近代物理学史
近现代物理学简史(图文版)
物理学的最全科普环球物理20191019STUD备注：本文由“中科院物理所”（ID：cas-iop）整理采编，由“撕蛋”完成学术文献、原理模型、视频资料、动态展示等信息整理。
在此，特别鸣谢。
“唯有宇宙和人类的愚蠢是永恒的”这是关于物理学的最强科普（完整版）本文素材主要摘录自加来道雄的《Hypersapce》和丘成桐的《The Shape of Inner Space》。
凭籍本文，回顾一下两百年来的科学史，看看那些代表着人类最高心智的数学家、物理学家们前仆后继探究宇宙本源的奇妙历程，并向他们致以最崇高的敬意！《Hypersapce》和《The Shape of Inner Space》这是一部壮丽的物理史诗，这是一串光耀后世的姓名。
他们是：牛顿，高斯，黎曼，麦克斯韦尔，爱因斯坦，杨振宁，罗摩奴詹，霍金，维藤……（且慢，最近十年，我们只能在娱乐版看到的杨老师，居然可以和那些大师比肩吗？可以的！以杨老师和他的学生命名的杨－米场，即所谓标准模型，成功地解释、整合了四种自然力中的三种）第五届索尔维会议合影后排左起：A.皮卡尔德，E.亨利厄特，P.埃伦费斯特，Ed.赫尔岑，Th.顿德尔（德康德），E.薛定谔，E.费尔夏费尔德，W.泡利，W.海森堡，R.H.否勒，L.布里渊中排左起：P.德拜，M.克努森，W.L.布拉格，H.A.克莱默，P.A.M狄拉克，A.H.康普顿，L.德布罗意，M.波恩，N.玻尔前排左起：I.朗缪尔，M.普朗克，居里夫人，H.A.洛伦兹，A.爱因斯坦，P.朗之万，Ch.E.古伊，C.T.R.威尔逊，O.W.里查逊上世纪初，一位比利时的实业家欧内斯特·索尔维创立了索尔维会议。
1911年，第一届索尔维会议在比利时布鲁塞尔召开，以后每3年举行一届。
1927年10月，第五届索尔维会议召开，因为发轫于这次会议的A.爱因斯坦与N.玻尔两人的大辩论，这次索尔维会议被冠之以“最著名”的称号。
那么，这些智慧的头脑到底有多智慧？我们普遍接受这样一个结论，即我们现存的这个宇宙起源于一次大爆炸，英文叫做“Big Bang！”1STUD备注1：在当今的科学界，支持大爆炸理论是压倒性的共识,然而在二十世纪二十至三十年代，几乎每一个主流宇宙学家都更喜欢稳恒态理论，还有很多人指责说大爆炸理论提出的宇宙在时间上的开端是将宗教概念引入了物理学中。
高考物理近代史知识点总结
高考物理近代史知识点总结近代物理史是研究物理学在近代发展中的历史和演变过程的一门学科。
它包括了自牛顿力学的诞生开始，到相对论和量子力学的奠基，直至现代物理学的形成。
了解近代物理史对于高考物理考试是非常重要的，因为它能够帮助我们理解现代物理学的基本原理和发展脉络。
本文将为大家总结一些高考物理考试中常见的近代史知识点。
1. 牛顿力学的诞生牛顿力学是近代最早也是最重要的物理学分支之一。
1642年，牛顿出生在英国的一个农村家庭中。
他在1667年发表了《自然哲学的数学原理》，奠定了现代力学的基础。
牛顿的三大定律成为了力学研究的基础：惯性定律、加速度定律和作用力与反作用力定律。
2. 法拉第电磁感应定律迈克尔·法拉第是19世纪初英国的一位物理学家。
他在1831年提出了电磁感应定律，即当导体在磁场中运动或磁场变化时，会产生感应电流。
法拉第电磁感应定律是电磁学的基本定律之一，也是电磁感应现象的核心。
它的发现对于电磁能量的转换和利用具有重要的意义。
3. 波尔的量子理论尼尔斯·波尔是20世纪初丹麦的一位物理学家。
他在1913年提出了量子理论，揭示了原子结构和原子光谱的奥秘。
波尔的量子理论对于解释电子能级、光谱线和电子跃迁具有重要的作用，为量子力学的发展奠定了基础。
4. 狭义相对论爱因斯坦的狭义相对论是20世纪物理学的一大突破。
1905年，爱因斯坦发表了相对论的论文，提出了相对论的基本原理。
狭义相对论包括了两个重要的原理：相对性原理和光速不变原理。
它解决了牛顿力学无法解释的时空结构、光速不变等问题，对于粒子高速运动和重力场的研究具有重要意义。
5. 普朗克的量子假设马克斯·普朗克是20世纪早期的一位德国物理学家。
他在1900年提出了普朗克的量子假设，揭示了黑体辐射的规律。
根据普朗克的假设，辐射的能量是离散的，而不是连续的。
这一假设对于量子力学和能量的量子化有着重要的影响。
以上只是近代物理史中的一部分知识点，每一个知识点都有其独特的价值和意义。
关于近代物理学史的论文
关于近代物理学史的论文物理学发展史不仅具有科学理论的育人功能，还具有更为深刻的人文理念教育功能。
下面是店铺给大家推荐的关于近代物理学史的论文，希望大家喜欢!关于近代物理学史的论文篇一《浅谈新课标下物理学史的优点》摘要：传授知识的同时，揭示知识产生的背景和原始动力。
努力给学生营造一个研究和发现知识的氛围，引导学生去亲历物理概念的“生长”过程，去探究物理规律的发现和体验物理问题的解决过程，无形中变学生为被动的接受者到主动的参与者和实践者。
以授课内容为主，物理史为辅。
通过二者的有机结合与设计，力争使学生爱学，会学，并从中领略大师的科学思维方法。
关键词;新课标;物理学史;优点中图分类号：G423.07随着新课程改革的不断深入，传统的教学理念日益显示出它的局限性。
如：上课老师讲，学生听;老师推结论，学生记结果……这些显然不适应新课程教育。
特别在物理教学中，一些定律、结论的推导的方式必然有所转变才能与当前新课程改革相适应。
