啥叫进化……有发展史经典物理学发展史 古希腊时代的阿基米德已经在流体静力学和固体的平衡方面取得辉煌成就,但当时将这些归入应用数学,并没有将他的成果特别是他的精确实验和严格的数学论证方法汲入物理学中。从希腊、罗马到漫长的中世纪,自然哲学始终是亚里士多德的一统天下。到了文艺复兴时期,哥白尼、布鲁诺、开普勒和伽利略不顾宗教的迫害,向旧传统挑战,其中伽利略把物理理论和定律建立在严格的实验和科学的论证上,因此被尊称为物理学或科学之父。 伽利略的成就是多方面的,仅就力学而言,他以物体从光滑斜面下滑将在另一斜面上升到同一高度,推论出如另一斜面的倾角极小,为达到同一高度,物体将以匀速运动趋于无限远,从而得出如无外力作用,物体将运动不息的结论 。他精确地测定不同重量的物体以同一加速度沿光滑斜面下滑,并推论出物体自由下落时的加速度及其运动方程,驳倒了亚里士多德重物下落比轻物快的结论,并综合水平方向的匀速运动和垂直地面方向的匀加速运动得出抛物线轨迹和45°的最大射程角,伽利略还分析“地常动移而人不知”,提出著名的“伽利略相对性原理”(中国的成书于1800年前的《尚书考灵曜》有类似结论)。但他对力和运动变化关系的分析仍是错误的。全面、正确地概括力和运动关系的是牛顿的三条运动定律,牛顿还把地面上的重力外推到月球和整个太阳系,建立了万有引力定律。牛顿以上述的四条定律并运用他创造的“流数法”(即今微积分初步),解决了太阳系中的二体问题,推导出开普勒三定律,从理论上解决了地球上的潮汐问题。史称牛顿是第一个综合天上和地上的机械运动并取得伟大成就的物理学家。与此同时,几何光学也有很大发展,在16世纪末或17世纪初,先后发明了显微镜和望远镜,开普勒、伽利略和牛顿都对望远镜作很大的改进。 法国在大革命的前后,人才辈出,以.拉普拉斯为首的法国科学家(史称拉普拉斯学派)将牛顿的力学理论发扬光大,把偏微分方程运用于天体力学,求出了太阳系内三体和多体问题的近似解,初步探讨并解决了太阳系的起源和稳定性问题,使天体力学达到相当完善的境界。在牛顿和拉普拉斯的太阳系内,主宰天体运动的已经不是造物主,而是万有引力,难怪拿破仑在听完拉普拉斯的太阳系介绍后就问 :你把上帝放在什么地位?无神论者拉普拉斯则直率地回答 :我不需要这个假设。 拉普拉斯学派还将力学规律广泛用于刚体、流体和固体,加上.哈密顿、.斯托克斯等的共同努力,完善了分析力学,把经典力学推进到更高阶段。该学派还将各种物理现象如热、光、电、磁甚至化学作用都归于粒子间的吸引和排斥,例如用光子受物质的排斥解释反射,光微粒受物质的吸引解释折射和衍射,用光子具有不同的外形以解释偏振,以及用热质粒子相互排斥来解释热膨胀、蒸发等等,都一度取得成功,从而使机械的唯物世界观统治了数十年。正当这学派声势煊赫、如日中天时,受到英国物理学家T.杨和这个学派的后院法兰西科学院及科学界的挑战,.傅里叶从热传导方面,T.杨、.阿拉戈、.菲涅耳从光学方面,特别是光的波动说和粒子说(见光的二象性)的论争在物理史上是一个重大的事件。为了驳倒微粒说,年轻的土木工程师菲涅耳在阿拉戈的支持下,制成了多种后以他的姓命名的干涉和衍射设备,并将光波的干涉性引入惠更斯的波阵面在介质中传播的理论 ,形成惠更斯-菲涅耳原理,还大胆地提出光是横波的假设,并用以研究各种光的偏振及偏振光的干涉,他创造了“菲涅耳波带”法,完满地说明了球面波的衍射,并假设光是以太的机械横波解决了光在不同介质界面上反射、折射的强度和偏振问题,从而完成了经典的波动光学理论。菲涅耳还提出地球自转使表面上的部分以太漂移的假设并给出曳引系数。也在阿拉戈的支持下,.傅科和.菲佐测定光速在水中确比空气中为小,从而确定了波动说的胜利,史称这个实验为光的判决性实验。此后,光的波动说及以太论统治了19世纪的后半世纪,著名物理学家如法拉第、麦克斯韦、开尔文等都对以太论坚信不疑。另一方面,利用干涉仪内干涉条纹的移动,可以精确地测定长度、速度、曲率的极微细的变化;利用棱镜和衍射光栅产生的光谱,可以确定地上和天上的物质的成分及原子内部的变化。因此这些光学仪器已成为物理学、分析化学、物理化学和天体物理学中的重要实验手段。 蒸汽机的发明推动了热学的发展 ,18世纪60年代在 J.瓦特改进蒸汽机的同时,他的挚友J.布莱克区分了温度和热量,建立了比热容和潜热概念,发展了量温学和量热学,所形成的热质说和热质守恒概念统治了80多年。