物理学的发展史ppt课件
《物理学的发展史》课件
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由于量子态非常脆弱，任何噪声和干扰都可能导致量子比特发生错误。因此，量子纠错是实现可靠量子计算的关键技术之一。科学家正在研究各种量子纠错方案，以提高量子计算机的稳定性和可靠性。
暗物质是一种不与电磁波相互作用的物质，因此无法直接探测到。然而，通过其引力作用，暗物质对宇宙的结构和演化起着重要作用。科学家正在努力寻找暗物质的直接证据，以更好地理解宇宙的构成和演化。
暗物质
暗能量是一种充斥在宇宙空间中的神秘力量，其作用是推动宇宙加速膨胀。尽管暗能量的本质仍是一个谜，但科学家正在通过观测宇宙的各个角落来寻找更多关于暗能量的线索，以期揭示其神秘面纱。
暗能量
05
物理学与其他学科的交叉发展
生物学与物理学的交叉发展是指两个学科之间的相互影响和融合。随着科学技术的不断发展，生物学与物理学之间的交叉领域越来越多，涉及到生物物理学、生物医学工程、生物信息学等多个学科。
提出了时间和空间的相对性，以及能量和质量的关系（E=mc^2）。
特殊相对论
相对论得到了许多实验的验证，如光速的恒定性和引力红移现象等。
实验验证
01
03
02
04
大爆炸理论
宇宙学
研究宇宙的起源、演化和终极命运的科学分支。
宇宙中占主导地位的未知物质和能量形式，它们对宇宙的结构和演化起着重要作用，但它们的本质仍是一个谜。
物理学的历史与发展
孫裕斌
本ppt内容均为上海交通大学马红孺教授所有
物理学是自然科学中最基本的学科。物理学研 究组成世界的物质基元和他们之间的相互作用。 同时利用这些基元和相互作用解释从基本粒子， 原子， 分子，凝聚态直到整个宇宙尺度上发生 的各种现象。 化学，天文学，地质，气象等学科从广义的角 度来讲，都是物理学的一个部分。 尽管这些学科有自己的特殊的研究对象和研究 内容，但其基础都是物理学的基本规律，研究 的工具也很大程度上来源于物理学。
1909年， 卢瑟福，盖革和马斯顿测量了alpha 粒子在金箔上的散射，这一实验最终导致了 卢瑟福在1911年提出了原子的有核行星模型。 这个模型认为原子是由非常小的原子核和绕 核运动的电子构成，原子核的尺度在10-‐‐15M 的数量级，但几乎贡献了原子的所有质量。 这个模型一提出来就遇到了严重的困难，根 据电磁理论，加速运动的电子将辐射能量， 并将在10-‐‐9s的时间内下落到原子核上面， 从而原子完全不可能稳定存在，这源自文库实际情 况完全相反。
我们宇宙的演化
从另一个角度看物理
物理学
实验物理 理论物理 计算物理
物理学中的五大理论 • 牛顿力学 (经典力学) • 热力学 • 电磁学 • 相对论 • 量子力学 无一会被完全推翻. 无一百分百正确. 没有一 个理论是唯一的。
普朗克
瑞利--‐金斯
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物理的发展史
物理的发展史
物理是一门研究自然界中物质、能量及其相互关系的科学。它已经经历了漫长而丰富的发展历程，以下是物理学发展史中的一些重要里程碑：
古代：
- 古希腊的哲学家如亚里士多德和柏拉图开始思考关于自然的问题，提出了一些基础性的观点和理论。
- 古代中国、印度、波斯等地也有独特的自然哲学思想。
中世纪：
- 纪元初的欧洲发生了科学的低潮，欧洲学术界主导的是天主教教会的教义，科学研究受到限制。
- 宋代的中国在天文学、光学等方面取得了重大进展，但在之后的元明清时期逐渐衰落。
文艺复兴与启蒙时期：
