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物理实验现象探究论文

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物理实验现象探究论文

大学物理实验论文在即将结束的这个学期里,我完成了大学物理实验(上)这门课程的学习。物理实验是物理学习的基础,虽然在很多物理实验中我们只是复现课堂上所学理论知识的原理与结果,但这一过程与物理家进行研究分子和物质变化的科学研究中的物理实验是一致的。在物理实验中,影响物理实验现象的因素很多,产生的物理实验现象也错综复杂。老师们通过精心设计实验方案、严格控制实验条件等多种途径,以最佳的实验方式呈现物理问题,使我们通过努力能够顺利地解决物理实验呈现的问题,考验了我们的实际动手能力和分析解决问题的综合能力,加深了我们对有关物理知识的理解。通过一学期的课程,我学到了很多东西。做大学物理实验时,为了在规定的时间内快速高效率地完成实验,达到良好的实验效果,需要课前认真地预习,首先是根据实验题目复习所学习的相关理论知识,并根据实验教材的相关内容,弄清楚所要进行的实验的总体过程,弄懂实验的目的、基本原理,了解实验所采用的方法的关键与成功之处;思考实验可能用到的相关实验仪器,对照教材所列的实验仪器,了解仪器的工作原理,性能、正确操作步骤,特别是要注意那些可能对仪器造成损坏的事项。然后还要写预习报告,预习报告能够帮助我们顺利完成实验中的各项操作。在写预习报告的时候,我们一般包括实验目的,基本原理,实验仪器,操作步骤,测量内容,数据表,预习思考题等。数据表与操作步骤密切相关,数据表中的栏目排列顺序应与操作步骤的顺序合理配合。这样就可以随时将数据按顺序填入表中,也可以随时观察和分析数据的规律性。刚开始时我们不注意预习报告里的数据表格,将数据随便的记录在一张纸上,结果发现整理数据时会出现很多混乱和错误,尤其是数据比较多的时候,比如在做《用动力学共振法测固体材料的样式弹性模量》实验时,由于实验前未提前设计好表格,数据记录得很随便,很乱,处理时很困难。后来汲取了教训,在实验前根据所要测的物理量和实验步骤设计好数据表格,在实验记录时和处理数据时轻松了不少。实验教会了我们要养成良好的科学的实验习惯。预习思考题,是加深实验内容或对关键问题的理解、开发视野的一些问题,在实验前认真地思考并回答这些问题,有助于提高实验质量。对于不明白的问题或实验原理中一些不明白的地方,可以跟自己的同学讨论一下或查一下相关的资料,实在不明白的地方可以带到课堂上问老师,只有把实验中所有的地方都弄通弄透彻,才能达到实验应有的效果。预习是做实验前必须的工作,但是做实验的主要工作还是课堂操作。课堂操作需要我们严格的遵守实验的各项原则,要将仪器放置在合理的位置,以方便使用和确保安全,比如象高压电源的输出端钮应该远离操作者。经常需要操纵或调节的器件,应该放在便于操纵的位置上。一些电学实验仪器部件较多,首先要把这些仪器部件一一放在合适的位置上,然后再连线。实验过程中要严格按照实验仪器的操作要求来操作,所有仪器要调整到正确的位置和稳定的状态,在安装和调整仪器时还不能使用书本这些本身就不稳定的物品做垫块,否则容易造成测量数据的分散性,影响实验质量,并且容易在成实验仪器的损坏。在的过程中,经常会出现一些故障或观察到的实验现象与理论上的现象不符,首先应认真思考并检查实验仪器使用以及线路连接是否正确,不正确的及时进行改正,若自己不能解决,应及时请老师来指导,切不可敷衍过关,草草了事。还有读数,需要有足够的耐心和细心,尤其是对一些精度比较高的仪器,读数一定要按照正确的读数方法并且一定要细心。对于数据的纪录,则要求我们要有原始的数据纪录,它是记载物理实验全部操作过程的基础性资料。而且在实验过程中必须认真地观察实验现象,并做如实的记录。如果发现实验现象与实验理论不符合,或者测试结果出现异常,就应该认真检查原因,并细心重做实验。实验完成后,应把所有的实验仪器恢复到原位,并认真清理实验台。在实验操作完成后,应认真地处理实验数据。实验数据是对实验定量分析的依据,是探索、验证物理规律的第一手资料。在系统误差一定的情况下,实验数据处理得恰当与否,会直接影响偶然误差的大小。所以对实验数据的处理是实验复习的重要内容之一。在这一学期中我们学到的处理数据的方法有:1. 平均值法 取算术平均值是为减小偶然误差而常用的一种数据处理方法。通常在同样的测量条件下,对于某一物理量进行多次测量的结果不会完全一样,用多次测量的算术平均值作为测量结果,是真实值的最好近似。2. 列表法 实验中将数据列成表格,可以简明地表示出有关物理量之间的关系,便于检查测量结果和运算是否合理,有助于发现和分析问题,而且列表法还是图象法的基础。列表时应注意:①表格要直接地反映有关物理量之间的关系,一般把自变量写在前边,因变量紧接着写在后面,便于分析。②表格要清楚地反映测量的次数,测得的物理量的名称及单位,计算的物理量的名称及单位。物理量的单位可写在标题栏内,一般不在数值栏内重复出现。③表中所列数据要正确反映测量值的有效数字。3. 作图法 选取适当的自变量,通过作图可以找到或反映物理量之间的变化关系,并便于找出其中的规律,确定对应量的函数关系。作图法是最常用的实验数据处理方法之一。描绘图象的要求是:①根据测量的要求选定坐标轴,一般以横轴为自变量,纵轴为因变量。坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位。②坐标轴标度的选择应合适,使测量数据能在坐标轴上得到准确的反映。为避免图纸上出现大片空白,坐标原点可以是零,也可以不是零。坐标轴的分度的估读数,应与测量值的估读数(即有效数字的末位)相对应。这学期我们还学习了用电脑处理数据。用电脑处理数据方便快捷,可以节省不少时间,而且也比较清晰明了。但是用电脑处理的前提依然是我们对理论知识比较熟悉,而且实验操作过程必须认真地完成,记录的数据准确,有效。撰写实验报告和进行问题讨论等也是大学物理实验不可缺少的重要环节。实验报告是对我们的动手能力、写作能力和总结能力的一种锻炼,实验报告也促进我们对实验过程以及所得结论进行更深刻的思考。我们的实验报告应包括实验过程中所出现的实验现象以及对这些现象的解释,实验中所遇到的问题以及解决方法,实验数据的记录以及对数据进行计算并求得最终的结果,验证跟理论值是否相符,误差的大小,最终得出的结论,对实验思考题进的讨论以及讨论的结果和对实验进行的总结。一份认真的,高水平的实验报告才算是为本次实验画上一个圆满的句号。“加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力、提高素质 ”是大学物理试验的指导思想;“加深学生对有关物理知识的理解,培养学生正确的科学实验习惯,提高学生的动手能力、观察分析能力和创新能力”是大学物理实验的目的。学大学物理实验这门课程,是对个人能力的一种锻炼,它不但锻炼了我们的细心、耐心,而且使我养成了良好的学习习惯和严谨的学习态度。这一学期物理实验课程的学习,使我受益匪浅。但我也还有很多不足的地方需要改正,比如做实验速度很慢,下学期我们还将学习这门课程,我在以后的课程学习中一定要 注意慢慢改进。

物理实验在物理教学中占重要地位.通过对实验现象的分析,去粗取精,去伪存真,从中总结出物理规律,这是实验教学的重要手段.在教学法中,为帮助学生理解物理规律,各种教材中都安排了紧密结合教学内容的实验.尤其是教师的演示实验和做一做的实验对学生研究探讨物理规律是大有益处的.但有些实验中会出现一些跟实验目的关系不大的现象,这里我把它称为次要现象.这些现象的出现有时加以深入研究会增大学生的视野,对素质的提高是有利的.但有些实验做得不当,会使实验目的达不到预期的效果,势必影响物理规律的认知.本人在物理教学中遇到的实际情况总结几例,供同行们参考. 一、电容器同直流、通交流的演示实验 在演示电容器隔直流、通交流的实验中,如果电容选得过大,灯泡的电阻也较大时,接通直流电的瞬间,灯泡要闪亮一下,然后熄灭.如果是在向学生演示时发生了此现象,教师就要抓住这大好时机可以让学生研究讨论,既有利于旧知识的复习,又有利于新知识加深.然后归纳介绍灯泡的闪亮是电容器充电电流引起的.进而把电容器充电后,再让学生观察电容对灯泡放电时灯泡的闪光.这样额外地做了观察电容器的充放电实验.由于电流不是连续的,只能维持较短时间,说明在直流电路中,电容器不能连续的通过直流电. 假设为了突出本实验,不节外生枝,因此,做此实验时电容值不宜太大,灯泡电阻要小.在接通直流电的瞬间,充电电流不足以点燃灯泡.从现象看,无可非议,电容是隔直流的,这样实验的效果就很理想. 二、验证变压器不能改变直流电压的演示实验 为了验证变压器不能改变直流电压,本人曾用JL201-1低压电源的直流输出,并用可拆变压器和小灯泡观察之.而通电实验后,发生了灯泡连续稳定地发光.这是怎么回事?是变压器能改变直流电吗?这是不可能的!那么是什么原因呢?经分析发现,其根本原因是低压电源的直流输出端送出的是脉动直流电,即直流中含有交流成分的电流.这是因为低压电源内桥式整流后的电压没加滤波而直接送了出来. 发现此问题是在未向学生演示时而确定的.假设直接在课堂上演示,这样势必造成一个错误的结论:变压器可以改变直流电压.为了去伪存真,可以将一个2500μF50V的电解电容并联在直流输出接线柱上,实验效果跟用蓄电池或干电池一样.因此,用低压电源或学生电源直流输出做有关电容和电感的实验时,要附加大容量电容滤波. 假设本实验目的不只是验证变压器不能改变直流电压,还引入脉动直流电的研究.那么,可先用蓄电池或干电池演示,然后再做上述不成功的实验.引导学生分析比较两次实验结论为什么不一样,充分调动学生探知意识,这样岂不会达到一举两得的目的吗!?

