19世纪末期物理学的三大发现及其意义复习过程
19、20世纪物理学三大发现
电子的发现
J·J·汤姆逊任剑桥大学卡文迪什实验室主任 ,汤姆逊于1897年4月30 日在英国皇家学院作了 “阴极射线”的报告,正式宣布发现了阴极射线 的本质。1899年,J·J·汤姆逊正式将其命名为 电子。
P3 D1
K A B
P1 D2 P2
y
阴极射线
阴极射线是德国物理学家J.普吕克尔在1858年利用 低压气体放电管研究气体放电时发现的 .从低压气 体放电管阴极发出的电子在电场加速下形成的电子 流。阴极可以是冷的也可以是热的,电子通过外加 电场的场致发射、残存气体中正离子的轰击或热电 子发射过程从阴极射出。
电子的发现
1897年J.J.汤 姆逊根据放电管中 的阴极射线在电磁 场和磁场作用下的 轨迹确定阴极射线 中的粒子带负电, 并测出其荷质比, 这在一定意义上是 历史上第一次发现 电子,12年后R.A. 密立根用油滴实验 测出了电子的电荷。
电子发现的伟大意义
电子的发现具有伟大的意义,电子的发现打破了 原子不可分的经典的物质观,向人们宣告原子不是构成 物质的最小单元,电子的发现开辟了原子物理学的崭 新研究领域,打开了通向原子物理学的大门 ,人们开 始研究原子的结构 。
三大发现的意义
从1895年到1897年,连续三年之内出现了三 大发现,这对物理学界和哲学界都具有深远的意 义。X射线、电子、放射性的发现在人们面前展 示了物质的微观图像,它为以后的粒子物理的研 究开创了新路。三大发现打破了几百年来形成的 物质不灭、能量守恒、原子不可分等传统观念, 揭开了物理学革命的序幕,它标志着物理学的研 究由宏观步入了微观。
1898年,卢瑟福用强磁铁使铀射线偏转,发现射 线分为方向相反的两股,一股极易被吸收,他称 之为α射线;另一种具有较强的穿透力,称之为 β射线。 维拉德发现γ射线:法国人,1900年,维拉德将镭 放入一个铅管中,铅管一侧开一小口,放射性射 线可从此射出,射线经磁场后用底片记录。在底 片和射线口之间加一层铝箔,用于阻挡α射线而 让β射线通过,结果发现在正对发射口的方向有 暴光的痕迹,后来维拉德又加了一层铝箔,射线 仍能穿透。因此表明,这一射线肯定不是α射线, 而是一种不受磁场偏转的辐射能力更强的一种新 射线。与X射线非常类似,后来被卢瑟福称为γ射 线。
恩格斯概括的十九世纪自然科学的三大发现
十九世纪是自然科学发展的重要时期,其中恩格斯概括的十九世纪自然科学的三大发现更是对科学界产生了深远的影响。
这三大发现分别是能量守恒定律、物质不灭定律和存在性原理。
在本文中,我将从这三个方面展开对这些发现的深度和广度的探讨,并探究它们对科学和人类认知的影响。
1. 能量守恒定律能量守恒定律是十九世纪最重要的科学发现之一。
在恩格斯看来,能量守恒定律揭示了宇宙中能量的不灭性,是自然界的基本规律之一。
这一定律的提出和确立,使得人类对于能量转化和利用的认识更加深刻。
在工业革命时期,这一定律的应用推动了机械能的利用和工业生产的发展,同时也触发了人类对能源和环境的关注和思考。
2. 物质不灭定律物质不灭定律是另一个引起广泛关注的科学发现,它揭示了物质不会从不存在转变为存在,也不会从存在转变为不存在。
这一定律的确立,打破了以往对物质变化的局限性理解,使人们开始重新思考物质之间的转化和相互关系。
它也为化学和生物学等领域的发展提供了重要的理论基础,进一步推动了人类对自然界的认知。
3. 存在性原理存在性原理指出了一切物质现象都是由物质的存在和相互关系所决定的,即一切都是有条件的。
这一原理深刻地影响了人们对自然界和社会现象的理解,使人们开始从整体和系统的角度去思考问题。
在社会科学领域,存在性原理的提出也为辩证唯物主义的发展提供了理论基础,为人类认识和改造世界提供了更深刻的思想武器。
总结回顾:恩格斯概括的这三大发现,不仅是对十九世纪自然科学的总结,也为科学和人类认知提供了重要的理论基础。
能量守恒定律、物质不灭定律和存在性原理的确立,推动了科学界对自然界和社会现象的认识与思考。
