高中课本中常见的物理学史有哪些?一般出现在物理选择题第一题,不算太多见。

必修部分:

首先,力学:

1和1638年,意大利物理学家伽利略在两个新科学的对话中,用科学推理证明了重物体下落的速度和轻物体一样快。两个质量不同的球在比萨斜塔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(即质量大的球下落快是不对的)。

2.1654年,一个轰动的实验——德国马德堡的半球实验;

3.65438-0687年,英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中提出了运动三定律(牛顿运动三定律)。

4.17世纪,伽利略通过一个理想实验指出,一个在水平面上运动的物体,如果没有摩擦力,就会保持这个速度运动;得出力是改变物体运动的原因的结论,推翻了亚里士多德认为力是维持物体运动的原因的观点。

当代法国物理学家笛卡尔进一步指出,如果没有其他原因,运动的物体会以同样的速度继续沿直线运动,既不停止,也不偏离原来的方向。

5.20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦的狭义相对论表明,经典力学不适用于微观粒子和高速运动的物体。

6.从65438年到0638年,伽利略在他的《两种新科学的对话》一书中用观察-假设-数学推理的方法详细研究了抛体运动。

7.人们根据日常观察和经验,提出“地心说”,以古希腊科学家托勒密为代表;波兰天文学家哥白尼提出“日心说”,大胆批驳地心说。

8世纪和17世纪,德国天文学家开普勒提出开普勒三定律;

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精确测量了引力常数。

二、相对论:

13、物理晴空中的两朵乌云:①迈克尔逊-莫雷实验——相对论(高速运动的世界),

②热辐射实验——量子理论(微观世界);

14、19和20世纪之交是物理学的三大发现:X射线的发现、电子的发现和放射性的发现。

在15和1905年,爱因斯坦提出了狭义相对论,它有两个基本原理:

(1)相对性原理——在不同的惯性参考系中,所有的物理定律都是相同的;

(2)光速不变原理——在不同的惯性参考系中,真空中的光速一定是不变的。

16和1900年,德国物理学家普朗克解释了物体的热辐射定律,提出了能量量子假说:当一种物质发射或吸收能量时,能量不是连续的,而是一个拷贝,每个拷贝是最小的能量单位,即能量量子;

17,激光——被誉为20世纪的“世纪之光”;

选修部分:

第三,电磁学:

理科类(选修3-1):

18和1785年,法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷间的相互作用定律,并测出了静电常数k的值。

19和1752年,富兰克林在费城通过风筝实验验证了闪电是一种放电形式,将天电和地电统一起来,发明了避雷针。

20,1837,英国物理学家法拉第首先引入了电场的概念,并提出用电场线来表示电场。

21,1913年,美国物理学家密立根通过油滴实验精确测量了单质电荷e的电荷量,获得了诺贝尔奖。

22、1826德国物理学家欧姆(1787-1854)通过实验得出欧姆定律。

23、1911年,荷兰科学家安德斯发现,当大多数金属的温度下降到一定值时,电阻会突然降到零——超导现象。

24世纪和19世纪,焦耳和冷慈独立发现了电流通过导体时的热效应规律,即焦耳定律。

25,1820,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,这种现象称为电流磁效应。

26.法国物理学家安培发现电流相同的两根平行导线相互吸引,电流相反的导线相互排斥,并总结出判断电流与磁场关系的安培定则(右手螺旋定则)和判断通电导线在磁场中受磁力方向的左手定则。

27、荷兰物理学家洛伦兹提出了运动电荷产生磁场而磁场对运动电荷有作用力(洛伦兹力)的观点。

28.英国物理学家汤姆逊发现了电子,并指出阴极射线是高速运动的电子流。

29.汤姆逊的学生阿斯顿设计的质谱仪可以用来测量带电粒子的质量,分析同位素。

30,1932,美国物理学家洛伦茨发明了回旋加速器,可以在实验室产生大量的高能粒子。

(最大动能只取决于磁场和D盒直径,带电粒子圆周运动的周期与高频电源相同。)

物理X (3-2到3-5):

第三,电磁学:

31,1831年,英国物理学家法拉第发现了磁场产生电流的条件和规律——电磁感应定律。

32.1834年,俄罗斯物理学家冷慈发表了决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了自感现象(电路本身因电流变化而产生感应电动势的现象),荧光灯的工作原理就是其应用之一。

四、散热(可选):

33,1827,英国植物学家布朗发现悬浮在水中的花粉颗粒不停地做着不规则的运动——布朗运动。

34.19世纪中叶,能量守恒定律由德国医生迈耶、英国物理学家乔尔和德国学者亥姆霍兹最终确定。

35.在1850中,克劳修斯提出了热力学第二定律的定性表述:热量不可能从一个低温物体传递到一个高温物体而不产生其他效应,这就是所谓的克劳修斯表述。次年,开尔文提出了另一个表达式:不可能从单一热源获取热量,并在没有其他效应的情况下将其转化为有用功,这一表达式被称为开尔文表达式。