关于大学物理实验教学实践与思考摘要:实验在物理教学中有着不可替代的重要地位。通过实验提高学习物理的兴趣,培养实践能力、分析能力,形成严谨的、实事求是的世界观,同时还培养学生的实验观察和操作能力,全面提高物理教育教学质量。关键词:物理;实验;教学 实验在物理教学中有着不可替代的重要地位,通过实验提高学习物理的兴趣,培养实践能力、分析能力,形成严谨的、实事求是的世界观。如何进行物理实验教学是教师们研究的问题,下面谈此观点仅供参考。 1.提高教师自身素质是上好实验课的前提 教学中要真正运用好物理实验,提高教学质量,发挥独特的作用,需要提高教师自身素质是上好实验课的前提:①教师要有物理学理论和实验知识;有教育学、心理学和教学法的知识;亲手实践;②具备良好的实验能力和实验技能,通过不断学习实验教学能力和知识水平提高;③有钻研和创新精神;对疑难实验进行专题学习和研究、改进方法,接受新的教育理论和思想,指导教学实践;④积极参加针对物理实验中对实验的设计,测量操作技巧、改进方法及排除故障的创造性能力,实验考核的命题能力等培训及各级物理实验研讨会,提高自身素质。 2.利用实验史和事例,激发氛围 实验教学中:①对物理史上著名实验介绍。如:《科学之旅》中介绍了“伽利略对摆动的探究”从而发现“摆的等时性原理”,并根据这个原理制作“机械摆钟”。点评:展示科学发现、技术发明的过程;展示科学家创造思维和创新精神,同时对学生进行科学精神和创新意识的培养。②介绍典型物理实验事例,培养创新意识和欲望。如:教学凝固后,介绍“姆潘巴”现象及其发现过程,同时介绍中央电视台《走近科学》栏目的片段:上海某中学三位学生在物理老师的指导下,经历几个月、做了上百次实验,获得上万个数据,最后论证“姆潘巴”现象不存在。向学生介绍此事例:A要求学生向坦桑尼亚中学生姆潘巴和上海的几位中学生学习,学习他们敢于质疑、有实验探究的精神;B用榜样的示范作用来激励学生的创新意识和创新精神,从而激发创新氛围。 3.实验教学中需强调的注意事项 动手实验是学生参与实践的具体过程,师在实验前强调实验室规则和要求:(1)实验前必须完成预习内容;(2)按分好的组坐好,不得乱动器材;(3)实验时不能大声喧哗;(4)实验完后将器材摆放整齐,经检查后可离开;(5)不能将器材带出实验室,如有损坏及时说明:另外带危险性或损坏性的实验,要先检查,避免损坏和意外。如:①在用电流表测量电路时,开关应断开,电流表应与被测部分串联,注意电流必须从电流表的正极流入负极流出,被测电流不超过电流表的量程,不能将电流表不经过用电器而直接接在电源的两端。在此检查后闭合开关进行实验:②在“做”观察水的沸腾实验时,注意酒精灯的正确使用。即:不允许用酒精灯去引燃另一盏酒精灯,使用完后不能用嘴去吹灭酒精灯,应用灯帽盖灭,操作过程如果不当,洒出的酒精燃烧,用湿抺布盖灭。 4.提倡动手实验,掌握其方法 学生动手实验的作用:①学生动手实验有利于调动学习兴趣和积极性。据统计:喜欢物理的占84%,不喜欢占3%。②学生对学习内容的巩固程度与学习的方式关系很大。据统计:通过听讲授,能记住25%;能看到实物或现象能记住40%;双方都做到能记住65%;看到实物或现象自己又描述过,能记往83%;既动手边做边描述能记住97%。所以在物理实验教学中让学生动手实验,在实验的基础上讨论、分析,归纳概念和规律,有利于学生理解和掌握知识。③教育家陶行知提倡手脑并用的学习方式,教学中提倡动手实验,正是遵循陶行知先生的教育理论去实践的,培养实验能力。 ④动手实验是学习研究过程,在直接参与动手实验过程中,逐渐认识到实验是获得物理事实的根据;是检验假设真理性的标准;逐步领会科学家是如何通过物理实验获得物理事实,得出概念和规律的。点评:通过长期动手实验的训练,能掌握学习和研究的基本方法。 5.实验教学有利于培养观察能力,提高分析能力 观察是人们对客观事物、现象感知过程中的一种最直接的方法。物理课本中的每个概念和规律一般由观察、实验、分析、归纳概念、规律应用、实际问题等构成,为了提高观察能力,在引导观察实验现象时应注意:①从什么地方观察,发生什么现象?现象发生变化过程的条件是什么?②观察同时思考、分析、比较、归纳此现象有什么特征?说明什么问题?③如何判断推理,概括有关性质和规律?逐步形成边观察边思考的习惯、掌握观察方法和提高观察能力。如:观察水被加热至沸腾时,提出问题让学生边实验、边思考:A、开始加热的烧杯底和内壁是否有小气泡?怎样产生的?B、初始阶段如水温度有什么变化?为什么?小气泡在上升至水面过程中其体积有什么变化?C、当水中有大量气泡产生,并迅速上升过程中,体积不断增大,到水面破裂时,温度是否变化?瓶口出现的“白气”是什么?D、如果沸腾时间较长,还会看到水位比加热前有些下降为什么?这将膨胀、热传递、气化、液化等知识有机地联系起来,从而提高观察和思维分析能力。 6.把“测量、验证”型实验变为探究性实验 目前中考实验设计题需要学生具有探究性实验能力的有力体现,这就要求学生具备多种机智或具备发散思维、换元思维、转向思维和创优思维等思维能力。这些能力都靠平时培养。如:教学“恒定电流”后,根据学生以学知识,将“伏安法测电阻”实验改为:有5种不同测量电阻实验的分套器材,请根据各套器材设计不同的实验并比较哪种方法测得电阻值较准确,分析其原因。器材:共用器材为待测电阻R(10Ω,),电源,电键,滑动变阻器,导线若干。测量方法;①伏特表、安培表各1 个,共用器材;②伏特表2 个,电阻箱1 个,共用器材;③安培表2 个,电阻箱1 个,共用器材;④伏特表1 个,电阻箱1 个,共用器材;⑤安培表1 个,电阻箱1 个,共用器材。评析:改进后的实验称为物理教学中的实验探究,此方法的特点是:培养学生创造思维的多向选择性,使学生积极主动地探究知识。 7.借助多媒体将实验达到效果 造成学习物理知识困难的原因是学生缺乏物理实验和分析、概括规律的能力。如:教学《惯性》时,借助多媒体运用抽拉活动片模拟演示小车遇到障碍物阻力而停止运动,而小车上的木块没有受到障碍物的阻力,由于惯性保持原来的运动状态仍向前运动,而因木块底部与小车面的摩擦,使木块底部受到摩擦力作用不能继续向前运动,只好倒向前方,利用多媒体图像再用“慢镜头”展示在学生面前,同时对小车、木块及两者之间的关系进行逐个分析,由于图像清晰,模拟逼真,讲解和观察、理解,能收到良好的效果。 8.开展课外动手实验,发展创造力 教师在物理实验教学中开设课外实验,以开阔视野,拓展知识面,发展动手实验的创造力。如:①组织物理课外兴趣活动小组,指导动手搞小制作。如:制作橡皮测力计、潜望镜、土电话等;②组织用物理知识解决实际问题,培养分析、解决实际问题的能力,如:开展实地测量、电路安装等社会实践活动;③开展科技活动,如:举办物理晚会、撰写物理论文等。在这些活动中,教师悉心辅导,帮助克服困难,让学生有表现的机会,互帮互学,逐步培养有趣的爱好和创造能力及团结协作精神,从中领略到成功的喜悦,同时能发展创造力。 总之,实验教学过程中,不断地激发学习兴趣,培养实验观察能力和操作能力,充分能挖掘各种智力因素,全面提高教育教学质量。 参考文献 [1] 林立,新课标和初中物理教材中学物理,2008.[2] 浦荣.开发型物理实验的研究和探索 [3]探究式教学在物理实验中的应用[J].中学物理,2007. [4]袁冬媛.大学物理实验教程[M].长沙:中南大学出版社,2002.

物理实验原理探究论文

浅谈大学物理实验课程摘要:大学物理实验是大学中一门重要的课程,是高校所有理工科学生都要学习的课程,这门课程可以很好的培养学生的理论分析问题能力和动手能力。可是在实际教学中,有很多不理想的地方需要改进。指出了大学物理实验课程现状,分析存在这种现状的原因,提出了几项改进这种现状的措施。关键词:大学物理实验;教学;学分物理学是一门应用性极强的实验学科,物理规律的研究必须以实验为基础。[1]物理实验在培养学生实际的操作能力、思维能力、创新意识、创新能力以及科学、严谨的学习态度等方面有着重要的作用。[2]同时,物养和人生观等方面的作用都是其他课程所代替不了的。大学物理实验课程是大学物理中的重要分支,在验证物理规律,培养学生动手能力、提高学生的分析问题和处理问题能力上有着不可或缺的地位,也是所有理工科大学生的必修课。大学物理实验课程有60多课时。学校的资金投入非常大,很多学校都建有新的实验楼,配备了很多新的实验仪器,开设了一些比较前沿,或是有启发性的实验项目。大学物理实验课程教学理应得到足足够重视,但是现实中有很多不尽如人意的地方,无论是学校的教学,还是学生对大学物理实验课的态度,都没有达到应有的高度。笔者作[图片]为大学物理实验课程的教师,谈谈所见高校大学物理实验课程存在的问题以及自己的一些看法。一、目前大学物理实验的教学模式和现状长期以来,大学物理实验教学基本上是通过实验验证理论,单向灌输式教育的方式。在上课模式上,绝大多数时间都是以教师为中心、为主导,学生听从教师的指导和要求完成实验。教学过程上学生参与非常少,基本都是由教师在实验原理、理论推导和实验过程步骤上做好充分的准备。具体表现如下:(1)在上课之前

初中物理实验教学综述论文

无论是在学校还是在社会中,许多人都有过写论文的经历,对论文都不陌生吧,论文是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。你知道论文怎样才能写的好吗?下面是我为大家收集的初中物理实验教学综述论文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

【摘要】 在初中物理的教学中,进行物理实验是一个重要的环节,通过实验,可以加深学生对物理知识的理解,提高其学习的积极性,在动手进行实验的过程中,学生的动手能力、思维能力和观察能力也能得到提高。本文从初中物理实验的意义和存在的问题入手,以苏科版为例,探究初中物理实验有效教学方法,以期达到更好的教学效果。

【关键词】 初中物理;实验探究;教学策略

初中物理是一门注重培养学生分析能力、逻辑思维能力和观察能力的学科,但是因为其内容具有一定的抽象性,难以被学生所理解,仅通过老师的讲解,学生并不能对物理知识了解透彻。通过进行物理实验,可以调动学生学习的积极性,在实验过程中,学生会动手进行操作,其观察分析能力和实践能力都能得到培养。在目前实际课堂教学中,物理实验的实施还存在一些问题,本文对初中物理实验教学存在的问题进行分析,探究物理实验教学新方法。

一、进行初中物理实验探究教学的意义

1.激发学生学习物理的兴趣:物理的学习有一定难度,所以很多学生会产生逃避的心理,不愿学习。通过物理实验探究教学,让学生参与到问题的提出-探索-解决的过程中,亲自去揭开问题的答案,能将学生的学习兴趣调动起来。实验的过程中提出的问题将由学生通过自主探索得到解决,在这个过程中学生主动学习的意识得到了培养,最后问题得到解决也能增强学生的自信心,从而激发他们学习和探索的兴趣。2.使学生对物理知识的理解加深。在物理实验探究过程中,要想问题得到解决,需要学生有一定的物理知识基础,通过对实验过程的观察、分析、操作,学生会自然而然的将所学知识和实验中所展现的物理规律进行对比、验证,最终得出结论,在这个过程中就加深了对物理知识的印象和理解。3.使学生综合能力得到提高。实验探究过程是一个培养学生综合能力的过程,在实验中就行探索,需要学生亲自去动手操作、观察分析,最后问题的解决方法也需要学生总结提出,在这个过程中,学生的动手能力、分析能力、总结能力都逐渐得到了提高。

