界上第一颗氢弹(聚变反应、热核反应)。人工控制核聚变的一个可能途径是:利用强激光产生的高压照射小颗粒核燃料。
16、1932年发现了正电子,1964年提出夸克模型;
粒子分三大类:媒介子-传递各种相互作用的粒子,如:光子;
轻子-不参与强相互作用的粒子,如:电子、中微子;
强子-参与强相互作用的粒子,如:重子(质子、中子、超子)和介子,强子由更基本的粒子夸克组成,夸克带电量可能为元电荷的或。
物理学史专题
★伽利略(意大利物理学家)
对物理学的贡献:
①发现摆的等时性
②物体下落过程中的运动情况与物体的质量无关
③伽利略的理想斜面实验:将实验与逻辑推理结合在一起探究科学真理的方法为物理学的研究开创了新的一页(发现了物体具有惯性,同时也说明了力是改变物体运动状态的原因,而不是使物体运动的原因)
经典题目
伽利略根据实验证实了力是使物体运动的原因(错)
伽利略认为力是维持物体运动的原因(错)
伽俐略首先将物理实验事实和逻辑推理(包括数学推理)和谐地结合起来(对)
伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去(对)
★胡克(英国物理学家)
对物理学的贡献:胡克定律
经典题目
胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比(对)
★牛顿(英国物理学家)
对物理学的贡献
①牛顿在伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯等人研究的基础上,采用归纳与演绎、综合与分析的方法,总结出一套普遍适用的力学运动规律——牛顿运动定律和万有引力定律,建立了完整的经典力学(也称牛顿力学或古典力学)体系,物理学从此成为一门成熟的自然科学
②经典力学的建立标志着近代自然科学的诞生
经典题目
牛顿发现了万有引力,并总结得出了万有引力定律,卡文迪许用实验测出了引力常数(对)
牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动(对)
牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础(对)
★卡文迪许
贡献:测量了万有引力常量
典型题目
牛顿第一次通过实验测出了万有引力常量(错)
卡文迪许巧妙地利用扭秤装置,第一次在实验室里测出了万有引力常量的数值(对)
★亚里士多德(古希腊)
观点:
①重的物理下落得比轻的物体快
②力是维持物体运动的原因
经典题目
亚里士多德认为物体的自然状态是静止的,只有当它受到力的作用才会运动(对)
★开普勒(德国天文学家)
对物理学的贡献 开普勒三定律
经典题目
开普勒发现了万有引力定律和行星运动规律(错)
托勒密(古希腊科学家)
观点:发展和完善了地心说
哥白尼(波兰天文学家) 观点:日心说
第谷(丹麦天文学家) 贡献:测量天体的运动
威廉?赫歇耳(英国天文学家)
贡献:用望远镜发现了太阳系的第七颗行星——天王星
汤苞(美国天文学家)
贡献:用“计算、预测、观察和照相”的方法发现了太阳系第九颗行星——冥王星
泰勒斯(古希腊)
贡献:发现毛皮摩擦过的琥珀能吸引羽毛、头发等轻小物体
★库仑(法国物理学家)
贡献:发现了库仑定律——标志着电学的研究从定性走向定量
典型题目
库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用(对)
库仑发现了电流的磁效应(错)
富兰克林(美国物理学家)
贡献:
①对当时的电学知识(如电的产生、转移、感应、存储等)作了比较系统的整理
②统一了天电和地电
密立根 贡献:密立根油滴实验——测定元电荷
昂纳斯(荷兰物理学家)发现超导
欧姆: 贡献:欧姆定律(部分电路、闭合电路)
★奥斯特(丹麦物理学家)
电流的磁效应(电流能够产生磁场)
经典题目
奥斯特最早发现电流周围存在磁场(对)
法拉第根据小磁针在通电导线周围的偏转而发现了电流的磁效应(错)
