物理学史 学习课件
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物理学史ppt课件
6
主要贡献
开普勒行星三定律----中世纪科学与近代科 学的分水岭
1600年与第谷合作，使他从第谷处
获得了大量精确的天文学数据。 于1609和1619年，他先后提出了 行星运动三定律。
第谷用过的望远镜
第谷在天文台工作
7
1609年，开普勒出版了《新天文学》一书，提出了 著名的开普勒第一定律和第二定律。 第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨 道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
伽利略的折射式望远镜
14
2、在力学方面的贡献：
（1）确立描述运动的基本特征量——速度和加速 度。
（2）用理想实验和斜面实验驳斥了亚里士多德的 “重物下落快”的错误观点，发现自由落体定 律，v=gt、h=gt2/2。
(3)发现惯性定律——隔了一代人，被牛顿总结成动 力学的基本定律之一。 （4）提出了运动的相对性原理。
20
牛顿第二定律：物体加速度的大 小跟它受到的作用力成正比、跟它的质 量成反比，加速度的方向跟作用F 力 m的a 方 向这定相是律同动—牛。力—顿用学两第公的个三式最物定便基体律是本之：就定间作是律的用。作力用和力反和作反用，作力用 力总是大小相等 ，方向相反，作用在同一 条直线上。 F12 F21
15
3、对科学方法的贡献
斜面实验在2002年被评为历史上“最
美丽”的十大物理实验之一。从斜面实
对现象的观察 提出假设（匀加速运动假设）
验进行看数伽学和利逻略辑的的推研理（究x~方t2）法：
实验验证
形成理论
开创了科学实验方法，核 心是将实验和逻辑推理（ 包括数学演算）相结合。
提出了理想实验。
29
ห้องสมุดไป่ตู้
30
主要贡献
开普勒行星三定律----中世纪科学与近代科 学的分水岭
1600年与第谷合作，使他从第谷处
获得了大量精确的天文学数据。 于1609和1619年，他先后提出了 行星运动三定律。
第谷用过的望远镜
第谷在天文台工作
7
1609年，开普勒出版了《新天文学》一书，提出了 著名的开普勒第一定律和第二定律。 第一定律（轨道定律）：所有行星绕太阳运动的轨 道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上。
伽利略的折射式望远镜
14
2、在力学方面的贡献：
（1）确立描述运动的基本特征量——速度和加速 度。
（2）用理想实验和斜面实验驳斥了亚里士多德的 “重物下落快”的错误观点，发现自由落体定 律，v=gt、h=gt2/2。
(3)发现惯性定律——隔了一代人，被牛顿总结成动 力学的基本定律之一。 （4）提出了运动的相对性原理。
20
牛顿第二定律：物体加速度的大 小跟它受到的作用力成正比、跟它的质 量成反比，加速度的方向跟作用F 力 m的a 方 向这定相是律同动—牛。力—顿用学两第公的个三式最物定便基体律是本之：就定间作是律的用。作力用和力反和作反用，作力用 力总是大小相等 ，方向相反，作用在同一 条直线上。 F12 F21
15
3、对科学方法的贡献
斜面实验在2002年被评为历史上“最
美丽”的十大物理实验之一。从斜面实
对现象的观察 提出假设（匀加速运动假设）
验进行看数伽学和利逻略辑的的推研理（究x~方t2）法：
实验验证
形成理论
开创了科学实验方法，核 心是将实验和逻辑推理（ 包括数学演算）相结合。
提出了理想实验。
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ห้องสมุดไป่ตู้
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《物理学史教材》PPT课件
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物理学史教材图片
第三章 电磁学的发展
图3－50 亨利
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第三章 电磁学的发展
图3－51 亨利用于实
验的电磁铁
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第三章 电磁学的发展
图3－52 韦伯
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52
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第三章 电磁学的发展
图3－53 黎曼
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第三章 电磁学的发展
图3－39 阿拉果
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第三章 电磁学的发展
图3－40 阿拉果的铜
盘实验
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40
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第三章 电磁学的发展