而我个人认为,这些发现的深刻影响不仅体现在科学领域,更是对整个人类文明的发展产生了积极的影响,激励着我们不断深入探寻自然界和人类社会的奥秘。
在我看来,恩格斯概括的这三大发现,深刻影响了十九世纪以及后世的科学发展和人类认知,为我们提供了更加丰富和全面的理论基础。
19—20世纪之交物理学的新发现和物理学革命
19—20世纪之交物理学的新发现和物理学革命§5.1 历史概述19世纪末,物理学已经有了相当的发展,几个主要部门——力学、热力学和分子运动论、电磁学以及光学,都已经建立了完整的理论体系,在应用上也取得了巨大成果。
这时物理学家普遍认为,物理学已经发展到顶,伟大的发现不会再有了,以后的任务无非是在细节上作些补充和修正,使常数测得更精确而已。
然而,正在这个时候,从实验上陆续出现了一系列重大发现,打破了沉闷的空气,把人们的注意力引向更深入、更广阔的天地,从而揭开了现代物理学革命的序幕。
从伦琴发现X射线的1895年开始,到1905年爱因斯坦发表三篇著名论文为止,在这10年左右世纪之交的年代里,具有重大意义的实验发现如下页表。
这一系列的发现集中在世纪之交的年代里不是偶然的,是生产和技术发展的必然产物。
特别是电力工业的发展,电气照明开始广泛应用,促使科学家研究气体放电和真空技术,才有可能发现阴极射线,从而导致了X射线和电子的发现,而X射线一旦发现,立即取得了广泛应用,又掀起了人们研究物理学的热潮。
所以,随着X射线的发现而迅速展开的这一场物理学革命,有其深刻的社会背景和历史渊源。
本章将分三个方面介绍与物理学革命关系最密切的一些实验发现。
§5.2 X射线和电子的发现X射线、放射性和电子是世纪之交的三大发现。
由于电子的发现直接与阴极射线的研究有关,我们先讲这件事。
放射性的发现打开了核物理学的大门,因此留到第十一章再讲。
5.2.1 电子的发现阴极射线是低压气体放电过程出现的一种奇特现象。
早在1858年就由德国物理学家普吕克尔(JuliusPlücker,1801—1868)在观察放电管中的放电现象时发现。
当时他看到正对阴极的管壁发出绿色的荧光。
1876年,另一位德国物理学家哥尔茨坦(Eügen Goldstein,1850—1930)认为这是从阴极发出的某种射线,并命名为阴极射线。
19世纪末物理学三大发现
各领风骚仅一年——19世纪末物理学三大发现著名物理学家开尔文说:“19世纪已经将物理大厦全部建成,今后物理学家只是修饰和完美这所大厦。
”但这种固步自封的思想很快被打破。
19世纪末物理学的三大发现(X射线1895年、放射线1896年、电子1897年),揭开了物理学革命的序幕,它标志着物理学的研究由宏观进入到微观,标志着现代物理学的产生。
列宁曾谈到,现代物理学的临产诞生了辩证唯物主义。
一、1895年,妙手偶得之的“X”光1895年11月8日晚, 德国的维尔芝堡大学的伦琴用黑的厚纸板把阴极射线管子包起来,意外的发现1米以外的荧光屏在闪光,而这绝不是阴极射线,因阴极射线穿不透玻璃,只能行进几厘米远。
伦琴断定这是一种新射线,用它拍出了一张手掌照片,一时引起轰动。
由于X射线与原子中内层电子的跃迁有关,这说明了物理学还存在亟待搜索的未知领域。
X射线本身在医疗、研究物质结构等方面都有很多的实用价值。
很多人都曾观察到过X射线的现象,但未深究而错过机会。
伦琴善于观察,精心分析,因此他发现了“X”光。
1901年,伦琴获首届诺贝尔物理奖,当之无愧。
二、1896年,天然放射性现象的发现法国巴黎的贝克勒尔在一次阴雨绵绵的日子,将用黑纸包的感光底片与铀盐一起锁进了抽屉,结果底片仍旧被铀盐感光了,这是人类第一次发现某些元素自身也具有自发辐射现象,引起了人们对原子核问题的关注。
贝克勒尔因此获1903 年诺贝尔奖。
原子核物理学起源于放射性的研究,1933年中子的发现,核物理学诞生。
核能的开发利用,大大促进了核物理和高能物理的发展,这其中居里夫妇功不可没。