★法拉第
贡献:
①用电场线的方法表示电场
②发现了电磁感应现象
③发现了法拉第电磁感应定律(E=n△Φ/△t)
经典题目
奥斯特发现了电流的磁效应,法拉第发现了电磁感应现象(对)
法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律(对)
奥斯特对电磁感应现象的研究,将人类带入了电气化时代(错)
法拉第发现了磁生电的方法和规律(对)
★安培(法国物理学家)
①磁场对电流可以产生作用力(安培力),并且总结出了这一作用力遵循的规律
②安培分子电流假说
经典题目
安培最早发现了磁场能对电流产生作用(对)
安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式(错)
狄拉克(英国物理学家)
贡献:预言磁单极必定存在(至今都没有发现)
★洛伦兹(荷兰物理学家)
贡献:1895年发表了磁场对运动电荷的作用力公式(洛伦兹力)
阿斯顿
贡献:
①发现了质谱仪②发现非放射性元素的同位素
劳伦斯(美国) 发现了回旋加速器
★楞次 发现了楞次定律(判断感应电流的方向)
★汤姆生(英国物理学家)
贡献:
①发现了电子(揭示了原子具有复杂的结构)
②建立了原子的模型——枣糕模型
经典题目
汤姆生通过对阴极射线的研究发现了电子(对)
★卢瑟福(英国物理学家)
指导助手进行了α粒子散射实验(记住实验现象)
提出了原子的核式结构(记住内容)
发现了质子
经典题目
汤姆生提出原子的核式结构学说,后来卢瑟福用粒子散射实验给予了验证(错)
卢瑟福的原子核式结构学说成功地解释了氢原子的发光现象(错)
卢瑟福的a粒子散射实验可以估算原子核的大小(对)
卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究,揭示了原子核的组成(对)
★波尔(丹麦物理学家)
贡献:波尔原子模型(很好的解释了氢原子光谱)
经典题目
玻尔把普朗克的量子理论运用于原子系统上,成功解释了氢原子光谱规律(对)
玻尔理论是依据a粒子散射实验分析得出的(错)
玻尔氢原子能级理论的局限性是保留了过多的经典物理理论(对)
★贝克勒尔(法国物理学家)
发现天然放射现象(揭示了原子核具有复杂结构)
经典题目
天然放射性是贝克勒尔最先发现的(对)
贝克勒尔通过对天然放射现象的研究发现了原子的核式结构(错)
★伦琴 贡献:发现了伦琴射线(X射线)
★查德威克 贡献:发现了中子
★约里奥?居里和伊丽芙?居里夫妇
①发现了放射性同位素
②发现了正电子
经典题目
居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现电子(错)
约里奥?居里夫妇用α粒子轰击铝箔时发现正电子(对)
★普朗克 贡献:量子论
★爱因斯坦
贡献:
①用光子说解释了光电效应
②相对论
经典题目
爱因斯坦提出了量子理论,普朗克提出了光子说(错)
爱因斯坦用光子说很好地解释了光电效应(对)
是爱因斯坦发现了光电效应现象,普朗克为了解释光电效应的规律,提出了光子说(错)
爱因斯坦创立了举世瞩目的相对论,为人类利用核能奠定了理论基础;普朗克提出了光子说,深刻地揭示了微观世界的不连续现象(错)
★麦克斯韦
贡献:
①建立了完整的电磁理论
②预言了电磁波的存在,并且认为光是一种电磁波(赫兹通过实验证实电磁波的存在)
经典题目
普朗克在前人研究电磁感应的基础上建立了完整的电磁理论(对)
麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,赫兹用实验方法给予了证实(对)
麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在(错)
⑦ 高中物理学史有哪些史
【物理学史】史上最全高中物理学史,值得珍藏!
物理学史在高考中是占有一席之地的,大家不妨在假期的时候多看看这篇《物理学史汇总》,赶紧收藏吧!