图3－41 1831年8月
29日法拉第的日记
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第三章 电磁学的发展
3
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第三章 电磁学的发展
图3－4 吉伯研究磁
倾角
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4
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第三章 电磁学的发展
图3－5 盖里克的摩
擦起电机
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第三章 电磁学的发展
图3－6 盖里克举起
硫磺球
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第三章 电磁学的发展
图3－7 盖里克
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7
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和电堆
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第三章 电磁学的发展
图3－24 伏打正在向拿
波仑演示他的电堆
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物理学史
物理学史
物理学:力学、光学、热学、电磁学、相对论、量 子力学、粒子物理学等物理学基础部门，每一个 基础部门，又不断地形成许多新的分支。本世纪 以来，物理学的基本理论和方法又不断地向其他 研究领域渗透，形成一系列独立的新学科。
学习与研究物理学史的意义
• 1．物理学史是研究物理学的知识、理论和方法的 发生与发展规律的历史科学。
物理学史的研究对象与研究方法
• 物理学史可以说是一门交叉学科，是文科和理科 的结合。
• 其次，数学作为一门基础科学，运用于各门自然 科学。
• 第三，物理学是在新旧观念、学说和理论之间的 不断斗争中发展起来的。
• 最后，应该把物理学史的研究和物理学的教学和 研究工作结合起来，把科学史的专业研究与业余 研究结合起来 。
物理学史的分期
• 1．古代物理学时期。 • 2．经典物理学时期。 • 3．现代物理学时期。
物理学的基本特点：
• 1．实验的特点。 • 2．定量的特点。 • 3．统计的特点。 • 4．守恒的特点。
物理学的几个关系
• 1．基础科学和应用科学的关系 • 2．物理学中理论与实验的关系 • 3．科学与技术的关系 • 4．物理学与数学的关系 • 5．物理学和其他自然科学的关系
什么叫实验？
• 实验是人类有目的地在变革自然的过 程中认识自然的一种手段，是人类发 挥高度智慧的一种特殊的实践活动。 要变革、要观测、还要用到各种仪器， 但更不可缺少的是理论的指导和分析。
• 3．物理学史充满了各种哲学思想的 斗争，有许多献身于真理的科学家的 动人事迹，是培养辩证唯物主义、历 史唯物主义观点，鼓舞我们献身四化 和科学事业的好教材。
五次大的综合
• 第一次是牛顿力学体系的建立，实现了天上力学 和地上力学的综合与统一；
物理学史
物理学:力学、光学、热学、电磁学、相对论、量 子力学、粒子物理学等物理学基础部门，每一个 基础部门，又不断地形成许多新的分支。本世纪 以来，物理学的基本理论和方法又不断地向其他 研究领域渗透，形成一系列独立的新学科。
学习与研究物理学史的意义
• 1．物理学史是研究物理学的知识、理论和方法的 发生与发展规律的历史科学。
物理学史的研究对象与研究方法
• 物理学史可以说是一门交叉学科，是文科和理科 的结合。
• 其次，数学作为一门基础科学，运用于各门自然 科学。
• 第三，物理学是在新旧观念、学说和理论之间的 不断斗争中发展起来的。
• 最后，应该把物理学史的研究和物理学的教学和 研究工作结合起来，把科学史的专业研究与业余 研究结合起来 。
物理学史的分期
• 1．古代物理学时期。 • 2．经典物理学时期。 • 3．现代物理学时期。
物理学的基本特点：
• 1．实验的特点。 • 2．定量的特点。 • 3．统计的特点。 • 4．守恒的特点。
物理学的几个关系
• 1．基础科学和应用科学的关系 • 2．物理学中理论与实验的关系 • 3．科学与技术的关系 • 4．物理学与数学的关系 • 5．物理学和其他自然科学的关系
什么叫实验？
• 实验是人类有目的地在变革自然的过 程中认识自然的一种手段，是人类发 挥高度智慧的一种特殊的实践活动。 要变革、要观测、还要用到各种仪器， 但更不可缺少的是理论的指导和分析。
• 3．物理学史充满了各种哲学思想的 斗争，有许多献身于真理的科学家的 动人事迹，是培养辩证唯物主义、历 史唯物主义观点，鼓舞我们献身四化 和科学事业的好教材。
五次大的综合
• 第一次是牛顿力学体系的建立，实现了天上力学 和地上力学的综合与统一；
物理学史ppt
贡献:
观察到了光的干涉现象
当一束单色光投射到挡板时，两条狭缝 相当于两个完全相同的光源，从而在光屏 上观察到明暗相间且等距的条纹