二、物理实验探究教学中存在的问题

1.实验教学方式不合理。要想实验探究教学在实际运用中达到很好的教学效果,就需要教师根据教学内容,调整教学方式,保证其灵活性。然而很多老师在实际教学过程中,很难做到这点,在进行物理实验时,没有充分考虑到教学内容、进度以及学生的物理水平来,制定合理的实验内容。通常是仅根据课本上的介绍,组织学生进行实验。这其中存在的问题就是课本上有的实验内容过于简单,不能对课本知识进行深化,而有的实验操作过于复杂,学生不能独立完成,造成预期的实验效果难以达到。2.重理论、轻实验。实验探究教学在初中物理教学中被广泛使用,但在实际应用中仍存在一些局限性,教学运用不够灵活。很多老师难以摆脱传统的教学观念,在教学时仍然采取大量讲解理论知识的方式进行,实验过程少之又少。同时由于课时的限制,要做到一课理论一课实验也比较难,通常在进行大量理论知识的讲解后再进行实验,在这个过程中学生对于之前讲解的重难点知识的印象会逐渐模糊,在实验中会难以进行操作,久而久之会失去进行实验的兴趣,影响学习效果。

三、初中物理实验探究的有效教学策略

1.让实验贴近生活,激发学生兴趣。为了让实验能够激发起学生的学习兴趣,实验的设置需要贴近生活,具有代表性,当学生有了学习兴趣,才能积极的参与到实验探究中来,教学效果才能达到。以苏科版八年级上册“光现象”这一章节中“光的发射”实验为例,在进行理论知识的讲解,使学生明白光反射的原理后,教师可向学生提问他们在生活中见到的光反射现象,并通过实验展示一些常见的光反射。2.实验设计要有目的性。为了达到教学效果,实验的设计应该具有目的性,要有一个明确的目标,通过各个实验环节的衔接,达到实验的目的。以苏科版八年级下册中“力”的实验为例,首先要明确实验的目的,这个实验是为了证明“力与力的作用是相互的”,因此实验内容可以设计为将两个充满气的气球进行挤压,在这个过程中可以明显看到气球因为挤压而变形,以此达到证明力的作用是相互的目的。3.根据实验灵活调整教学策略。除了根据教学内容制定实验外,还可以根据实验的内容将教学策略进行灵活的调整,除了教师进行演示外,也可要求学生独立完成实验,或分组合作完成实验。例如在苏科版八年级下册进行关于“浮力”的实验时,目的是为了求证物体是否在水越深的地方受到的浮力越大,教师可以要求学生相互合作进行实验。让学生自行准备铁块、线、容器、水、弹簧测力计等实验器材,由一名学生对水中铁块进行控制,将铁块置于水中深浅不同的位置,另一名学生对处于水中不同位置时弹簧测力器显示的重力数进行记录,并对铁块在空中的重力进行测量。通过两个人的配合,得出物体在水越深的地方受到的浮力越大这一观点是错误的结论,加深学生对于“力”的认识。

综上所述,在初中物理实验探究教学中应该注重结合实际情况展开教学工作,除了贴近课本内容外,还要通过不同方式激发学生的学习兴趣,从而实现教学目标。除此之外,教师也要不断完善自身,提高实验操作技能和专业水平,以为学生传授更多的知识。

参考文献:

[1]卢观音.初中物理实验探究的教学策略分析[J].考试周刊,2016,(70):144-144.

[ 摘要 ]实验教学是初中物理教学的关键。优化实验教学,用灵活、个性化的方式开展物理教学,能更好地发挥教师和学生的潜力。基于整合理念,巧妙结合物理模型、信息技术、生活情境等手段优化物理实验教学,能让物理课堂充满生机和活力,更有利于学生物理学科核心素养的提升。

[ 关键词 ]初中物理;实验教学;有效策略

物理课程立足于帮助学生从物理学视角认识自然,理解自然,建构关于自然界的物理图景;引导学生经历科学探究过程,使用科学研究方法,养成科学思维习惯,增强创新意识和实践能力;引领学生认识科学的本质以及科学技术社会环境(STSE)的关系,形成科学态度、科学世界观和价值观,为做好有责任感的未来社会公民奠定基础。初中物理教学是学生物理知识体系构建的奠基阶段,对学生进入后续物理学习,培育核心素养,实现全面发展有着非常关键的作用。当前的初中物理教学还存在一些弊病,比如教学形式僵化、课堂气氛不够活跃、课堂思维含量不高、学习趣味性不浓等问题,影响了学生的学习效率和学习积极性。如何有效提高课堂教学效率?优化物理实验是关键,以实验教学为突破口,引领课堂教学的改革与创新,是提高初中物理教学质量的必由之路,这就迫切要求教师对物理实验教学进行创新。基于整合理念,落实以下策略,可以有效提升物理实验教学的质量。

一、结合信息技术开展实验教学,实现优势互补

兴趣永远是学生最好的老师。信息技术的迅猛发展给物理教学带来了更多的选择,教师完全可以将实验教学与多媒体技术相结合,使教学智慧化、数字化。从心理学的角度来说,多媒体多样的技术手段和生动的表现形式,非常适合初中生好动、注意力不集中和好奇心强的学习心理特性,对提高教学效率非常有帮助。如果只是单纯地照本宣科,对学生灌输长篇大论的理论知识,会令课堂变得枯燥无味。物理实验本来就具有新奇活泼的优势,在实验教学中运用信息技术增强表现力,能够更好地激发学生的探究兴趣。例如,在“凸透镜成像规律”的教学中,因为凸透镜成像的规律,对初中生来说,非常复杂,有点类似于数学中的分段函数,成像结果分为三种情况:有实像和虚像、放大和缩小、正立和倒立,还有物距和像距的动态变化规律、物距和像距的大小关系,更有一倍焦距和二倍焦距特殊点的成像性质,以及光路可逆知识点的融入。面对这样复杂的知识点,实验教学的重要性更是体现得淋漓尽致,优化凸透镜成像规律的实验探索是本课教学的关键。同时,针对这一教学难点,在实验得出成像规律后,或者是第二课时教学中,用凸透镜成像规律的Flash动画课件再一次演示凸透镜成像的几种情况,既可有效进行巩固复习,也更有利于将学生头脑中零碎的实验片段组合成整体,进而动态并整体地把握凸透镜成像的各种情况,实现真正意义上的深入理解。在突破这样的教学难点时,多媒体课件辅助实验教学,利用虚拟实验的高效、动态功能,实现传统实验与信息化手段的优势互补,是优化实验教学的一种有效手段。又如,学生首次接触“光的折射”的概念时,光靠课本上的简单内容和教师的简单演示并不足以让学生完全掌握各种物理现象的特点。教师可以在课前制作好教学PPT,并通过多媒体设备展现出来。如在“光的折射”教学中,可以顺势让学生联想站在岸上看水中物体的'情景,利用多媒体制作动画,展示光路的传播路径和成像,这样能够让学生对光的折射以及在生活中的应用有更深入的理解。多媒体技术支持下的虚拟实验,能够让实验教学变得更加有趣,也更高效。

二、配合物理模型开展实验教学,提升推理能力

教学的较高境界,不是让教师成为课堂的中心,而要把课堂的主动权交还给学生,充分发挥学生的主体作用。在物理实验教学过程中,教师要鼓励学生发挥想象力和联想能力。科学推理不是毫无根据的胡思乱想,但也不必太过拘泥于形式,只要是有道理的、比较符合情理的,即使猜测有些偏差,也应该给予充分的肯定。为了便于学生理解,还可以在需要时使用物理模型辅助实验教学。例如,水在固态、液态和气态三种形态上的变化是一个比较容易混淆的问题,但它又是一个必须掌握的重点知识。这种知识光靠一遍遍地重复强调是没有用的,只有学生自己理解了才能准确掌握。为了培养学生的推理能力,笔者在课前要求学生讲讲自己对“水是怎么凝结成冰”和“水是怎么变成水蒸气的”这两个问题的理解。有学生用热胀冷缩的生活经验来解释:冷的时候水分子缩成一团就变成了固态,受热膨胀散开后就成了气态。还有学生补充说:水分子之间应该有相互吸引力,冷的时候吸引力变强,热的时候吸引力变弱。这些推测虽然不完全正确,但是却比较合理,所以笔者首先肯定了它们合理的地方,然后抛出正确的思路让学生再去思考。在这个过程中,用了水分子的模型,模拟水的变化,每个水分子用一个小圆球来表示,水分子间的相互吸引力用一根小木棍来表示。在低温时表现为吸引力,所以水的形态是相对稳定的固态和液态,而随着温度升高,水分子获得了足够的内能后,分子间的力转化为斥力,分子间的距离增大就变成了气态。在这样的启发下,学生的探究积极性得到了极大的提高,都争先恐后地提出了自己的想法,这样的课堂思维活跃,教学效果很好。

三、联系生活情景开展实验教学,培养物理思维

思维能力是学生解决物理问题的关键。教学过程中培养学生的物理思维就显得非常重要了。初中物理课堂中培养物理思维,以下两个方面必不可少:直觉思维的培养和生活化的物理探究。例如,在“光的折射和反射”教学中,就可以渗透直觉思维的培养:关于光线在折射现象和反射现象中的夹角关系,不妨先由教师给学生做演示,通过直接观察做出猜测。大部分学生都会发现,反射现象中反射角和入射角的大小是一样的。而在折射现象中,有一些学生观察不太仔细,因此误以为折射角和入射角一样大或更小。随后经过实践证明,学生能够快速地纠正自己的错误,同时观察同类型的现象时也形成了更准确的直觉思维。对生活化的物理探究,以学生理解漫反射和镜面反射之间的区别为例,可以采取将实验教学与实际生活相联系的方式进行。比如老式的电影放映机,投影仪的光照射到幕布上,因为幕布的表面并不是光滑的,光线在粗糙的表面上发生了漫反射,所以坐在任何位置的人都能欣赏到电影。而如果取一面镜子,用激光笔把一束光打在镜面上,此时发生的却是镜面反射,所以只有站在特定方向上的人才能看到镜子上的光点。这样通过与实际生活相结合,就能够把实验教学融入真实的生活情境中,帮助学生探究实际生活中的物理现象。综上所述,教师在物理实验教学过程中要善于运用多媒体技术、构建物理模型、结合生活情境等,充分发挥学生的想象力,促使学生自主学习,培养学生的物理思维能力,在有限的课堂时间里,优质高效地完成教学目标,用智慧设计课堂,用兴趣引领学习,用灵性升华教学。优化物理实验教学,对提高教学效率、完成既定的教学目标和培养学生的科学素养,都有非常重要的作用。

[参考文献]

胡建乐.浅析教学实验在初中物理教学中的巧妙应用[J].中学物理,2016(4).