在此期间,尽管发现了气体定律,度量了不同物质的比热容和各类潜热 ,但对蒸汽机的改进帮助不大,蒸汽机始终以很低的效率运行。1755年法国科学院坚定地否决了永动机 。1807年T.杨以“能”代替莱布尼兹的“活力” ,1826年 J. V. 彭赛列创造了“功”这个词。1798年和1799年,朗福德和H.戴维分析了摩擦生热,向热质说挑战;.焦耳从 19 世纪 40 年代起到1878年,花了近40年时间,用电热和机械功等各种方法精确地测定了热功当量 ;生理学家 .迈尔和亥姆霍兹 ,更从机械能、电能、化学能、生物能和热的转换,全面地说明能量既不能产生也不会消失,确立了热力学第一定律即能量守恒定律。在此前后,1824年,S.卡诺根据他对蒸汽机效率的调查,据热质说推导出理想热机效率由热源和冷却源的温度确定的定律。文章发表后并未引起注意。后经R.克劳修斯和开尔文分别提出两种表述后,才确认为热力学第二定律。克劳修斯还引入新的态函数熵;以后,焓、亥姆霍兹函数、吉布斯函数 等态函数相继引入 ,开创了物理 化学 中的重要分支——热化学。热力学指明了发明新热机、提高热机效率等的方向,开创了热工学;而且在物理学、化学、机械工程、化学工程 、冶金学等方面也有广泛的指向和推动作用。这些使物理化学开创人之一W.奥斯特瓦尔德曾一度否认原子和分子的存在 ,而宣扬“唯能论”,视能量为世界的最终存在 。但另一方面,.麦克斯韦的分子速度分布率(见麦克斯韦分布)和L.玻耳兹曼的能量均分定理把热学和力学综合起来,并将概率规律引入物理学,用以研究大量分子的运动,创建了气体分子动力论(现称气体动理论),确立了气体的压强、内能、比热容等的统计性质,得到了与热力学协调一致的结论。玻耳兹曼还进一步认为热力学第二定律是统计规律,把熵同状态的概率联系起来,建立了统计热力学。任何实际物理现象都不可避免地涉及能量的转换和热量的传递,热力学定律就成为综合一切物理现象的基本规律。经过20世纪的物理学革命,这些定律仍然成立。而且平衡和不平衡、可逆和不可逆、有序和无序乃至涨落和混沌等概念,已经从有关的自然科学分支中移植到社会科学中。 在19世纪20年代以前 ,电和磁始终认为 是两种不同的物质,因此,尽管1600年W.吉伯发表《论磁性》,对磁和地磁现象有较深入的分析 ,1747 年B.富兰克林提出电的单流质理论,阐明了正电和负电,但电学和磁学的发展是缓慢,1800年A.伏打发明伏打电堆,人类才有能长期供电的电源 ,电开始用于通信 ;但要使用一个电弧灯 ,就需联接2千个伏打电池,所以电的应用并不普及。1920年.奥斯特的电流磁效应实验,开始了电和磁的综合,电磁学就迅猛发展,几个月内 ,通过实验.安培建立平行电流间的安培定律 ,并提出磁分子学说 ,.毕奥和F.萨伐尔建立载流导线对磁极的作用力(后称毕-萨-拉定律),阿拉戈发明电磁铁并发现磁阻尼效应,这些成就奠定了电磁学的基础。1831年M.法拉第发现电磁感应现象,磁的变化在闭合回路中产生了电流,完成了电和磁的综合,并使人类获得新的电源。1867年 西门子发明自激发电机 ,又用变压器完成长距离输电,这些基于电磁感应的设备,改变了世界面貌,创建了新的学科——电工学和电机工程。法拉第还把场的概念引入电磁学;1864年麦克斯韦进一步把场的概念数学化,提出位移电流和有旋电场等假设,建立了麦克斯韦方程组,完善了电磁理论,并预言了存在以光速传播的电磁波。但他的成就并没有即时被理解,直到.赫兹完成这组方程的微分形式,并用实验证明麦克斯韦预言的电磁波,具有光波的传播速度和反射 、折射干涉、衍射、偏振等一切性质,从而完成了电磁学和光学的综合,并使人类掌握了最快速的传递各种信息的工具 ,开创了电子学这门新学科。 直到19世纪后半叶 ,电荷的本质是什么 ,仍没有搞清楚,盛极一时的以太论,认为电荷不过是以太海洋中的涡元。.洛伦兹首先把光的电磁理论与物质的分子论结合起来 ,认为分子是带电的谐振子 ,1892年起 ,他陆续发表“电子论”的文章 ,认为1859年 J.普吕克尔发现的阴极射线就是电子束;1895年提出洛伦兹力公式,它和麦克斯韦方程相结合,构成了经典电动力学的基础;并用电子论解释了正常色散、反常色散(见光的色散)和塞曼效应。1897年.