托马斯•杨 (1773-1829)
贡献:
观察到光的圆板衍射——泊松亮斑
把一个不透光的小的圆盘状物放在光束 中，在距这个圆盘一定距离的像屏上，圆 盘的阴影中心应当出现一个亮斑,这个亮 斑叫泊松亮斑
E h
3) 爱因斯坦光电效应方程：
Ek h W
W：逸出功(电子逃离原子所需能量） Ek：光电子的能量
贡献:
预言了一切微粒具有波粒二像性
德布罗意 (1892-1989)
•
1、1897年，汤姆生利用阴极射线管发现了电子，指 出阴极射线是高速运动的电子流。说明原子可分，有复杂 内部结构，并提出原子的枣糕模型。1906年，获得诺贝 尔物理学奖。 2、1909－1911年，英国物理学家卢瑟福和助手们进 行了α粒子散射实验，并提出了原子的核式结构模型。由 实验结果估计原子核直径数量级为10 -15 m 。 3、1896年，法国物理学家贝克勒尔发现天然放射现 象，说明原子核有复杂的内部结构。 天然放射现象：有两种衰变（α、β），三种射线（α、 β、γ），其中γ射线是衰变后新核处于激发态，向低能级 跃迁时辐射出的。衰变快慢与原子所处的物理和化学状态 无关。
一、力学
二、电磁学 三、波动学
四、光学
五、波粒二象性 六、原子物理学
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。
(课件)高中物理学史选讲专题(共35张PPT)
• 伽利略对运动的研究，不仅确立了许多基 本概念，而且创造了一套对近代科学的发 展极为有益的科学方法。
• 这些方法的核心是：把实验和逻辑推理 （包括数学演算）和谐地结合起来。
• 爱因斯坦评价：“伽利略的发现以及他所 应用的科学的推理方法，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。”
• 牛顿被认为是“科学史上最有影响的人”。
2、牛顿三大运动定律
• 在伽利略理想实验和迪卡尔的补充等工作 的基础上，牛顿提出了牛顿第一定律。
• 应用控制变量法得出的牛顿第二定律是力 的瞬时作用规律。表达式是F=ma，同时规 定了力的单位。
• 牛顿第三定律阐明了一对相互作用力的关 系。
3、万有引力定律
• 在开普勒行星运动定律以及胡克等人研究 成果的基础上，牛顿用数学方法（自创的 微积分）导出了万有引力定律。
• 牛顿把地球上物体的力学和天体力学统一 到一个基本的力学体系 中。
• 引力常量G是1798年卡文迪许利用扭秤实 验测量出来的。卡文迪许由此被称为第一 个测量地球质量的人。该实验也被评为十 大经典实验之一。
的电磁辐射。
• 1896年，在贝克勒尔的建议下，玛丽—居里夫妇 发现了两种放射性更强的新元素——钋（Po）、 镭(Ra)。
3、电子的发现
• 1897年，英国著名物理学家汤姆生利用阴 极射线管发现了电子，指出阴极射线是高 速运动的电子流。说明原子可分，原子有 内部结构，并提出原子的枣糕模型。
• 早在1858年，德国普吕克尔首次观察到阴 极射线，1876年，德国戈德斯坦命名了阴 极射线。对阴极射线的本质的认识有两种 观点：一种观点认为阴极射线是一种电磁 辐射（如赫兹）；另一种观点认为阴极射 线是带电微粒（如汤姆生）。
• 这些方法的核心是：把实验和逻辑推理 （包括数学演算）和谐地结合起来。
• 爱因斯坦评价：“伽利略的发现以及他所 应用的科学的推理方法，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。”
• 牛顿被认为是“科学史上最有影响的人”。
2、牛顿三大运动定律
• 在伽利略理想实验和迪卡尔的补充等工作 的基础上，牛顿提出了牛顿第一定律。
• 应用控制变量法得出的牛顿第二定律是力 的瞬时作用规律。表达式是F=ma，同时规 定了力的单位。
• 牛顿第三定律阐明了一对相互作用力的关 系。
3、万有引力定律
• 在开普勒行星运动定律以及胡克等人研究 成果的基础上，牛顿用数学方法（自创的 微积分）导出了万有引力定律。
• 牛顿把地球上物体的力学和天体力学统一 到一个基本的力学体系 中。
• 引力常量G是1798年卡文迪许利用扭秤实 验测量出来的。卡文迪许由此被称为第一 个测量地球质量的人。该实验也被评为十 大经典实验之一。
的电磁辐射。
• 1896年，在贝克勒尔的建议下，玛丽—居里夫妇 发现了两种放射性更强的新元素——钋（Po）、 镭(Ra)。
3、电子的发现
• 1897年，英国著名物理学家汤姆生利用阴 极射线管发现了电子，指出阴极射线是高 速运动的电子流。说明原子可分，原子有 内部结构，并提出原子的枣糕模型。
• 早在1858年，德国普吕克尔首次观察到阴 极射线，1876年，德国戈德斯坦命名了阴 极射线。对阴极射线的本质的认识有两种 观点：一种观点认为阴极射线是一种电磁 辐射（如赫兹）；另一种观点认为阴极射 线是带电微粒（如汤姆生）。
物理学史PPT.
第十一章 现代光学的兴起