- 文艺复兴时期的欧洲重新燃起了对知识的追求，科学研究逐渐得到推崇。
- 伽利略、凯瑟琳·德·波尔二世等人的实验和观测为数理科学打下了基础。
- 牛顿的力学定律和万有引力定律为经典力学奠定了基础。
19世纪：
- 麦克斯韦的电磁理论解释了电磁现象，确定了光是一种电磁波。- 能量守恒定律、热力学三定律和熵增定律等热力学定律被发现。
20世纪：
- 狭义相对论和广义相对论揭示了时空结构和引力的本质，由爱因斯坦提出。
- 量子力学的发展解释了微观领域的现象和粒子行为，建立了波粒二象性理论。
- 大爆炸理论为宇宙的起源和演化提供了重要的解释。
此外，在20世纪和21世纪，物理学的发展还涉及了高能物理、凝聚态物理、粒子物理实验、宇宙学、量子计算和纳米技术等领域。这些新发现和理论的发展为人类认识世界提供了更深入和全面的视角。物理学的发展史也是人类智慧与知识积累的历程。当代：
- 当代物理学在各个领域都取得了重大突破和进展，推动了科学和技术的发展。
高三物理学史《电磁学的发展历史》课件(共52张PPT)
正负电荷的发现
1734年法国人迪费（Charles-Francois du Fay，1696 ～1739）
迪费根据大量的实验事实断定电有两种： 一种是与琥珀带的电性质相同，叫做“琥珀电”； 一种是与玻璃带的电性质相同，叫做“玻璃电”。
10
带相同电的物体互相排斥；带不同电的物体彼此吸引
“把数学分析和实验研究联合使用所得到的物理知识，比之一个单纯实验 人员或单纯的数学家能具有的知识更坚实，有益和巩固。” --麦克斯韦
40
麦克斯韦电磁场理论
1856年，麦克斯韦发表了第一篇关于电磁理论的论文，题 为：《论法拉第力线》。在这篇论文中，他发展了W.汤 姆生的类比方法。
用麦克斯韦通过类比，明确了两类不同的概念，一类相当 于流体中的力，E和H就是；另一类相当于流体的流量，D 和B属于这一类。
21
化学电源发明
1800年卡莱尔和尼科尔森用低压电流分解水； 同年里特成功地从水的电解中搜集了两种气体，并从
硫酸铜溶液中电解出金属铜； 1807年，戴维利用庞大的电池组先后电解得到钾、钠
、钙、镁等金属；
22
1811年他用2000个电池组成的电池组制成了碳极电弧 ；
从19世纪50年代起它成为灯塔、剧院等场所使用的强 烈光电源，
dB
Idl
B dB 0 Idl sin
物理学发展史
一、物理学发展史
1.牛顿（英）：在伽利略和笛卡尔等人研究的基础上总结出：牛顿三定律；在伽利略，开
普勒，笛卡尔，胡克，哈雷等人研究的基础上建立了：万有引力定律
2.伽利略（意）：用理想斜面实验十逻辑推理得出力不是维持物体运动状态的原因，而是
改变物体运动状态的原因，推翻了亚里士多德的观点：力是维持物体蘑动状态盼原因；
用实验＋数学推理和合理外推的方法研究了自由落体运动。
3.哥白尼（波兰）：提出“日心说”大胆反驳托勒密为代表的“地心说”
4.开普勒（德）：在丹麦天文学家第谷的观测数据基础上分析提出：行星运动三定律—一
开普勒三定律。
5.卡文迪许（英）：利用扭秤实验装置比较准确测出万有引力常量G，被称为能称出地球
质量的人。
6.亚当斯（英）和勒维烈（法）：应用万有引力定律计算并观测到海王星。汤苞（美）：用
同样的方法发现冥王星。
7.富兰克林（美）：最早提出正电荷、负电荷，发明避雷针。
8.密立根（美）：最早测出元电荷e的数值和测量普朗克常量。
9.库仑（法）：用扭秤实验发现点电荷问的作用规律——库仑定律，并测出了静电力常量
K的值。
10.奥斯特（丹麦）：发现电流的磁效应，说明电和磁互相联系。