36,1848开尔文提出热力学温标,指出绝对零度是温度的下限。

动词 (verb的缩写)波动理论(可选):

在33世纪和17世纪,荷兰物理学家惠更斯确定了单摆周期公式。周期为2s的单摆称为二摆。

34.1690年,荷兰物理学家惠更斯提出了机械波波动定律——惠更斯原理。

35.奥地利物理学家多普勒(1803-1853)最早发现了由于波源与观察者的相对运动,观察者感受到频率变化的现象——多普勒效应。

36.1864年,英国物理学家麦克斯韦发表论文《电磁场动力学理论》,提出电磁场理论,预言电磁波的存在,指出光是电磁波,奠定了光的电磁理论的基础。

37,1887,德国物理学家赫兹通过实验证实了电磁波的存在,并确定电磁波的传播速度等于光速。

38,1894,意大利人马可尼和俄国人波波夫分别发明了无线电报,开启了无线电通信的新篇章。

39,1800,英国物理学家赫歇尔发现了红外线;

1801年,德国物理学家里特发现了紫外线;

1895年,德国物理学家伦琴发现了X射线(伦琴射线),并为妻子的手拍摄了世界上第一张X射线人体照片。

六、光学(可选):

40年,1621年,荷兰数学家斯奈尔发现了入射角与折射角之间的定律——折射定律。

在41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,法国科学家菲涅耳和泊松计算并实验观测了光的圆板衍射——泊松亮斑。

43、1864、英国物理学家麦克斯韦预言电磁波的存在,指出光是电磁波;

1887年,赫兹证实了电磁波的存在,光就是电磁波。

44、1905、爱因斯坦提出的狭义相对论有两个基本原理:

(1)相对性原理——在不同的惯性参考系中,所有的物理定律都是相同的;

(2)光速不变原理——在不同的惯性参考系中,真空中的光速一定是不变的。

45.爱因斯坦还提出了相对论中的一个重要结论——质能方程。

七、波粒二象性:

46.1900年,德国物理学家普朗克提出电磁波的发射和吸收不是连续的,而是一个接一个的,把物理学带入了量子世界。受其启发,爱因斯坦在1905年提出了光子理论,成功解释了光电效应定律,因此获得了诺贝尔物理学奖。

47,1922,美国物理学家康普顿在研究石墨中电子对X射线的散射时,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电磁辐射光谱,为量子力学的发展奠定了基础。

49,1924,法国物理学家德布罗意大胆预言物理粒子在一定条件下会呈现涨落;

1927年,美国和英国的物理学家获得了电子束在金属晶体上的衍射图样。与光学显微镜相比,电子显微镜受衍射现象的影响要小得多,大大提高了分辨率,质子显微镜具有更高的分辨率本能。

八、原子物理学:

50,1858,德国科学家普里卡发现了一种奇妙的射线——阴极射线(高速电子流)。

51和1906年,英国物理学家汤姆逊发现电子,获得诺贝尔物理学奖。

52、1913、美国物理学家密立根通过油滴实验精确测量了单质电荷e的电荷量,获得了诺贝尔奖。

53,1897,汤姆逊用阴极射线管发现了电子,说明原子是可以分裂的,具有复杂的内部结构,提出了原子的枣饼模型。

54年1909-1911年,英国物理学家卢瑟福及其助手进行了α粒子的散射实验,提出了原子的核结构模型。根据实验结果,估算原子核直径为10 -15m。

55,1885,瑞士中学数学老师巴尔末总结了氢原子光谱的波长定律——巴尔末体系。

56.1913年,丹麦物理学家玻尔首次获得氢原子能级的表达式;

57,1896,法国物理学家贝克雷尔发现了自然辐射现象,表明原子核具有复杂的内部结构。

自然辐射现象:有两种衰变(α,β)和三种射线(α,β,γ),其中γ射线是新核在衰变后处于激发态并跃迁到低能级时辐射出来的。衰变率与原子的物理化学状态无关。

58,1896,在贝克雷尔的建议下,玛丽-居里发现了两种放射性更强的新元素——钋(Po)镭(Ra)。

59、1919、卢瑟福用α粒子轰击氮原子核,首次实现了原子核的人工蜕变,发现了质子。

据预测,原子核中还有另一种粒子——中子。

60,1932,查德威克,卢瑟福的学生,因为发现了α粒子轰击铍原子核时的中子,获得了诺贝尔物理学奖。

61和1934年,约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝箔时,发现了正电子和人造放射性同位素。

62、1939 12、德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼用中子轰击铀核时,铀核发生了分裂。63、1942在费米、西拉德等人的领导下,美国建成了第一座裂变反应堆(由浓缩铀棒、控制棒、慢化剂、水泥保护层等组成。).