学院:汽车学院 班级:热动0504 姓名:张志强 学号:0120507210410大学物理实验论文 -------实验心得与体会通过这个学期的大学物理实验,我体会颇深。首先,我通过做实验了解了许多实验的基本原理和实验方法,学会了基本物理量的测量和不确定度的分析方法、基本实验仪器的使用等;其次,我已经学会了独立作实验的能力,大大提高了我的动手能力和思维能力以及基本操作与基本技能的训练,并且我也深深感受到做实验要具备科学的态度、认真态度和创造性的思维。下面就我所做的实验我作了一些总结和体会。自从我第一次上物理实验课的时候我就深深地感觉到物理实验的重要性,因此我每次上课都能全身心地听课,比如说第一次的不确定度等我就比班上其他同学学的要好一点,基本上学会了不确定度的每一步计算、回归直线的绘制以及有效数字的保留等,这也为我以后的实验数据处理带来了极大的方便。我现在还记得我第一次做迈克尔逊干涉仪实验时我虽然用心听讲,但是再我做时候却极为不顺利,因为我调节仪器时怎么也调不出干涉条纹,转动微调手轮也不怎么会用,最后调出干涉条纹了却掌握不了干涉条纹“涌出”或“陷入个数、速度与调节微调手轮的关系。测量钠光双线波长差时也出现了类似的问题,实验仪器用的非常不熟悉,这一切都给我做实验带来了极大的不方便,当我回去做实验报告的时候又发现实验的误差偏大,可庆幸的是计算还顺利。总而言之,第一个实验我做的是不成功,但是我从中总结了实验的不足之处,吸取了很大的教训。因此我从做第二个实验起,就在实验前做了大量的实验准备,比如说,上网做提前预习、认真写好预习报告弄懂实验原理等。因此我从做第二个实验起就在各个方面有了很大的进步,实验仪器的使用也熟悉多了,实验仪器的读数也更加精确了,仪器的调节也更加的符合实验的要求。就拿夫-赫实验/双光栅微振实验来说,我能够熟练调节ZKY-FH-2智能夫兰克—赫兹实验仪达到实验的目的和测得所需的实验数据,并且在实验后顺利地处理了数据和精确地画出了实验所要求的实验曲线。在实验后也做了很好的总结和个人体会,与此同时我也学会了列表法、图解法、函数表示法等实验数据处理方法,大大提高了我的实验能力和独立设计实验以及创造性地改进实验的能力等等。下面我就谈一下我在做实验时的一些技巧与方法。首先,做实验要用科学认真的态度去对待实验,认真提前预习,做好实验预习报告;第二,上课时认真听老师做预习指导和讲解,把老师特别提醒会出错的地方写下来,做实验时切勿出错;第三,做实验时按步骤进行,切不可一步到位,太心急。并且一些小节之处要特别小心,若不会,可以跟其他同学一起探讨一下,把问题解决。第四,实验后数据处理一定要独立完成,莫抄其他同学的,否则,做实验就没有什么意义了,也就不会有什么收获。总而言之,大学物理实验具有非常重要的意义。首先,物理概念的建立、物理规律的发现依赖于物理实验,是以实验为基础的,物理学作为一门科学的地位是由物理实验予以确立的;其次,已有的物理定律、物理假说、物理理论必须接受实验的检验,如果正确就予以确定,如果不正确就予以否定,如果不完全正确就予以修正。例如,爱因斯坦通过分析光电效应现象提出了光量子;伽利略用新发明的望远镜观察到木星有四个卫星后,否定了地心说;杨氏双缝干涉实验证实了光的波动假说的正确性。可以说,物理学的每一次进步都离不开实验。这对我们大学生来说也是非常重要的,尤其是对将来所从事的实际工作所需要具备的独立工作能力和创新能力等素质来讲,也是十分必要的,这是大学物理理论课不能做到,也不能取代的。因此,我希望我能更加努力,在下个学期顺利完成所有的实验,圆满结束大学物理实验。大学物理实验论文赵新梅 学号:0120509330327 信息学院电子0503班在即将结束的这个学期里,我完成了大学物理实验(上)这门课程的学习。物理实验是物理学习的基础,虽然在很多物理实验中我们只是复现课堂上所学理论知识的原理与结果,但这一过程与物理家进行研究分子和物质变化的科学研究中的物理实验是一致的。在物理实验中,影响物理实验现象的因素很多,产生的物理实验现象也错综复杂。老师们通过精心设计实验方案、严格控制实验条件等多种途径,以最佳的实验方式呈现物理问题,使我们通过努力能够顺利地解决物理实验呈现的问题,考验了我们的实际动手能力和分析解决问题的综合能力,加深了我们对有关物理知识的理解。通过一学期的课程,我学到了很多东西。做大学物理实验时,为了在规定的时间内快速高效率地完成实验,达到良好的实验效果,需要课前认真地预习,首先是根据实验题目复习所学习的相关理论知识,并根据实验教材的相关内容,弄清楚所要进行的实验的总体过程,弄懂实验的目的、基本原理,了解实验所采用的方法的关键与成功之处;思考实验可能用到的相关实验仪器,对照教材所列的实验仪器,了解仪器的工作原理,性能、正确操作步骤,特别是要注意那些可能对仪器造成损坏的事项。然后还要写预习报告,预习报告能够帮助我们顺利完成实验中的各项操作。在写预习报告的时候,我们一般包括实验目的,基本原理,实验仪器,操作步骤,测量内容,数据表,预习思考题等。数据表与操作步骤密切相关,数据表中的栏目排列顺序应与操作步骤的顺序合理配合。这样就可以随时将数据按顺序填入表中,也可以随时观察和分析数据的规律性。刚开始时我们不注意预习报告里的数据表格,将数据随便的记录在一张纸上,结果发现整理数据时会出现很多混乱和错误,尤其是数据比较多的时候,比如在做《用动力学共振法测固体材料的样式弹性模量》实验时,由于实验前未提前设计好表格,数据记录得很随便,很乱,处理时很困难。后来汲取了教训,在实验前根据所要测的物理量和实验步骤设计好数据表格,在实验记录时和处理数据时轻松了不少。实验教会了我们要养成良好的科学的实验习惯。预习思考题,是加深实验内容或对关键问题的理解、开发视野的一些问题,在实验前认真地思考并回答这些问题,有助于提高实验质量。对于不明白的问题或实验原理中一些不明白的地方,可以跟自己的同学讨论一下或查一下相关的资料,实在不明白的地方可以带到课堂上问老师,只有把实验中所有的地方都弄通弄透彻,才能达到实验应有的效果。预习是做实验前必须的工作,但是做实验的主要工作还是课堂操作。课堂操作需要我们严格的遵守实验的各项原则,要将仪器放置在合理的位置,以方便使用和确保安全,比如象高压电源的输出端钮应该远离操作者。经常需要操纵或调节的器件,应该放在便于操纵的位置上。一些电学实验仪器部件较多,首先要把这些仪器部件一一放在合适的位置上,然后再连线。实验过程中要严格按照实验仪器的操作要求来操作,所有仪器要调整到正确的位置和稳定的状态,在安装和调整仪器时还不能使用书本这些本身就不稳定的物品做垫块,否则容易造成测量数据的分散性,影响实验质量,并且容易在成实验仪器的损坏。在的过程中,经常会出现一些故障或观察到的实验现象与理论上的现象不符,首先应认真思考并检查实验仪器使用以及线路连接是否正确,不正确的及时进行改正,若自己不能解决,应及时请老师来指导,切不可敷衍过关,草草了事。还有读数,需要有足够的耐心和细心,尤其是对一些精度比较高的仪器,读数一定要按照正确的读数方法并且一定要细心。对于数据的纪录,则要求我们要有原始的数据纪录,它是记载物理实验全部操作过程的基础性资料。而且在实验过程中必须认真地观察实验现象,并做如实的记录。如果发现实验现象与实验理论不符合,或者测试结果出现异常,就应该认真检查原因,并细心重做实验。实验完成后,应把所有的实验仪器恢复到原位,并认真清理实验台。在实验操作完成后,应认真地处理实验数据。实验数据是对实验定量分析的依据,是探索、验证物理规律的第一手资料。在系统误差一定的情况下,实验数据处理得恰当与否,会直接影响偶然误差的大小。所以对实验数据的处理是实验复习的重要内容之一。在这一学期中我们学到的处理数据的方法有:1. 平均值法 取算术平均值是为减小偶然误差而常用的一种数据处理方法。通常在同样的测量条件下,对于某一物理量进行多次测量的结果不会完全一样,用多次测量的算术平均值作为测量结果,是真实值的最好近似。 2. 列表法 实验中将数据列成表格,可以简明地表示出有关物理量之间的关系,便于检查测量结果和运算是否合理,有助于发现和分析问题,而且列表法还是图象法的基础。列表时应注意:①表格要直接地反映有关物理量之间的关系,一般把自变量写在前边,因变量紧接着写在后面,便于分析。②表格要清楚地反映测量的次数,测得的物理量的名称及单位,计算的物理量的名称及单位。物理量的单位可写在标题栏内,一般不在数值栏内重复出现。③表中所列数据要正确反映测量值的有效数字。 3. 作图法 选取适当的自变量,通过作图可以找到或反映物理量之间的变化关系,并便于找出其中的规律,确定对应量的函数关系。作图法是最常用的实验数据处理方法之一。 描绘图象的要求是:①根据测量的要求选定坐标轴,一般以横轴为自变量,纵轴为因变量。坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位。②坐标轴标度的选择应合适,使测量数据能在坐标轴上得到准确的反映。为避免图纸上出现大片空白,坐标原点可以是零,也可以不是零。坐标轴的分度的估读数,应与测量值的估读数(即有效数字的末位)相对应。这学期我们还学习了用电脑处理数据。用电脑处理数据方便快捷,可以节省不少时间,而且也比较清晰明了。但是用电脑处理的前提依然是我们对理论知识比较熟悉,而且实验操作过程必须认真地完成,记录的数据准确,有效。撰写实验报告和进行问题讨论等也是大学物理实验不可缺少的重要环节。实验报告是对我们的动手能力、写作能力和总结能力的一种锻炼,实验报告也促进我们对实验过程以及所得结论进行更深刻的思考。我们的实验报告应包括实验过程中所出现的实验现象以及对这些现象的解释,实验中所遇到的问题以及解决方法,实验数据的记录以及对数据进行计算并求得最终的结果,验证跟理论值是否相符,误差的大小,最终得出的结论,对实验思考题进的讨论以及讨论的结果和对实验进行的总结。一份认真的,高水平的实验报告才算是为本次实验画上一个圆满的句号。“加强基础、重视应用、开拓思维、培养能力、提高素质 ”是大学物理试验的指导思想;“加深学生对有关物理知识的理解,培养学生正确的科学实验习惯,提高学生的动手能力、观察分析能力和创新能力”是大学物理实验的目的。学大学物理实验这门课程,是对个人能力的一种锻炼,它不但锻炼了我们的细心、耐心,而且使我养成了良好的学习习惯和严谨的学习态度。这一学期物理实验课程的学习,使我受益匪浅。但我也还有很多不足的地方需要改正,比如做实验速度很慢,下学期我们还将学习这门课程,我在以后的课程学习中一定要 注意慢慢改进。

物理现象探索论文开题报告

在生活中,大家逐渐认识到报告的重要性,不同的报告内容同样也是不同的。那么报告应该怎么写才合适呢?以下是我帮大家整理的物理学毕业论文开题报告,欢迎大家分享。

一、选题背景及研究意义

(一)选题背景

密立根作为英国杰出的物理学家,在1909至1917年间做了大量的测量微小油滴所带电荷的实验工作,即所谓油滴实验。历经10年左右,密立根终于成功的直接测量到电子电荷量。密立根油滴法采用经典力学的方法揭示微观粒子的电子本性,实验方法简单、直观、巧妙而又准确,堪称物理实验的典范,一直久负盛名以及各大学物理教程实验都在学习他的实验方法。密立根油滴法测量电子电荷的结果证明了电荷的不连续性,并且测量到基本的电子电荷的电荷数为e=×10库仑。

电子电荷量e是一个重要基本物理常数,其经典测量技术--密立根油滴实验是大学物理实验教学的重要项目之一。

基本电荷量e是一个基本物理常数,它描述电子电量的量子单元。尽管现代公认的e值是根据光速和其他可精确测定的物理常数值而求得的,但由于电子基本电荷测量的原始实验方法--密立根油滴实验具有设计精妙、物理思想清晰和实验技术方法简单等特色,具有极高的学习价值,从而成为高等学校物理实验教学的重要经典项目之一。