新课程非常重视课程实施过程，强调学生探索新知识的经历与思考，获得新知识的感悟与体验，为学生综合素质的提高、人格的整合与发展，提供更大的时空。
而物理学史是研究人类认识自然界中的各种物理形态的发展史，它揭示了物理学发生、发展的规律。
物理学家的成长道路，对待困难和逆境的态度，他们坚持不懈，顽强拼搏的毅力，他们敏锐的观察力和创造力，他们的研究方法，他们对名誉、地位的看法，他们对祖国的热爱，这些都是新课改下的主导思想。
因此，在新课改下物理教学中进行物理学史的教学，有着非常重要的作用。
一、通过物理学史有助于激发学生学习物理的兴趣，培养良好的学习习惯。
只有当学生对学习有了兴趣，才能表现出学习的自觉性、主动性，才能在学习中发扬开拓和探索精神，以顽强毅力去克服学习中遇到的困难。
这就要求我们在教学中，通过对物理学史的回顾，使学生对新物理知识的来源有了一种神秘感，迫切地想了解它的过程。
同时回顾当时的物理背景，使学生有种身临其境的感觉，使学生自觉地想到要是自己当时会怎么做?这样能起到很好的引课作用。
高中物理近代物理学史
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、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。
4.17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。
5、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。
6、17世纪，德国天文学家开普勒提出开普勒三大定律；7、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；8、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。
波动学（3-4选做）：9、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。
10、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。
11、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。
近代物理发展史
近代物理发展史
近代物理学的发展可以追溯到17世纪，物理学开始向实践和实验方向转化。
在这一时期，英国科学家牛顿发明了微积分并提出了万有引力定律，这个理论解释了天体的运动规律，成为了最早的物理学定律之一。
牛顿的力学模型也被广泛应用于机械工程和航空技术中。
到了18世纪，欧拉、拉格朗日和哈密顿等数学家提出了描述物理系统时所使用的不同数学形式，即欧拉-拉格朗日方程和哈密顿方程。
这些方程式更为抽象，但可以用于研究更加复杂的物理系统。
到了19世纪初，电磁学开始蓬勃发展。
法拉第、麦克斯韦等科学家提出了关于电磁感应和电磁波的理论，这些理论推动了电力和通讯技术的发展。
同时，热力学也开始发展。
卡诺提出了理论热机的概念，克劳修斯提出了热力学第二定律，这些理论奠定了热力学的基础，它们的应用改变了现代工业和交通方式。
近代以来世界的科学发展历程
近代以来世界的科学发展历程考点提示近代科学技术（1）经典力学、相对论、量子论（2）进化论（3）蒸汽机的发明和电气技术的应用知识清单知识梳理一、物理学的重大进展（一）近代自然科学产生的背景经济基础——资本主义经济发展，生产经验的积累。
思想准备——文艺复兴、宗教改革、启蒙运动解放了思想。
个人因素——科学家具有科学精神。
（二）经典力学1、伽利略——意大利文艺复兴后期伟大的天文学家、物理学家。
（1）主张：为了解自然界，必须进行系统地观察和实验。
（2）通过实验证实，外力并不是维持运动状态的原因，只是改变运动状态的原因。
（3）通过实验，发现了自由落体定律等物理学定律，大大改变了古希腊哲学家亚里士多德以来有关运动的观念。
（4）开创了以实验事实为依据并具有严密逻辑体系的近代科学，为牛顿经典力学的创立和发展奠定了基础，被誉为近代科学之父。
2、牛顿——17世纪英格兰伟大的物理学家、数学家、天文学家、自然哲学家。
（1）牛顿在其经典著作《自然哲学的数学原理》一书中，提出了物体运动三大定律和万有引力定律。
把地球上的物体运动和天体运动概括到同一理论之中，形成了一个以实验为基础、以数学为表达形式的牛顿力学体系，即经典力学体系。
（2）牛顿经典力学体系对解释和预见物理现象，具有决定性意义。
海王星的发现是证明牛顿力学和万有引力定律有效性的最成功的范例。
（3）数学方面，牛顿是微积分的发明者之一。
另外牛顿还发现了太阳光的光谱，发明了反射式望远镜等。
（三）相对论的创立：1、背景：19世纪，随着物理学研究的进展，经典力学无法解释研究中遇到的新问题。
20世纪初，德国物理学家爱因斯坦提出相对论。
2、内容：包括狭义相对论和广义相对论。
狭义相对论——物体运动时，质量随着物体运动速度增大而增加，同时空间和时间也会随着物体运动速度的变化而变化，即会发生尺缩效应和钟慢效应。
广义相对论——空间和时间的性质不仅取决于物质的运动情况，也取决于物质本身的分布状态。
关于近代物理学史的论文（2）
关于近代物理学史的论文(2)关于近代物理学史的论文篇二《如何发挥物理学史的人文教育功能》摘要：物理科学从产生到发展，一刻也没脱离社会的影响，反过来，物理科学也一直对社会发生着作用。