64,1952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种可能方式是用强激光产生的高电压照射小型核燃料。

夸克模型是1964年提出的;

65.粒子分为三类:介体——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,如电子和中微子;

强子-参与强相互作用的粒子,如重子(质子、中子、超子)和介子(7)|18

2013-02-23 15:24蓝皮书仪器|三级力学发展史

物理学是研究物质及其行为和运动的科学。它是最早的自然科学之一,如果算上天文学,它可能是最古老的自然科学。最早的物理学著作是古希腊科学家亚里士多德的《物理学》。形成物理学的元素主要来源于对天文学、光学和力学的研究,这些研究通过几何方法整合在一起形成物理学。这些方法形成于古巴和古希腊,当时的代表人物如数学家阿基米德和天文学家托勒密;随后,这些理论被传入阿拉伯世界,并被当时的哈希姆等阿拉伯科学家发展为更具物理性和实验性的传统理论。最后,这些理论被传入西欧,最早研究这些内容的代表学者是罗杰·培根。然而,在当时的西方世界,哲学家们普遍认为这些理论在本质上是技术性的,因此他们普遍没有意识到他们所描述的东西反映了自然界中重要的哲学意义。在古代中国和印度的科学史上,类似的研究数学的方法也在发展。

在这个时代,包含所谓“自然哲学”(也就是物理学)的哲学,关注的是试图在亚里士多德的理论前提下,为自然界中的现象发展出解释手段(而不仅仅是描述性的)的问题。根据亚里士多德和后来的苏格拉底的哲学,物体运动是因为运动是物体的基本自然属性之一。天体的运行轨迹恰好是圆的,因为完美的圆轨道运动被认为是神圣天球中物体运动的固有属性。冲量理论作为惯性和动量概念的原始祖先,也来源于这些哲学传统,并在中世纪由当时的哲学家菲洛普洛斯、伊本·西纳、布里丹等人发展而来。古代中国和印度的体育传统也是高度哲学化的。

力学的历史背景

力学是物理学最原始的分支之一,最原始的力学是静力学。静力学起源于人类文明早期生产劳动中使用的简单机械,如杠杆、滑轮、斜面等。古希腊人从大量的经验中学到了一些与静力学相关的基本概念和原理,如杠杆原理、阿基米德原理等。然而,直到16世纪,资本主义的工业进步才真正开始为西方世界的自然科学研究创造物质条件。特别是在地理大发现时代,航海业兴起,人类在研究观测天文学方面花费了前所未有的努力,其中丹麦天文学家第谷·布拉赫和德国天文学家、数学家约翰尼斯·开普勒是代表人物。对宇宙天体的观测也成为人类进一步研究机械运动的绝佳领域。1609和1619年,开普勒先后发现了开普勒行星运动的三大定律,并总结了他的老师第谷一生的观测数据。

伽利略的动力学

在17世纪的欧洲,自然哲学家逐渐对中世纪经院哲学发起了攻击。他们认为,从力学和天文学研究中抽象出来的数学模型将适合于描述整个宇宙的运动。意大利物理学家、数学家和天文学家伽利略·伽利雷,被誉为“现代自然科学之父”(或按当时地理称为托斯卡纳大公),是这场变革的领军人物。伽利略生活在文艺复兴之后不久的时代,在此之前,达芬奇的物理实验、尼古拉斯·哥白尼的日心说以及弗朗西斯·培根强调实验经验的科学方法论都是促使伽利略深入研究自然科学的重要因素,而哥白尼的日心说直接推动了伽利略尝试用数学描述宇宙中天体的运动。伽利略意识到这个数学描述的哲学价值。他注意到哥白尼对太阳、地球、月球和其他行星运动的研究工作,认为这些当时激进的分析很可能会被用来证明经院哲学家对自然的描述与实际情况不符。伽利略进行了一系列力学实验,阐述了他对运动的看法,包括用斜面实验和自由落体实验反驳亚里士多德关于落体速度与重量成正比的观点,总结出自由落体距离与时间平方的关系,以及著名的斜面理想实验来思考运动。他在1632年出版的《托勒密与哥白尼的对话》一书中提到:“只要斜面继续,球就会继续无限运动并加速,因为这就是运动重量的本质。”这个思想被认为是惯性定律的前身。但真正的惯性概念是笛卡尔在1644年完成的。他明确指出,“除非一个物体受到外界因素的影响,否则它将永远保持静止或运动状态”,“一切运动本质上都是线性的”。

伽利略对天文学最著名的贡献是在1609年改进了折射望远镜,通过它他发现了木星的四颗卫星、太阳黑子和类似月亮的金星相位。伽利略对自然科学的杰出贡献,体现在他对机械实验的兴趣,以及他用数学语言描述物体运动的方法,为后世建立了以实验研究为基础的自然哲学传统。这一传统,连同培根的实验归纳法,深刻影响了后世的一批自然科学家,包括伊万杰斯塔·托里切利、马林·梅森内和布莱斯·帕斯卡、克里斯蒂安·惠更斯、罗伯特·胡克和罗伯特·波义耳。

牛顿三定律和万有引力定律?

