《物理学史教材》PPT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。
29
ห้องสมุดไป่ตู้
30
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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。
物理学史全套课件
概况
在古代，无论是古希腊还是中国，都谈不上有“物理 学”。当时人们还不可能自觉地、系统地运用实验方法， 也不可能通过严密的逻辑推理和数学形式进行科学的概括， 使之成为完整的知识体系。但这一阶段仍是物理学形成和 发展的先导和渊源。是物理学发展的孕育和萌芽时期。
在中国，自夏、商、西周起，随着手工技术的发展， 物理知识开始积累。春秋战国时期科学技术蓬勃发展，中 国古代物理学开始形成 ；秦汉时期，形成一个发展高峰； 宋元时期达到鼎盛。至此，在西方近代科学诞生之前，中 国的科学技术在各个领域都居世界领先地位。明末至清初 以后，科学和科学技术的发展逐渐落后于西方，这一时期， 西方物理知识开始向中国输入。
长度：《孔子家语》记载：“布指知寸，布手知尺，舒肘知寻”即：
从中指的指端到第一横纹叫一寸，拇指和中指一扎为一尺，两臂伸开 长八尺，叫一寻。《孙子算经》：“度之所起，起与忽。蚕吐丝为忽。 十忽为一丝，十丝为一毫，十毫为一厘，十厘为一分。”。
《汉书·律历志》记载：“度本起黄钟之长。…九十分黄钟之长， 一为一分，十分为寸，十寸为尺，十尺为丈，十丈为引”。
２.五行思想
五行：金、木、水、火、土五种基本物质或元素。“水曰 炎上，木曰曲直，金曰从革，土爰稼穑。”（《尚书·洪范》）
构成：世界万物皆由上述五种元素构成。“以土与金、木、 火、水杂，以成百物”（《国语·郑语》）。
相互关系：相生与相克：土生金、金生水、水生木、木生 火、火生金；土克水、水克火、火克金、金克木、木克土。
容量：一手所盛为“溢”,二手合盛为“掬”,“掬四谓之豆”
重量：古人将重量器具称之为‘衡’，衡的形式包括：等臂天平、
不等臂天平、杆秤。权就是砝码或秤砣。
公元211年，秦始皇统一中国后，在商鞅变法的基础上对度 量衡进行了统一，制发了一大批度量衡标准器，意义重大。
《物理学史教材》课件
挑战
展望物理学未来的发展方 向和所面临的挑战。
希波克拉底学派
探索希波克拉底学派对医学 和物质认识的贡献。
第二章：中世纪时期
中世纪学派
了解中世纪时期欧洲学者对物理 学的研究和贡献。
神学的影响
探索中世纪物理学的发展与神学 思想之间的关系。
阿拉伯世界的发展
了解阿拉伯世界的科学和数学成 就，对中世纪物理学的影响。
第三章：文艺复兴时期
1
文艺复兴运动
探索文艺复兴时期的艺术和文化对物理学思想的影响。
第五章：现代时期
量子力学及其基本原理
深入了解量子力学的奠基人以 及量子理论对物理学的重要影 响。
物理学中的粒子和场的理 论
探索物理学中的基本粒子和场 的理论，如标准模型。
引力的基本原理
了解引力力学和引力波的发现， 对现代物理学的重要意义。
第六章：当代时期
1 现代天体物理学研究
探索当代天体物理学家对 宇宙结构和演化的研究成 果。
《物理学史教材》PPT课 件
在这个课件中，我们将探索物理学史上的关键时期和重要人物，从古希腊时 期到当代时期。来一起探索这个精彩且富有历史意义的领域吧！
第一章：古希腊时期
古希腊学派
探索古希腊学派物理学家们 对自然界的观察和对物质本 质的理论。
物质的构成理论
了解古希腊物理学家对物质 的构成认识，包括原子理论 和元素理论。
2 宇宙起源和演化
了解关于宇宙起源和演化 的各种理论和模型。
3 物理学的未来发展趋
势
展望物理学的未来，包括 新理论、新技术和新挑战。
结论
1 物理学的重要性
强调物理学在科学和技术 发展中的关键作用。
2 物理学的历史对当代
展望物理学未来的发展方 向和所面临的挑战。
希波克拉底学派
探索希波克拉底学派对医学 和物质认识的贡献。
第二章：中世纪时期
中世纪学派
了解中世纪时期欧洲学者对物理 学的研究和贡献。
神学的影响
探索中世纪物理学的发展与神学 思想之间的关系。
阿拉伯世界的发展
了解阿拉伯世界的科学和数学成 就，对中世纪物理学的影响。
第三章：文艺复兴时期
1
文艺复兴运动
探索文艺复兴时期的艺术和文化对物理学思想的影响。
第五章：现代时期
量子力学及其基本原理
深入了解量子力学的奠基人以 及量子理论对物理学的重要影 响。
物理学中的粒子和场的理 论
探索物理学中的基本粒子和场 的理论，如标准模型。
引力的基本原理
了解引力力学和引力波的发现， 对现代物理学的重要意义。
第六章：当代时期
1 现代天体物理学研究
探索当代天体物理学家对 宇宙结构和演化的研究成 果。
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在这个课件中，我们将探索物理学史上的关键时期和重要人物，从古希腊时 期到当代时期。来一起探索这个精彩且富有历史意义的领域吧！
第一章：古希腊时期
古希腊学派
探索古希腊学派物理学家们 对自然界的观察和对物质本 质的理论。
物质的构成理论
了解古希腊物理学家对物质 的构成认识，包括原子理论 和元素理论。
2 宇宙起源和演化
了解关于宇宙起源和演化 的各种理论和模型。
3 物理学的未来发展趋
势
展望物理学的未来，包括 新理论、新技术和新挑战。
结论
1 物理学的重要性
强调物理学在科学和技术 发展中的关键作用。
2 物理学的历史对当代
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．
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。
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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。
物理学史六ppt课件
在发现电磁波不到6年，意大利的马可尼、俄 国的波波夫分别实现了无线电传播，并很快投人实 际使用。其他利用电磁波的技术，也像雨后春笋般 相继问世。
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无线电报（1894年）、无线电广播（1906 年）、无线电导航（1911年）、无线电话 （1916年）、短波通讯（1921年）、无线电 传真（1923年）、电视（1929年）、微波通 讯（1933年）、雷达（1935年），以及遥控、 遥感、卫星通讯、射电天文学……它们使整个 世界面貌发生了深刻的变化。
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19