这就使物理学发展史不仅具有科学理论的育人功能，还具有更为深刻的人文理念教育功能。
关键词：物理学史;人文教育一、物理学史对学生辩证唯物主义世界观的教育标志着严格意义上的科学诞生的经典物理，是在冲破了宗教神学的桎梏，并以西方文化的逻辑化传统和实验验证思想取代了纯粹的思辨之后才建立起来的。
从此以后在物理科学的每一次重大发展，总是与人类的思想观念相互作用、相互影响、紧密地联系在一起。
这就使物理科学理论不可避免的体现某种自然观、社会观、科学精神和人文精神。
案例：光的本质波粒二象性理论及其发展史就是培养学生辩证思想的极生动的素材。
千百年来人类探索光的本性，到十七世纪形成了微粒说和波动说这两种对立的学说。
由于具有崇高威望的牛顿支持微粒说，加上波动说本身的不完善和找不到强有力的实验依据，使以后的一百多年时间里一直由微粒说占据统治地位。
直到杨氏双缝干涉实验的成功;惠更斯波动理论的建立，法拉第发现偏振光的振动而在磁场中发现旋转而揭示了光和电的内在联系;麦克斯韦建立电磁理论提出光的电磁说，赫兹用实验证实了电磁波的存在，把光的波动说发展到空前完善的地步，光的微粒说被逼进了死路。
恰恰是在把光的波动说推向顶峰的赫兹实验中，意外地发现了光电效应现象。
进一步研究发现，波动说在光电效应规律中遇到了无法逾越的障碍。
微粒说又抬头了，事物走向了反面。
这时，爱因斯坦运用普朗克的原始的量子理论提出了光子说，解释了光电效应规律，并进一步科学地把光的微粒说和波动说归纳总结为对立统一的波粒二象性。
波粒二象性理论的发展过程是一个辩证的否定过程。
光的波粒二象性同时对微粒说和波动说作了辩证的否定。
它肯定了光有波动性和粒子性，又否定了波动性和粒子性的根本对立，波粒二象性理论正是在辩证的否定中得到了发展，其中有量的积累，有质的转变，旧理论的危机又孕育着新理论的诞生，科学不断发展到新的高度。
近代物理学史高考总结
近代物理学史高考总结
1. 光学：牛顿光学实验和杨氏干涉实验证明了光的波动性，赫兹的电磁波首次将电磁力与光的波动联系起来。
爱因斯坦的相对论和光量子假设解释了光电效应和康普顿散射现象。
2. 热学：卡诺等科学家研究了热力学第一和第二定律，形成了热力学理论。
后来麦克斯韦的分子运动论进一步加深了人们对热学原理的理解。
3. 电学：法拉第、安培、欧姆等科学家的研究让人们对电的基本规律有了更深入的认识。
麦克斯韦的电磁理论奠定了电学和电磁学的基础。
4. 物态变化：居里夫妇研究了放射性衰变和发现了放射性元素，朗缪尔等人对晶体的对称性理论进行了研究，热力学和统计物理学的发展支持了这些创新。
5. 原子核物理：拉夫学派提出了原子的核心结构和量子力学，卢瑟福提出了原子核和探究了放射性元素的物理性质，同时玻尔还研究了原子的结构和光谱现象。
总之，近代物理学史伴随着科学家们对自然世界的不断探索和思考，不断推动着物理学的研究和发展。
中国近代物理学史
史理
目 录
01. 物理学在中国的发展 02. 近代物理学在中国的发展 03. 中国近代物理学的重要事件
物理学在中国的发展
说起我国古代物理学，你们觉得谁最具代表性？
1.1古代物理学的萌芽
古代天文学：观测天象，制定历法 古代力学：研究物体的运动和力 古代光学：研究光的性质和现象 古代声学：研究声音的产生和传播 古代热学：研究热现象和热力学定律 古代电磁学：研究电现象和磁现象
04
1930年代， 中国物理学教 育受到抗日战 争的影响，但 仍然取得了一 定的成就
05
1940年代， 中国物理学教 育在艰苦的条 件下继续发展， 为新中国培养 了一批优秀的 物理学家
谢 谢
2.3物理学教育的普及
01 清末民初：物理学教
育开始传入中国，主
要通过教会学校进行
02 民国时期：物理学教
育逐渐普及，开设了
专门的物理学课程
03 抗日战争时期：物理 学教育受到严重影响， 但部分高校仍坚持办 学
04
新中国成立后：物理学教
育得到迅速发展，建立了
一批高水平的物理学院系
中国近代物理学的重 要事件
●23. 黄昆在固体物理学领域，特别是晶格动力学方面进行了开拓性工作。
3.2 近代物理学教育的发展
01
19世纪末， 清政府开始 引进西方物 理学教育
02
20世纪初， 中国物理学 教育开始起 步，建立了 一批物理学 院系
03
1920年代， 中国物理学教 育得到了快速 发展，培养了 一批优秀的物 理学家
1.2中国古代物理学家的贡献
墨子
1.2中国古代物理学家的贡献
沈括
1.2中国古代
近代物理史高中
近代物理史高中近代物理史是高中物理课程的重要内容之一。
它涵盖了从17世纪末到20世纪初的物理学发展历程。
近代物理史的学习，旨在让学生了解革命性的物理学理论和实验发现，以及这些发现对人类社会的影响。
近代物理史的起点可以追溯到牛顿的力学理论。
在17世纪末，牛顿提出了三大运动定律，建立了经典力学的基础。
这个理论框架解释了物体的运动规律，并且在很长一段时间内被广泛应用。
然而，随着科学的进步，人们开始发现一些无法用经典力学解释的现象。
这引发了一系列的研究，最终导致了相对论和量子力学的建立。
爱因斯坦的相对论是近代物理史中的一大里程碑。
他在1905年提出了狭义相对论，从而颠覆了牛顿的经典力学观念。
相对论指出，时间和空间是相互关联的，物质和能量之间也存在等效性。