如工作某方面有安全要求（譬如银行工作），需要尽早核实应聘者的背景信息。 一位保有客户购买车辆半年多以后，突然打电话说：“韩经理啊，我开车时听到车底盘下有咣啷咣啷的响声，怎么回事呀？我还能不能 开？因为下个礼拜一我要去杭州。”我当时就告诉他：“这样吧，电话里说不清楚，如果有时间的话，您最好现在把车开到我们4S店里 面来，我们给你检查。”这位客户说：“问题不大吧，要不，我礼拜六、礼拜天再过来？”我当时坚持说：“您最好尽快过来，而且不要开 过快的车速，因为这个声音我现在无法判断。出于安全角度，您最好现在就过来。”这位客户最后听从了我的建议，把车开过来了。汽 车被举升机抬起来以后，他吓了一跳，因为固定方向轮的三个螺栓掉了一个，第二个螺栓已经出来一半了，第三个螺栓虽然在里边， 但是已经松动了。结果他逢人就介绍，这个公司的韩经理做事情很值得信任，要不是他的话，可能会出事故。 小提示96：需要与应聘者谈论确认书的细节。 小提示4：空缺岗位出现时，与你的团队一起审查所有的工作岗位描述。 1、讲解乘船的意外伤害事故，引起学生的重视。 面试的座位安排有几种不同的方式。面对面的坐比较正式，而肩并肩坐会创造一种更随意、更合作的气氛。如果面试是面对面的，中 间最好放一张桌子，因为应聘者的膝部暴露在你的视线之内会使他们感到尴尬和脆弱。除非你故意安排，否则不要让应聘者坐在比你 的椅子矮的椅子上，这样会让他们感觉自惭形秽而且不自在。 ◇阅读下面的短文 在绕车介绍中，我们将紧扣汽车这个产品，对整车的各个部位进行互动式的介绍，将产品的亮点通过适当的方法和技巧进行介绍，向 客户展示能够带给他哪些利益，以便顺理成章地进入到下一个环节。 在汽车销售流程理论里有这么一种说法，对表面的现象称之为显性的问题，也叫显性的动机；还有一种隐藏着的东西叫做隐性的动机 。我们在冰山理论里会经常提到显性和隐性的部分，一个是在水面以上的部分，还有一个是在水面以下的部分。水面以上的部分是显 性的，就是客户自己知道的、能表达出来的那一部分；水面以下的是隐藏着的那一部分，就是有的客户连他自己的需求是什么都不清 楚，例如，某客户打算花十万元钱买车，可是他不知道该买什么样的车，这个时候销售人员就要去帮助他解决这些问题。销售人员既 要了解客户的显性需求，也要了解他的隐性需求，这样才能正确分析客户的需要。 3、吃了有毒的动植物，也会这样中毒，这种叫做有毒动植物食物中毒。
物理学史课件
一、西方古代科学概述
• • • • • 巴比伦和埃及古文明时期的科学 苏格拉底以前的古希腊自然哲学 雅典的自然哲学 亚历山大里亚时期的古代科学 罗马和古代科学的衰退
二、古希腊罗马时代的物理学
• 早期希腊时代（公元前八世纪——前四 世纪）的自然哲学 • 希腊化时期（公元前四世纪——前一世 纪）的自然哲学 • 罗马时期（公元前一世纪——公元四世 纪）的自然哲学
2
开普勒对哥白尼学说的发展
• 把行星运动的详细情况更精确地 记录下来的第一位天文学家，要 算是哥本哈根的第谷· 布拉埃。 • 他并没有采取哥白尼的全部体系， 而认为太阳围绕地球运行，而行 星则围绕太阳运行。 • 他经过几次迁徙，终于定居在布 拉格，并得着约翰 · 刻卜勒参加 他的工作，后来就把他的极其珍 贵的资料遗留给刻卜勒。 Tycho Brahe，1546－1601
第二篇
• • • • •
经典物理学
经典物理学产生的背景 经典力学的建立与发展 经典热学的建立与发展 经典电磁学的建立与发展 经典光学的建立与发展
第四章 经典物理学产生的背景
• 近代科学产生的社会条件
• 宇宙观和天文学革命 • 近代科学研究方法的形成
一、近代科学产生的社会条件
• 资本主义生产的发展 • 资产阶级思想解放运动 • 科学社团的成立和发展
三、中世纪的物理科学思想
• 西方中世纪科学发展概况
• 阿拉伯学派及其对物理学发展的贡献
• 中世纪大学及亚里士多德思想的影响 • 罗吉尔· 培根对物理学的贡献
第三章 文艺复兴及其对物 理学发展的影响
• 文艺复兴运动 • 达• 芬奇的科学研究 • 弗兰西斯• 培根的贡献 • 吉尔伯特的物理学成就
文艺复兴运动
高中物理学史和物理思想方法课件PPT
(4)20适用 于微观粒子和高速运动物体．
(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)1846年，英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈应用万有引力定 律，计算并观测到海王星，1930年，美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王 星．
(11) 英 国 物 理 学 家 法 拉 第 发 现 了 由 磁 场 产 生 电 流 的 条 件 和 规 律 —— 电 磁 感 应 定 律．
(12)俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律．
3．原子物理学部分 (1)英国物理学家汤姆孙利用阴极射线管发现电子，并指出阴极射线是高速运动 的电子流．汤姆孙还提出原子的枣糕模型． (2)英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验，提出了原子的核式结 构模型，并用α粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，发现了质子，并 预言原子核内还有另一种粒子——中子． (3)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 的辐射电磁波谱，并得出氢原子能级表达式．
(5)19世纪，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， 即焦耳定律．