汤姆孙对不同稀薄气体、不同材料电极制成的阴极射线管施加电场和磁场,精确测定构成阴极射线的粒子有同一的荷质比 ,为电子论提供了确切的实验根据。电子就成了最先发现的亚原子粒子 。1895年.伦琴发现X射线,延伸了电磁波谱 ,它对物质的强穿透力,使它很快就成为诊断疾病和发现金属内部缺陷的工具 。1896年.贝可勒尔发现铀的放射性 ,1898年居里夫妇发现了放射性更强的新元素——钋和镭,但这些发现一时尚未引起物理学界的广泛注意 20世纪的物理学 到19世纪末期 ,经典物理学已经发展到很完满的阶段,许多物理学家认为物理学已接近尽头,以后的工作只是增加有效数字的位数。开尔文在19世纪最后一个除夕夜的新年祝词中说:“物理大厦已经落成,……动力理论确定了热和光是运动的两种方式,现在它的美丽而晴朗的天空出现两朵乌云,一朵出现在光的波动理论,另一朵出现在麦克斯韦和玻耳兹曼的能量均分理论。”前者指的是以太漂移和迈克耳孙 - 莫雷测量地球对(绝对静止的)以太速度的实验,后者指用能量均分原理不能解释黑体辐射谱和低温下固体的比热。恰恰是这两个基本问题和开尔文所忽略的放射性,孕育了20世纪的物理学革命。 1905 年 A. 爱因斯坦为了解决电动力学应用于动体的不对称(后称为电动力学与伽利略相对性原理的不协调),创建了狭义相对论,即适用于一切惯性参考系的相对论。他从真空光速不变性出发,即在一切惯性系中,运动光源所射出的光的速度都是同一值,推出了同时的相对性和动系中尺缩 、钟慢的结论 ,完满地解释了洛伦兹为说明迈克耳孙 -莫雷实验提出的洛伦兹变换公式,从而完成了力学和电动力学的综合。另一方面,狭义相对论还否定了绝对的空间和时间,把时间和空间结合起来,提出统一的相对的时空观构成了四度时空;并彻底否定以太的存在,从根本上动摇了经典力学和经典电磁学的哲学基础,而把伽利略的相对性原理提高到新的阶段,适用于一切动体的力学和电磁学现象。但在动体或动系的速度远小于光速时,相对论力学就和经典力学相一致了。经典力学中的质量、能量和动量在相对论中也有新的定义,所导出的质能关系为核能的释放和利用提供了理论准备。1915年,爱因斯坦又创建广义相对论,把相对论推广到非惯性系,认为引力场同具有相当加速度的非惯性系在物理上是完全等价的,而且在引力场中时空是弯曲的,其曲率取决于引力场的强度,革新了宇宙空间都是平直的欧几里得空间的旧概念。但对于范围和强度都不很大的引力场如地球引力场,可以完全不考虑空间的曲率,而对引力场较强的空间如太阳等恒星的周围和范围很大的空间如整个可观测的宇宙空间 ,就必须考虑空间曲率。因此广义相对论解释了用牛顿引力理论不能解释的一些天文现象,如水星近日点反常进动、光线的引力偏析等。以广义相对论为基础的宇宙学已成为天文学的发展最快的一个分支。另一方面 ,1900年 M.普朗克提出了符合全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,首次提出物理量的不连续性。1905年爱因斯坦发表光量子假设,以光的波粒二象性,解释了光电效应;1906年又发表固体热容的量子理论;1913年N.玻尔(见玻尔父子)发表玻尔氢原子理论,用量子概念准确地地计算出氢原子光谱的巴耳末公式,并预言氢原子存在其他线光谱,后获证实。1918年玻尔又提出对应原理,建立了经典理论通向量子理论的桥梁;1924年.德布罗意提出微观粒子具有波粒二象性的假设,预言电子束的衍射作用;1925年W.泡利发表泡利不相容原理,.海森伯在M.玻恩和数学家.约旦的帮助下创立矩阵力学 ,.狄拉克提出非对易代数理论 ;1926 年 E.薛定谔根据波粒二象性发表波动力学的一系列论文,建立了波函数,并证明波动力学和矩阵力学是等价的,遂即统称为量子力学 。同年6月玻恩提出了波函数的统计解释 ,表明单个粒子所遵循的是统计性规律而非经典的确定性规律;1927年海森伯发表不确定性关系;1928年发表相对论电子波动方程,奠定了相对论性量子理论的基础。由于一切微观粒子的运动都遵循量子力学规律,因此它成了研究粒子物理学、原子核物理学、原子物理学、分子物理学和固体物理学的理论基础,也是研究分子结构的重要手段,从而发展了量子化学这个化学新分支。差不多同时,研究由大量粒子组成的粒子系统的量子统计法也发展起来了 ,包括1924年建立的玻色-爱因斯坦分布和1926年建立的费米-狄拉克分布 ,它们分别适应于自旋为整数和半整数的粒子系统。