[人名]艾萨克·牛顿(英格兰物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家和炼金术士)

1687年,英国物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家艾萨克·牛顿出版了《自然哲学的数学原理》一书,这标志着经典力学体系的正式建立。牛顿在人类历史上第一次用一套普适的基本数学原理——牛顿运动三定律和万有引力定律——来描述宇宙中所有物体的运动。牛顿放弃了物体运动轨迹是自然的想法(比如开普勒认为行星运动轨迹本质上是椭圆的)。相反,他指出,任何现在可以观测到的运动,以及任何未来将要发生的运动,都可以利用它们已知的运动状态、物体质量和外力进行数学推导和计算。

伽利略和笛卡尔对动力学的研究(“地上”力学),开普勒和法国天文学家布莱恩对天文学的研究(“地上”力学),都影响了牛顿对自然科学的研究。(布莱恩曾指出,太阳对行星的作用力应该与距离的平方成反比,尽管他本人并不认为这种作用力真的存在)。1673年,惠更斯独立提出了圆周运动的离心力公式(牛顿在1665年通过数学手段得到了类似的公式),使科学家们能够从当时的开普勒第三定律中大致推导出平方反比定律。罗伯特·胡克、埃德蒙·哈雷等人由此考虑了平方反比力场中物体运动轨道的形状。1684年,哈雷向牛顿提出了这个问题,牛顿随后在一篇长达9页的论文中作出了回答(后来俗称《论运动》)。牛顿在文中讨论了中心平方反比力场中物体的运动,推导出开普勒的行星运动三定律。后来,牛顿发表了他的第二篇论文《论物体的运动》,在论文中他阐述了惯性定律,详细论述了引力与质量成正比、与距离的平方成反比的性质,以及引力在整个宇宙中的普遍性。这些理论最终被总结在牛顿1687年出版的《原理》一书中,牛顿在书中以公理化的形式列出了三个运动定律和推导出的六个推论(推论1和2描述了力的合成和分解以及运动叠加的原理;推论3和4描述了动量守恒定律;推论5和6描述了伽利略的相对论原理)。于是,牛顿统一了“天上的”和“地上的”力学,建立了以运动三定律为基础的力学体系。

牛顿的原理(不包括他的数学方法)引起了欧洲大陆哲学家的争议,他们认为牛顿的理论缺乏对物体运动和引力的形而上学解释,因此是不可接受的。大约从1700年开始,大陆哲学和英国传统哲学的矛盾开始升级,裂痕开始加大,这主要根源于牛顿和莱布尼茨的追随者之间关于谁最先发展了微积分的口水战。起初,莱布尼茨的理论在欧洲大陆占了上风(在当时的欧洲,除了英国,其他地方主要使用莱布尼茨的微积分符号),而牛顿本人也为缺乏一种对引力的哲学解释而苦恼,但他在笔记中坚持认为,引力的实在性不需要添加任何东西就可以推断出来。18世纪以后,中国大陆的自然哲学家逐渐接受了牛顿的观点,开始放弃本体论的形而上学解释,转而用数学来描述运动。

牛顿的绝对时空观?

牛顿的理论体系是基于他对绝对时间和绝对空间的假设。牛顿对时间和空间有如下理解:

“绝对的、真实的、数学的时间本身正在消逝,并且由于它的性质,它正在均匀地消逝,与任何外部事物无关。”

“绝对空间,就其本质而言,与外界的任何事物都无关,总是一成不变,一动不动。”

——牛顿《自然哲学的数学原理》

牛顿从绝对时空的假设出发,进一步定义了“绝对运动”和“绝对静止”的概念。为了证明绝对运动的存在,牛顿还在1689年构思了一个理想实验,即著名的水桶实验。在水桶实验中,装满水的水桶起初是保持静止的。当它开始旋转时,桶内的水起初保持静止,但随后会随着桶一起旋转,所以可以看到水逐渐离开其中心,沿着桶壁上升,形成凹形,直到最后与桶的转速重合,水面相对静止。牛顿认为水面的上升表明了水离开旋转轴的趋势,这种趋势不依赖于水相对于周围物体的任何运动。牛顿的绝对时空观,作为他理论体系的基本假设,在接下来的两百年里受到质疑。尤其是19世纪末,奥地利物理学家恩斯特·马赫在《机械史评论》中尖锐地批评了牛顿的绝对时空观。批评