随着科学的发展密立根测油滴法所测出的电子所带电荷量越来越不能满足科学实验的需要,精确度的提高是实验成功的关键。从而不断改进实验是后面的物理学家的一种责任和义务,对于我们大学生来讲如何提高学习效率和实践能力是我们在大学所要掌握的一种技巧和能力,对于现在的实验来说如何更好地做好实验和降低实验误差就是我们应该去努力实现的。

本论文从对三种方法的比较入手选择比较好的方案来测量电子电量,在实验中去发现问题改进问题,在对实验数据的分析取合理的数据来完成电子电量的测量。通过对实验过程中的问题解决及新的发现去选择其中的一项误差并对其改进。

(二)研究意义

实践意义:通过实践我们把理论掌握的东西变成能通过实践表达出来,进一步加深对理论的理解和掌握也是一种加强我们的动手能力的方法。在实验过程中让我们更好的去了解理论上的推到和公式中各个字母代表的意思。

理论意义:通过理论上的研究和讨论让我们明白每一个科学上有建树的人的成果的来之不易,让我们去学会更好的珍惜别人的劳动成果,不让我们在有那种感觉如何事情都还简单的想法。

二、主要研究内容、研究方法及拟解决的关键问题

(一)主要研究内容:

1、电子电量的公式表达式

2、电子电量的测量方法

3、电子电量的测量方法研究和改进

(二)研究方法:

1、实验法

2、参考文献分析法

3、经验总结法

(三)拟解决的关键问题

当前物理实验是解决很多物理理论的`关键部分,物理实验是在很多实验中去推敲和证明理论的一种方法。如何提高物理实验的精确度和实验过程的简化度是一个物理实验能否更快完成的关键,通过对密立根油滴的实验来验证试验的过程和过程补救来完善实验。

三、完成毕业论文所必需具备的工作条件及解决的办法

(一)工作条件:

实验室图书馆互联网。

(二)解决办法:

通过实验来测量油滴的带电量并想发来减小实验过程的误差。

到学校图书馆查阅资料,收集资料,根据收集到的资料进行研究和分析,同时对高中生进行调查,了解他们的心理,最后着手毕业论文的书写。

四、工作的主要计划、进度与时间安排

论文研究初期(20xx年10月——20xx年11月):查阅相关的文献资料,做好资料收集工作。

论文研究中期(20xx年11月——20xx年2月):对收集的材料进行整理分析,并对收集的资料在实验中去完成和完善,具体开展阶段性研究,积累资料,不断改进,及时整理研究成果并形成初稿。

论文研究后期(20xx年2月——20xx年4月):在初稿基础上总结反思,不断完善和修改,最后完成定稿。

五、论文写作提纲

0.引言

1.电子电量的测量研究

电子电量的物理意义及历史背景

电子的量子化证明

电子电量公式表达试的推导

三种测量电子电量方法的比较及选择

选择方案的优点及选择的原因

2.电子电量的实验及减小误差分析

利用前面的推导公式用实验来测量电子电量

通过对实验数据的分析取舍和在实验过程中的观察理解来分析减小误差的办法

3.通过自己的实验证明来完成论文

通过对数据的分析来验证误差的大小

对偶然误差进行减小

通过不断的改善来完成论文

4.结束语

参考文献

[1]汪沛.密立根油滴法测量电荷电量实验的一种改进【J】.大学物理实验,2010.

[2]王玉梅.基于Matlab用最大公约数法求电子电量【JJ】.大学物理实验,2012.

