《近代物理学史》PPT课件
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近代物理学的奠基人和革命者 PPT课件6 人民版高中历史
1942年1月8日在英国牛津出生，曾先后毕 业于牛津大学和剑桥大学，并获剑桥大学 哲学博士学位。
他在21岁时就不幸患上了会使肌肉萎缩的 卢伽雷氏症，演讲和问答只能通过语音合 成器来完成。
英国剑桥大学应用数学及理论物理学系教 授，当代最重要的广义相对论和宇宙论家， 是本世纪享有国际盛誉的伟人之一，被称 为在世的最伟大的科学家，还被称为“宇 宙之王”。
量子力学标志着人类对客观规律的认识， 开始从宏观世界深入到微观世界。
今天，我们的现代文明，从电脑，电视， 手机到核能，航天，生物技术，几乎没有哪个 领域不依赖于量子论。
2 狭义相对论（1905年提出），以光速永不改变、相对 性原则来推论，得到“时间”会因速度快慢而改变的结 论。
相对论的例子：一卷录音 带，如果在地面上播放需要一 个小时；在快速飞行的宇宙飞 船里播放，宇宙飞船里的人测 定也是一个小时。但是由地面 上的人员，来测定在宇宙飞船 中播放的时间呢？根据牛顿的 理论，因为时间是绝对的，所 以也是一小时；但是爱因斯坦 的理论则认为应该是一个多小 时，因为时间是相对的，在不 同速度下测量时间，长度是不 一样的。
•
33、告诉你使我达到目标的奥秘吧，我唯一的力量就是我的坚持精神。
•
34、成大事不在于力量的大小，而在于能坚持多久。
•
35、一个人所能做的就是做出好榜样，要有勇气在风言风语的社会中坚定地高举伦理的信念。
•
36、即使在把眼睛盯着大地的时候，那超群的目光仍然保持着凝视太阳的能力。
•
37、你既然期望辉煌伟大的一生，那么就应该从今天起，以毫不动摇的决心和坚定不移的信念，凭自己的智慧和毅力，去创造你和人类的快乐。
他被誉为“在世的最伟大的科学 家”“另一个爱因斯坦”“不折不扣的生 活强者”“敢于向命运挑战的人”。
他在21岁时就不幸患上了会使肌肉萎缩的 卢伽雷氏症，演讲和问答只能通过语音合 成器来完成。
英国剑桥大学应用数学及理论物理学系教 授，当代最重要的广义相对论和宇宙论家， 是本世纪享有国际盛誉的伟人之一，被称 为在世的最伟大的科学家，还被称为“宇 宙之王”。
量子力学标志着人类对客观规律的认识， 开始从宏观世界深入到微观世界。
今天，我们的现代文明，从电脑，电视， 手机到核能，航天，生物技术，几乎没有哪个 领域不依赖于量子论。
2 狭义相对论（1905年提出），以光速永不改变、相对 性原则来推论，得到“时间”会因速度快慢而改变的结 论。
相对论的例子：一卷录音 带，如果在地面上播放需要一 个小时；在快速飞行的宇宙飞 船里播放，宇宙飞船里的人测 定也是一个小时。但是由地面 上的人员，来测定在宇宙飞船 中播放的时间呢？根据牛顿的 理论，因为时间是绝对的，所 以也是一小时；但是爱因斯坦 的理论则认为应该是一个多小 时，因为时间是相对的，在不 同速度下测量时间，长度是不 一样的。
•
33、告诉你使我达到目标的奥秘吧，我唯一的力量就是我的坚持精神。
•
34、成大事不在于力量的大小，而在于能坚持多久。
•
35、一个人所能做的就是做出好榜样，要有勇气在风言风语的社会中坚定地高举伦理的信念。
•
36、即使在把眼睛盯着大地的时候，那超群的目光仍然保持着凝视太阳的能力。
•
37、你既然期望辉煌伟大的一生，那么就应该从今天起，以毫不动摇的决心和坚定不移的信念，凭自己的智慧和毅力，去创造你和人类的快乐。
他被誉为“在世的最伟大的科学 家”“另一个爱因斯坦”“不折不扣的生 活强者”“敢于向命运挑战的人”。
第一课近代物理学的奠基人和革命者(共34张PPT)
进步
2．如图是国际物理年标识，为纪念某科学理论诞生100周
年，联合国确定2005年为国际物理年。与之相关的科学
家是（ C）
A．牛顿 B．达尔文 C．爱因斯坦 D．普朗克
3. 年，在诺贝尔奖各奖项即将揭晓之际，诺贝尔 会 评出了诺贝尔奖百余年 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 得主杨振宁对爱因斯坦的评价。杨振宁在这里高度评价爱因 斯坦，主要依据是他（ ） A．否定了牛顿力学体系 DB．创立了现代物理学 C．改变了人们的思维模式 D．提出了相对论
狭义相对论发表100周年，