这些理论不仅改变了人们对时空和物质的理解，也为后来的科学研究提供了新的方向。
与此同时，量子力学的建立也是近代物理史的重要组成部分。
量子力学提出了微观世界的规律，解释了原子和分子的性质。
通过研究粒子的行为和性质，量子力学为科学家提供了一种全新的思维方式。
这一理论不仅解释了许多实验现象，还推动了现代技术的发展，如激光、半导体等。
除了相对论和量子力学，近代物理史还包括了许多其他重要的发现和理论，如电磁理论、热力学、原子物理等。
这些知识点的学习，旨在让学生了解物理学的发展历程，培养他们的科学思维和探索精神。
在高中物理课程中，学生将通过学习近代物理史，了解科学家们的思考方式和探索过程。
他们将研究历史实验和理论，分析其背后的原理和科学方法。
通过这些学习，学生将能够理解物理学的本质和价值，培养对科学的兴趣和热情。
总之，近代物理史是高中物理课程中不可或缺的一部分。
通过学习近代物理史，学生将了解物理学的发展历程，掌握科学思维和实验方法。
这将为他们在未来的学术和职业生涯中打下坚实的基础。
物理学大事年表
物理学史物理学大事年表(一)约公元前6世纪，泰勒斯(Thales，公元前624?--546)记述了摩擦后的琥珀吸引轻小物体和磁石吸铁的现象。
公元前6世纪，《管子》中总结和声规律。
阐述标准调音频率，具体记载三分损益法。
约公元前5世纪，《考工记》中记述了滚动摩擦、斜面运动、惯性浮力等现象。
公元前5世纪，德谟克利特(Democritus，公元前460?--370?)提出万物由原子组成。
公元前400年，墨翟(公元前478?--前392?)在《墨经》中记载并论述了杠杆、滑轮、平衡、斜面、小孔成像及光色与温度的关系。
公元前4世纪，亚里士多德(Aristotle，前384--前322)在其所著《物理学》中总结了若干观察到的事实和实际的经验。
他的自然哲学支配西方近2000年。
公元前3世纪，欧几里得(Euclid，前330?--前260?)论述光的直线传播和反射定律。
公元前3世纪，阿基米德(Archimedes，前287?--前212)发明许多机械，包括阿基米德螺旋；发现杠杆原理和浮力定律；研究过重心。
公元前3世纪，古书《韩非子》记载有司南；《吕氏春秋》记有慈石召铁。
公元前2世纪，刘安《前179--前122》著《准南子》，记载用冰作透镜，用反射镜作潜望镜，还提到人造磁铁和磁极斥力等。
1世纪，古书《汉书》记载尖端放电、避雷知识和有关的装置。
王充(27--97)著《论衡》，记载有关力学、热学、声学、磁学等方面的物理知识。
希龙(Heron，62--150)创制蒸汽旋转器，是利用蒸汔动力的最早尝试，他还制造过虹吸管。
2世纪，托勒密(C.Ptolemaeus，100?--170?)发现大气折射。
张衡(78--139)创制地动仪，可以测报地震方位，创制浑天仪。
王符(85--162)著《潜夫论》分析人眼的作用。
5世纪，祖冲之(429--500)，改造指南车，精确推算л值，在天文学上精确编制《大明历》。
8世纪，王冰(唐代人)记载并探讨了大气压力现象。
第一课近代物理学的奠基人和革命者
B A．绝大多数人盲目欢迎爱因斯坦 B．相对论有悖于人们的常理 C．经典物理与人们的日常生活很近 D．科学家与艺术家一样受人尊敬
第33页，此课件共35页哦
5．2009年10月诺贝尔物理学奖授予了华裔科学家高锟。
下列有关近现代物理学的说法正确的有(
)D
①伽利略发现了万有引力定律
家是（ C）
A．牛顿 B．达尔文 C．爱因斯坦
D．普朗克
第31页，此课件共35页哦
3.2009年，在诺贝尔奖各奖项即将揭晓之际，诺贝尔基金会 评出了诺贝尔奖百余年历史上“最受尊崇的”三位获奖者。
其中之一是1921年物理学奖得主阿尔伯特·爱因斯坦。“爱
因斯坦是一个造物者！”这是著名华裔物理学家、诺贝尔奖
他观测到月球表面凹凸不平，并绘制了第一幅月面图。
天文学方面：自制望远镜，证明了哥白尼的“日心说” 的正确性。
第9页，此课件共35页哦
哥白尼提出太阳中心说从根本上动摇了宗教神学的理论基础
第10页，此课件共35页哦
归纳总结：牛顿力学体系
形成条件
前人的基础（伽利略、笛卡尔等）；
注重试验；
主要内容
牛顿运动的三定律（惯性、加速度、作用力和 反作用力定律）、万有引力定律
1905年，爱因斯坦利用量子理论成功地解释了光电效应，指出光具有波 粒二象性；
1923年，德布罗意提出了物质波理论，认为微观粒子具有波动性 ；
量子论确实深奥难懂，甚至连量子论奠基人之一的玻尔都说：“ 如果谁不为量子论而感到困惑，那他就是没有理解量子论。”
第17页，此课件共35页哦
三、爱因斯坦的“时空”
我之所以能比别人
看得远些，是因为我站
高三物理近代物理发展史课件
高三物理近代物理发展史课件一、引言近代物理是指从17世纪末开始，到现代物理学建立的一段时间内的物理学发展史。
这一时期，物理学经历了极为重要的革命性变革，推动了人类对自然规律的更深入认识和理解。
本文将介绍高三物理近代物理发展史的相关内容，并通过课件的形式，帮助学生更好地理解。
二、牛顿力学的建立近代物理的起点可以追溯到牛顿力学的建立。
牛顿通过数学方法研究力的作用规律，提出了万有引力定律和运动定律，奠定了经典力学的基础。
在课件中，我们将通过图示和公式的呈现，帮助学生理解牛顿力学的基本原理。
三、光的波动理论在17世纪末20世纪初的时间段里，光的波动理论逐渐得到了确认。