原、创,提、供、知、网、查、重,确、保、质、量。

女士们,先生们:还在人类智慧发展的最初阶段,人们就已经明确地把空间和时间看做发生各种事件的舞台。这种概念一代一代地传下来,没有什么实质性的改变;并且,从精密科学开始发展以来,它就被用作对宇宙进行数学描述的基础。伟大的牛顿大概是第一个清楚地阐明了古典的时空概念的人,他在他的《原理》一书中写道:绝对空间就其本质而言,是不依赖于任何外界事物的,它永远是相同的,不变的。绝对的、真实的数学时间,就其自身及其本质而言,是永远均匀地流动的,不依赖于任何外界事物。过去,人们极其坚定地相信这些古典的时空概念是绝对正确的,因此,哲学家们常常把它们看做某种先验的东西,而科学家们连想也没有想到可能有人对这些概念产生怀疑。但是,在20世纪刚开始的时候,人们开始了解到,要是硬把实验物理学最精密的方法所得到的许多结果纳入古典时空概念的框框,就会出现一些显而易见的矛盾。这个事实使当代最出色的物理学家爱因斯坦产生了一个革命的想法,他认为,如果抛开那些传统的借口,就根本没有任何理由把古典的时空概念看做绝对真理,人们不仅有可能、并且也应该改变这些概念,使它们同新的、更精密的实验相适应。事实上,既然古典的时空概念是在人类日常生活体验的基础上建立起来的,那么,要是今天根据高度发展的实验技术建立的精密的观察方法表明,那些旧的概念过于粗糙,过于不精确,它们之所以能够用在日常生活中,能够用于物理学发展的初期,仅仅是由于它们同正确概念的差异相当微小,那么,我们就不应该大惊小怪了。同样,要是现代科学所探索的领域不断扩展,把我们带到两者的差异变得非常巨大、以致古典概念根本无法应用的场合,我们也不应该感到惊讶。使古典概念从根本上遭到批判的一个最重要的实验结果,是人们发现了真空中的光速是一个常数(等于300,000公里每秒),并且是一切可能的物理速度的上限。这个出人意料之外的重要结论,主要是从美国物理学家迈克耳孙和莫利的实验得出的。19世纪末,他们千方百计想观察地球的运动对光的传播速度的影响。他们的脑子里还是当时流行的观点,认为光是一种在被称为“以太”的媒质中运动的波。这样,它的表现就应该像在池塘表面上运动的水波那样。当时人们还认为,地球也是在穿过这种以太媒质运动的,很像是一艘在水面上运动的小船。在小船上的乘客看来,小船激起的涟漪朝着小船运动方向向前扩展的速度,要比涟漪向后扩展的速度慢一些,因为在前一种情况下要从涟漪原来的速度减去小船的速度,而在后一种情况下却要把两个速度相加起来。我们把这叫做速度相加定理,这个定理一直被看做是不证自明的。因此,在穿过以太运动时,光的速度同样应该随着它相对于地球运动的方向的不同而显得不尽相同。既然如此,只要测量出光在不同方向上的速度,就应该能够测定地球在以太中的运动速度了。但是,迈克耳孙和莫利却发现,地球的运动对光速根本没有任何影响,不管在哪一个方向上,光的速度都是完全相等的。这个发现使他们本人和整个科学界都大吃一惊。这个奇怪的结果使他们产生了一种想法:也许是非常不巧,在他们进行那个实验的时候,地球在其环绕太阳运动的轨道上正好处在相对于以太静止不动的状态。为了检验事情是不是这样,过了6个月,也就是当地球在太阳的另一侧朝着相反的方向运行时,他们又重复做了那个实验。但是,这一次也同样测不出光速有任何不同。既然已经确定,光速的表现同水波的速度不一样,那么,剩下来的可能性就是假定它的表现和子弹相同了。如果我们用小船上的枪射出一颗子弹,那么,在乘客看来,这颗子弹不管是朝哪个方向射出,它离开运动中的小船的速度都是相同的——事实上,迈克耳孙和莫利也已经发现,从运动中的地球朝不同方向发射出的光,它们离开地球的速度也全都相等。但是在这种情况下,站在岸上的观察者就会发现,朝着小船前进方向射出的子弹的运动速度,要比朝着相反方向射出的子弹更快一些:在前一种情况下,小船的速度会同子弹的出膛速度相加在一起,而在后一种情况下,却要从子弹的出膛速度减去小船的速度——而这同样是速度相加定理告诉我们的。与此相应,我们也应该认为,从某个相对于我们与运动的光源发射出的光,它的速度必定会随着同运动方向所形成的发射角的不同而不同。但是,实验告诉我们,实际情形也不是如此。我们就拿电中性的π介子作为例子吧!π介子是一种非常小的亚原子粒子,它在衰变时会发射出两个光脉冲。已经发现,不管这两个脉冲的发射方向同原来母π介子的运动方向有什么关系,它们射出的速度总是相同的,甚至在π介子本身以接近于光速的速度运动时也是这样。于是我们发现,前面提到的两种实验都没有得到预期的结果:前一种实验表明,光速的表现同常规水波的速度不一样;而后一种实验则表明,光速的表现也不同于常规子弹的速度。总而言之,我们的发现是:不管观察者在做什么运动(我们是从运动中的地球上进行观察的),也不管光源在做什么运动(我们所观察的是从运动中的π介子发出的光),光在真空中的速度总是具有恒定的值。我前面提到过,光速有另外一个性质——光速是无法超越的极限速度。这又是怎么回事呢?“啊,”你们可能会说,“难道不可能把若干个比较小的速度相加起来,构成一个超过光速的速度吗?”举个例子吧!我们可以设想有一列跑得非常快的火车,就说它的速度等于光速的3/4吧,再设想有一个人在车顶上朝火车头跑去,他的速度也等于光速的3/4。按照速度相加定理,这两个速度合成的总速度应该等于光速的1.5倍,因此,那个在车顶上跑的人应该能够赶上并超过路边信号灯所发出的光束。但是,实际情况是:既然光速固定不变是一个实验事实,所以,在现在所说的这个例子里,合成速度就必定小于我们上面所预期的速度值——它不能超过极限值c。因此,我们应该得出结论说,即使对于比较小的速度来说,古典的速度相加定理也肯定是不正确的。关于这个问题的数学处理,我不想在这里细说,但是我可以告诉你们,在计算两个叠加运动的合成速度方面,它得到了一个非常简单的新公式。如果v1和v2是那两个要相加的速度, c是光速,那么,合成速度与原来速度的关系应该是(1)从这个公式可以看出,如果原来两个速度都很小——我说很小,是同光速相比较而言的——那么,上式分母的第二项同1相比较,就可以略去不计,这时,你所得到的就是古典的速度相加定理。但是,如果v1和v2都不算小,那么,你所得到的结果就总是比这两个速度的算术和小一些。例如,在上面所说的那个人在火车顶上奔跑的场合下,v1=(3/4)c,v2=(3/4)c,这时,用上面公式得出的合成速度,v=(24/25)c,这仍然小于光的速度。在一种特殊的场合下,即当原来两个速度当中有一个等于c的时候,不管另一个速度有多大,用公式(1)所得出的合成速度都等于c。由此可见。不管把多少个速度相加起来,也永远得不到比光速更大的速度。你大概也乐意知道,这个公式已经由实验加以证明了——人们在实验中确实发现,两个速度的合成值总是小于它们的和。既然我们承认速度有一个上限,我们现在就可以着手批判古典的时空概念了。在这里,我们的第一支箭要对准根据这种概念建立起来的同时性概念。“你把火腿炒鸡蛋端上你在伦敦的餐桌,正好与开普敦矿井中那些炸药的爆炸同时。”——当你说这句话的时候,你一定认为,你知道你的意思是什么。但是,我马上就要指出,你并不知道你自己在说什么,并且严格他说,这句话是没有任何确切含意的。事实上,你有什么方法可以检验这两个事件到底是不是同时发生在两个不同的地方呢?你会说,只要在发生这两件事时,那两个地方的时钟指着同一个时刻就行了。但是,这时马上产生了一个问题:你怎样把这两个离得很远的时钟弄到一块,让它们同时指着同一个时刻呢?这样一来,我们就又回到原先的问题上来了。由于真空中的光速不依赖于光源的运动状态和测量光速的系统,这件事是一个最精确地确定了的实验事实,我们就必须认为,下面所要介绍的测量距离和核对不同观察站的时钟的方法,是最为正当的方法,并且,要是你稍稍多想一想,你就一定会同意说,它同时也是惟一合理的方法。设想我们从A站发出一个光信号,让这个光信号一到达B站,就马上返回A站。这样,在A站记录到的从发出信号到信号返回A站的时间的一半,乘上固定不变的光速,应该就是A站与B站的距离。如果在信号到达B站的瞬时,当地的时钟正好指着A站在发出信号和收到信号的瞬时所记录下的两个时间的平均值,我们就说,A站和B站的时钟是彼此对准了的。对固定在一个刚体上的各个观察站,用这种方法把时钟一一对准,我们最后就得到了我们所希望有的参考系,因而就能够回答两个在不同地点发生的事件是否同时的问题了。但是,这些结果会不会为另一个参考系中的观察者所认可呢?为了回答这个问题,我们假定这两个参考系是固定在两个不同的刚体上的,或者就说是固定在两枚以同一固定不变的速度朝相反方向飞行的长火箭上吧。现在我们来看看,这两个参考系的时间怎样才能彼此对准。假定每一枚火箭的头尾两端各有一个固定不动的观察者,这4个观察者首先必须把他们的表彼此对准。这时,每一枚火箭上的两个人,都可以把前面所说对准时钟的办法变通一下,把他们的表彼此对准。这就是从火箭的正当中(这可以用量尺测量好)发出一个光信号,当这个信号从火箭的正当中传到它的头尾两端时,每一端的观察者就都把自己的表拨到零点。这样,按照前面的规定,这两个观察者已经把他们自己那个参考系中的同时性标准确定下来,把他们的表“对准”了——当然啦,这是从他们自己的观点出发来说的。现在他们决定看看他们火箭上的时间记录是不是同另一枚火箭上的记录相符。譬如说,当处在不同火箭上的两个观察者彼此擦身而过时,看看他们的表是不是指着同一个时刻?这可以用下面的方法来检验:他们在每一枚火箭的几何中点插上一根带电的导体,让两枚火箭互相掠过,且它们的中点彼此对准时,在两根带电导体之间跳过一个电火花,这样一来,光信号便同时从每一枚火箭的中点向两端传播,如图(a)所示。过了一会儿,火箭2上面的观察者2A和2B所看到的情形表示在图(b)上。这时火箭1已经相对于火箭2运动开了,两个光束朝着前后两个方向移动了相等的距离。但是请大家注意这时发生了什么事情。由于观察者1B是朝着向他射过来的光束运动的(在观察者2A和2B看来,情形就是这样),所以在火箭1上向后行进的光束已经到达观察者1B的位置。按照2A和2B的看法,这是因为这个光束所需要走过的距离比较短。因此,观察者1B便把他的表拨到零点,而其他人都还没有动作。在图(c)中,光束已经到达火箭2的两端,这时观察者2A和2B便同时把他们的表拨到零点。只有到图(d)的情况出现时,火箭1上向前传播的光束才到达观察者1A的位置,使他觉得是该把自己的表拨到零点的时候了。这样一来,我们就可以知道,在火箭2上的两位观察者看来,火箭1上的那两位并没有对好他们的表——他们的表不会显示出相同的时间。当然啦,我们也很容易表明,在火箭1上面的观察者看来,火箭2上也发生了同样的情形。按照他们的看法,“静止不动的”正是他们自己的火箭,而在进行运动的应该是火箭2。现在是观察者2B在朝着射向他的光束前进,而2A却对着光束倒退。因此,在观察者1A和1B看来,是2A和2B没有把他们的表对好,而他们自己却是把表对好了的。其所以会出现这种看法上的差异,是因为当几个事件发生在分隔开的地方时,这两组观察者就必须先进行计算,然后才能决定这些被分隔开的事件是不是同时发生;他们必须扣除光信号从遥远的地方传到他们那里所花费的时间,并且坚定地认为相对于他们来说,来自任何方向的光的速度都是恒定不变的(只有当几个事件发生在同一个地方,也就是不需要进行计算时,才能对这些发生在那个地方的事件是否同时作出普遍认可的判断)。既然这两枚火箭的地位是完全平等的,所以,要解决这两组观察者之间的争论,就只能够说,这两组观察者的说法,从他们各自的角度看来都是正确的;而究竟哪一方是“绝对”正确的问题,则没有任何物理意义。我怕我这番冗长的议论已经把大家弄得十分疲倦了,不过,要是你们很细心地从头听下来的话,就一定会明白,一旦采纳我们上面所说的时空测量方法,绝对同时的概念就不复存在了——在某个参考系中的同一时间但在不同地点发生的两个事件,在另一个参考系看来,将变成被一定时间间隔分隔开的两个事件。这种说法乍一听来是极端反常的。但是,如果我说,你在火车上吃晚饭的时候,你的汤和点心都是在餐车上同一个地方,但却是在铁路上相距很远的两个地方吃下去的,那么,你是不是也会觉得反常呢?其实,关于你在火车上吃晚饭这个例子,也可以换一种说法,说成是,在某个参考系中的同一地点,但在不同时间发生的两个事件,在另一个参考系看来,将变成被一定空间间隔分隔开的两个事件。把这种“正常”的说法同上面那种“荒谬”的说法比较一下,你就会看出,这两种说法是完全对称的,只要把“时间”和“空间”这两个词对换一下,就可以把其中的一种说法变成另一种说法。爱因斯坦的整个观点就是:在古典物理学中,时间被看做某种完全不依赖于空间和运动的东西,它是“均匀地流动的,不依赖于任何外界事物”(牛顿语);与此相反,在新的物理学中,空间和时间却是紧密地联系在一起的,它们只不过是发生一切可以观察到的事件的均匀“时空连续统”的两个不同截面。把这种四维的连续统分裂为三维的空间和一维的时间纯粹是一种任意的作法,这与进行观察时所用的参考系有关。在一个参考系看来,在空间中由距离l、在时间上由间隔t分开的两个事件,从另一个参考系看来,分开它们的空间距离将变成l',时间间隔则变成t',因此,从某种意义上说,我们可以说是把空间变换成时间或者把时间变换成空间了。同样也不难看出,为什么在我们看来,把时间变换成空间(像在火车上吃晚饭那个例子)是很普通的概念,而从空间变换成时间(这会使同时性变成相对的)却似乎是极为反常了。问题在于,如果我们用“厘米”来测量距离,那么,相应的时间单位就不应该是常用的“秒”,而应该是一种“合理的时间单位”,它等于光信号走过1厘米距离所花的时间,即 000 000 03秒。这样一来,在我们日常经验的范围内,从空间间隔变换成时间间隔所产生的结果实际上是观察不到的,这就似乎证明了时间是某种绝对独立的,不变的东西这种古典观点。但是,在研究速度极高的运动,例如在研究放射性物质所发射出的电子的运动或电子在原子内部的运动时,由于这时在某一时间内走过的距离同用合理时间单位所表示的时间属于同一个数量级,我们就必定会碰到上面所讨论的那两种效应,这时,相对论就变得非常重要了。即使在速度比较小的区域内,例如在研究我们太阳系中行星的运动时,由于天文观测已经非常精密,也可以观察到这些相对论性效应。不过,想观察到它们,就必须测出行星运动每年总共只有几分之一弧秒的变化。我上面已经尽力为大家说明,对古典时空概念进行批判会导致一个结论,即空间间隔实际上可以变换成时间间隔,时间间隔也可以变换成空间间隔,这就是说,在从不同的运动系统测量同一个距离或时间时,会得到不相同的数量值。对这个问题进行比较简单的数学分析,就可以得出一个明确的计算这些值的变化的公式,不过,我不想在这里多谈这个问题。我只想简单他说,这个公式告诉我们, 任何一个长度为l0的物体,当它以速度v相对于观察者运动时, 它的长度(在运动方向上)都会缩短,缩短的数量取决于它的速度,也就是说,观察者所测量到的长度l将变成(2)从这个公式可以看出,当v非常接近于c时,l变得越来越小。这就是著名的相对论空间缩短(尺缩)效应。我得赶快补充一点说明,这里的l指的是物体在其运动方向上的长度。它与运动方向成直角的尺寸是不会改变的。结果,物体在其运动方向上便变扁了。与此相似,一个需要花时间t0的过程,在从一个作相对运动的参考系对它进行观察时,它所花的时间,将变得长一些,也就是(3)请大家注意,随着v的增大,t也同样增大。事实上, 当v接近于c时,t会变得非常大,以致所发生的过程几乎停滞下来了。这就是相对论的时间延长(钟慢)效应。正因为这样,人们就产生了一种想法,认为如果宇航员们以接近于光速的速度遨游太空,他们变老的过程就会变得非常之慢,以至于他们几乎不会变老——他们可以永远活下去!我希望大家不要忘记,这两种效应是完全对称的,因此,当一列快速运动的火车上的旅客,正在奇怪为什么那站在月台上的人长得那么瘦、动得那么慢的时候,那站在月台上的旅客对于行驶着的火车上的人,也正好有完全相同的想法哩。乍一看来,这可能叫人觉得有悖常理。确实,这个问题引出了一个所谓“双生子佯谬”,其内容是:有两个孪生兄弟,一个出外旅游,另一个留在家里。按照我前面说明的理论,他们每个人根据他们对另一个人的观察,以及关于光信号要花多长时间才能到达,他们通过计算,都认为自己的兄弟会老得慢一些。现在的问题是:当那个出门旅游的兄弟回到家里,两人可以面对面地进行比较时(这时的比较不需要再进行任何计算,因为他们已经又一次处在同一个地方了),他们会发现什么样的结果呢?要想解答这个问题,就必须认识到这两人的立足点是不同的。那个外出的兄弟要想回家,就必须经历加速的过程——先是把速度减慢到零,然后朝着相反的方向重新受到加速。同他那留在家里的兄弟不一样,他一直处在非匀速运动的状态中。只有留在家里的那一个才始终保持匀速运动的条件,因此,他会认为他的兄弟现在并不显得更年轻一些是毫无道理的。在结束这篇演讲之前,我还想再指出一件事。你们也许会觉得奇怪:究竟是什么东西妨碍着我们把物体的速度加速到比光速更快呢?真的,你们可能会这样想,如果我施加给物体的力足够大,时间又足够长,使得它一直不停地加速下去,最后是必定能达到我希望达到的任何速度的。按照一般的力学原理,物体的质量决定了使物体开始运动或使运动物体加快速度的难度。质量越大,使速度增大某一数量的难度也越大。任何物体在任何条件下都不能超过光速这个事实,使我们可以直接作出结论说,当物体的速度接近于光速的时候,进一步加速所碰到的阻力——换句话说即物体的质量——必定会无限制地增大。数学分析得出了一个计算这种关系的公式,它同公式(2)和(3)非常相似。如果m0是速度非常小的时候的质量,那么,当速度等于v时,质量m将是(4)可见,当v接近于c时,进一步加速所碰到的阻力(即质量)就会变成无限大。因此,c便成为极限速度了。质量发生相对论性变化的效应。是很容易通过实验在高速运动粒子上观察到的。我们就拿电子作为例子吧!电子是原子内部的一种非常小的粒子,它们围绕着原子的中心核而运动。由于它们极轻,很容易对它们进行加速。当把电子从原子中取出并放到特制的粒子加速器中,使它们受到强大电力的作用时,可以把它们加速到非常非常高的速度,同光速只相差一个零点零零几的百分数。在这样大的速度下,进一步加速它们所受到的阻力,相当于比正常电子质量大40 000倍的质量——这是已经在美国加利福尼亚州的斯坦福实验室中证明了的。不仅如此,时间的延长也已经得到了证实。瑞士日内瓦郊外的欧洲核子研究中心(CERN)高能物理实验室已经发现,不稳定的μ子(一种基本粒子,在正常情况下会在百万分之一秒内发生放射性衰变)在一种形状像个大空心轮胎的圆环形机器中高速回旋运动时,它的寿命会延长30倍。而这个倍数正好是根据前面的时间延长公式所得出的值。可见,在这样大的速度下,古典力学已经完全不再适用了,这时,我们就进入了纯相对论的领域。