居里夫人(1867-1934) 波兰中学毕业,获金质奖章,由于波兰当时女子不能上大学,做了8年家庭教师,筹了费用,于1891年到巴黎大学学习。
1893年获物理硕士学位。
1894年与法国物理学家皮埃尔·居里相恋。
1903年获诺贝尔物理奖,1911年获诺贝尔化学奖。
居里夫妇进行了艰苦的提炼工作,从铀矿渣中提炼出了钋,它比纯铀放射性强400倍!1898年7月,为纪念自己的祖国波兰,居里夫人宣布这种元素为“钋”。
19世纪自然科学三大发现
基因由人体细胞核内的DNA(脱氧核糖核酸)组成,变幻莫测的基因排序决定了人类的遗传变异特性。人类基因组研究是一项生命科学的基础性研究。有科学家把基因组图谱看成是指路图,或化学中的元素周期表;也有科学家把基因组图谱比作字典。但不论是从哪个角度去阐释,破解人类自身基因密码,以促进人类健康、预防疾病、延长寿命,其应用前景都是极其美好的。人类10万个基因的信息以及相应的染色体位置被破译后,将成为医学和生物制药产业知识和技术创新的源泉。
20.手机
第一台移动电话诞生于1985年。当时还没有“手机”这样一个词,由于它要像背包那样背着行走,所以叫做肩背电话,其重量高达3公斤。与现在形状接近的手机则诞生于1987年。
21.彩色电视
1928年,英国工程师贝德做成彩色电视显像管。1957年5月17日,美国公开播放彩色电视,效果良好。
22.人造卫星
5.“科学技术是第一生产力”的思想内涵
“科学技术是第一生产力”的思想内涵十分丰富,应从以下几方面加深理解:
(1)“科学技术是第一生产力”的使命是把经济搞上去。
(2)“科学技术是第一生产力”的真谛在于科技与经济要一体化。
(3)“科学技术是第一生产力”是巩固和发展社会主义制度的重要保证。
(4)发挥“科学技术是第一生产力”作用的关键是提高全社会的科技意识。
4.科学方法及特点
科学方法是人类所有认识方法中比较高级、比较复杂的一种方法。它具有以下特点:(1)鲜明的主体性,科学方法体现了科学认识主体的主动性、认识主体的创造性以及具有明显的目的性;(2)充分的合乎规律性,是以合乎理论规律为主体的科学知识程序化;(3)高度的保真性,是以观察和实验以及他们与数学方法的有机结合对研究对象进行量的考察,保证所获得的实验事实的客观性和可靠性。
论述19世纪末物理学三大发现对物理学发展的意义
叙述十九世纪末物理学三大发现的时间、人物和历史意义。
学院:专业:学号:姓名:日期:论述19世纪末物理学三大发现对物理学发展的意义19世纪末,物理学上出现了三大发现,即X射线、放射性和电子。
这些新发现猛烈地冲击了道尔顿关于原子不可分割的观念,从而打开了原子和原子核内部结构的大门,揭露了微观世界中更深层次的奥秘。
1895年11月8日到12月28日,德国物理学家伦琴在研究阴极射线时,发现了具有惊人贯穿能力的X射线。
19世纪末,阴极射线是物理学研究课题,许多物理实验室都开展了这方面的研究。
1984年11月8日,伦琴将阴极射线管放在一个黑纸袋中,关闭了实验室灯源,他发现当开启放电线圈电源时,一块涂有氰亚铂酸钡的荧光屏发出荧光。
用一本厚书,2-3厘米夺取的木板或几厘米厚的硬橡胶插在放电管和荧光屏之间,仍能看到荧光。
他又用盛有水、二硫化碳或其他液体进行实验,实验结果表明它们也是“透明的”,铜、银、金、铂、铝等金属也能让这种射线透过,只要它们不太厚。
伦琴意识到这可能是某种特殊的从来没有观察到的射线,它具有特别强的穿透力。
他一连许多天将自己关在实验室里,集中全部精力进行彻底研究。
6个星期后,伦琴确认这的确是一种新的射线。
1895年12月22日,伦琴和他夫人拍下了第一张X射线照片。
天然放射性的发现与X 射线的发现直接相关。
1895 年末,伦琴发现X 射线后,把他的论文的预印本和一些X 射线照片分别寄给了欧洲各国著名的物理学家,其中包括法国科学家庞加莱。
在1896 年1 月20 日的法国科学院每周例会上,庞加莱展示了伦琴的论文和照片,立即引起了贝克勒耳的极大兴趣。