众多科学家如惠更斯、杨氏等提出了光是一种波动的说法，并通过实验证据加以证明。
课件中，我们将介绍光的波动性质的实验和相关理论，帮助学生理解光的波动理论以及波动光学的基本概念。
四、相对论的提出爱因斯坦的相对论是近代物理另一个重要的里程碑。
1905年，爱因斯坦提出了狭义相对论，进一步发展了物理学的基本原理。
相对论对于描述高速运动物体的性质以及质能转换关系有着重要的应用。
在课件中，我们将通过图像以及简单的公式表达，帮助学生理解相对论的基本概念和相关推论。
五、量子力学的诞生20世纪初，量子力学的诞生引起了物理学界的广泛关注。
爱因斯坦、普朗克等科学家的贡献使得我们对微观世界的认识发生了翻天覆地的变化。
通过引入量子概念，量子力学能够更好地解释微观粒子的性质。
在课件中，我们将通过图表和简单理论，帮助学生探索量子力学的基本原理和一些经典实例。
六、粒子加速器与粒子物理学研究粒子加速器的出现，使得科学家们能够更深入地研究微观世界。
通过高能的粒子对撞，我们能够观察到更多的基本粒子，并进一步揭示自然界的奥秘。
在课件中，我们将介绍粒子加速器的原理和一些重要的实验发现，帮助学生理解粒子物理学的研究方法和成果。
七、大爆炸模型与宇宙学宇宙学是近代物理的又一个重要领域。
通过观测和理论研究，科学家们提出了宇宙大爆炸模型，解释了宇宙起源和演化的过程。
近现代物理学的发展史
近现代物理学的发展史对学科的发展脉络进行梳理有助于了解其现状，展望其未来。
物理学的历史很长，不能样样都谈到，仅从牛顿开始，牛顿以前的很多先驱性的工作只好从略了。
20世纪前物理学的三大综合17世纪至19世纪，物理学经历了三次大的综合。
牛顿力学体系的建立标志着物理学的首次综合，第二次综合是麦克斯韦的电磁理论的建立，第三次则是以热力学两大定律确立并发展出相应的统计理论为标志。
第一次综合——牛顿力学17世纪，牛顿力学构成了完整的体系。
可以说，这是物理学第一次伟大的综合。
牛顿将天上行星的运动与地球上苹果下坠等现象概括到一个规律里面去了，建立了所谓的经典力学。
至于苹果下坠启发了牛顿的故事究竟有无历史根据，那是另一回事，但它说明了人们对于形象思维的偏爱。
牛顿力学的建立牛顿实际上建立了两个定律，一个是运动定律，一个是万有引力定律。
运动定律描述在力作用下物体是怎么运动的；万有引力定律则描述物体之间的基本相互作用。
牛顿将两个定律结合起来运用，因为行星的运动或者地球上的抛物体运动都受到万有引力的影响。
牛顿从物理上把这两个重要的力学规律总结出来的同时，也发展了数学，成为微积分的发明人。
他用微积分、微分方程来解决力学问题。
由运动定律建立的运动方程，可以用数学方法把它具体解出来，这体现了牛顿力学的威力——能够解决实际问题。
比如，如果要计算行星运行的轨道，可以按照牛顿所给出的物理思想和数学方法，求解运动方程就行了。
根据现在轨道上行星的位置，可以倒推千百年前或预计千百年后的位置。
海王星的发现就充分体现了这一点。
当时，人们发现天王星的轨道偏离了牛顿定律的预期，问题出在哪里呢？后来发现，在天王星轨道外面还有一颗行星，它对天王星产生影响，导致天王星的轨道偏离了预期的轨道。
进而人们用牛顿力学估计出这个行星的位置，并在预计的位置附近发现了这颗行星——海王星。
这表明，牛顿定律是很成功的。
按照牛顿定律写出运动方程，若已知初始条件——物体的位置和速度，就可以求出以后任何时刻物体的位置和速度。
物理简史重点归纳总结
物理简史重点归纳总结物理学是一门探索自然界规律的基础科学，其发展历史可以追溯到古希腊时期。
在过去的几千年里，人类通过观察、实验和数学推理，逐渐建立了物理学的基本理论和原则。
本文将对物理简史的重点内容进行归纳总结。
1. 古希腊时期古希腊时期是物理学发展的起点，许多重要的思想家和科学家在这一时期做出了贡献。
毕达哥拉斯、阿基米德和亚里士多德等人的观念和理论奠定了物理学的基础。
他们探讨了一些基本的力学和光学问题，尽管其理论还不完善。
2. 近代物理学的诞生近代物理学的诞生可以追溯到16世纪。
伽利略通过对物体自由落体运动的研究，提出了“等时间下落”的观念，并建立了运动学的基础。
随后，牛顿在17世纪的《自然哲学的数学原理》中提出了经典力学的三大定律，为力学奠定了牢固的数学基础。
3. 电磁学的发展19世纪是电磁学快速发展的时期。
法拉第的电磁感应定律和麦克斯韦方程组成为电磁学的理论基础，揭示了电磁波的存在和传播。
与此同时，法拉第、安培和欧姆等学者对电路、磁场和电阻做出了重要贡献。
4. 相对论和量子力学的理论革命20世纪初，爱因斯坦提出了狭义相对论和广义相对论的理论，重新界定了时间、空间和引力的概念。
狭义相对论将光速确定为宇宙中的最大速度，并揭示了质能关系（E=mc²）。
量子力学的发展是另一场理论革命，揭示了微观世界的奇特现象，如波粒二象性、不确定性原理等。
5. 粒子物理学的进展20世纪后半叶，随着科技发展和加速器的建设，人们发现了更多基本粒子。
标准模型成为解释粒子物理学的基础理论，它包含了夸克、轻子和介子等基本粒子，以及电弱相互作用和强相互作用等基本力。
总结起来，物理简史是人类对自然规律的探索历程。
从古希腊的哲学思辨到近代物理学的数学化，以及相对论和量子力学的理论革命，物理学的发展不断推动着人类对世界的认识。
随着技术和仪器的进步，粒子物理学成为当代物理学的前沿领域，推动着对于物质最基础结构的研究。