也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛，
但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变的意义。
⑶相对论建立的意义
①是对近代物理学理论框架的重大突破，深刻揭示了空间和时间 的本质属性。
②全新的时空观、运动观和物质观的形成，是人类思想发 展史中的一次根本性变革。
量子论和相对论是现代物理学的两大支柱，量子论的形成标志着人 类开始从宏观世界深入到微观世界。量子力学和狭义相对论结合形成原 子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子 技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。
②内容
时间和空间都与物质运动有关
时间和空间随着物质运动速度的变化而变化
E=mc2
修正了牛顿力学的绝对时空观
③狭义相对
论的影响
继承和发展了牛顿力学
奠定了利用原子能的理论基础
(2)广义相对论
①提出：1916年
②内容
③意义： 第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想
爱因斯坦关于相对论的比喻，为了对这深奥理论做通俗的说明， 他曾风趣地对一名男青年说：“我打个比方，比如你屁股坐在火 炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时间你 觉得哪一个更长？”男青年说：“当然坐在火炉上烤的时间觉得 长久。”形象地说明了时空相对性。
2．如图是国际物理年标识，为纪念某科学理论诞生100周
年，联合国确定2005年为国际物理年。与之相关的科学
家是（ C）
A．牛顿 B．达尔文 C．爱因斯坦 D．普朗克
3. 年，在诺贝尔奖各奖项即将揭晓之际，诺贝尔 会 评出了诺贝尔奖百余年 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 得主杨振宁对爱因斯坦的评价。杨振宁在这里高度评价爱因 斯坦，主要依据是他（ ） A．否定了牛顿力学体系 DB．创立了现代物理学 C．改变了人们的思维模式 D．提出了相对论
狭义相对论发表100周年，
也许全世界只有几十个人能完全理解他的真谛，
但这并不能掩盖相对论对人类生活的巨大改变的意义。
⑶相对论建立的意义
①是对近代物理学理论框架的重大突破，深刻揭示了空间和时间 的本质属性。
②全新的时空观、运动观和物质观的形成，是人类思想发 展史中的一次根本性变革。
量子论和相对论是现代物理学的两大支柱，量子论的形成标志着人 类开始从宏观世界深入到微观世界。量子力学和狭义相对论结合形成原 子核物理学，指导制造原子弹、氢弹和建立核电站。量子力学还为电子 技术、半导体技术和激光技术等奠定了理论基础。
②内容
时间和空间都与物质运动有关
时间和空间随着物质运动速度的变化而变化
E=mc2
修正了牛顿力学的绝对时空观
③狭义相对
论的影响
继承和发展了牛顿力学
奠定了利用原子能的理论基础
(2)广义相对论
①提出：1916年
②内容
③意义： 第一次阐述了四维时空和物质的分布相联系的重要思想
爱因斯坦关于相对论的比喻，为了对这深奥理论做通俗的说明， 他曾风趣地对一名男青年说：“我打个比方，比如你屁股坐在火 炉上烤和坐在公园柳荫下与女士谈情说爱，那么，同样的时间你 觉得哪一个更长？”男青年说：“当然坐在火炉上烤的时间觉得 长久。”形象地说明了时空相对性。
历史必修Ⅲ人民版近代物理学的奠基人和革命者课件(30张)
材料：可以说，牛顿是将实验哲学和归纳法系统地用于 科学研究的开创者。而且，牛顿对归纳法的态度是严 肃的、实事求是的。……他使用并倡导的科学方法， 武装了一代代科学家，至今还在发挥作用。
牛顿经典力学体系的历史地位：
①是人类对自然界认识史上的第一次 理论大综合。
②标志近代科学的形成。
③具有惊人的预见性和巨大的理论指导意义
太阳系中还有一颗未知的行星，我们没有考虑到它对天王星的引力作用。他们用牛顿力 学算出了这颗未知行星的位置和质量。1848年9月23日，柏林天文台台长在收到勒维列 来信的当晚，用望远镜对准勒维列所指出的位置，一下子就看到了一颗新的行星—海王 星。勒维列无需观测星空，就在笔尖上发现了新行星。牛顿力学又创造了新的奇迹。
专题七