了解到X 射线是从管子正对着阴极的区域也就是玻璃管壁发出荧光的区域发出的,贝克勒耳提出了这样的猜测:X 射线和荧光之间可能存在着某种联系,能够发出荧光的物质可能同时也可以发出X射线。
1896年,法国物理学家贝克勒尔在研究铀盐的实验中,首先发现了铀原子核的天然放射性。
现代物理学革命及其意义
现代物理学革命及其意义14英语2班王小妹314789803119世纪末,物理学领域连续发生了三个重大事件,这就是X射线、放射性现象和电子的发现。
这三大发现,使人类的认识第一次深入到了原子内部,彻底打破了原子不可分、元素不可变的传统物理学观念。
以太漂移实验的零结果和黑体辐射研究中的“紫外灾难”,使经典物理学陷入不可克服的矛盾,成为推动这一时期科学发展的重要机制。
牛顿力学和麦克斯韦电磁理论,在以太问题上都遇到了根本性的困难。
在牛顿力学中,任何机械运动都是相对于一个参考系进行的,如果以太弥漫于整个宇宙空间,它就是一个理想的参考系,各种运动都可以看作是相对于以太进行的。
在麦克斯韦电磁理论中,电磁作用(包括光)是靠以太为介质来传递的,以太无所不在。
为了验证以太的存在,物理学家进行了大量的实验和观测。
1887年美国物理学家迈克耳逊和化学家莫协进行了一项搜索以太风的著名实验,但是没有找到以太风或地球与以太的相对运动。
这个实验被许多人所重复,所得到的是否定以太风存在的“负结果”。
1905年,爱因斯坦针对经典物理学同新的实验事实之间的矛盾,在《论动体的电动力学》一文中提出了相对性原理和光速不变原理,作为狭义相对论的两条基本原理,从而导出一系列重要结论:同时性的相对性、时缓效应、尺缩效应、光速不可逾越以及物体的质速关系式和质能关系式等。
狭义相对论的建立以及1915年广义相对论的建立,从根本上突破了牛顿绝对时空的旧框框,把空间、时间和物质的运动联系了起来,引起了人类时空观的革命和整个物理学的革命。
“紫外灾难”是在研究黑体辐射的能量分布问题中产生的。
1879年玻耳兹曼发现黑体辐射第一个经验定律,1893年维恩发现第二个经验定律。
1900年,英国物理学家瑞利推算出一个不同的能量分布公式,后经英国物理学家金斯加以修正,合称瑞利—金斯公式:热物体的辐射强度正比于它的绝对温度,而反比于这个发射光线波长的平方。
这个公式与维恩定律相反,只在长波部分才能很好地与实验符合,当波长变短时,这个公式就失效了。
世纪之交的三大发现
应该指出的是,此时,人们还并不清楚电的物质基
础.
低压气体放电现象早在17世纪就被观察到了,直到19 世纪,为了解决新的电光源问题,促进了真空技术的发 展,为气体放电的研究创造了条件.
1838年,法拉第发现,“ห้องสมุดไป่ตู้气的稀薄极其有利于辉光 现象”,在阴极和阳极辉光之间“总有一个暗区”(这个暗 区后来被称为法拉第暗区).由于法拉第当时所能获得的真 空只有干分之七个大气压,所以他没有能做出更多的发 现.
为了证实基本电荷的存在,在测出e/m之后,还要 测 出 e 值 . J.J. 汤 姆 孙 的 研 究 生 汤 森 德 (J.S.Townsend) 、 H.A.威尔逊、C.T.R.威尔逊等和其他一些人都做出了重 要 的 贡 献 . 对 e 值 最 有 说 服 力 的 测 定 是 罗 伯 特 ·密 立 根 (Robert Millikan,1868-1953)在1912-1917年间利用油滴 实验做出的.
他把阴极射线看成是以太的某种振动.
1879 年 , 英 国 的 克 鲁 克 斯 (William Crooks , 18321919)制成了高真空的“克鲁克斯管”,其真空度达到了百 万分之一个大气压,他利用这种真空管做了一系列实验:在 真空管的阴极和与它相对的玻璃壁之间,放置一个用云母 片做成的“马耳他十字架”,通电后在玻璃壁上可观察到 边界清晰的十宇架的阴影;他把一块磁铁移近真空管,十 字架阴影就会发生移动;他还在真空管中安上一水平玻璃 轨道,并在轨道上放置一个插有云母翼片的风轮,当用阴 极射线照射风翼时,轮子就会转动起来.