1886年，赫兹作成电磁波检验器并宣布 “电磁感应是以波动形式在空气中传播的。”
赫兹在1888年证明了电磁波的存在。
1888年12月13日，赫兹向柏林科学院作了 题为《论电力的辐射》的报告，他以充分的实 验证据全面证实了电磁波和光波的同一性。
这样由法拉第开创，麦克斯韦建立，赫兹验 证的电磁场理论向全世界宣告了它的胜利。
电
流
密
度
的
矢
量
和
B dS 0
S
磁感强度的散度 处处等于零
D dS q
S
电位移的散度 等于该点处自由电荷的体密度
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9
1879年11月5日，麦克斯韦因癌症不治去世， 终年49岁。物理学史上一颗可以同牛顿交辉的 明星坠落了。他正当壮年，却不幸夭折，这是 非常可惜的。他的理论为近代科学技术开辟了 一条崭新的道路，可是他的功绩生前却未得到 重视。直到他死后许多年，在赫兹证明了电磁 波存在后，人们才意识到他是自牛顿以来最伟 大的理论物理学家。
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18
（二）、电磁波的发现 赫兹以前，由法拉第发现、麦克斯韦完成
的电磁理论，因为未经一系列的科学实验证明， 始终处于“预想”阶段。把天才的预想变成世 人公认的真理，是赫兹的功劳。赫兹在人类历 史上首先捕捉到电磁波，使假说变成现实。
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无线电报（1894年）、无线电广播（1906 年）、无线电导航（1911年）、无线电话 （1916年）、短波通讯（1921年）、无线电 传真（1923年）、电视（1929年）、微波通 讯（1933年）、雷达（1935年），以及遥控、 遥感、卫星通讯、射电天文学……它们使整个 世界面貌发生了深刻的变化。
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1886年，赫兹作成电磁波检验器并宣布 “电磁感应是以波动形式在空气中传播的。”
赫兹在1888年证明了电磁波的存在。
1888年12月13日，赫兹向柏林科学院作了 题为《论电力的辐射》的报告，他以充分的实 验证据全面证实了电磁波和光波的同一性。
这样由法拉第开创，麦克斯韦建立，赫兹验 证的电磁场理论向全世界宣告了它的胜利。
电
流
密
度
的
矢
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B dS 0
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磁感强度的散度 处处等于零
D dS q
S
电位移的散度 等于该点处自由电荷的体密度
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1879年11月5日，麦克斯韦因癌症不治去世， 终年49岁。物理学史上一颗可以同牛顿交辉的 明星坠落了。他正当壮年，却不幸夭折，这是 非常可惜的。他的理论为近代科学技术开辟了 一条崭新的道路，可是他的功绩生前却未得到 重视。直到他死后许多年，在赫兹证明了电磁 波存在后，人们才意识到他是自牛顿以来最伟 大的理论物理学家。
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（二）、电磁波的发现 赫兹以前，由法拉第发现、麦克斯韦完成
的电磁理论，因为未经一系列的科学实验证明， 始终处于“预想”阶段。把天才的预想变成世 人公认的真理，是赫兹的功劳。赫兹在人类历 史上首先捕捉到电磁波，使假说变成现实。
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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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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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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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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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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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第三章 电磁学的发展
图3－25 奥斯特正
在演示电流磁效应
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第三章 电磁学的发展
图3-26 奥斯特的实
验记录
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第三章 电磁学的发展
图3－54 法拉第的
磁场分布图
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第三章 电磁学的发展
图3－55 麦克斯韦
从机械惰轮得到启示
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第三章 电磁学的发展
图3－56 麦克斯韦
的分子涡旋模型
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第三章 电磁学的发展
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图3－8 格雷的导电
实验
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第三章 电磁学的发展
图3－9 格雷拿小孩
做实验
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第三章 电磁学的发展
图3－10 富兰克林
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图3－11 富兰克林的《电的实验和观察》