1.力学
1、1638年,意大利物理学家伽利略在《两种新科学的对话》中用科学推理论证重物体和轻物体下落一样快;并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验,证明了他的观点是正确的,推翻了古希腊学者亚里士多德的观点(即:质量大的小球下落快是错误的);
2、1654年,德国的马德堡市做了一个轰动一时的实验——马德堡半球实验;
3、1687年,英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律(即牛顿三大运动定律)。
4、17世纪,伽利略通过构思的理想实验指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;得出结论:力是改变物体运动的原因,推翻了亚里士多德的观点:力是维持物体运动的原因。同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
5、英国物理学家胡克对物理学的贡献:胡克定律;经典题目:胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比(对)
6、1638年,伽利略在《两种新科学的对话》一书中,运用观察-假设-数学推理的方法,详细研究了抛体运动。 17世纪,伽利略通过理想实验法指出:在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;同时代的法国物理学家笛卡儿进一步指出:如果没有其它原因,运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会偏离原来的方向。
7、人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳地心说。
8、17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律;
9、牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量;
10、1846年,英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈(勒维耶)应用万有引力定律,计算并观测到海王星,1930年,美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王星。
11、我国宋朝发明的火箭是现代火箭的鼻祖,与现代火箭原理相同;但现代火箭结构复杂,其所能达到的最大速度主要取决于喷气速度和质量比(火箭开始飞行的质量与燃料燃尽时的质量比);俄国科学家齐奥尔科夫斯基被称为近代火箭之父,他首先提出了多级火箭和惯性导航的概念。多级火箭一般都是三级火箭,我国已成为掌握载人航天技术的第三个国家。
12、1957年10月,苏联发射第一颗人造地球卫星; 1961年4月,世界第一艘载人宇宙飞船“东方1号”带着尤里加加林第一次踏入太空。
13、20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
14、17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三定律;牛顿于1687年正式发表万有引力定律;1798年英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量(体现放大和转换的思想);1846年,科学家应用万有引力定律,计算并观测到海王星。
2.电磁学
13、1785年法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,并测出了静电力常量k的值。
14、1752年,富兰克林在费城通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针。
15、1837年,英国物理学家法拉第最早引入了电场概念,并提出用电场线表示电场。
16、1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖。
17、1826年德国物理学家欧姆(1787-1854)通过实验得出欧姆定律。
18、1911年,荷兰科学家昂尼斯(或昂纳斯)发现大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。
19、19世纪,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,即焦耳——楞次定律。