(6)1820年，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，称为 电流磁效应．
(7)法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸，反向电流的平行 导线则相斥，并总结出安培定则(右手螺旋定则)判断电流与磁场的相互关系和左手 定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向．
(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)1846年，英国剑桥大学学生亚当斯和法国天文学家勒维烈应用万有引力定 律，计算并观测到海王星，1930年，美国天文学家汤苞用同样的计算方法发现冥王 星．
(11) 英 国 物 理 学 家 法 拉 第 发 现 了 由 磁 场 产 生 电 流 的 条 件 和 规 律 —— 电 磁 感 应 定 律．
(12)俄国物理学家楞次发表确定感应电流方向的定律——楞次定律．
3．原子物理学部分 (1)英国物理学家汤姆孙利用阴极射线管发现电子，并指出阴极射线是高速运动 的电子流．汤姆孙还提出原子的枣糕模型． (2)英国物理学家卢瑟福和助手们进行了α粒子散射实验，提出了原子的核式结 构模型，并用α粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，发现了质子，并 预言原子核内还有另一种粒子——中子． (3)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 的辐射电磁波谱，并得出氢原子能级表达式．
(5)19世纪，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， 即焦耳定律．
(6)1820年，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，称为 电流磁效应．
(7)法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸，反向电流的平行 导线则相斥，并总结出安培定则(右手螺旋定则)判断电流与磁场的相互关系和左手 定则判断通电导线在磁场中受到磁场力的方向．
第九组物理学史课件
放射性的衰变曲线
卢瑟福的光谱实验
原子核物理学及粒子物理的实验设备有哪些？ 原子核物理学和粒子物理学的发展
卢瑟福用α粒子轰击轻元素的实验装置（左:原理图；右: 实物照片）
原子核物理学及粒子物理的实验设备有哪些？ 原子核物理学和粒子物理学的发展
布拉开特从云室拍摄到的氮核蜕变的照片
原子核物理学及粒子物理的实验设备有哪些？ 原子核物理学和粒子物理学的发展
20世纪40—50年代
核能的开发和利用，促进核物理学的进展
什么是原子核物理学？什么是粒子物理学？ 原子核物理学和粒子物理学的发展
原子核 物理学 属于物理学分支。研究原子核的结构和变化规律，获得射 线束并将其用于探测、分析的技术，以及同核能、核技术 应用有关的物理问题。
粒子 物理学
它是研究比原子核更深层次的微观世界中物质的结构、性 质，和在很高能量下这些物质相互转化及其产生原因和规 律的物理学分支。
探索经历后的启示？
电
磁
光
电磁相互作用力 弱电相互作用
β衰变 中微子相互作用
质子 中子 介子 地心引力 天体物理学
弱相互作用力
标准模型
强相互作用
万有引力 时空几何
广义相对论
探索经历后的启示？
物理学史历史发展的产物，物 理学的概念、规律都是在一定 的历史条件和人们对追求真理 的执着下产生的。
谢谢 观赏
5）基本粒子的探索经历了哪些曲折的历程？
6）有什么启示？
质量是怎么来的？
希格斯 玻色子
什么是原子核物理学？什么是粒子物理学？ 原子核物理学和粒子物理学的发展
年份 1896年 1932年 影响 原子物理学起源于放射性的研究
发现中子、正电子和氘，核物理学真正诞生的标志
物理学史完美版PPT
说来有趣。如果说光电效应是光的粒子性的实验证据，发现这一效应却是赫兹在研究 电磁场的波动性时偶然作出的。赫兹的论文《紫外线对放电的影响》发表后，引起了广泛 反响。
勒纳德为了研究光电子从金属表面逸出时所具有的能量，在电极间加反向电压，直到 使光电流截止，从反向电压的截止值（即遏止电压）V，可以推算电子逸出金属表面的最 大速度。是勒纳德研究光电效应的实验装置。入射光照在铝阴极A 上，反向电压加在阳极 E 与A 之间。阳极中间挖了一个小孔，让电子束穿过，打到集电极D 上。勒纳德用不同材 料做阴极，用不同光源照射，发现都对遏止电压有影响，唯独改变光的强度对遏止电压没 有影响。电子逸出金属表面的最大速度与光强无关，这就是勒纳德的新发现。但是这个结 论与经典理论是矛盾的。根据经典理论，电子接受光的能量获得动能，应该是光越强，能 量也越大，电子的速度也就越快。和经典理论有抵触的实验事实还不止此，在勒纳德之前， 人们已经遇到了其他的矛盾，例如：
1．光的频率低于某一临界值时，不论光有多强，也不会产生光电流，可是根据经典 理论，应该没有频率限制。
2．光照到金属表面，光电流立即就会产生，可是根据经典理论，能量总要有一个积 累过程。