11.安培（法）：提出了分子电流假说，解释了磁现象的电本质，研究发现同向电流的平行
导线相吸，反向电流的平行导线相斥，并总结出安培定则（右手螺旋定则）。
12.洛仑兹（荷兰）：提出洛仑兹力公式。F=qvB
13.楞次（俄）：分析实验事实，总结出楞次定律。
14.享利（美）：发现自感现象，日光灯工作原理即为应用之一
15.劳伦兹（美）：发明回旋加速器在实验室产生高能粒子。
物理学的历史与发展
物理学的历史与发展
物理学是自然科学的一个重要分支，研究物质、能量以及它们之间相互作用的规律。从古代到现代，物理学经历了漫长而辉煌的发展历程，不断推动着人类对自然世界的认知。本文将回顾物理学的历史，并探讨其发展所取得的重要成就。
一、古代物理学的起源
人类对物理学的研究可以追溯至古代文明。早在古埃及和古希腊时期，人们开始对自然现象进行观察和理解。例如，古希腊的著名思想家亚里士多德提出了四种元素理论，即地、水、火、气，他认为宇宙的构成是由这四种元素的不同组合形成的。此外，古埃及的太阳神崇拜和星象学等也表明了人类对天体运动规律的初步认知。
二、近代物理学的开创者——牛顿
17世纪，物理学迎来了一个重要的里程碑，英国科学家艾萨克·牛顿发表了他的《自然哲学的数学原理》。牛顿运用数学和实验证明了力的三大定律，即牛顿第一定律（惯性定律）、牛顿第二定律（运动定律）和牛顿第三定律（作用反作用定律），为力学的基本理论奠定了坚实的理论基础。他还提出了普遍引力定律，成功解释了行星运动规律，开创了古典物理学时代。
三、电磁学的崛起
19世纪是物理学发展的重要时期，其中电磁学的发展尤为显著。埃尔斯特·德·庞加莱、詹姆斯·克拉克·麦克斯韦等科学家的工作，为电磁
学的理论建立和实验验证提供了关键支持。麦克斯韦提出了一组关于电场和磁场的方程，被称为“麦克斯韦方程组”，它们揭示了电磁场的本质和电磁波的存在。这一发现极大地促进了通信技术和电力工业的发展。
四、量子力学的革命
20世纪初，物理学迎来了另一个重大突破，即量子力学的诞生。德国物理学家马克斯·普朗克提出了能量量子化的概念，奠定了量子物理学的基础。随后，阿尔伯特·爱因斯坦通过解释光电效应等实验现象，提出了光的粒子性，即光子的概念，推动了量子理论的深入研究。
物理学的发展史
物理学的发展史
物理学的发展史
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。
物理学发展简史
物理学发展简史
引言概述：
物理学是自然科学的一个重要分支，研究物质的性质、运动和相互作用规律。本文将从物理学的起源开始，逐步介绍物理学的发展历程，包括古代物理学、经典物理学、现代物理学以及当代物理学的发展。
一、古代物理学
1.1 古希腊物理学的兴起
古希腊哲学家们开始对自然现象进行观察和思考，提出了一些关于宇宙和自然的理论。例如，毕达哥拉斯学派认为世界是由数字和几何形状构成的，而柏拉图则提出了“理念”和“物质”之间的关系。
1.2 亚里士多德的自然哲学
亚里士多德对物质的性质和运动进行了深入研究，提出了“四元素”（土、水、火、气）的理论，并认为天体运动是由“天体之神”驱动的。他的理论在中世纪成为主流观点。
1.3 阿拉伯物理学的传承
阿拉伯学者在古希腊物理学的基础上进行了进一步的研究和发展，尤其是在光学和力学方面取得了重要成果。他们的工作为欧洲文艺复兴时期的科学发展奠定了基础。
二、经典物理学
2.1 牛顿力学的建立
伽利略和牛顿的工作使得力学成为物理学的重要分支。牛顿三大定律和万有引力定律为物理学提供了统一的理论框架，解释了物体的运动和天体的运动规律。
2.2 热学的发展