稍后,量子场论也逐渐发展起来了 。1927年 ,狄拉克首先提出将电磁场作为一个具有无穷维自由度的系统进行量子化的方案,以处理原子中光的自发辐射和吸收问题。1929年海森伯和泡利建立了量子场论的普遍形式,奠定了量子电动力学的基础。通过重正化解决了发散困难,并计算各阶的辐射修正,所得的电子磁矩数值与实验值只相差×10-10 ,其准确度在物理学中是空前的 。量子场论还正向统一场论的方向发展,即把电磁相互作用、弱相互作用、强相互作用和引力相互作用统一在一个规范理论中,已取得若干成就的有电弱统一理论、量子色动力学和大统一理论等。“实践是真理的唯一标准”,物理学也同样遵循这一标准。一切假说都必须以实验为基础,必须经受住实验的验证。但物理学也是思辨性很强的科学,从诞生之日起就和哲学建立了不解之缘。无论是伽利略的相对性原理、牛顿运动定律、动量和能量守恒定律 、麦克斯韦方程乃至相对论、量子力学,无不带有强烈的、科学的思辨性。有些科学家例如在19世纪中主编《物理学与化学》杂志的.波根多夫曾经想把思辨性逐出物理学,先后两次以具有思辨性内容为由,拒绝刊登迈尔和亥姆霍兹的论能量守恒的文章,终为后世所诟病。要发现隐藏在实验事实后面的规律,需要深刻的洞察力和丰富的想像力。多少物理学家关注θ-τ之谜 ,唯有华裔美国物理学家李政道和杨振宁,经过缜密的思辨,检查大量文献,发现谜后隐藏着未经实验鉴定的弱相互作用的宇称守恒的假设。而从物理学发展史来看,每一次大综合都促使物理学本身和有关学科的很大发展,而每一次综合既以建立在大量精确的观察、实验事实为基础,也有深刻的思辨内容。因此一般的物理工作者和物理教师,为了更好地应用和传授物理知识,也应从物理学的整个体系出发,理解其中的重要概念和规律。 应用 物理学是广泛应用于生产各部门的一门科学 ,有人曾经说过,优秀的工程师应是一位好物理学家。物理学某些方面的发展,确实是由生产和生活的需要推动的。在前几个世纪中,卡诺因提高蒸汽机的效率而发现热力学第二定律,阿贝为了改进显微镜而建立光学系统理论,开尔文为了更有效地使用大西洋电缆发明了许多灵敏电学仪器;在20世纪内,核物理学、电子学和半导体物理、等离子体物理乃至超声学、水声学、建筑声学、噪声研究等的迅速发展,显然和生产 、生活的需要有关。因此,大力开展应用物理学的研究是十分必要的。另一方面,许多推动社会进步,大大促进生产的物理学成就却肇始于基本理论的探求,例如:法拉第从电的磁效应得到启发而研究磁的电效应,促进电的时代的诞生;麦克斯韦为了完善电磁场理论,预言了电磁波,带来了电子学世纪;X射线、放射性乃至电子 、中子的发现 ,都来自对物质的基本结构的研究。从重视知识、重视人才考虑,尤应注重基础理论的研究。因此为使科学技术达到世界前列,基础理论研究是绝不能忽视的。 展望 21世纪的前夕 ,科学家将从本学科出发考虑百年前景。物理学是否将如前两三个世纪那样,处于领先地位,会有一番争议,但不会再有一位科学家像开尔文那样,断言物理学已接近发展的终端了。能源和矿藏的日渐匮乏,环境的日渐恶化,向物理学提出解决新能源、新的材料加工、新的测试手段的物理原理和技术。对粒子的深层次探索,解决物质的最基本的结构和相互作用,将为人类提供新的认识和改造世界的手段,这需要有新的粒子加速原理,更高能量的加速器和更灵敏、更可靠的探测器。实现受控热核聚变,需要综合等离子体物理、激光物理、超导物理、表面物理、中子物理等方面知识,以解决有关的一系列理论技术问题。总之,随着新的技术革命的深入发展,物理学也将无限延伸。
薛定谔方程(Schrödinger equation)又称薛定谔波动方程(Schrodinger wave equation),是由奥地利物理学家薛定谔提出的量子力学中的一个基本方程,也是量子力学的一个基本假定。
它是将物质波的概念和波动方程相结合建立的二阶偏微分方程,可描述微观粒子的运动,每个微观系统都有一个相应的薛定谔方程式,通过解方程可得到波函数的具体形式以及对应的能量,从而了解微观系统的性质。薛定谔方程表明量子力学中,粒子以概率的方式出现,具有不确定性,宏观尺度下失效可忽略不计。
扩展资料:
在1925年,瑞士苏黎世每两周会举办一场物理学术研讨会。有一次,主办者彼得·德拜邀请薛定谔讲述关于德布罗意的波粒二象性博士论文。那段时期,薛定谔正在研究气体理论,他从阅读爱因斯坦关于玻色-爱因斯坦统计的论述中,接触德布罗意的博士论文,在这方面有很精深的理解。在研讨会里,他将波粒二象性阐述的淋漓尽致,大家都听的津津有味。
德拜指出,既然粒子具有波动性,应该有一种能够正确描述这种量子性质的波动方程。他的意见给予薛定谔极大的启发与鼓舞,他开始寻找这波动方程。检试此方程最简单与基本的方法就是,用此方程来描述氢原子内部束缚电子的物理行为,而必能复制出玻尔模型的理论结果,另外,这方程还必须能解释索末菲模型给出的精细结构。
很快,薛定谔就通过德布罗意论文的相对论性理论,推导出一个相对论性波动方程,他将这方程应用于氢原子,计算出束缚电子的波函数。但很可惜。因为薛定谔没有将电子的自旋纳入考量,所以从这方程推导出的精细结构公式不符合索末菲模型。
他只好将这方程加以修改,除去相对论性部分,并用剩下的非相对论性方程来计算氢原子的谱线。解析这微分方程的工作相当困难,在其好朋友数学家赫尔曼·外尔鼎力相助下,他复制出了与玻尔模型完全相同的答案。因此,他决定暂且不发表相对论性部分,只把非相对论性波动方程与氢原子光谱分析结果,写为一篇论文。1926年,他正式发表了这论文。
这篇论文迅速在量子学术界引起震撼。普朗克表示“他已阅读完毕整篇论文,就像被一个迷语困惑多时,渴慕知道答案的孩童,现在终于听到了解答”。爱因斯坦称赞,这著作的灵感如同泉水般源自一位真正的天才。
爱因斯坦觉得,薛定谔已做出决定性贡献。由于薛定谔所创建的波动力学涉及到众所熟悉的波动概念与数学,而不是矩阵力学中既抽象又陌生的矩阵代数,量子学者都很乐意地开始学习与应用波动力学。自旋的发现者乔治·乌伦贝克惊叹,“薛定谔方程给我们带来极大的解救!”沃尔夫冈·泡利认为,这论文应可算是近期最重要的著作。
薛定谔给出的薛定谔方程能够正确地描述波函数的量子行为。在那时,物理学者尚不清楚如何诠释波函数,薛定谔试图以电荷密度来诠释波函数的绝对值平方,但并不成功。1926年,玻恩提出概率幅的概念,成功地诠释了波函数的物理意义。
但是薛定谔与爱因斯坦观点相同,都不赞同这种统计或概率方法,以及它所伴随的非连续性波函数坍缩。爱因斯坦主张,量子力学是个决定性理论的统计近似。在薛定谔有生的最后一年,写给玻恩的一封信中,他清楚地表示他不接受哥本哈根诠释。
参考资料:百度百科 薛定谔方程
高中物理学史总结物理 必修11. 英国天文学家哈雷根据牛顿的万有引力定律正确地预言了哈雷彗星的 回归。P5 2. 美国气象学家洛伦兹发现,一个复杂系统初始条件的微小差异可能使 结果产生巨大偏差。P5 3. 哥白尼提出日心说。 牛顿和莱布尼茨发明微积分。 爱迪生发明留声机和电灯。 贝尔发明电话。 居里夫人发现镭、钍、钋三种元素的放射性。 爱因斯坦提出狭义相对论和广义相对论。 李政道和杨振宁指出弱相互作用下宇称不守恒。 4. 普朗克,德国物理学家,量子论的奠基人。P30 5. 古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢是由他们的重量决定的。 P45 6. 意大利物理学家和天文学家伽利略通过实验研究自由落体运动,把实 验和逻辑推理结合起来。P47、48 近代力学的创始人。P49 7. 英国科学家胡克发现了胡克定律。P56 8. 亚里士多德认为:必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的 作用,物体就要停止在一个地方。P68 伽利略斜面实验说明:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运 动状态的原因。P68 法国科学家笛卡儿补充完善伽利略观点,指出:除非物体受到力的作 用,物体将永远保持其静止或运动状态。P69 9. 英国科学家牛顿,动力学的奠基者,提出牛顿运动定律。P68 10. 吴健雄,华裔美国物理学家,用实验证实了宇称不守恒,电磁相互作 用与弱相互作用的密切联系。P92 11. 美国 J.韦伯首创用铝棒做 “天线” 接收天体辐射的引力波的方法。 , P92 12. .泰勒等人观测围绕共同质心高速转动的双星, 推测它们在辐射引力 波时失去了能量。P92物理 必修21. 德国天文学家开普勒,研究了丹麦天文学家第谷的星星观测记录。发 表了开普勒行星运动定律。