近代以来科学技术 的辉煌
近代科学技术的产生
1、时间：15世纪下半叶 2、古代和近代科学技术的区别
古代科学技术
近代科学技术
研究对象
整体考察
分门别类
研究方法 直观感受，哲学思辨 科学实验，科学理论
两者关系
两相分离
密切结合
第1课近代物理学的发展
伽利略 牛顿 爱因斯坦 普朗克
【课程标准】 1、了解经典力学的主要内容，认识其在近代自 然科学理论发展中的历史地位。
艺术家笔下的牛顿在制定 宇宙规律
作用牛顿力学体系完成了人类对自然界认识史上的第一次理 论大综合。
海王星和冥王星的发现
1781年天王星被发现，科学家 用牛顿力学计算它的轨道，可 是计算结果总是同观测纪录不 大相符。经反复核算，观测无 误。那问题是否出现在牛顿力 学上面？法国的勒维列和英国 的亚当斯坚信牛顿力学的正确， 大胆猜想计算结果之所以不理 想，是因为
物理方面：
牛顿经典力学体系的历史地位：
①是人类对自然界认识史上的第一次 理论大综合。
②标志近代科学的形成。
③具有惊人的预见性和巨大的理论指导意义
太阳系中还有一颗未知的行星，我们没有考虑到它对天王星的引力作用。他们用牛顿力 学算出了这颗未知行星的位置和质量。1848年9月23日，柏林天文台台长在收到勒维列 来信的当晚，用望远镜对准勒维列所指出的位置，一下子就看到了一颗新的行星—海王 星。勒维列无需观测星空，就在笔尖上发现了新行星。牛顿力学又创造了新的奇迹。
专题七
近代以来科学技术 的辉煌
近代科学技术的产生
1、时间：15世纪下半叶 2、古代和近代科学技术的区别
古代科学技术
近代科学技术
研究对象
整体考察
分门别类
研究方法 直观感受，哲学思辨 科学实验，科学理论
两者关系
两相分离
密切结合
第1课近代物理学的发展
伽利略 牛顿 爱因斯坦 普朗克
【课程标准】 1、了解经典力学的主要内容，认识其在近代自 然科学理论发展中的历史地位。
艺术家笔下的牛顿在制定 宇宙规律
作用牛顿力学体系完成了人类对自然界认识史上的第一次理 论大综合。
海王星和冥王星的发现
1781年天王星被发现，科学家 用牛顿力学计算它的轨道，可 是计算结果总是同观测纪录不 大相符。经反复核算，观测无 误。那问题是否出现在牛顿力 学上面？法国的勒维列和英国 的亚当斯坚信牛顿力学的正确， 大胆猜想计算结果之所以不理 想，是因为
物理方面：
高中物理专题十三 近代物理初步(讲解部分)PPT课件
光
产生
谱 线状谱
特点
连续分布的包含从红光到紫光各种色光的光谱 由炽热的固体、液体,高压气体产生 只含有一些不连续的亮线的光谱,又称为原子光谱
产生
由单原子的稀薄气体或金属蒸气产生
带状谱
特点
由一系列光谱带组成
产生
由分子辐射产生
高温物体发出的白光通过某种物质后,某些波长的光被物质吸收后形成的光谱
特点
连续光谱的背景上出现一些暗线
(1)证明了爱因斯坦光子说的正确性 (2)揭示了光子不仅具有能量,还具有动量 (3)揭示了光具有粒子性的一面 (4)证实了在微观粒子的单个碰撞事件中动量守恒定律和能量守恒定律仍然成立
说明 光子的动量
由动量的定义有p=mc,结合光子能量E=hν、爱因斯坦的质能方程E=mc2及
c=λν可得p= h 。
λ
|W νc
|
,而tanθ
=h,即图像中纵轴截距的绝对值在数值上等于金属的逸出功。
由题给条件无法求单位时间逸出的光电子数。
答案 ABC
考点二 原子、原子核
考向基础
栏目索引
一、原子的核式结构 1.α粒子散射实验与原子核式结构 1909—1911年,英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔 的实验,实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进, 但有少数α粒子发生了大角度偏转,偏转的角度甚至大于90°,也就是说它们 几乎被“撞”了回来。 为了解释α粒子的大角度散射现象,卢瑟福在1911年提出了核式结构模 型。在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,它集中了原子的全部正电荷 和几乎全部的质量,带负电的电子在核外空间绕核运动。
四、光的波粒二象性与物质波 1.光的波粒二象性
中国近代物理学史
学中 国 近 代 物
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