热学的发展始于卡尔文和卡诺等科学家的研究，随后由卡尔·弗里德里希·高斯和鲁道夫·克劳修斯等人进一步完善。他们提出了热力学定律和热力学循环，为工业革命的进展做出了重要贡献。
2.3 电磁学的兴起
奥斯特和法拉第等科学家的研究奠定了电磁学的基础，而麦克斯韦的电磁场理论进一步推动了电磁学的发展。电磁学的成就包括电磁波的发现和电磁感应定律的提出。
物理学的历史与思想-力学的发展
第一章 力学的发展
达芬奇认为：“真正的科学应该是从观察开 始的，如果再用上数学推理，其可靠性便会更高， 而那些并非来自实验—— 一切可靠性之母，也不 以一个清楚的实验而告终的科学是空洞的，充满 了错误的。”
“伽利略的发现以及 他所用的科学推理方法是 人类思想史上最伟大的成 就之一，而且标志着物理 学的真正开端。”
➢ 1609年和1619年，开普勒先后从第谷的 星体运动观测数据中找到了描述行星运 动的“开普勒三定律”，进一步推动力 学和天文学的发展。
第一章 力学的发展
➢ 1632年和1637年，伽利略先后出版两部 著作《关于托勒密和哥白尼两大世界体 系的对话》和《关于力学和局部运动的 两门新科学的对话和数学证明》，为力 学的发展奠定了思想基础，开创了以实 验事实为基础并具有严密逻辑体系和数 学表述形式的近代科学。
第一章 力学的发展
1930年，爱因斯坦在纪念开普勒逝世300周年 发表的文章中写道：“在我们这个令人焦虑和动 荡不定的时代，难以在人性中和在人类实物的进 程中找到乐趣，在此时想起像开普勒那样高尚而 纯朴的人物，就特别感到欣慰。在开普勒所生活 的时代，人们还根本没有确信自然界是受着规律 支配的。他在没有人支持和极少有人了解的情况 下，全靠自己的努力，专心致志地以几十年的艰 辛、坚忍的工作，从事行星运动的经验研究以及 这运动的数学定律研究。使他获得这种力量的， 是他对自然规律存在的信仰。这种信仰该是多么 深挚呀……”
物理学历史的发展
物理学历史的发展
物理学是人类认识自然界的一门基础科学,它的发展历程可以追溯到人类文明的起源。从早期人类对自然现象的观察和思考,到现代物理学的诞生和发展,物理学一直在推动着人类对宇宙规律的认识。
1. 古代物理学
古代物理学主要集中在对力学、天文学和光学等方面的研究。古希腊哲学家亚里士多德提出了"四元素说"和"运动学说",奠定了古代物理学的基础。印度数学家和天文学家也对物理学做出了重要贡献,如阿耶罗耶提出了地球自转理论。
2. 中世纪物理学
在中世纪,物理学的发展受到了一定程度的阻碍。但是,一些重要的发现和理论仍然出现,如伊斯兰科学家Ibn al-Haytham对光的研究,以及牛顿运动定律的前身——摩尔定律。
3. 近代物理学
近代物理学的发展可以追溯到伽利略时代。伽利略通过实验和观察,推翻了亚里士多德的运动理论,奠定了现代力学的基础。随后,牛顿总结了经典力学理论,并提出了万有引力定律。
4. 现代物理学
19世纪末20世纪初,量子力学和相对论的诞生,标志着现代物理学的开端。量子力学解释了微观世界的奥秘,而相对论则揭示了宏观世界的本质。之后,物理学继续向着更深层次的探索,如粒子物理学、宇宙学等领域的发展。
物理学的发展不仅丰富了人类对自然界的认识,也推动了科学技术的进步,对人类文明产生了深远的影响。未来,物理学将继续向着更高的境界前进,揭开更多自然奥秘的面纱。
物理学的历史与思想-相对论的建立与发展
第六章 相对论的建立和发展
在英费尔德(L.Infeld)的《相对论的发展史》中记录了 一段他和爱因斯坦的一次谈话，英费尔德说“在我看来， 即使您没有建立它，狭义相对论的出现也不会再等多久。 因为彭加勒已经很接近构成狭义相对论的那些东西了。” 爱因斯坦回答说：“是的，这说的对。”