P29 P32 2. 古代天文学家托勒密完善了理论:每个行星都沿着圆运动,这个圆叫 做 “本轮” 同时本轮的圆心又环绕着地球沿一个叫做均轮的大圆运动。 , P31 3. 哥白尼(波兰)发表《天体运行论》 ,预示了地心宇宙论的终结。P31 4. 伽利略发明了望远镜,观测证明了地球不是所有天体运动的中心。P32 5. 第谷·布拉赫的观测结果为哥白尼的学说提供了关键性支持。P32 6. 哈雷预言了哈雷彗星的回归。P33 7. 胡克等人认为,行星绕太阳运动是因为受到了太阳的引力。P33 8. 牛顿在《自然哲学的数学原理》中发表了万有引力定律。P37 9. 英国物理学家卡文迪许比较精确地得出了万有引力常量的数值。P37 10. 剑桥大学的学生亚当斯和法国天文学家勒维耶各自独立计算出海 王星的轨道。 德国的伽勒在勒维护耶语言的位置附近发现了海王 星。P39 11. 法国科学家拉普拉斯指出,对于一个质量为 M 的球状物体,当其 半径 R 不大于 2GM/c2 时, 即是一个黑洞。 P42 英国学者米切尔也提 出过相似的见解。P43 12. 德国天文学家 .贝塞尔根据天狼星移动轨迹,推测有一个看不 见的伴星在围绕天狼星运动,后来的观测证实了他的猜想,这是最早 的白矮星、P47 13. 伽利略的斜面实验显现出能量及其守恒的思想。P51 14. 戴维发现电流的化学效应。 奥斯特发现电流的磁效应。 塞贝克发现温差电现象。 法拉第发现电磁感应现象。 焦耳发现电流的热效应;测定了热功当量的数值。 迈尔表述了能量守恒定律,并计算出热功当量的数值。 亥姆霍兹在理论上概括和总结能量守恒定律。P75 P33、P41、P48。其余已完成。物理 选修3-11. 希腊人泰勒斯发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体的现象。P2 2. 公元一世纪,我国东汉学者王充在《论衡》中写下“顿牟掇芥”一语, 指的是用玳瑁的壳吸引轻小物体。P2 在《论衡》中描述的“司南”使 人们公认最早的磁性定向工具 P80 3. 美国科学家富兰克林命名了正电荷和负电荷。P2 4. 电荷量 e 的数值最早是由美国物理学家密立根测得的。P4 5. 法国学者库仑在前人工作基础上通过实验总结出库仑定律。P6 6. 英国物理学家,化学家法拉第提出:电荷的周围存在着有它产生的电 场,处在电场中的其它电荷受到电场给予的作用力。P10 用电力线(即电场线)和磁力线(即磁场线)形象地描述电场和磁场。 P14 发现了电磁感应现象。P14 7. 麦克斯韦预言了电磁波的存在,并且把光现象与电磁现象统一起来。 P14 8. 范德格拉夫静电加速器。P38 9. 富兰克林发现莱顿瓶放电可使缝衣针磁化。P80 10. 丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。P81 11. 安培 发现,磁体对通电导线有作用力。P81 12. 特斯拉,美国电气工程师,是交变电流进入实用领域的主要推动者。 P84 13. 法国学者安培提出了著名的分子电流假说。P87 14. 洛伦兹,荷兰物理学家,主要贡献是他的电子论。提出了著名的洛伦 兹力公式。P95 15. 美国物理学家 .霍尔观察到霍尔效应。P103 扉页、P80。其余已完成。物理 选修3-21. 奥斯特发现了电流的磁效应。P2 2. 法拉第发现了电磁感应现象。P3 利用电磁感应的原理发明了人类历史 上的第一台发电机——圆盘发电机。P14 3. 物理学家楞次总结出楞次定律。P11 4. 在法拉第、纽曼、韦伯等人工作的基础上,人们总结出法拉第电磁感 应定律。P15 5. 英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发一种电场。P19 已完成。物理 选修3-41. 傅科摆。1851 年,傅科 傅科在巴黎万神殿用长 67m 的单摆演示了地球自 傅科 转的效应,摆的周期超过 16s。 P142. 惠更斯, 数学家。 确定了计算单摆周期的公式。 P16 惠更斯 荷兰物理学家、 1690 年提出了惠更斯原理。 P33 首先提出光的波动说。 P46 3. 多普勒 多普勒效应 P42 世纪 60 年代,麦克斯韦 麦克斯韦预言了电磁波的存在,并认为光也是一种 麦克斯韦 电磁波。 