20、1820年,丹麦物理学家奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转,称为电流磁效应。
21、法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸,反向电流的平行导线则相斥,同时提出了安培分子电流假说;并总结出安培定则(右手螺旋定则)判断电流与磁场的相互关系和左手定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向。
22、荷兰物理学家洛仑兹提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力(洛仑兹力)的观点。
23、英国物理学家汤姆生发现电子,并指出:阴极射线是高速运动的电子流。
24、汤姆生的学生阿斯顿设计的质谱仪可用来测量带电粒子的质量和分析同位素。
25、1932年,美国物理学家劳伦兹发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒子。(最大动能仅取决于磁场和D形盒直径。带电粒子圆周运动周期与高频电源的周期相同;但当粒子动能很大,速率接近光速时,根据狭义相对论,粒子质量随速率显著增大,粒子在磁场中的回旋周期发生变化,进一步提高粒子的速率很困难。
26、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律。
27、1834年,俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律。
28、1835年,美国科学家亨利发现自感现象(因电流变化而在电路本身引起感应电动势的现象),日光灯的工作原理即为其应用之一,双绕线法制精密电阻为消除其影响应用之一。
3.热学
29、1827年,英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。
30、19世纪中叶,由德国医生迈尔、英国物理学家焦尔、德国学者亥姆霍兹最后确定能量守恒定律。
31、1850年,克劳修斯提出热力学第二定律的定性表述:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,称为克劳修斯表述。次年开尔文提出另一种表述:不可能从单一热源取热,使之完全变为有用的功而不产生其他影响,称为开尔文表述。
32、1848年 开尔文提出热力学温标,指出绝对零度是温度的下限。指出绝对零度(-273.15℃)是温度的下限。T=t+273.15K
热力学第三定律:热力学零度不可达到。
4.波动学
33、17世纪,荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式。周期是2s的单摆叫秒摆。
34、1690年,荷兰物理学家惠更斯提出了机械波的波动现象规律——惠更斯原理。
35、奥地利物理学家多普勒(1803-1853)首先发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。【相互接近,f增大;相互远离,f减少】
36、1864年,英国物理学家麦克斯韦发表《电磁场的动力学理论》的论文,提出了电磁场理论,预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础。电磁波是一种横波
37、1887年,德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波的存在,并测定了电磁波的传播速度等于光速。
38、1894年,意大利马可尼和俄国波波夫分别发明了无线电报,揭开无线电通信的新篇章。
39、1800年,英国物理学家赫歇耳发现红外线; 1801年,德国物理学家里特发现紫外线; 1895年,德国物理学家伦琴发现X射线(伦琴射线),并为他夫人的手拍下世界上第一张X射线的人体照片。
5.光学
40、1621年,荷兰数学家斯涅耳找到了入射角与折射角之间的规律——折射定律。
41、1801年,英国物理学家托马斯·杨成功地观察到了光的干涉现象。
42、1818年,法国科学家菲涅尔和泊松计算并实验观察到光的圆板衍射—泊松亮斑。
43、1864年,英国物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波; 1887年,赫兹证实了电磁波的存在,光是一种电磁波
44、1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理: ①相对性原理——不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的; ②光速不变原理——不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变。