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》PPT课件
能．
（2）又知地球上与太阳垂直的每平方米截面上，每秒通过的心的距离r＝
1.5×1011 m．试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年
的寿命．（估算结果只要求一位有效数字．）
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34
解：
r 日
ΔE=4.2×10-12
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t=3.2×17s
35
2．原子核衰变 的半衰期
某种放射性元素的原子核有半数发生衰 变所需的时间，称为这种元素的半衰期．
衰变规律可用如下公式表示：
N
N0
(1) 2
t
或
m
m0
(1) 2
t
半衰期的长短由核内部的因素决定,跟原
子所处的物理或化学状态无关
半衰期是一个对放射性元素的大量原子核而
言的统计概念
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21
3．放射性的应用与防护
（1）利用它放射出的射线，
应用：
如γ射线探伤等
（2）做为示踪原子，如确定
防护：
肿瘤的部位和范围
过量的放射性对人体有伤害，
应把放射源放在重金属箱内，
尽可能远离放射源．
放射性物质的
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国际通用标志22
三、核反应 核能
1．核反应
原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核 的过程，称为核反应．
质量数和核电荷数守恒．
力学 热学 电磁学 光学 近代物理初步
经典物理
量子论 原子核 相对论★
宏观
微观
19世纪以前 低速 19世纪末20世纪初 高速
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26
理论和实践表明：
经典物理理论在微观领域不适用
但守恒定律仍然适用，如动量守恒、能 量守恒、电荷守恒等．
近代物理学 课件(共27张)
B、为经典它力将学速的度创立保奠持定不了变基地础持续运动下去。 C、开创了突近出代成科就学，：被创誉立为自“由近落代科体学定之律父”。
牛顿出生于英国的林肯郡，1665年毕业于著名 的剑桥大学三一学院，获得学士学位。三年后又获 得文学硕士学位。牛顿曾经长期担任英国皇家学会 会长，他还担任过英国议会议员，授予爵士称号。 1727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这 是一种极高的荣誉。
(2)广义相对论
①提出：1916年
②爱因内斯容坦：相对论的意义： A.物是质对存近在代的物现理实学空理间论不框是架平的坦重的大，突而破是，弯它的不。
仅B揭.空示间了的空结间构、取时决间于的物可质变的性质，量时及空其的分变布化情和况时。 空C结.空构间同弯物曲质的的程运度动体和现状为态引密力不场可强分度。。
2、经典力学的建立者—牛顿（17世纪中期、英国）
（1）成就
经
物理运动
典
三大定律
力
学
万有引力
体
定律
系 （2）特点：
惯性定律 加速度定律 作用和反作用定律
（3）标志：1687《自然哲学 的数学原理》
——标志经典力学体系初 步形成、标志科学时代的开始。
（4）牛顿经典力学体系的历史地位
①牛顿力学体系对自然界的力学现象 做了系统合理的说明，从而完成了人类对 自然界认识史上的第一次理论大综合。
②标志近代科学的形成。标志科学时 牛顿（ 1642—1727） 代的开始
③三具有百惊年人前的，预人见类性和的巨思大想的还理充论斥指着导意迷义信和恐惧， 水今为 天ABC、 、 、什 看发准正么 来现确确往简了算 地出 解海低单了 释王处之了地星流极球潮；？ 的的汐太 问平的阳 题均成为 ，密因度；什 在和么 当扁升 时平起却率落是；下根？本这无些法 认识和把握的。直到牛顿出现，人类才终于结束 了这种状态。
牛顿出生于英国的林肯郡，1665年毕业于著名 的剑桥大学三一学院，获得学士学位。三年后又获 得文学硕士学位。牛顿曾经长期担任英国皇家学会 会长，他还担任过英国议会议员，授予爵士称号。 1727年，他病逝，被安葬于威斯敏斯特教堂，这 是一种极高的荣誉。