P46 德国科学家赫兹 赫兹用实验证明了电磁波的存在。 P46 5. 爱因斯坦于 20 世纪初提出了光子说, 认为光具有粒子性, 从而解释了 光电效应。P46 6. 荷兰数学家斯涅耳总结出了光的折射定律。 P47 7. 1801 年, 英国物理学见托马斯· 杨成功地观察到了光的干涉现象。 P50 8. 物理学家菲涅耳按照光的波动说深入研究了光的衍射,在论文中提出 了严密地解决衍射问题的数学方法。 泊松按照菲涅耳的理论计算,计算出泊松亮斑的存在。P61~62 9. 物理学家布拉格父子首先研究了晶体对 X 射线的衍射。P63 10.英国生物学家威尔金斯和弗兰克林研究了 DNA 对 X 射线的衍射,美 国生物学家沃森和生物学家克里克根据数据提出了 DNA 的双螺旋结 构模型。P63 11. 法拉第发现电磁感应现象。P77 12.麦克斯韦不仅预言了电磁波的存在,而且揭示了电、磁、光现象在本 质上的统一性,建立了完整的电磁场理论。P78 13. 赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论,在人类历史上首先捕捉到了 电磁波。P79 14. 俄罗斯物理雪见波波夫和意大利青年马可尼各自独立地发明了无线电 报机。P86 15. 英国发明家贝尔德表演了向远处传递活动图像的技术,标志着电视的 诞生P87 16. 物理学家通过实验和天文观测得到结果:不论光源与观察者做怎样的 相对运动,光相对于观察者的速度是一样的。1997 年的麦克耳孙-莫 雷实验是最著名的一个。P9919. 爱因斯坦:提出狭义相对论 P99 和广义相对论 P109。 20. 1941 年, 美国科学家罗西和霍尔在不同高度统计了宇宙线中的μ子数 量,结果与相对论的语言完全一致。P104 21. 荷兰物理学家洛伦兹试图利用物体通过以太时以太的“收缩”来解释 实验结果,并得到相应的公式。P105 22. 法国数学家、 物理学家庞加莱在 1895 年, 首次提出了相对性原理的思 想。1899 年,又进一步提出,对于所有观察者来说,光速都是常数。 还论证了“两个事件历时相等”和“在两地同时发生的两个事件”的 说法是没有意义的。P105 23. 1929 年,美国天文学家哈勃发现,银河系以外的大多数星系都在远离 我们而去,距离越远,离开的速度越大。P111 24. 1964~1965 年,美国贝尔实验室的科学家彭齐亚斯和威尔孙检测到了 微波背景的辐射。P111物理 3-51. 法国科学家笛卡儿最先提出动量具有守恒性。把物体的大小(质量) 与速率的乘积叫做动量。P6 2. 惠更斯明确指出了动量的方向性和守恒性。P6 3. 牛顿把迪卡儿的定义做了修改,用质量与速度的乘积定义动量。P6 4. 卢瑟福猜测,原子中可能还有一种电中性的粒子。P16 德国物理学家博特及其合作者贝克尔用α粒子轰击一系列元素, 产生一 种未知射线,他们认为这是一种γ射线。 法国物理学家约里奥-居里夫妇重复波特和贝克尔的实验,仍旧认为中 性的“铍射线”是一种γ射线。 英国物理学家查德威克发现了中子。P16、P17 5. 苏联科学家齐奥尔科夫斯基提出了多级火箭的概念。P20 6. 迪卡儿主张以 mv 度量运动, 莱布尼兹主张以 mv2 度量运动。 法国科学 家达兰贝尔用他的研究指出,双方实际是从不同的角度描述了运动的 守恒性。P24 7. 德国物理学家维恩在 1896 年,英国物理学家瑞利在 1900 年,分别提 出了辐射强度按波长分布的理论公式。P28 8. 普朗克在 1900 年把能量子引入物理学, 称为新物理学思想的基石之一。 借助能量子的假说,普朗克得出黑体辐射强度按波长分布的公式与实 验相符。P29 9. 1887 年,赫兹在研究电磁波的实验中偶尔发现,接收电路的间隙如果 收到光照,更易长生电火花,这是最早发现的光电效应。P3110. 德国物理学家 P.勒纳德、 英国物理学家 .汤姆孙等相继进行试验研究, 证实了光电效应。P31 11. 爱因斯坦提出了光子理论,爱因斯坦光电效应方程,发现了光电效应 的规律。P33 12. 美国物理学家密立根通过实验检验了爱因斯坦方程式的正确性。P33 13. 1918-1922 年, 美国物理学家康普顿在研究石墨对 X 射线的散射时, 发 现了康普顿效应。