⑦彭加勒的局限： 遗憾的是，彭加勒最终未能认识到抛弃以太的必要性，
发表了开创性的论文《根据广义相对论对宇宙所做的考 察》。分析了“宇宙在空间上是无限的”这一传统观念的 不协调性。他认为，宇宙在空间上是有限无边的。
第六章 相对论的建立和发展
理
论
而相
名对
扬 于 世 。
论 以 最 勇
敢
的
物
理
第六章 相对论的建立和发展
5. 爱因斯坦创造奇迹的源泉
（1）.高度的社会责任感和强大的推动力——献身社会的 战士
广义相对论 关于一般参照系及引力的理论
狭义相对论
关于惯性系时空观的理论
第六章 相对论的建立和发展
§6.1 相对论诞生的背景和先驱者的思想
一 “以太漂移”的探索
• “以太漂移”的探索是从光学方面打开了一个缺口， 促使现代物理学革命爆发。
• 以太观念的提出可以追溯到古希腊时代。亚里士多 德认为天体间充满某种媒质，这种媒质就是以太。
②1905年6月，爱因斯坦完成 了长篇论文《论运体的电动力 学》，完整的提出了狭义相对 论，由此开始了一场时空观的 革命。
物理学的发展历史
物理学的发展历史
物理学作为一门研究物质和能量的基础科学，在人类文明的发展过
程中扮演了重要的角色。它的发展历史可以追溯到古代，经历了多个
不同的时期和重要的里程碑。本文将从古代到现代，系统地介绍物理
学的发展历史。
古代物理学的初步探索
古代物理学是人类对自然界现象的最早形式的研究。在古希腊和古
埃及的文明中，人们对物质和运动的本质进行了初步的探索。古代希
腊哲学家如泰勒斯、毕达哥拉斯、亚里士多德等，提出了各自的宇宙观，试图解释物体的运动和自然现象。
近代物理学的奠基
近代物理学的奠基可以追溯到16世纪，当时伽利略·伽利雷通过实
验和数学方法，开始了对物理学的系统研究。伽利略的研究不仅奠定
了实验物理学的基础，也为现代科学方法的兴起打下了基石。同时，
伽利略的地心说提出者哥白尼，以及牛顿的万有引力定律等基本概念，对后来的物理学研究产生了深远影响。
电磁学的崛起
19世纪是电磁学研究的重要时期。安培、法拉第、麦克斯韦等一系
列科学家的贡献，推动了电磁学的发展。他们的实验和理论工作揭示
了电磁现象的本质和相互关系，并在此基础上建立了电磁理论的数学
模型。麦克斯韦方程组的提出，为电磁波的存在和传播提供了理论依据，对远距离通信和无线电技术的发展起到了至关重要的作用。
相对论和量子力学的革命
20世纪初，爱因斯坦的相对论和量子力学的诞生，使物理学领域发
生了彻底的革命。爱因斯坦的相对论完全改变了人们对时间、空间和
质量的认知，提出了狭义相对论和广义相对论的基本理论。这一理论
使得人们开始探索粒子在高速运动和强引力场中的行为。
与此同时，量子力学的出现也对物理学界产生了深远影响。量子力
物理学发展史
4、超低温（10-15室温） 如：激光冷却技术（朱棣文）
……
物理学的发展对人类生活的影响
材料、能源、信息和生命 ——当代科学技术的主要内容
原子弹、计算机 ——二十世纪最重要的发明
上述领域彻底改变了人类的生活方式
结束语
谢谢大家！
经典物理学的形成过程
物理（physics）源于希腊文「自然」称为自然哲学
➢ 公元前420年：德莫克利特提出「原子论」，一切物质均由无
限多个不可分割、看不见的原子所组成(只分水、火、土、气
四
种
)
.
公元前300年：杠杆、轮轴、天文学.（代表人物：阿基米德）
➢ 罗马灭亡后：人类在物理学，乃至整个科学进入一个停滯期， 基督教的神学主宰一切，是「科学黑暗期」.