本来，这些矛盾正是揭露了经典理论的不足，可是，勒纳德却煞费苦心地想出了一个 补救办法，企图在不违反经典理论的前提下，对上述事实作出解释。他在1902 年提出触 发假说，假设在电子的发射过程中，光只起触发作用，电子原本就是以某一速度在原子内 部运动，光照到原子上，只要光的频率与电子本身的振动频率一致，就发生共振，所以光 只起打开闸门的作用，闸门一旦打开，电子就以其自身的速度从原子内部逸走。他认为， 原子里电子的振动频率是特定的，只有频率合适的光才能起触发作用。他还建议，由此也 许可以了解原子内部的结构。勒纳德的触发假说很容易被人们接受，当时颇有影响。1905 年，还没有当上专利局二级技术员的爱因斯坦提出了光量子理论和光电方程。就在这一年， 勒纳德因阴极射线的研究获得了诺贝尔物理奖。难怪人们没有对爱因斯坦的光电效应理论 给予应有的重视。
勒纳德为了研究光电子从金属表面逸出时所具有的能量，在电极间加反向电压，直到 使光电流截止，从反向电压的截止值（即遏止电压）V，可以推算电子逸出金属表面的最 大速度。是勒纳德研究光电效应的实验装置。入射光照在铝阴极A 上，反向电压加在阳极 E 与A 之间。阳极中间挖了一个小孔，让电子束穿过，打到集电极D 上。勒纳德用不同材 料做阴极，用不同光源照射，发现都对遏止电压有影响，唯独改变光的强度对遏止电压没 有影响。电子逸出金属表面的最大速度与光强无关，这就是勒纳德的新发现。但是这个结 论与经典理论是矛盾的。根据经典理论，电子接受光的能量获得动能，应该是光越强，能 量也越大，电子的速度也就越快。和经典理论有抵触的实验事实还不止此，在勒纳德之前， 人们已经遇到了其他的矛盾，例如：
1．光的频率低于某一临界值时，不论光有多强，也不会产生光电流，可是根据经典 理论，应该没有频率限制。
2．光照到金属表面，光电流立即就会产生，可是根据经典理论，能量总要有一个积 累过程。
本来，这些矛盾正是揭露了经典理论的不足，可是，勒纳德却煞费苦心地想出了一个 补救办法，企图在不违反经典理论的前提下，对上述事实作出解释。他在1902 年提出触 发假说，假设在电子的发射过程中，光只起触发作用，电子原本就是以某一速度在原子内 部运动，光照到原子上，只要光的频率与电子本身的振动频率一致，就发生共振，所以光 只起打开闸门的作用，闸门一旦打开，电子就以其自身的速度从原子内部逸走。他认为， 原子里电子的振动频率是特定的，只有频率合适的光才能起触发作用。他还建议，由此也 许可以了解原子内部的结构。勒纳德的触发假说很容易被人们接受，当时颇有影响。1905 年，还没有当上专利局二级技术员的爱因斯坦提出了光量子理论和光电方程。就在这一年， 勒纳德因阴极射线的研究获得了诺贝尔物理奖。难怪人们没有对爱因斯坦的光电效应理论 给予应有的重视。
物理学史全套课件
二 元气说
1. 概述：中国古代的哲人们期望着将世界万物本源归结为一 种统一的物质，认为世界应该是由一种连续分布于整个空间 的物质所构成，而不像“五形说”是各种元素的组合。在 “道”和“太极”的思想指导下，逐渐形成并发展成为在中 国古代自然观中重要的、占主流地位的“元气说”。
春秋战国时期，老子认为由最高范畴的道生出阴阳二气， 进而产生万物。庄子继承和发扬老子的学说，提出“通天下 一气”的思想。战国末期的荀（xún）况也指出气是构成万 物的基本元素。
第一节：物质本原思想
一.元素与原子的观点
1. 阴阳学说
阴阳是中国古代哲学的一对范畴。阴阳的最初涵义是表 示阳光的向背，向日为阳，背日为阴。
后来，又给它赋予了一定的意义，把自然界和社会上一 切对立的现象抽象为阴阳，用阴阳概念来解释自然界两种对 立和相互消长的物质势力，用来解释天文气象、四季变化、 万物兴衰等自然现象。
物理学史全套课件
2020/6/27
第一篇 古代物理学ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
------启明之光
第一章 中国古代的物理学萌芽
第二章 西方古代古代物理学进展
第一章 中国古代的物理学萌芽
第一节：物质本原思想
一元素与原子的观点
1.阴阳学说 2.五行思想 （3.原子的观点）
二 元气说
第二节：物理学知识的积累
一.力学 二.热学 三.光学 四.电磁学 五.声学 六.天文学
④物质不灭思想
王夫之《张子正蒙注•太和》：气“散而归于太虚，复其 氤氲之本体，非消灭也。聚而为庶物之生，自氤氲之常性， 非幻成也”“聚散变化，而气本体不为之损益。”；“车薪 之火，一烈而尽，而为焰，为烟，为烬，木者仍归木，水者 仍归水，土者仍归土，特希微而人不见者。”；“一甑 （zeng）之炊，湿热之气，蓬蓬勃勃，必有所归；若盖严密， 则郁而不散。”
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薛定谔从这个方程得到的解正是氢原子的能级公式。这样，量子化就成了薛定谔方程 的自然结果，而不是象玻尔和索末菲那样需要人为规定某些量子化条件。薛定谔在论文一 开始就写道：“通常的量子化法则可以用另一个假设来代替了，在这个假设中，不引入任 何一个关于‘整数’的概念，而整数性倒会象振动的弦的波节数是整数一样很自然地得出 来。这种新的理解是可以普遍化的，而且象我认为的那样，是很深地渊源于量子法则的真 正本质之中的。