世纪之交的三大发现
到 19 世 纪 末 , 经 典 物 理 学 已 达 到 了 完 整 、 成 熟 的 阶 段.当时不少物理学家产生了这样一种思想:物理学的大厦 已经建成;物理学上的基本的、原则的问题都己经解决; 剩下来的只是进一步精确化的问题,即在一些细节上作些 补充和修正,使已知公式中的各个常数测得更加精确一 些.正当物理学家们为庆贺物理学大厦的落成啧啧叹赏之 际,19世纪末,在实验上却发现了一系列经典物理学无法 解释的事实.这些事实与经典物理学的基本概念以及一系 列基本规律产生了尖锐的矛盾,从而引起了物理学的一场 伟大的革命,导致了现代物理学的诞生.
《科学技术发展简史》简答题参考资料
《科学技术发展简史》总复习T1、19世纪物理学的三大发现及其主要内容,引发的物理危机的分析19 世纪末,物理学上出现了三大发现,即X 射线、放射性和电子。
这些新发现猛烈地冲击了道尔顿关于原子不可分割的观念,从而打开了原子和原子核内部结构的大门,揭露了微观世界中更深层次的奥秘。
热力学等物理学理论引入化学以后,利用化学平衡和反应速度的概念,可以判断化学反应中物质转化的方向和条件,从而开始建立了物理化学,把化学从理论上提高到了一个新的水平。
在量子力学建立的基础上发展起来的化学键(分子中原子之间的结合力)理论,使人类进一步了解了分子结构与性能的关系,大大地促进了化学与材料科学的联系,为发展材料科学提供了理论依据。
化学与社会的关系也日益密切。
化学家们运用化学的观点来观察和思考社会问题,用化学的知识来分析和解决社会问题,例如能源危机、粮食问题、环境污染等。
化学与其他学科的相互交叉与渗透,产生了很多边缘学科,如生物化学、地球化学、宇宙化学、海洋化学、大气化学等等,使得生物、电子、航天、激光、地质、海洋等科学技术迅猛发展。
化学也为人类的衣、食、住、行提供了数不清的物质保证,在改善人民生活,提高人类的健康水平方面作出了应有的贡献。
现代化学的兴起使化学从无机化学和有机化学的基础上,发展成为多分支学科的科学,开始建立了以无机化学、有机化学、分析化学、物理化学和高分子化学为分支学科的化学学科。
化学家这位“分子建筑师” 将运用善变之手,为全人类创造今日之大厦、明日之环宇。
在物理学的发展史中我们常常会遇到不同的问题,在我们解决这些问题的同时我们会发现过去的理论很难满足日新月异的发展,就这样我们展开了对过去保守的经典的质疑,以及在怀疑中动摇了经典物理学的地位为新发现带来了不可或缺的机遇。
19世纪末三大物理学实验的发现(X射线的发现,放射性的发现,电子的发现),诱发了经典物理学的危机。
三大实验发现打开了经典物理学的缺口。
原来认为原子是不可分割的最小质点现在从原子里发现了电子、X射线和γ射线;原来认为元素是固定不变的,但放射现象表明一种元素可蜕变为另一种元素;原来认为物质的质量与运动无关,现今电子的质量随运动速度变化而变化,质量似乎不守恒了;原来认为能量守恒只存在于机械能、热能和电能相互转化之中,现在一块静止的放射物质本身就是热源,即便没有外力作用,能量也源源不断地向外界释放,能量好像也不守恒了;原来认为质量和能量不搭界,现在放射性物质因能量不断释放,质量也不断减小。
19世纪末期物理学的三大发现及其意义复习过程
19世纪末期物理学的三大发现及其意义19世纪末期物理学的三大发现及其意义19世纪末,以牛顿力学、热力学、麦克维斯电磁学理论和原子论为基础的经典物理学理论体系已相当完善。
正当物理学界陶醉于成功的喜悦中时,一些有远见的科学家却与意识到,在物理学晴朗的天空中出现了乌云。
1900年4月27日,一向以保守著称的英国皇家学会主席、著名物理学家达尔文发表长篇演说,指出:经典物理学本来十分晴朗的天空上出现了两朵“乌云”。
一是“紫外灾难”——热辐射在位于短波的紫外线部分的实验结果与经典统计力学、电磁学理论相背;二是“以太危机”——当时的实验结果表明:麦克维斯电磁学理论中光、电、磁传播所需要的介质——“以太”可能根本就不存在。