2·处于ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ现象的直观描述
《考工记》是中国目前所见年代 最早的手工业技术文献，该书在 中国科技史、工艺美术史和文化 史上都占有重要地位。 在当时
世界上也是独一无二的。全书共 7100余字，记述了木工、金工、 皮革、染色、刮磨、陶瓷等六大 类30个工种的内容，反映出当时 中国所达到的科技及工艺水平。 此外《考工记》还有数学、地理 学、力学、声学、建筑学等多方 面的知识和经验总结。
亚里士多德--阿基米德
经典物理学
物理学历史的发展
物理学历史的发展
物理学是一门研究自然界中各种物理现象及其规律的基础科学。它的发展历程悠久而曲折,经历了人类认识自然的不断进步。
1. 古代物理学
古希腊时期,亚里士多德提出了"质量"和"运动"的概念,奠定了物理学的基础。后来,托勒密提出了地球为宇宙中心的"天球说"。
2. 经典物理学时期
17世纪,伽利略通过实验研究,确立了惯性定律,开创了实验物理学。牛顿则在此基础上总结出运动定律和万有引力定理,奠定了经典力学的基础。
3. 现代物理学的诞生
19世纪末20世纪初,量子论和相对论的诞生,标志着现代物理学的开端。量子力学解释了微观粒子的运动规律,相对论则革新了对时空和质量的认识。
4. 当代物理学的发展
20世纪中叶以来,粒子物理学、宇宙学、固体物理学等分支学科取得了重大进展。人类对物质本质和宇宙起源有了更深入的认识。
物理学的发展,不仅推动了人类对自然规律的理解,也极大地影响和推
动了技术的进步,对人类文明的进程产生了深远的影响。
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4. 电磁学：
17世纪：吉伯特（英国人）发现地磁. 18世纪：静电、静磁、库仑定律. 1800年：伏打电池. 1820年：厄司特电流产生磁.安培发现电流和磁场关系. 1826年：欧姆发现欧姆定律. 1830年：亨利(美国人)发现变化电流和感应电压之关系. 1831年：法拉第(英国人)发现电磁感应定律. 1864年：麦克斯韦提出麦克斯韦方程式. 1889年－赫茲发现电磁波.
量子物理证明：当粒子 小到原子大小，粒子的状 态 还 表 现 出 波 (动 )特 征 ， 除了原先的状态外，存在 一 些 (相 干 )叠 加 态 。 于 是 ， 现 有 技 术 的 n bit(位 )— — n位 ， 而 n qubit(量 子 位 ) — — 2n位 。
发 明 了 一 种 新 技 术 ： 2分 钟 生 产 一 个 3英 寸 太 阳 能 电 池 ， 是 现 有 技 术 的 100倍 。
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自量分超纳
旋子子导米
电 子 学
信 息 技
电 子 学
电 子 技
电 子 科
术
术学
当 今 科
和学
技 术
技 术
发展特点：
1、超小 （10-15米，费米）毫米－微米－纳米 如：微电子学、纳电子学
➢ 文艺复兴时期：科学才从神学禁锢中解放出來. ➢ 1543年：哥白尼（波兰人，1473年－1543年）对神学提出质
疑，发表天体运行，說明天体运行是以太阳为中心.
➢ 1609年－1618年：开普勒归纳出行星运动 三定律.
➢ 1632年：伽利略发表两学派的对话，推翻 地球中心说.
➢ 十九世纪末：古典物理学发展已很完整.
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1. 力学：1687年－牛頓集力学理论之大成.
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2. 光学： 17世纪－光折射. 1610 ’年－全反射、折射定律. 1670’年－牛頓的色散实验、光粒子说
惠更斯的波学说、杨氏光干涉.
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3. 热学：
早期：钻木取火. 秦李冰父子利用岩石加热再驟冷会裂开的技术开凿 都江堰.