虽然物理学所涉及的领域广泛且复杂，但通过对物理学发展历史的归纳和总结，我们可以更好地了解物理学的核心概念和基本原理，从而更好地理解和应用物理学在现实生活和工程技术中的作用。
近代物理学史
• W·H·布拉格、W·L·布拉格（英国）因用X 射线对晶体结构的研究共同获得了1915 年诺贝尔物理学奖
• 实验4-2 微波布拉格衍射
贝克勒尔
居里夫妇
（Antoine Henri Becquerel ,1852 -1908）
• 由伽利略(1564—1642)和牛顿(1642—1727)等人 于17世纪创立的经典物理学，经过18世纪在各 个基础部门的拓展到19世纪得到了全面、系统 和迅速的发展达到了它辉煌的顶峰。到19世纪 末，已建成了一个包括力、热、声、光、电诸 学科在内的、宏伟完整的理论体系。特别是它 的三大支柱——经典力学、经典电动力学、经 典热力学和统计力学——已臻于成熟和完善， 不仅在理论的表述和结构上已十分严谨和完美， 而且它们所蕴涵的十分明晰和深刻的物理学基 本观念，对人类的科学认识也产生了深远的影 响
• 计算机的基本技术，计算机的仿真技术，计算机 的数值计算技术
历史回顾（VII）
• 实验5-4 计算机系统结构原理及组装调试 实验
• 实验5-1 计算机虚拟仿真物理实验 • 实验5-2 计算机数值模拟实验（混沌系统
模型的一个例子）
一、经典物理学的成就和基本观念
• （一）经典力学和机械决定论 • （二）热力学与能量和熵 • （三）经典电动力学和“以太”说 • （四）经典物理学的完成和局限
近代物理学史
历史回顾（I）
• 1900年普朗克量子论 • 1905年爱因斯坦相对论 • 开辟了现代物理学的新纪元 • 研究范围在空间尺度上从亚核世界到整
个字宙，在时间尺度上从小于10-21秒到 宇宙年龄
历史回顾（II）
• —百多年前创立的麦克斯韦电磁场理论为无线电、 电视、雷达的技术发明和庞大的工业电力网络以及 现代通汛系统的建立奠定了理沦基础
近代物理发展史
近代物理发展史第一章：科学革命与经典力学的确立在16世纪末至17世纪初，科学革命在欧洲兴起，这一时期被广泛认为是近代物理学的起点。
科学革命的核心在于对自然界进行系统的观察和实验，并试图通过数学模型来解释自然现象。
在这一时期，伽利略·伽利莱和艾萨克·牛顿是两位最为重要的物理学家。
伽利略通过实验和观察，提出了自由落体定律和惯性定律，这些定律奠定了动力学的基础。
牛顿则在其著作《自然哲学的数学原理》中，系统地阐述了万有引力定律和三大运动定律，这些定律构成了经典力学的核心。
第二章：电磁学的诞生与发展18世纪末至19世纪初，电磁学开始兴起。
这一时期的代表人物包括汉斯·克里斯蒂安·奥斯特、安德烈玛丽·安培和迈克尔·法拉第。
奥斯特发现了电流能够产生磁场，安培提出了安培定律，而法拉第则发现了电磁感应现象。
这些发现和理论为电磁学的发展奠定了基础，19世纪末，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦通过数学方程组将电磁学统一为一个整体，即麦克斯韦方程组。
这些方程组不仅描述了电磁场的传播和相互作用，还预言了电磁波的存在。
第三章：热力学与统计物理的兴起19世纪中叶，热力学开始发展。
热力学研究热能与机械能之间的转换关系，以及热力学系统的宏观性质。
卡诺、克劳修斯和开尔文等科学家提出了热力学定律，这些定律描述了热力学过程的方向性和效率。
同时，统计物理也开始兴起。
统计物理试图通过统计方法来解释热力学现象，将微观粒子的行为与宏观热力学性质联系起来。
玻尔兹曼和吉布斯等科学家在这一领域做出了重要贡献，他们提出了玻尔兹曼方程和吉布斯分布，这些理论为统计物理的发展奠定了基础。
第四章：量子力学的诞生20世纪初，量子力学开始兴起。
量子力学研究微观粒子的行为，试图解释原子和分子的结构和性质。
普朗克、爱因斯坦、玻尔、海森堡、薛定谔和狄拉克等科学家在这一领域做出了重要贡献。
普朗克提出了量子化假设，爱因斯坦解释了光电效应，玻尔提出了玻尔模型，海森堡提出了矩阵力学，薛定谔提出了薛定谔方程，狄拉克则提出了量子电动力学。
中国近代物理学史.doc
中国近代物理学史评从哥白尼时代起，第一次关于静止与运动相对统一的物理学革命，到牛顿时代结束。
第二次物理学革命以数学分析为基础的近代物理学渐显雏形，至麦克斯韦时代结束。
物理学大厦基本建成。
到了20世纪初，以相对论与量子论为支柱的第三次物理学革命至今愈演愈烈。
那么中国这一阶段在物理学方面扮演着什么角色？我们能从中认识到并反思到什么呢？一：16世纪至20世纪初华夏文明曾经有过辉煌的历史，但科学文明是断裂的，不练续的，没有交流和传承，更没有发扬光大。
明清两代延续了这一特征。
与此同时，以欧洲为中心的哥白尼革命开始爆发，经伽利略，笛卡尔，牛顿等人传承，静止和运动开始统一。
其间中国虽有明末数学家徐光启与清末的李善兰完成的几何原本的翻译，还有李善兰与英国传教士合作翻译的自然哲学的数学原理。
但这一时期，没有专门培养科学人才的机构，也没有什么体制，这一时期的中国脱离世界，固步自封。
到了20世纪初期，第二次物理学革命已落下帷幕，第三次物理学革命争议星火燎原之势席卷整个世界。
但这时的中国列强顽肆，军阀混战。
中国的留学生开始走出国门，但这时的留学生保守，封建的思想依然很强，没有取得多大的成绩，完全不能融入到当时物理学主流。
虽然出现了早期的物理学博士，1918年北大设立物理门等等，但是与当时的欧洲，美洲的庞大的科学院相比，此乃天壤之别。