波动力学形式简单明了，数学方法基本上是解偏微分方程，对大家都比较熟悉，也易 于掌握，所以，人们普遍欢迎这一新理论。但是，波动力学和矩阵力学究竟有什么关系， 谁也说不清楚，开始双方都抱有门户之见。后来，薛定谔认真钻研了海森伯等人的著作， 于1926 年发表了题为《论海森伯、玻恩与约丹和我的量子力学之间的关系》的论文，证 明矩阵力学和波动力学的等价性，指出两者在数学上是完全等同的，可以通过数学变换从 一种理论转换到另一种理论，它们都是以微观粒子的波粒二象性为基础。与此同时，泡利 也作了同样的证明。
1924 年泡利(W.Pauli)提出不相容原理。这个原理促使乌伦贝克(G.E.Uhlenbeck)和 高斯密特(S.A.Goudsmit)在1925 年提出电子自旋的假设。从而使长期得不到解释的光谱 精细结构、反常塞曼效应和斯特恩-盖拉赫实验等难题迎刃而解。正好在这个时候，海森 伯创立了矩阵力学，使量子理论登上了一个新的台阶。1923 年德布罗意提出物质波假设， 导致了薛定谔在1926 年以波动方程的形式建立新的量子理论。不久薛定谔证明，这两种 量子理论是完全等价的，只不过形式不同罢了。
玻恩认识到海森伯的工作有重要意义，立即推荐发表，并着手运用矩阵方法为新理论 建立一套严密的数学基础。一次偶然的机会，玻恩遇见了年轻的数学家约丹(P.Jordon)， 约丹正是这方面的内行，欣然应允合作。1925 年9 月，两人联名发表了《论量子力学》 一文，首次给矩阵力学以严格表述。接着，玻恩、约丹和海森伯三人合作，又写了一篇论 文，把以前的结果推广到多自由度和有简并的情况，系统地论述了本征值问题、定态微扰 和含时间的定态微扰，导出了动量和角动量守恒定律，以及强度公式和选择定则，还讨论 了塞曼效应等问题，从而奠定了量子力学的基础。
《物理学史》重要科学家与发现课件
未来物理学发展趋势
量子计算：量 子计算机的发 展将改变信息 处理方式，推 动物理学和其 他科学领域的
发展。
暗物质与暗能 量：随着观测 技术的进步， 对暗物质和暗 能量的研究将 进一步揭示宇
宙的奥秘。
拓扑物态：拓 扑物态的发现 和应用将为物 理学带来新的
发展方向。
引力波探测： 引力波探测技 术的发展将有 助于我们更深 入地了解宇宙 的演化历程。
荣誉：居里因其在科学研究领域的杰出贡献而获得了两次诺贝尔奖。
影响：居里的研究对现代放射化学和核物理学的发展产生了深远影响。
理查德·费曼
简介：理查德·费曼，美国物理学家，量子电动力学领域的先驱，诺贝尔物理学奖得主。
主要成就：提出费曼图、费曼路径积分、费曼振幅等概念，是量子电动力学领域的奠基 人之一。
物理学贡献：伽利略的研究对经典 力学的发展起到了关键作用，他的 运动定律和自由落体定律等为牛顿 的力学体系奠定了基础。
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科学成就：他改进了望远镜，并用 于观测天体，证明了哥白尼的日心 说，推翻了传统的自然观和宇宙观。
对现代科学的影响：伽利略的科学 成就对现代科学的发展产生了深远 影响，被认为是现代科学之父。
汇报人：XXX
意义：解释了行星运动规律，推动了天文学和宇宙论的发展
电磁波的发现与应用
科学家：赫兹 发现时间：1887年 发现过程：通过实验验证电磁波的存在 应用领域：通讯、广播、电视、雷达等方面
量子力学的提出与发展
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提出者：普朗克
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时间：20世纪初
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内容：量子力学是一种描述微观粒子运动的物理理论
程
物理学在能源、 交通、通讯等 领域的应用改 变了人类生产
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全貌及其总体规律，研究与掌握物理思想和研究方法的发展过程，有利于巩固和加深理解已学的物理知 识，便于在教学中抓住来龙去脉，增强学习的主动性与自觉性，提高学习兴趣与教学质量。
学习与研究物理学史的意义
●3．物理学史充满了各种哲学思想的 斗争，有许多献身于真理的科学家的 动人事迹，是培养辩证唯物主义、历 史唯物主义观点，鼓舞我们献身四化 和科学事业的好教材。
合起来 。
开设物理学史的目的
●首先在物理教师，特别是中学物理教 师中普及物理学史的知识，使他们能 比较系统地了解经典物理学和现代物 理学在发展过程中的基本历史线索， 了解近代物理学的各个分支学科是怎 样兴起和发展的，经典物理学又是怎 样发展到现代物理学的；
开设物理学史的目的
●第二，帮助物理教师在上述基础上能 比较深入地钻研和领会教材，适当地 结合物理思想和物理研究方法，教好 物理学的基础知识，加强物理学的基 本训练，使学生不仅理解物理概念、 定律和原理这样一些科学成果，而且 理解获得这些科学成果的基本过程；
五次大的综合
● 第一次是牛顿力学体系的建立，实现了天上力学和地上力学的综合与统一； ● 第二次是经典热力学和统计物理学的建立，实现了机械运动、热运动、电运动等不同运动形式的综合与
统一；
五次大的综合
第三次是电磁理论的建立，实现了电、磁和光现象的综合与统一； 第四次是相对论的建立，实现了低速运动和高速运动下物理规律
物理学史
物理学史