十七世纪：伽利略制造气体温度计. 1662年：波意耳发现温度一定时，定量气体的压力
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物理学的发展对人类生活的影响
材料、能源、信息和生命 ——当代科学技术的主要内容
原子弹、计算机 ——二十世纪最重要的发明
上述领域彻底改变了人类的生活方式
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1、磁悬浮列车
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电磁力悬浮法
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2、隐形飞机
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示意图
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3、 太 阳 能 发 电 （ 光 伏 电 池 , Solar C ell）
古典物理学
四位科学家应当记住： 伽利略
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古典物理学
四位科学家应当记住： 牛顿—科学的代言人
牛顿： （1643~1727年） 英国数学家、天 文学家和物理学 家
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法拉第—实验大师
法拉第 （1791~1867）， 英国物理学家、 化学家
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麦克斯韦—伟大的理论 物理学家
麦克斯韦： （1831~1879）英 国物理学家、数 学家。经典电动 力学的创始人， 统计物理学的奠 基人之一。
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近代物理学
「二十世纪」以后发展的物理称为近代物理
两个常数： 普朗克常量h=6.62610-34Js 光速c=2.998108ms-1
1900年普朗克(德国人)提出量子论， 经20多年发展成量子力学.
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1905年爱因斯坦提出狹义相对论
.
物理学分类
粒子物理与原子核物理 原子分子物理 理论物理 凝聚态物理 无线电物理 声学 光学 等离子体物理
学生C：爬到楼顶，将气压表丢下，根据自 由落体运动，算出楼的高度。
学生D：找到盖楼设计师，以气压表作交换 ， 让他告诉楼的高度。
根据气体定律：
P2-P1=gh
❖ 物理学发展历程 ❖ 物理学的发展对人类的影响 ❖ 当今科学技术
❖ ❖ ❖
近古古 代典典 物物物
物 理
理理理 学
学学学Байду номын сангаас的
的
形发
成 过 程
2、超快（10-15秒，飞秒）微秒－皮秒－飞秒 如：肉眼识别瞬间1/24秒，飞秒技术
3、超高真空（10-15大气压） 如：真空镀膜技术
4、超低温（10-15室温） 如：激光冷却技术（朱棣文）
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1、纳米电子科学技术
当尺度小到可与平均自由程相比时，即纳米(10-9米 )尺寸，将出现量子效应，形成新的电子输运规律 ，例如，共振隧穿效应、库仑阻塞效应等等。 这 些量子效应是可以加以利用的，可以做成单电子器 件
将多晶硅、非晶硅或其它光伏材料做成太阳能电池， 供边缘地区和山区的家庭用。这是可行而比较经济的办法。
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太阳能电池还可用在： 计算器 快译通 电子表 记事本 大哥大
在我国遇到的问题：
成本太高， 转换效率低 性能不稳定，维修服务跟不上
（ 国 家 973计 划 都 有 安 排 ）
2002年 5月 美 国 报 道 ：
安徽金寨技师学院
王 玲 2018.7
什么是物理学？
自然界（对象）及其运动规律：
力、热、电、磁、光、声
悟理、 雾里 勿理、 物理
给你一个气压表，如何测出一座大楼的高度？ 学生A：现量出气压表的长度，然后顺着楼
梯用气压表去量楼的高度。
学生B：将气压表用绳子拴住，从楼顶放下 ，
通过测量绳子的长度给出楼的高度 。
展 过
程
古典物理学的形成过程
物理（physics）源于希腊文「自然」称为自 然哲学
➢ 公元前420年：德莫克利特提出「原子论」，一切物质均由无 限多个不可分割、看不见的原子所组成(只分水、火、土、气 四种). 公元前300年：杠杆、轮轴、天文学.（代表人物：阿基米德）
➢ 罗马灭亡后：人类在物理学，乃至整个科学进入一个停滯期 ，基督教的神学主宰一切，是「科学黑暗期」.
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云母表面晶格
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纳米碳管
电阻：R＝RCu +Rfe ？
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电阻：R＝RCu +Rfe ？
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5、 量 子 信 息 技 术
纳 米 (102— — 10埃 (10-10))电 子 技 术 是 继 现 在 微 电 子 之 后 的 最 有 希望的新一代信息技术。那么，人们会问：纳米电子技术实现以后， 信息技术还能向更小的尺度方向发展吗？ 实际上，诺贝尔奖获得者 费 曼 早 在 85年 代 就 提 出 ： 用 量 子 态 来 代 替 有 电 或 无 电 状 态 的 “1”、 “0”， 进 行 信 息 处 理 和 计 算 的 可 能 。 引 起 很 多 科 技 人 员 的 兴 趣 和 开 展 大量研究。