45、爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程式。
46.公元前468-前376,我国的墨翟及其弟子在《墨经》中记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象,为世界上最早的光学著作。
47.1849年法国物理学家斐索首先在地面上测出了光速,以后又有许多科学家采用了更精密的方法测定光速,如美国物理学家迈克尔逊的旋转棱镜法。(注意其测量方法)
48.关于光的本质:17世纪明确地形成了两种学说:一种是牛顿主张的微粒说,认为光是光源发出的一种物质微粒;另一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说,认为光是在空间传播的某种波。这两种学说都不能解释当时观察到的全部光现象。
6.相对论
49、物理学晴朗天空上的两朵乌云:①迈克逊-莫雷实验——相对论(高速运动世界), ②热辐射实验——量子论(微观世界);
50、19世纪和20世纪之交,物理学的三大发现:X射线的发现,电子的发现,放射性的发现。
51、1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,有两条基本原理: ①相对性原理——不同的惯性参考系中,一切物理规律都是相同的; ②光速不变原理——不同的惯性参考系中,光在真空中的速度一定是c不变。
52、1900年,德国物理学家普朗克解释物体热辐射规律提出能量子假说:物质发射或吸收能量时,能量不是连续的,而是一份一份的,每一份就是一个最小的能量单位,即能量子;
53、激光——被誉为20世纪的“世纪之光”;
54、1900年,德国物理学家普朗克为解释物体热辐射规律提出:电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一份一份的,把物理学带进了量子世界;受其启发1905年爱因斯坦提出光子说,成功地解释了光电效应规律,因此获得诺贝尔物理奖。
55、1922年,美国物理学家康普顿在研究石墨中的电子对X射线的散射时——康普顿效应,证实了光的粒子性。(说明动量守恒定律和能量守恒定律同时适用于微观粒子)
56、1913年,丹麦物理学家玻尔提出了自己的原子结构假说,成功地解释和预言了氢原子的辐射电磁波谱,为量子力学的发展奠定了基础。
57、1924年,法国物理学家德布罗意大胆预言了实物粒子在一定条件下会表现出波动性;
58、1927年美、英两国物理学家得到了电子束在金属晶体上的衍射图案。电子显微镜与光学显微镜相比,衍射现象影响小很多,大大地提高分辨能力,质子显微镜的分辨本能更高。
7.原子物理
59、1858年,德国科学家普里克发现了一种奇妙的射线——阴极射线(高速运动的电子流)。
60、1906年,英国物理学家汤姆生发现电子,获得诺贝尔物理学奖。
61、1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量,获得诺贝尔奖。
62、1897年,汤姆生利用阴极射线管发现了电子,说明原子可分,有复杂内部结构,并提出原子的枣糕模型。
63、1909-1911年,英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验,并提出了原子的核式结构模型。由实验结果估计原子核直径数量级为10 -15m。
1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,并发现了质子。预言原子核内还有另一种粒子,被其学生查德威克于1932年在α粒子轰击铍核时发现,由此人们认识到原子核由质子和中子组成。
64、1885年,瑞士的中学数学教师巴耳末总结了氢原子光谱的波长规律——巴耳末系。
65、1913年,丹麦物理学家波尔最先得出氢原子能级表达式;
66、1896年,法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核有复杂的内部结构。天然放射现象:有两种衰变(α、β),三种射线(α、β、γ),其中γ射线是衰变后新核处于激发态,向低能级跃迁时辐射出的。衰变快慢与原子所处的物理和化学状态无关。
67、1896年,在贝克勒尔的建议下,玛丽-居里夫妇发现了两种放射性更强的新元素——钋(Po)镭(Ra)。 68、1919年,卢瑟福用α粒子轰击氮核,第一次实现了原子核的人工转变,发现了质子,并预言原子核内还有另一种粒子——中子。
69、1932年,卢瑟福学生查德威克于在α粒子轰击铍核时发现中子,获得诺贝尔物理奖。