二：叶企孙时期（20世纪20年代至50年代）叶企孙，中国近代物理学的奠基人，中国物理学界最早组织者之一，对中国的物理学研究，理科研究，乃至世界科学发展做出巨大的贡献。
当第二代中国留学生开始西行，并相继回国。
中国物理学开始了近三十年的大发展。
以叶企孙为代表的中国近代物理学先哲们把近代物理学引入到中国这个贫瘠的土壤上。
1915年，十七岁的叶企孙这样说：“吾国人不好科学，而不知20世纪之文明皆科学家之赐，中国只落后，在于实业之不振，实业之不振，在与科学之不发达。
”承载着中国振兴的梦想，远洋到了美国，在美国留学其间，叶企孙与之合作者侧定了普朗克常量h的值，并使这一值的精确度领先世界达16年之久，中国人的名字第一次载入到物理学的经典著作中。
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（二）热力学与能量和熵
• 能量守恒原理的建立，使物理学思想和 理论结构获得了辉煌的进展是19世纪自 然科学上的一个伟大胜利也是近代物理 学发展中的第二次理论大综合
• 熵原理的发现，实际上把演化的思想带 进了物理学，指出了自然过程的不可逆 性和历史性
• 在经典力学和电磁场理论中，基本物理 定律中的时间都是对称的、可逆的，它 们的基本方程对时间反演都是具有对称 性的，运动对于过去和未来没有本质的 区别，时间在那里仅仅是从外部描述运 动的一个参量，它的变化对运动的性质 并无影响。因而时间箭头在那里没有实 质性的意义
历史回顾（VI）
• 1947年肖克莱、巴丁和布喇顿所发现的晶体管效 应揭开了今天发生在我们周围的计算机革命的序 幕。没有人能够知道这场革命最终将会如何改变 我们的生活和人类社会，但是它所显露出的信息 社会的近期前景巳十分诱人 • 肖克利、巴丁、布拉顿因发明晶体管及对晶体管 效应的研究共同获得了1956年诺贝尔物理学奖
经典和近代物理学史
——兼谈诺贝尔物理学奖和一些技术
物理实验中心近代物理实验室 2008.2.21
历史回顾
• 一、经典物理学的成就和基本观念 • 二、现代物理学革命的序幕 • 三、相对论的建立 • 四、量子论的初期发展与量子力学建立 • 五、原子结构理论的发展 • 六、原子核物理的建立与发展 • 七、传感及测量技术
电磁波的载体以太，就成了物化的绝对 空间，静止于宇宙中的以太就构成了一 切物体的“绝对运动”的背景框架。既 然以太也是一种物质存在，或者说它表 征着物化了的绝对空间，当然就可以通 过精密的实验测出物体相对于以太背景 的绝对运动
• 计算机的基本技术，计算机的仿真技术，计算机 的数值计算技术
历史回顾（VII）
• 实验5-4 计算机系统结构原理及组装调试 实验 • 实验5-1 计算机虚拟仿真物理实验 • 实验5-2 计算机数值模拟实验（混沌系统 模型的一个例子）
一、经典物理学的成就和基本观念
• • • • （一）经典力学和机械决定论 （二）热力学与能量和熵 （三）经典电动力学和“以太”说 （四）经典物理学的完成和局限
• 约瑟夫· 汤姆生（J.J.汤姆逊）（英国）对 气体放电理论和实验研究作出重要贡献 并发现电子而获得了1906年诺贝尔物理 学奖
（二）经典物理学的两朵乌云
• 1900年4月27日，开尔文在英国皇家学会 以《19世纪热和光的动力理论上空的乌 云》为题所作的长篇演讲中，虽然认为 物理学是万里晴空，但又说：“动力学 理论断言热和光都是运动的方式，可是 现在，这种理论的优美性和明晰性被两 朵乌云遮蔽得黯然失色了。
• 元素衰变理论是一个革命性的理论，它 打破了自古以来一直认为的原子永远不 能破坏和毁灭的传统观念，证明一种元 素的原子可以变成另一种元素的原子。 这个理论虽然受到了门捷列夫和开尔文 等科学泰斗的激烈反对，但终因实验事 实的不断证实而得到科学界的承认 • 实验5-3 盖革—弥勒计数器特性和放射 性核衰变统计规律的模拟实验（碳14）
2．放射性的发现
• 贝可勒尔发现底片上有铀盐包的清晰的 廓影。贝可勒尔推想，感光必定是由于 铀盐自身发出的某种神秘射线所致，实 验证明，辐射只与铀元素的存在有关， 而且纯金属铀的辐射比铀化合物强许多 倍，铀辐射不但能使底片感光，还能使 气体电离变成导体 • 波兰出生的物理学家玛丽· 居里当时选择 了放射性物质作为她博士论文的题目
• 由伽利略(1564—1642)和牛顿(1642—1727)等人 于17世纪创立的经典物理学，经过18世纪在各 个基础部门的拓展到19世纪得到了全面、系统 和迅速的发展达到了它辉煌的顶峰。到19世纪 末，已建成了一个包括力、热、声、光、电诸 学科在内的、宏伟完整的理论体系。特别是它 的三大支柱——经典力学、经典电动力学、经 典热力学和统计力学——已臻于成熟和完善， 不仅在理论的表述和结构上已十分严谨和完美， 而且它们所蕴涵的十分明晰和深刻的物理学基 本观念，对人类的科学认识也产生了深远的影 响
• 她首先证实了铀的辐射强度同铀的数量 成正比，而同其化学形式无关，随后， 她和德国的施米特同时发现了钍也具有 这种性质，她建议把物质的这种性质称 为“放射性”，以区别于一般的射线。 以后钋和镭的发现，动摇了长期以来科 学家们所信守的基本理论。居里夫妇和 贝可勒尔共同获得了1903年诺贝尔物理 学奖
J.J.汤姆孙爵士 （Sir Joseph Thomon,1856-1940） 1906年诺贝尔物理学奖授予英国剑桥大学 的J.J.汤姆孙爵士以表彰他对气体导电的理论 和实验所作的贡献。