他的学生,中国留学生吴有训证实了康普顿效应的 普遍性。P35 14. 1924 年法国巴黎大学的德布罗意提出假设:实物粒子也具有波动性。 P37 15. 1912 年,德国物理学家劳厄提议,利用晶体中排列规则的物质微粒作 为光栅,来检验伦琴射线的波动性,实验获得了成功,证实伦琴射线 就是波长为十分之几纳米的电磁波。P38 16. 1927 年,戴维孙和 .汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射的实验, 证实了电子的波动性。P38 17. 1926 年, 德国物理学家玻恩指出: 虽然不能肯定某个光子落在哪一点, 但由屏上各处明暗不同这个事实可推知,光子落在个点的概率是不一 样的,即光子落在明纹出的概率大,落在暗纹处的概率小。说明,光 是一种概率波。P41 18. N.波尔建立了前期的量子论。P44 1925 年,海森伯等人发展了矩阵力学。P45 1926 年, 薛定谔根据德布罗意的波粒二象性假说建立了波动力学。 P45 薛定谔等人证明矩阵力学与波动力学在数学上是等价的,于是两种理 论融合为量子力学 P45 由于狄拉克等人的进一步发展,量子力学称为逻辑严谨、方法齐备的 崭新理论。P45 19. 1858 年,德国物理学家普吕克尔在实验中观察到了阴极射线。P47 20. 1876 年,德国物理学家戈德斯坦认为管壁上的荧光是由于玻璃受到阴 极发出的某种射线的撞击引起的,并把这种射线命名为阴极射线。P47 21. 英国物理学家 .汤姆孙发现了电子。P49 22. 赫兹实验时,由于管中真空度不高,没有看到阴极射线的偏转,因此 他认为阴极射线不带电。P49 23. 舒斯特在 1890 年,考夫曼在 1897 年测出了阴极射线微粒的比荷。P50 24. 原子结构: 1898 年,汤姆孙提出“西瓜模型” (或“枣糕模型”。P51 ) 1903 年勒纳德在实验中发现较高速度的电子很容易穿透原子,说明原 子不是一个实心球体;后来的α粒子散射实验完全否定了汤姆孙的模 型。 25. 1909 年,英籍物理学家卢瑟福知道学生盖革和马斯顿进行α粒子散射 实验,提出了核式结构模型。P52、P53 26. 1814 年,德国物理学家夫琅和费发现太阳光谱中有许多暗线,今天被 称为夫琅和费线。P54 27. 1885 年,巴耳末对当时已知的,在可见光区的四条谱线作了分析,总 结出这些谱线的波长可用一个公式表示。P55 28. 1913 年,丹麦物理学家 N.波尔提出了自己的原子结构假说:电子的轨 道是量子化的;频率条件,又称辐射条件。P57、P58 29. 1941 年,弗兰克和赫兹利用电子轰击汞原子,证明原子能量的量子化 现象。P6030. 1896 年,法国物理学家贝克勒尔发现,铀和含铀的矿物能发出看不见 的射线,这种射线可以穿透黑纸使照相底板感光。P65 玛丽·居里和皮埃尔·居里发现两种能发出更强射线的新元素钋和镭。 P65 31. 1919 年,卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮原子核,从核中打出了一 种新的粒子,即质子。P66 32. 1895 年末,德国物理学家伦琴发现了 X 射线,即伦琴射线。P68 33. 1912 年,英国物理学家威耳逊发明了威耳逊云室。P74 34. 1928 年德国物理学家盖革和米勒研制了盖革-米勒计数器,又称 G-M 计数器。P75 35. 1934 年, 约里奥-居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷 30 P P7636. 1938 年底,德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在用中子轰击铀 核的实验中发现,生成物中有原子序数为 56 的元素钡。P8337.奥地利物 理学家迈特纳和弗里施对此作出解释,弗里施把此类核反应定名为原子核的裂变。P83 38. 1942 年,费米主持建立了世界上第一个称为“核反应堆”的装置,首 次通过可控制链式反应实现了核能的释放。P85 P84、P93
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