● 物理学:力学、光学、热学、电磁学、相对论、量子力学、粒子物理学等物理学基础部门，每一个基础部 门，又不断地形成许多新的分支。本世纪以来，物理学的基本理论和方法又不断地向其他研究领域渗透， 形成一系列独立的新学科。
学习与研究物理学史的意义
● 1．物理学史是研究物理学的知识、理论和方法的发生与发展规律的历史科学。 ● 2．对于物理教师和在校的物理专业学生，研究和学习物理学史有助于了解与概括物理学基础知识发展的
什么叫实验？
●实验是人类有目的地在变革自然的过 程中认识自然的一种手段，是人类发 挥高度智慧的一种特殊的实践活动。 要变革、要观测、还要用到各种仪器， 但更不可缺少的是理论的指导和分析。
物理学史的研究对象与研究方法
● 物理学史可以说是一门交叉学科，是文科和理科的结合。 ● 其次，数学作为一门基础科学，运用于各门自然科学。 ● 第三，物理学是在新旧观念、学说和理论之间的不断斗争中发展起来的。 ● 最后，应该把物理学史的研究和物理学的教学和研究工作结合起来，把科学史的专业研究与业余研究结
的综合与统一； 第五次是量子力学的建立，实现了连续性与不连续性（量子性）
的综合与统一。 当前，物理学在研究自然界四种相互作用的不断统一理论上，将
面临着又一次，即第六次新的大综合。
Hale Waihona Puke 理学的基本特点：●1．实验的特点。 ●2．定量的特点。 ●3．统计的特点。 ●4．守恒的特点。
物理学的几个关系
●1．基础科学和应用科学的关系 ●2．物理学中理论与实验的关系 ●3．科学与技术的关系 ●4．物理学与数学的关系 ●5．物理学和其他自然科学的关系
物理学史的分期
●1．古代物理学时期。 ●2．经典物理学时期。 ●3．现代物理学时期。
参考书
● 陈毓芳等编：物理学史简明教程 北京师范大学出版社 ● 郭奕玲等编：物理学史 清华大学出版社 ● 王福山主编：近代物理学史研究（一）（二） 复旦大学出版社 ● 劳厄著：物理学史 范岱年 戴念祖 译 商务印书馆 ● [美]卡约里著：物理学史 戴念祖 译 范岱年 校 广西师范大学出版社
学习与研究物理学史的意义
●3．物理学史充满了各种哲学思想的 斗争，有许多献身于真理的科学家的 动人事迹，是培养辩证唯物主义、历 史唯物主义观点，鼓舞我们献身四化 和科学事业的好教材。
合起来 。
开设物理学史的目的
●首先在物理教师，特别是中学物理教 师中普及物理学史的知识，使他们能 比较系统地了解经典物理学和现代物 理学在发展过程中的基本历史线索， 了解近代物理学的各个分支学科是怎 样兴起和发展的，经典物理学又是怎 样发展到现代物理学的；
开设物理学史的目的
●第二，帮助物理教师在上述基础上能 比较深入地钻研和领会教材，适当地 结合物理思想和物理研究方法，教好 物理学的基础知识，加强物理学的基 本训练，使学生不仅理解物理概念、 定律和原理这样一些科学成果，而且 理解获得这些科学成果的基本过程；
五次大的综合
● 第一次是牛顿力学体系的建立，实现了天上力学和地上力学的综合与统一； ● 第二次是经典热力学和统计物理学的建立，实现了机械运动、热运动、电运动等不同运动形式的综合与
统一；
五次大的综合
第三次是电磁理论的建立，实现了电、磁和光现象的综合与统一； 第四次是相对论的建立，实现了低速运动和高速运动下物理规律
物理学史
物理学史
● 物理学:力学、光学、热学、电磁学、相对论、量子力学、粒子物理学等物理学基础部门，每一个基础部 门，又不断地形成许多新的分支。本世纪以来，物理学的基本理论和方法又不断地向其他研究领域渗透， 形成一系列独立的新学科。
学习与研究物理学史的意义
● 1．物理学史是研究物理学的知识、理论和方法的发生与发展规律的历史科学。 ● 2．对于物理教师和在校的物理专业学生，研究和学习物理学史有助于了解与概括物理学基础知识发展的
什么叫实验？
●实验是人类有目的地在变革自然的过 程中认识自然的一种手段，是人类发 挥高度智慧的一种特殊的实践活动。 要变革、要观测、还要用到各种仪器， 但更不可缺少的是理论的指导和分析。
物理学史的研究对象与研究方法
● 物理学史可以说是一门交叉学科，是文科和理科的结合。 ● 其次，数学作为一门基础科学，运用于各门自然科学。 ● 第三，物理学是在新旧观念、学说和理论之间的不断斗争中发展起来的。 ● 最后，应该把物理学史的研究和物理学的教学和研究工作结合起来，把科学史的专业研究与业余研究结
的综合与统一； 第五次是量子力学的建立，实现了连续性与不连续性（量子性）
的综合与统一。 当前，物理学在研究自然界四种相互作用的不断统一理论上，将
面临着又一次，即第六次新的大综合。
Hale Waihona Puke 理学的基本特点：●1．实验的特点。 ●2．定量的特点。 ●3．统计的特点。 ●4．守恒的特点。
物理学的几个关系
●1．基础科学和应用科学的关系 ●2．物理学中理论与实验的关系 ●3．科学与技术的关系 ●4．物理学与数学的关系 ●5．物理学和其他自然科学的关系
物理学史的分期
●1．古代物理学时期。 ●2．经典物理学时期。 ●3．现代物理学时期。
参考书
● 陈毓芳等编：物理学史简明教程 北京师范大学出版社 ● 郭奕玲等编：物理学史 清华大学出版社 ● 王福山主编：近代物理学史研究（一）（二） 复旦大学出版社 ● 劳厄著：物理学史 范岱年 戴念祖 译 商务印书馆 ● [美]卡约里著：物理学史 戴念祖 译 范岱年 校 广西师范大学出版社