70、1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝箔时,发现正电子和人工放射性同位素。
71、1939年12月,德国物理学家哈恩和助手斯特拉斯曼用中子轰击铀核时,铀核发生裂变。1942年,在费米、西拉德等人领导下,美国建成第一个裂变反应堆(由浓缩铀棒、控制棒、减速剂、水泥防护层等组成)。
72、1952年美国爆炸了世界上第一颗氢弹(聚变反应、热核反应)。人工控制核聚变的一个可能途径是:利用强激光产生的高压照射小颗粒核燃料。
73、1932年发现了正电子,1964年提出夸克模型;粒子分三大类:媒介子-传递各种相互作用的粒子,如:光子;轻子-不参与强相互作用的粒子,如:电子、中微子;强子-参与强相互作用的粒子,如:重子(质子、中子、超子)和介子,强子由更基本的粒子夸克组成,夸克带电量可能为元电荷.
⑧ 所有高中物理学史的总结
问题:所有高中物理学史的总结
解答:
物理学的发展分为三个阶段,即亚里士多德物理学、牛顿物理学和后牛顿物理学(近代物理学)
亚里士多德物理学的特点是目的性以及等级观(天界与地球的截然不同)。中世纪基督教哲学发现“古希腊物理学和天文学与它非常意气相投。地心宇宙、由可腐坏的元素构成的地球、由可腐坏的和易朽的元素构成的人类、万物的自然安息位置、由处于永恒的天体运动中的不朽的以太构成的完美天国——所有这一切都与教会神学配合得很好”。由中世纪基督教、古希腊人的地心天文学和亚里士多德物理学结合形成的前牛顿世界观的核心是目的概念和等级观。人类整体、地球、行星和每一种自然现象都有目的。“每样东西在地位和目的的层级中都有它的自然位置。这种宇宙论与这个时代的等级社会结构非常协调。”
到了16世纪,随着文艺复兴的大潮,哥白尼把太阳而不是地球放在宇宙的中心;开普勒用椭圆轨道取代了行星的“自然的”圆轨道;笛卡儿宣称只有一种自然运动,即惯性运动,在天上和地上都是如此;伽利略提出加速度概念,建立了落体运动定律,并且倡导理论和实验结合的科学方法。站在这些巨人的肩膀上,牛顿提出了运动定律及万有引力定律,并发明了微积分,建立了牛顿力学,得到了极大的成功。根据惯性定律,物体运动并不是因为它们有什么目的,而仅仅是由于没有什么东西使它们停止。目的性让位于因果性。自然位置的上下层级、地球地位特殊的观念、人类的中心地位,这一切都被一扫而光。在结合古希腊的朴素原子唯物论的基础上,形成了牛顿世界观。它把宇宙看成一只巨大的钟表,其工作原理是自然法则,其零件是原子。虽然牛顿的贡献主要在于力学,但上述这种世界观在牛顿去世后整个18世纪乃至19世纪中叶一直影响到物理学的各个部门,形成了牛顿物理学,其世界观的四个特点是原子论(但自然的属性则是连续的)、自然的客观性、可预言性和可分析性。对宇宙的了解决定了宗教、社会秩序和政治,它确立了人类平等和天赋人权的概念,只有普遍的自然法则(而不是某个特定的人或宗教信仰)才是人类行为的终极限制。
麦克斯韦的电磁场理论开始突破了由粒子和力构成的牛顿物理学。20世纪里,在高速、微观和宇观领域里发展起来的相对论和量子论,更形成了后牛顿物理学,揭示了一个由场和能量构成的宇宙。后牛顿物理学完全违背牛顿世界观,它的特点是观察者的参与和量子论中自然界行为的不连续性和不可预测性,互补性代替了严格的因果描述。作者指出,“从科学观点看,从牛顿物理学过渡到后牛顿物理学并没有从亚里士多德物理学过渡到牛顿物理学那么激进。牛顿物理学完全否定了亚里士多德物理学,而后牛顿物理学仅仅限制了牛顿物理学适用的范围。”但是“从哲学观点看,从牛顿物理学到后牛顿物理学的过渡是革命性的,而且这个革命今天仍在继续。”(这和强调机遇的市场经济观念、后现代主义以及系统性、复杂性等概念或思潮也相当合拍。)当然,后牛顿的世界观仍在建立之中,现在还看不出从所有这些将涌现出一种什么样的世界观。“在哥白尼于1543年去世后,毕竟过了一个多世纪欧洲才开始吸取后中世纪科学的文化冲击。
牛顿发现万有引力
伊萨克·牛顿,是17世纪人类最伟大的科学家,他是人类历史上屈指可数的几个科学巨人之一。他在物理学、数学和天文学方面的贡献,都是划时代的。
1642年12月25日,牛顿出生在英国一个叫乌尔斯索普的小村子里,刚出生时极度衰弱,几乎夭折。牛顿自幼丧父,与母相依为命。1661年,他进入剑桥大学的三一学院学习。
1665至1667年间,牛顿已在思考引力的问题。一天傍晚,他坐在苹果树下乘凉,一个苹果从树上掉了下来。他忽然想到:为什么苹果只向地面落,而不向天上飞呢?他分析了哥白尼的日心说和开普勒的三定律,进而思考:行星为何绕着太阳而不脱离?行星速度为何距太阳近就快,远就慢?离太阳越远的行星,为何运行周期就越长?牛顿认为它们的根本原因是太阳具有巨大无比的吸引力。