经典物理学正在发生危机,这预示着即将发生一场革命。
其实从1895年开始,连续三年的三大发现,x射线,放射性和电子的发现已经成为揭开物理学革命序幕的三声春雷。
1895年伦琴发现了X射线,1896年法国的贝克勒尔发现了铀盐的放射性,1897年英国的J·J汤姆逊发现了电子。
这些新发现猛烈的冲击着经典物理学理论,打破了物理学界沉闷的空气,被誉为“世纪之交的三大发现”,是现代物理学发轫的标志。
早在19世纪三四十年代,人们就发现,真空管内的金属电极在通电时其阴极会发出某种射线,这种射线受磁场影响,具有能量,被称为阴极射线。
而对阴极射线性质的深入研究导致了X射线的发现。
1895年德国物理学家伦琴在赫兹和勒纳德发表了论阴极射线的穿透力的论文后,准备对这一问题做进一步研究。
他重复了勒纳德的实验,发现阴极射线确实能穿透铝箔在空气中行进几厘米,使涂有铂氰化钡的荧光屏上产生荧光。
在多次实验后,他意外地发现了一种新的射线,但因为不了解其本性,伦琴且称它为X射线,又被人们称之为“伦琴射线”。
由于X射线可以穿透皮肉透视骨骼,所以在医疗上作用很大,如今我们到医院拍张X光片已是很平常的事情,然而在19世纪末X射线刚发现时,却被视为世界科技革命的一声号角。
19世纪自然科学三大发现
19世纪自然科学三大发现:1、细胞学说主要内容是:细胞是动、植物有机体的基本结构单位,也是生命活动的基本单位。
这样,就论证了整个生物界在结构上的统一性,细胞把生物界的所有物种都联系起来了,生物彼此之间存在着亲缘关系。
这是对生物进化论的一个巨大的支持。
细胞学说的建立有力地推动了生物学的发展,为辩证唯物论提供了重要的自然科学依据,恩格斯对此评价很高,把细胞学说誉为19世纪自然科学的三大发现之一。
2、生物进化论1859年,英国生物学家和生物进化论的奠基者达尔文,在其巨著《物种起源》中提出了生物进化的自然选择学说。
该学说的要点是群体中的个体具有性状差异,这些个体对其所处的环境具有不同的适应性;由于空间和食物有限,个体间存在生存竞争,结果,具有有利性状的个体得以生存并通过繁殖传递给后代,具有不利性状的个体会逐渐被淘汰(达尔文把自然界这种留优汰劣的过程称为自然选择);由于自然选择的长期作用,分布在不同地区的同一物种就可能出现性状分歧和导致新物种的形成。
3、能量守恒和转化定律能量守恒和转化定律,是19世纪自然科学的一块重要理论基石。
能量守恒的意义首要的是建立物质运动变化过程中的某种物理量间的等量关系。
对此,我们无需知道物质间实际的相互作用过程,也无需知道物质运动变化过程中的能量间的转化途径,只要建立和物质运动状态相对应的能量与物理量间的关系,就可以对物质运动变化过程中得初状态和终状态间建立一种等量关系,这样便于对物质运动变化过程的量求解科技常识知识点睛与解题技巧1.科学科学有若干种解释,每一种解释都反映出科学某一方面的本质特征,而且科学本身也在发展,人们对它的认识不断深化,给科学下一个永恒不变的定义是难以做到的。
我们把众多的科学定义加以概括,指出为多数人可以接受的共同概念,那就是科学知识、科学研究活动、科学社会建制的统一体。
2.技术技术是人类运用知识、经验和技能,并借助物质手段以达到利用、控制和改造自然的目的的完整系统。
19世纪物理学三大发现
天津科技大学自然科学简史论文评述19世纪末物理学三大发现对物理学的发展的意义姓名:原媛学号:09111232学院:理学院指导老师:苏萍19世纪末物理学三大发现对物理学的发展的意义,包括发现的简述、发现者成功的原因分析、对20世纪物理学发展的影响等。
评述19世纪末物理学三大发现对物理学的发展的意义著名物理学家开尔文说:“19世纪已经将物理大厦全部建成,今后物理学家只是修饰和完美这所大厦。
”但这种固步自封的思想很快被打破。