把前辈的论文拿来总结看摘要就OK开题报告就可以搞定了要是想继续写论文就不能只看摘要了细节性的东西不够用了我从事论文写作九年之久经验丰富要是需要写作可以帮你你噢但是你自己应该可以完成的可以省点经费哦开题报告其实就是对你论文的一个概述没那么难的

波粒二象性物理实验论文

经过一学期大学物理实验学习,我学会了许多以前所不会的东西,也懂得了许多以往所不懂的原理和知识,这是我以后学习和生活具有重要作用。一学期的大学物理实验课程不仅仅是学会了这些物理实验的做法,更多的是学习方法和面对问题时所应采取的心态和方法。这不仅在学习方面让我受益匪浅更在生活和工作方面让我收获良多。像是在霍尔效应实验以及测水表面张力系数的实验它们的和步骤以及注意事项和材料让我明白做实验的基本过程和方法需要明白什么、要得到什么、应该怎样去做。正如做事应知道用什么方法、准备什么、目标是什么、应注意什么一样。正如我们在大学不仅是学习知识而更多是学习方法和适应社会的能力。我想这也正是我们应该做的。这一年大学物理实验课的学习中,让我受益颇多。它让我养成了课前预习的好习惯。一直以来就没能养成课前预习的好习惯(虽然一直认为课前预习是很重要的),但经过这一年,让我深深的懂得课前预习的重要。只有在课前进行了认真的预习,才能在课上更好的学习,收获的更多、掌握的更多。其并且培养了我的动手能力。“实验就是为了让你动手做,去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的东西。”现在,大学生的动手能力越来越被人们重视,大学物理实验正好为我们提供了这一平台。每个实验我都亲自去做,不放弃每次锻炼的机会。经过这一年,让我的动手能力有了明显的提高。他还让我在探索中求得真知。那些伟大的科学家之所以伟大就是他们利用实验证明了他们的伟大。实验是检验理论正确与否的试金石。为了要使你的理论被人接受,你必须用事实(实验)来证明,让那些怀疑的人哑口无言。虽说我们的大学物理实验只是对前人的经典实验的重复,但是对于一个知识尚浅、探索能力还不够的人来说,这些探索也非一件易事。大学物理实验都是一些经典的给人类带来了难以想象的便利与财富。对于这些实验,我在探索中学习、在模仿中理解、在实践中掌握。大学物理实验让我慢慢开始“摸着石头过河”。学习就是为了能自我学习,这正是实验课的核心,它让我在探索、自我学习中获得知识。它并且教会了我处理数据的能力。实验就有数据,有数据就得处理,这些数据处理的是否得当将直接影响你的实验成功与否。经过这一年,我学会了数学方程法、图像法等处理数据的方法,让我对其它课程的学习也是得心应手。 总之,大学物理实验课让 收获颇丰,同时也让 发现了自身的不足。在实验课上学得的, 将发挥到其它中去,也将在今后的学习和工作中不断提高、完善;在此间发现的不足,将努力改善,通过学习、实践等方式不断提高,克服那些不应成为学习、获得知识的障碍。最后衷心的感谢老师和同学这一学期在课上和课后对我的帮助,特别是老师在这一学期对我的帮助和教导。明天又是一个新的开始,我会用最大的努力来实现我的人生价值。

假设有一个光源S1,在S1前放置一块屏幕,从S1发出的光(光子)会将整个屏幕均匀的照亮。我们知道,屏幕的亮度是与落在屏幕上面的光子数的多少有关的。严格地说,屏幕的亮度是以垂直于屏幕的光线与屏幕的交点为中心向四周逐渐变暗的。但这种变化决不是几率问题。证明如下:把S1放在一个半径为R1的球的中心,假设S1在单位时间里发射出N个光子,则单位球面积上所接受的光子数等于光子数N除以球的总面积4πR12,如果把球的半径由R1变为R2(R2>R1),则在单位球面积上所接受的光子数就变为N除以4πR22,由于R2大于R1,所以半径为R1的球在单位球面积上接受的光子数大于R2球单位面积上的光子数。这就是为什么屏幕上的亮度是由明到暗逐渐变化的原因。当屏幕距光源的距离很大且屏幕的面积又很小时,就可以近似的认为屏幕上的光子是均匀分布的。现在把另一个相干光源S2放在靠近S1的地方,情况有了变化。在垂直两个光源的平面上出现了明暗相间的圆环,而在平行两个光源的平面上,则出现了明暗相间的条纹见图一,这就是人们所说的光的干涉条纹。因为干涉现象是波动的最主要特征,所以这也就成了光具有波动性的最有力证据之一。我们知道机械波是振动在媒质中的传播,当有两列相干波源存在时,媒质中任意一点的振动是两列波各自到达这一点时波的叠加。当到达这一点的两列波的相位相同时,则在这一点上的振幅最大,如果两列波的相位相差1800时,则振动的振幅相互抵消,这样就形成了有规则的干涉条纹。经典光学正是套用机械波的方法证明光的干涉条纹的,而传播光的媒质以太已被证明是根本不存在的,这样用机械波的方法证明光的干涉条纹也就显得比较牵强。量子力学在解释干涉条纹时则采用的是几率波的方法,认为亮的地方是光子出现几率多的地方,暗的地方则是光子出现几率少的地方。问题是当只有一个光源时,光子是均匀分布在屏幕上的,而当存在另一个相干光源时,按照量子理论光子就会集中出现在一些地方而不去另一些地方,几率的解释是不能使人心悦诚服地接受的。爱因斯坦曾用上帝不掷骰子来表达他对用几率描述单个粒子行为的厌恶。这就是目前对于光的干涉现象的两种正统解释方法。我们对于光本性的认识是否还存在其它我们没有考虑到的因素,是否还存在其它的证明方法来统一光的波粒二象性即用一种理论解释来解释波动性和粒子性呢?为了找到这种新的理论,在此我们不得不在现有光量子理论基础上进行一些必要的修正即单个光量子的能量是变化的,光子的能量和质量是相互转化的,转化的频率就是光的频率。频率快光子的能量大质量小,相反,频率慢则光子的能量小质量大,这样光子在空间所走的路程就形成了一条类波的轨迹。在论证光的干涉现象之前,我们先对光源进行定义。单频率点光源---频率单一且所有光子在离开光源时的状态(相位)都相同。单频率点光源具有这样两个特点,其一在距光源某一点的空间位置上,光子的状态不随时间变化。其二光子的状态随距点光源的距离作周期变化。光的波长指的是光子在一个周期的时间内在空间运行的距离。我们在x轴上设置两个点光源S1和S2,如图一所示。令P为垂直平面上的一点,从P点到S1和S2的光程差PS1-PS2为波长的某个正数倍ml (m=±1,2,3,…)。从S1和S2出发的两列光子,将同相地达到P点,状态相同。再令Q为垂直平面上的另一点,从Q到S1和S2的光程差也为ml。过P和Q点做一条曲线,使得这曲线上所有过XO的垂直平面内的点的轨迹都具有这样的性质,即这条曲线上任意一点到S1和S2的距离之差为常数,根据解析几何我们知道,这曲线是一条双曲线。如果我们设想这一双曲线以直线XO为轴旋转,则它将扫出一个曲面,叫做双曲面。我们看到,在这曲面上的任意一点,来自S1和S2的光子始终都是同相位的(相位差保持不变),光子在曲面上的每一点的状态是一定的,沿曲面上的点的状态是周期变化的。由于光的波长很短,光子沿曲面的这种周期变化是不容易被观测到。同理,我们令T为垂直平面上的另一点(图中未画出),从T点到S1和S2的光程差TS1-TS2为波长的l/2×(2m+1)倍(m=±1,2,3,…)。从S1和S2出发的两列光子,将以1800的相位差达到T点。再令V为垂直平面上的另一点(图中未画出),从V到S1和S2的光程差也为道长l/2×(2m+1)倍。过T和V做一条曲线使这曲线上任一点到两定点S1和S2的距离之差为常数,这曲线也是一条双曲线,以XO为轴旋转同样将扫出一双曲面。所不同的是来自S1和S2的光子到达这曲面上的任意一点的相位差始终为1800,叠加后的最终状态是一个恒定的值。图一是在S1到S2的距离为3l,P点的光程差为PS1-PS2=2l(m=2)这一简单情况下画出的。m=1的那条双曲线是垂直平面内光程差为l的那些点的轨迹。光程差为零(m=0)的各点的轨迹是过S1S2中点的一条直线。由它绕XO旋转而成的将是一个平面。图中还画出m= -1和m= -2的双曲线。在这种情况下,这五条曲线绕XO旋转而产生五个曲面,这五个曲面将S1和S2两光源所形成的能量场分成了6个左右对称的无限延伸的能量空间。屏幕上亮线将出现在屏幕与诸双曲面相交的那些曲线的任何所在位置上。 如果两点光源间的距离是许多个波长,则将存在许多曲面,在这些曲面上各光子相互加强。因而在平行于两光源连线的屏幕上,将形成许多明暗相间的双曲线(几乎是直线)干涉条纹。而在垂直于两光源连线的屏幕上将形成许多明暗相间的圆形干涉条纹。两条相邻的明条纹之间的关系是光程差相差一个l,暗条纹与相邻明条纹之间相差l/2。干涉条纹从明到暗再到明之间的相位变化是从同相到相差1800相位再到同相。为了检验以上的设想是否正确,这里我结合光的干涉实验和光电效应实验设计了一个简单实验。第一步用光干涉仪产生明暗相间的干涉条纹。第二步将光电管依次放在从明到暗条纹的不同位置上,当然采用的单色光源频率要在临阈频率之上,观察产生光电子动能的大小。如果按照现有光量子理论,光电子的动能应该是不变的,原因是光子的能量只与光的频率有关而与光的亮度无关,干涉后光的频率并没有变化,所以在从明到暗的条纹上,测得的光电子的动能应该是不变的。再从量子理论的观点来分析,明亮的地方光子出现的几率大,暗的地方光子出现的几率小,明暗只是单位面积上光子数不同而已,光子的动能并没有改变,所以结论也是光电子的动能不变。而我的结论则是在从明到暗的干涉条纹上光子数是一样的,产生的光电子的动能是从大到小连续变化的。如果实验的结果与我所做的推论一致,我们不妨把这一结论推广到一切实物粒子,因为实物粒子也具有波粒二象性,即一切实物粒子自身的能量与质量之间始终处在不停地相互变化中,这也正是量子力学波函数所要描述的微观世界粒子的客观实在图像。