经过一系列的实验、观测和演算,牛顿发现太阳的引力与它巨大的质量密切相关。牛顿进而揭示了宇宙的普遍规律:凡物体都有吸引力;质量越大,吸引力也越大;间距越大,吸引力就越小。这就是经典力学中著名的“万有引力定律”。
根据牛顿的发现,可测定太阳和行星的质量,确定计算慧星轨道的法则,说明月亮和太阳的引力造成地球上的海洋潮汐现象,并推导出克服地球引力、飞向太阳系和飞出太阳系所需的最低速度,它们分别为每秒7.9千米、11.2千米和16.6千米,并依次命名为第一、第二和第三宇宙速度。牛顿不但验证了前辈们的成果,而且为未来空间运载工具的最低推力或速度下限值,提供了精确而权威的科学依据。
牛顿将其一生的成就写在《自然哲学与数学原理》一书中。他发现了物体运动的三大定律,创立了微积分数学。他后来在谈到自己所取得的成就时说:“如果我比其他人看得远些,那是因为我站在巨人的肩膀上。”
1727年3月20日凌晨,牛顿于久病不医中去世。据说在生命即将停止的时候,他的心情是坦荡而平静的。英国诗人波普为他写的碑铭说:“自然和自然的规律,都藏在黑暗的夜间;人帝说‘让牛顿降生’,使一切变得灿烂光明。”
高中物理发展史
牛顿万有引力
卡文迪许 用扭秤实验测定万有引力常数G
菲涅耳折射反射定律泊松亮斑
迈克耳逊 光速精确值
托马斯·杨用干涉法测光波波长
库伦库伦定律
安培 发现电流之间的相互作用力
法拉第 电磁感应
普朗克 量子理论
德布罗意 物质波
迈克斯韦 电磁波理论
赫兹 发现电磁波
汤姆生 发现电子
查德威克 发现中子
伦琴 X射线
卢瑟福 α粒子散射试验发现质子
爱因斯坦 相对论光电效应质能方程
约里奥-居里夫妇 γ射线
布朗 布朗运动
奥斯特 导线通电产生磁效
⑨ 高中课本里涉及到的物理学史
高中物理学史 ,基本上不会逃出这之外
1、1638年,意大利物理学家伽利略
论证重物体不会比轻物体下落得快;
2、英国科学家牛顿
1683年,提出了三条运动定律。
1687年,发表万有引力定律;
3、17世纪,伽利略理想实验法指出:
在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去;
4、20爱因斯坦提出的狭义相对论
经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
5、17世纪德国天文学家开普勒
提出开普勒三定律;
6、1798年英国物理学家卡文迪许
利用扭秤装置比较准确地测出了引力常量;
7、奥地利物理学家多普勒(1803-1853)
发现由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率发生变化的现象——多普勒效应。
8、1827年英国植物学家布朗
悬浮在水中的花粉微粒不停地做无规则运动的现象——布朗运动。
9、1785年法国物理学家库仑
利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。
10、1752年,富兰克林
过风筝实验验证闪电是电的一种形式,把天电与地电统一起来,并发明避雷针。
11、1826年德国物理学家欧姆(1787-1854)
通过实验得出欧姆定律。
12、1911年荷兰科学家昂尼斯
大多数金属在温度降到某一值时,都会出现电阻突然降为零的现象——超导现象。
13、1841~1842年 焦耳和楞次
先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律,称为焦耳——楞次定律。
14、1820年,丹麦物理学家奥斯特
电流可以使周围的磁针偏转的效应,称为电流的磁效应。
15、荷兰物理学家洛仑兹
提出运动电荷产生了磁场和磁场对运动电荷有作用力(洛仑兹力)的观点。
16、1831年英国物理学家法拉第
发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象;
17、1834年,楞次
确定感应电流方向的定律。
18、1832年,亨利
发现自感现象。
19、1864年英国物理学家麦克斯韦
预言了电磁波的存在,指出光是一种电磁波,为光的电磁理论奠定了基础。
20、1887年德国物理学家赫兹
用实验证实了电磁波的存在并测定了电磁波的传播速度等于光速。
21、公元前468-前376,我国的墨翟
在《墨经》中记载了光的直线传播、影的形成、光的反射、平面镜和球面镜成像等现象,为世界上最早的光学著作。
22、1621年荷兰数学家斯涅耳
入射角与折射角之间的规律——折射定律。
23、关于光的本质有两种学说:
一种是牛顿主张的微粒说
认为光是光源发出的一种物质微粒;
一种是荷兰物理学家惠更斯提出的波动说
认为光是在空间传播的某种波。
24、1801年,英国物理学家托马斯