19世纪末物理学的三大发现(X射线1895年、放射线1896年、电子1897年),揭开了物理学革命的序幕,它标志着物理学的研究由宏观进入到微观,标志着现代物理学的产生。
1.X射线的发现1895年11月8日晚, 德国的维尔芝堡大学的伦琴用黑的厚纸板把阴极射线管子包起来,意外的发现1米以外的荧光屏在闪光,而这绝不是阴极射线,因阴极射线穿不透玻璃,只能行进几厘米远。
伦琴断定这是一种新射线,用它拍出了一张手掌照片,一时引起轰动。
由于X射线与原子中内层电子的跃迁有关,这说明了物理学还存在亟待搜索的未知领域。
X射线本身在医疗、研究物质结构等方面都有很多的实用价值。
很多人都曾观察到过X射线的现象,但未深究而错过机会。
伦琴善于观察,精心分析,因此他发现了“X”光。
1901年,伦琴获首届诺贝尔物理奖,当之无愧。
2.放射性的发现1896年,法国物理学家贝克勒尔在研究铀盐的实验中,首先发现了铀原子核的天然放射性。
在进一步研究中,他发现铀盐所放出的这种射线能使空气电离,也可以穿透黑纸使照相底片感光。
他还发现,外界压强和温度等因素的变化不会对实验产生任何影响。
贝克勒尔的这一发现意义深远,它使人们对物质的微观结构有了更新的认识,并由此打开了原子核物理学的大门。
1898年,居里夫妇又发现了放射性更强的钋和镭。
由于天然放射性这一划时代的发现,居里夫妇和贝克勒尔共同获得了1903年诺贝尔物理学奖。
此后,居里夫妇继续研究了镭在化学和医学上的应用,并于1902年分离出高纯度的金属镭。
恩格斯提出的十九世纪自然科学的三大发现
恩格斯提出的十九世纪自然科学的三大发现恩格斯提出的十九世纪自然科学的三大发现自然科学的发展是人类文明进步的重要动力之一,十九世纪作为现代科学的萌芽期,涌现了许多重要的科学发现和理论。
在这个时期,恩格斯提出了十九世纪自然科学的三大发现,这三大发现对于我们深刻理解自然界的本质和规律具有重要意义。
本文将从深度和广度的角度来探讨这三大发现,并结合个人观点对其进行分析。
一、能量守恒定律能量守恒定律是指在一个封闭系统内,能量不会凭空产生或消失,只能从一种形式转换为另一种形式。
这一发现为理解自然界中各种能量转化规律提供了重要的理论基础。
恩格斯认为,十九世纪正是工业革命迅速发展的时期,人们对能量转化的研究日益深入,建立了能源守恒的基本理论。
这一发现不仅在物理学领域有着广泛的应用,同时也在生态学、环境保护等领域中具有重要的意义。
二、熵增定律熵增定律是指在一个孤立系统内,系统的熵永远不会减少,只会增加或保持不变。
这一发现揭示了自然界中的一种普遍趋势,即系统朝着混乱、不可逆的方向发展。
恩格斯认为,这一发现将经典力学与热力学联系了起来,揭示了热力学过程中的一些重要规律,为工业生产和能源利用提供了理论指导。
三、细胞学说细胞学说是指一切生命的基本单位是细胞,所有生命活动都是由细胞进行的。
这一发现是生物学领域的重大突破,揭示了生命的本质和生命活动的基本规律。
恩格斯指出,细胞学说的提出和发展,对于人们认识生命、理解生命的本质和规律具有重要的指导意义。
细胞学说也为生物医学、生物工程等领域提供了理论基础。
总结回顾十九世纪自然科学的三大发现在深刻影响了人类对自然界的认识和理解。
能量守恒定律揭示了能量在自然界中的不灭性和转化规律;熵增定律揭示了系统走向混乱的普遍规律;细胞学说揭示了生命的基本单位和基本活动。
这三大发现不仅在各自领域有着深远的影响,同时也在人类文明的发展进程中发挥了重要作用。
个人观点我认为,恩格斯提出的十九世纪自然科学的三大发现,对于我们认识自然界、理解自然规律、改造自然环境具有重要的指导意义。
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19世纪末期物理学的三大发现及其意义
19世纪末期物理学的三大发现及其意义19世纪末,以牛顿力学、热力学、麦克维斯电磁学理论和原子论为基础的经典物理学理论体系已相当完善。