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第三章 电磁学的发展
图3－12 普利斯特利
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图3-13 牛顿证明球壳
内任一点不受球壳引力
作用
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第三章 电磁学的发展
图3-14 罗比逊的实
验装置
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图3-15 卡文迪什的
实验装置
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图3－16 卡文迪什
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第三章 电磁学的发展
图3－17 库仑的电
扭秤实验装置
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图3－18 库仑的电
摆实验装置
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第三章 电磁学的发展
图3－19 泊松
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图3－61 赫兹的抛物柱面编和辑pp振t 子
第三章 电磁学的发展
图3－31 安培的电
流作用力实验装置
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图3－32 安培的无
定向秤实验之一
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图3－33 无定向秤实
验之二
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图3－34 圆弧导线
受力方向
第三章 电磁学的发展
图3－27 法拉第的
电磁旋转器
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第三章 电磁学的发展
图3－28安培的解释
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图3－29 安培演示
分子电流的实验装置
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第三章 电磁学的发展
图3－30 安培
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第三章 电磁学的发展
图3－20 伽伐尼的青蛙实编验辑ppt
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图3－21 伽伐尼用金
属叉使蛙痉挛
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第三章 电磁学的发展
图3－22 伏特
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第三章 电磁学的发展
图3－23 伏打电池
图3－57 麦克斯韦根据编计辑p算pt 描绘的电磁场分布图 57
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第三章 电磁学的发展
图 3－58 赫兹的实
验装置
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图 3－59 赫兹测电
磁波速度的装置
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图 3－60 驻波的形成
图
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第三章 电磁学的发展
图3－46 法拉第的
原始直流发电机
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第三章 电磁学的发展
图3－47 法拉第
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第三章 电磁学的发展
图3－48 法拉第在
实验室里工作
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第三章 电磁学的发展
图3－49 法拉第日记
图3－42 法拉第用过
的圆铁环线圈
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第三章 电磁学的发展
图3－43 法拉第用两
根磁铁夹着铁棒
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第三章 电磁学的发展
图3－44 法拉第进
一步研究电磁感应
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第三章 电磁学的发展
图3－45 1831年10月28
日法拉第日记中的一张
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第三章 电磁学的发展
图3－1 吉伯关于锻打使铁产
生磁性的一幅画
（图
中septentrio表示北，
avster表示南）
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第三章 电磁学的发展
图3－2 吉伯
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图3－3 吉伯向伊丽莎
白女皇介绍磁学新成果
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第三章 电磁学的发展
图3－35 三个线圈
相互作用
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第三章 电磁学的发展
图3－36 欧姆
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第三章 电磁学的发展
图3－37 欧姆的实
验装置
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第三章 电磁学的发展
图3－38 欧姆的测
量线路图