爱因斯坦的光电效应理论1905年,爱因斯坦对光电效应提出了一个理论,解决了之前光的波动理论所无法解释的这个实验现象。他引入了光子,一个携带光能的量子的概念。在光电效应中,人们观察到将一束光线照射在某些金属上会在电路中产生一定的电流。可以推断是光将金属中的电子打出,使得它们流动。然而,人们同时观察到,对于某些材料,即使一束微弱的蓝光也能产生电流,但是无论多么强的红光都无法在其中引出电流。根据波动理论,光强对应于它所携带的能量,因而强光一定能提供更强的能量将电子击出。然而事实与预期的恰巧相反。爱因斯坦将其解释为量子化效应:金属被光子击出电子,每一个光子都带有一部分能量E,这份能量对应于光的频率ν:E=hν,这里h是普朗克常数( x 10-34 J s)。光束的颜色决定于光子的频率,而光强则决定于光子的数量。由于量子化效应,每个电子只能整份地接受光子的能量,因此,只有高频率的光子(蓝光,而非红光)才有能力将电子击出。爱因斯坦因为他的光电效应理论获得了1921年诺贝尔物理学奖。实物粒子的波粒二象性爱因斯坦提出光的粒子性后,路易·维克多·德布罗意做了逆向思考,他在论文中写到:19世纪以来,只注重了光的波动性的研究,而忽略了粒子性的研究,在实物粒子的研究方面,是否犯了相反的错误呢?1924年,他又注意到原子中电子的稳定运动需要引入整数来描写,与物理学中其他涉及整数的现象如干涉和振动简正模式之间的类似性,由此构造了德布罗意假设,提出正如光具有波粒二象性一样,实物粒子也具有波粒二象性。他将这个波长λ和动量p联系为:λ=h/p=h/mv;m:质量,v:频率,h:普朗克常数。这是对爱因斯坦等式的一般化,因为光子的动量为p = E / c(c为真空中的光速),而λ = c / ν。德布罗意的方程三年后通过两个独立的电子散射实验被证实。在贝尔实验室Clinton Joseph Davisson和Lester Halbert Germer以低速电子束射向镍单晶获得电子经单晶衍射,测得电子的波长与德布罗意公式一致。在阿伯丁大学,汤姆孙以高速电子穿过多晶金属箔获得类似X射线在多晶上产生的衍射花纹,确凿证实了电子的波动性;以后又有其他实验观测到氦原子、氢分子以及中子的衍射现象,微观粒子的波动性已被广泛地证实。根据微观粒子波动性发展起来的电子显微镜、电子衍射技术和中子衍射技术已成为探测物质微观结构和晶体结构分析的有力手段。德布罗意于1929年因为这个假设获得了诺贝尔物理学奖。汤姆孙和戴维逊因为他们的实验工作共享了1937年诺贝尔物理学奖。

物理现象的小论文

这个....我给你编一个吧..我是刚毕业的。 关于灯泡的问题 灯泡这个东西,是我们日常生活中常见照明工具。是爱迪生在第二次工业革命时(1897年)发明的。是通过两个高压电极,使其中的空气电离产生电弧,然后电弧再使灯泡内的稀有惰性气体(也有延缓电极的氧化的作用)变成激发态(当原子从激发态向基态迁跃,电子所受库仑力做正功减小电势能,原子的能量减少要辐射能量,这一能量由光子的形式放出形成光),而不同轨道的电子的跃迁就会产生各种不同波长的辐射光,其中就有可见光。 灯泡的结构非常简单。在它的底部有两个金属接触点,是用来连接电的。金属接触点有两条接触到一个薄金属灯丝的线。灯丝坐落在灯泡的中央,由一个玻璃支撑住的。线和灯丝都包在充满惰性气体的玻璃灯泡的里面。 灯泡的电功率大小由电阻决定的,电阻越大电功率越小。再灯泡灯丝断了时,搭接后电阻丝变短,电阻变小。由P=U�0�5/R可知,在额定电压一定时电阻越小,额定功率越大。所以我们搭接灯泡后会发现灯泡变亮。 在夜晚的用电高峰期,灯泡会变暗,这是因为在用电高峰期,家庭中用电器多,总功率大。由I=P/U可知,电压一定,总功率越大,电流越大。进户导线的电阻一定,电流越大由欧姆定律可知,分得的电压越大。灯泡分得的电压少由P=U�0�5/R可知电阻一定,电压越小,实际功率越小,灯泡变暗。 灯泡的灯丝是由钨丝制成的,用长时间后,灯丝会变细,是因为钨丝长时间发热发生了升华现象。灯照的外壁变黑,是因为升华的钨丝又凝华在外壁上。 物理学是一种以试验为基础的自然科学,观察生活中的现象对物理的学习很有帮助。

还记得,那是刚开学的一天。

在那天下午的第二节课,我们翻开陌生的课本,准备迎接陌生的老师,给我们讲解这一陌生的课程:物理。

教我们物理的男老师姓许,他的普通话说的不是很好,所以许老师一来就表明他需要讲雷州话,还特意问我们全班同学的意见。我想,他会是一位好老师吧!

“物理学是一门十分有趣的科目。它研究声、光、热、电和力等形形色色的物理现象。”

“物理不仅有趣,而且都包含了一定的科学道理。”

“物理学还是一门以观察、实验为基础的科学,人们许多物理知识便是通过观察和实验,经过认真的思索而总结出来的。”

“要学好物理,一定要多动手,多做实验。”

许老师在讲台上认真讲课,我们在下面仔细听,眼睛还一眨不眨地盯着他放在讲台上的实验工具。

讲台的大课桌上,摆放着不少有趣的东西:一面酷似棒棒糖的小镜,一面光亮的凸镜,一个和课本里的图一模一样的漏斗、乒乓球,还有一瓶矿泉水。当然,除了许老师口渴时喝的水,其它新奇的东西都是他的实验工具。

许老师讲完了课本前几页的内容,便一样一样示范他带来的工具:远看时物体放大、近看时物体缩小的小镜,能把东西照的倒过来的凸镜,从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开,乒乓球不会下落的漏斗……

“红绿灯有横有竖,谁知道在最下或最右的灯是什么颜色的灯吗?”

众同学一齐摇头。

“所以才说许多事物就是通过仔细观察,经过认真的思索而总结出来的。”

我喜欢上物理课。

你走进我们的学校,如果看到一位大个子,小眼睛,一脸“阳光灿烂”的中年男教师,那一定是我的物理老师――周老师了。

周老师的那张笑脸,酷似小朋友画笔下的太阳公公,让我们觉得好亲切!

在课堂上,周老师总是面带微笑地教我们解题,每当我们遇上难题时,他总是一边在黑板上演示解题的过程,一边口里念叨着他的那几句“名言”――“大的困难是没有的”,我们马上接下句――“小的困难是可以克服的!”“没有困难!你们看这道题不就解决了吗?”周老师的眼睛笑得眯成了一条月牙儿:“所以啊,面对困难我们要藐视它,才能够克服它!”说完他又发出了爽朗的笑声。我不禁惊叹,一道难题就这样在他手里解开了。

以后每当我遇到挫折时,总是学着周老师的样,口里念叨着他那句“名言”:“大的困难是没有的。。。。。。”

周老师在我们因为淘气而犯错时,所采用的也是另一种独特的方式,被同学们夸张地戏称为:“笑里藏刀。”

记得那一次,我们学磁场的时候,坐在前排的一位男同学总是顽皮地伸长了脖子去吹在讲台边上的指南针。周老师二话没说,拿起指南针,两步跨到那个同学面前,把指南针放在他的课桌上,笑眯眯地说:“你喜欢吹,那你就使劲儿吹吧!”他的那个“使劲”逗得我们大笑起来。他呢?也仍是一脸笑容。周老师一边慢步踱回讲台,一边给我们讲了一个故事:“我小时候,最爱哭,我妈妈呢,也从不来哄我。我每次一哭,她就拿来一个很大的盆对我说:‘你哭呀,哭到眼泪把这个盆装满为止。’我想这什么时候才能装满呀!所以我马上就不哭了。”说完之后就望了望那个同学又“嘿嘿”地笑了。笑得那么天真,就像一个孩子。

和周老师在一起的时候总是快乐的!他的快乐感染了我,所以我总能用微笑去面对生命的每一刻。

事实上,我是一个物理白痴。只是一直没承认而已。

物理课上,当老师正在唾沫横飞地解说着牛顿三大定律的时候,我趴在桌子上,将头仰到45度时,发现黑板上的粉笔灰正以每秒1CM的速度往下掉,根据公式着这个粉笔颗粒在自由落体运动后做了多少功,恩,是W=。可是当时还是不会做这道题。

每当做到物理题时,我都会从释迦牟尼祈祷到上帝耶和华,然后看着这道题,仍发现这道题还是毫无头绪,只得将牛顿在心里痛骂了一顿。之后发现眼前的练习册那白白的纸张在阳光下那么刺眼,窗外的树叶被吹得哗哗作响,在阳光的照耀下的树叶呈现出许多把斑驳的树影在练习册上跳着华尔兹。

这是一次期中考试,下午考物理。考场上,我用了一个半小时的时间再次证实一个事实,那就是:我是一个物理白痴。后来物理白痴决定认真学习物理。于是,物理白痴坐在了万恶的物理课堂里。班级的生活是快乐的,我坐在第二排,每当上物理老师的课时,物理白痴都会极其认真的听讲,极其认真的做笔记,极其认真的摆弄着左右手,只不过他找电流我看手表。所以,我崭新的物理生活还是值得歌颂的,除了卷子上那片如太阳般耀眼的红色海洋。

然而,没有一个物理老师会欣赏或注意一个物理白痴,即使那物理白痴也很想学好物理,我用语文安慰物理,然而我的语文最好也只不过85分。

期中考试的成绩出来了,桌子上厚厚一摞卷子。我用最快的速度把物理试卷压在最下面,这时,我前面的同学泪流满面地问我:“怎么办,我无力只考了90分。”在那一瞬间,我听到心里那片“哗啦哗啦”的声音,我知道,那叫“心碎了”,很痛很痛。

直到后来,我想我也许逃不开物理了。因为网上的朋友告诉我,她们也学物理的,因为她们在海关工作的时候,是需要算每个集装箱的重力,对地面的支持力,及风雨的阻力等,要保证不会砸死人也不会摔坏,这也是竞争的条件嘛。

之前,无力白纸还在嘲笑正在学习物理的男男女女们,因为物理在将来有什么用,我不能再看见前方有帅哥时,计算他的速度,以及我们之间的距离;我也不能将沙滩上金灿灿的沙子变成金灿灿的黄金;更不能幻想,在高温高压的情况下,将可爱的玻璃变成永恒的钻石。

接下来的某一天,物理白痴问无力天才说:“同学,你在做那本书?”“!#¥……%”物理天才告诉了物理白痴,但是物理白痴没听明白,然后物理白痴又问:“同学,你耳机里在放谁的歌?”“Beatles。”于是物理白痴从“甲壳虫乐队”听到了“U2”,一个月后的物理测验中,物理白痴最引以为傲的英语听力居然只有16分(满分30分)!

在曾经的沧海桑田里,没有物理老师知道曾有个物理白痴那么努力地学习物理,最终却一无所获;在曾经地日月星辰中,没有物理天才知道有个物理白痴作了几本厚厚的考纲,却不曾有结果;在上千年的历史长河里,物理不知道曾经有个物理白痴愿意放下她那高贵的尊严向她求饶。

然而,物理还是要考的,而物理白痴依然是那个对物理一窍不通的物理白痴。

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