正当物理学界陶醉于成功的喜悦中时,一些有远见的科学家却与意识到,在物理学晴朗的天空中出现了乌云。
1900年4月27日,一向以保守著称的英国皇家学会主席、著名物理学家达尔文发表长篇演说,指出:经典物理学本来十分晴朗的天空上出现了两朵“乌云”。
一是“紫外灾难”——热辐射在位于短波的紫外线部分的实验结果与经典统计力学、电磁学理论相背;二是“以太危机”——当时的实验结果表明:麦克维斯电磁学理论中光、电、磁传播所需要的介质——“以太”可能根本就不存在。
经典物理学正在发生危机,这预示着即将发生一场革命。
其实从1895年开始,连续三年的三大发现,x射线,放射性和电子的发现已经成为揭开物理学革命序幕的三声春雷。
1895年伦琴发现了X射线,1896年法国的贝克勒尔发现了铀盐的放射性,1897年英国的J·J汤姆逊发现了电子。
这些新发现猛烈的冲击着经典物理学理论,打破了物理学界沉闷的空气,被誉为“世纪之交的三大发现”,是现代物理学发轫的标志。
早在19世纪三四十年代,人们就发现,真空管内的金属电极在通电时其阴极会发出某种射线,这种射线受磁场影响,具有能量,被称为阴极射线。
而对阴极射线性质的深入研究导致了X射线的发现。
1895年德国物理学家伦琴在赫兹和勒纳德发表了论阴极射线的穿透力的论文后,准备对这一问题做进一步研究。
他重复了勒纳德的实验,发现阴极射线确实能穿透铝箔在空气中行进几厘米,使涂有铂氰化钡的荧光屏上产生荧光。
在多次实验后,他意外地发现了一
种新的射线,但因为不了解其本性,伦琴且称它为X射线,又被人们称之为“伦琴射线”。
由于X射线可以穿透皮肉透视骨骼,所以在医疗上作用很大,如今我们到医院拍张X光片已是很平常的事情,然而在19世纪末X射线刚发现时,却被视为世界科技革命的一声号角。
其后,随着研究的深入,X射线被广泛应用于晶体结构的分析以及医学和工业等领域。
对于促进20世纪的物理学以至整个科学技术的发展产生了巨大而深远的影响。
而1896年法国物理学家贝克勒尔,受到伦琴发现X射线启发,着手研究X射线与荧光现象的关系。
意外发现,只要有铀元素存在,就有这种贯穿辐射产生,它与采用哪种铀的化合物无关,与温度等外界因素无关,这是铀元素的特殊性质。
这种射线跟X射线一样,能穿透一切物质,并使气体电离,人们把这一射线称之为“贝克勒尔射线”。
贝克勒尔所做的开创性工作及其贡献使他成为放射学的先驱,并为后人所称誉。
贝克勒尔发现放射性虽然没有像伦琴发现 X 射线那样轰动,然而意义却十分深远,这是人类第一次接触到核现象,它作为原子核物理学的起源和里程碑,开辟了崭新的研究课题,并由此吸引了包括居里夫妇在内的一批杰出的科学家。
共同探索原子的奥秘。
接踵而来的一系列新发现大大丰富了放射学的研究成果,钋和镭的先后被发现;α、β、γ射线的发现以及放射性衰变规律的发现等等是最具代表性的一批研究成果。
1897年,英国物理学家汤姆逊用实验证实了,阴极射线在电场和磁场作用下均可发生偏转,其偏转方式与带电负离子相同,这就证明了阴极射线是一种带负电粒子流。
1898年,他进一步发现电子,并指出电子比原子更小,是一切
化学原子的共同组分。
汤姆逊还注意到,既然原子内部存在带负电荷的电子,而原子又呈现中性,那么其内部可能还存在带有正电荷的不明粒子。
这为后来科学家发现带正电荷的质子和中性的中子,发现原子的蜕变现象打下了基础。
世纪之交,X射线以及随之而来的放射性与电子的发现,打破了人们的传统观念,冲击了原子不可分割的经典理论,为人们打开了一个新奇的微观世界,在科学界乃至哲学界都产生了重大的影响。
实验上的新发现,促进了理论上的大发展。
相对论和量子力学的诞生,使物理学发展到了一个新的高峰,列宁曾对当时的情况作了精辟的分析,他指出:“自然界中的一切界限,都是有条件的相对的,可变动的,它表示我们的智慧接近于认识物质:“现代物理是在临产中,它正在生产辩证唯物主义。
”世纪之交的这一时期是物理学发生大转折的时期,也是物理学史中非常重要的一个时期。