3．电子的发现
• 英国物理学家J.J.汤姆逊支持带电微粒说。 于1897年对阴极射线进行了周密的实验 考察。用磁场使阴极射线发生偏转而进 入法拉第筒，证明负电荷确实来自阴极 射线。他通过阴极射线在电场和磁场中 分别发生偏转时偏转量的测定，计算出 了阴极射线的荷质比和速度，发现其荷 质比的数值大约是氢离子的千分之一， 而其速度大约在109厘米/秒的数量级
历史回顾（I）
• 1900年普朗克量子论 • 1905年爱因斯坦相对论
• 开辟了现代物理学的新纪元
• 研究范围在空间尺度上从亚核世界到整 个字宙，在时间尺度上从小于10-21秒到 宇宙年龄
历史回顾（II）
• —百多年前创立的麦克斯韦电磁场理论为无线电、 电视、雷达的技术发明和庞大的工业电力网络以及 现代通汛系统的建立奠定了理沦基础
（四）经典物理学的完成和局限
• 大约到了1895年前后，以经典力学、经 典热力学和统计力学、经典电动力学为 三大支柱的经典物理学，结合成一座具 有雄伟的建筑体系和动人心弦的“美丽 的殿堂”，达到了它的颠峰时期
• 在力学方面，与机械观相联系的绝对时 间、绝对空间的概念以及关于质量的定 义，都已受到普遍的批评，牛顿对于引 力的本质问题也采取了回避的态度。而 牛顿力学的理论框架实际上必然要把引 力看作是一种瞬时传递的超距作用，这 与19世纪发展起来的场物理学是根本对 立的
1．X射线的发现
• 1895年11月伦琴发现X射线，一种具有强
穿透力的新的射线，它是由阴极射线打到 玻璃管壁上所产生的；它可以穿透厚达一 千页的书、几厘米厚的木板、15毫米厚的 铝片，并可用照相的方法透过人体显示骨 骼的轮廓和金属物体内部的缺陷
• 伦琴由于这一发现，理所当然地获得了 1901年首届诺贝尔物理学奖
• 在热学方面，熵增加原理揭示的与热现象有关 的自然过程的不可逆性，反映出热力学原理与 经典力学和经典电动力学原理之间深刻的内在 矛盾，而统计力学中引入的概率统计思想以及 热力学规律的统计性质，已使经典力学的严格 确定性出现了缺口
• 在光学和电磁学方面，作为光波与电磁 波的传播媒介的“以太”，其令人难以 理解的特殊性质以及关于它的存在的检 测，都使科学家们费尽心血而一筹莫展。 根据电磁学理论，可用空间坐标的连续 函数描写的场，是具有能量的不能再简 化的物理实在，这又与经典力学把运动 的质点看作能量的唯一裁体的观点严重 背离
二、现代物理学革命的序幕
（一）19世纪末的三大发现 • 1．X射线的发现 • 2．放射性的发现 • 3．电子的发现 （二）经典物理学的两朵乌云 • 1．第一朵乌云“以太”学说 • 2．第二朵乌云“紫外灾难”
（一）19世纪末的三大发现
伦琴（Willhelm Konrad Rotgen, 1845---1923) 1901年，首届诺贝尔物理学奖授予德国物 理学家伦琴以表彰他在1895年发现的X射线。
居里夫妇
1903年诺贝尔物理学奖一半授予法国物理学家亨利 · 贝克勒尔以表彰他发现了自发放射性；另一半授予法 国物理学家皮埃尔· 居里（Pierre Curie ,1859 -1906 ）和玛丽· 斯可罗夫斯卡· 居里（Marie Sklodowska ,1867 - 1934）,以表彰他们对贝克勒尔发现的辐射现 象所作的卓越贡献。
劳厄 (Max von Laue ,1879-1960)
1914年诺贝尔物理学奖授予德国法兰克福 大学的劳厄以表彰他发现了晶体的X射线衍射。
亨利· 布拉格
劳伦斯· 布拉格
(William Henry Bragg ,1862-1942) （William Lawrence Bragg, 1890-1971）
（三）经典电动力学和“以太” 说
• 1862年，麦克斯韦引入了一个电磁以太 的准力学模型和“位移电流”假设， 1864年提出了电动力学方程组，预言了 电磁波的存在，井揭示了光的电磁波动 本性。麦克斯韦的方案使媒递接触观念 得以完全实现，并使电磁学理论的全部 物理基础得以奠定，成为近代物理学发 展中的第三次理论大综合
1915年诺贝尔物理学奖授予英国伦敦大学 的亨利.布拉格和他的儿子英国曼彻斯特维克托 利亚大学的劳伦斯.布拉格以表彰他们用X射线 对晶体结构的分析所作的贡献。
• 1912年，德国物理学家劳厄才从晶体衍 射的新发现判定X射线是频率极高的电磁
波。不久以后，莫塞莱证实它是由原子 中内层电子跃迁所发出的辐射
• 劳厄（德国）发现晶体中的X射线衍射现 象获得了1914年诺贝尔物理学奖 • W· 布拉格、W· 布拉格（英国）因用X H· L· 射线对晶体结构的研究共同获得了1915
年诺贝尔物理学奖
• 实验4-2 微波布拉格衍射
贝克勒尔
（Antoine Henri Becquerel ,1852 -1908）
• 相对性原理是经典力学的一个最基本的
原理，这个原理认为，绝对静止和绝对 匀速运动都是不存在的，一切可测量的、 因而也是有物理意义的运动，都是相对 于某一参照物的相对运动。牛顿本人也 充分意识到了确定“绝对运动”的困难， 最后只能以臆测性的“绝对空间”的存 在作为避难所
• 麦克斯韦的电磁场理论获得成功之后，
• 拉姆（美国）发明了微波技术，进而研究氢原子的 精细结构；库什（美国）用射频束技术精确地测定 出电子磁矩，创新了核理论，共同获得了1955年诺 贝尔物理学奖