(2)广义相对论
①提出：1916年
②爱因内斯容坦：相对论的意义： A.物是质对存近在代的物现理实学空理间论不框是架平的坦重的大，突而破是，弯它的不。
仅B揭.空示间了的空结间构、取时决间于的物可质变的性质，量时及空其的分变布化情和况时。 空C结.空构间同弯物曲质的的程运度动体和现状为态引密力不场可强分度。。
2、经典力学的建立者—牛顿（17世纪中期、英国）
（1）成就
经
物理运动
典
三大定律
力
学
万有引力
体
定律
系 （2）特点：
惯性定律 加速度定律 作用和反作用定律
（3）标志：1687《自然哲学 的数学原理》
——标志经典力学体系初 步形成、标志科学时代的开始。
（4）牛顿经典力学体系的历史地位
①牛顿力学体系对自然界的力学现象 做了系统合理的说明，从而完成了人类对 自然界认识史上的第一次理论大综合。
②标志近代科学的形成。标志科学时 牛顿（ 1642—1727） 代的开始
③三具有百惊年人前的，预人见类性和的巨思大想的还理充论斥指着导意迷义信和恐惧， 水今为 天ABC、 、 、什 看发准正么 来现确确往简了算 地出 解海低单了 释王处之了地星流极球潮；？ 的的汐太 问平的阳 题均成为 ，密因度；什 在和么 当扁升 时平起却率落是；下根？本这无些法 认识和把握的。直到牛顿出现，人类才终于结束 了这种状态。
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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）
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
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。
第一朵乌云是随着光的波动理论而开始出现的。菲涅耳和托马斯·杨研究 过这个理论，它包括这样一个问题：地球如何通过本质上是光以太这样 的弹性固体而运动呢？第二朵乌云是麦克斯韦－玻耳兹曼关于能量均分 的学说。”这两朵乌云涉及到两方面的实验发现与力学、电磁学、气体 分子运动论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
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
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
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。
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）
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
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
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
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·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
贝克勒尔
居里夫妇
（Antoine Henri Becquerel ,1852 -1908）
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。
一、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
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
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。
第一朵乌云是随着光的波动理论而开始出现的。菲涅耳和托马斯·杨研究 过这个理论，它包括这样一个问题：地球如何通过本质上是光以太这样 的弹性固体而运动呢？第二朵乌云是麦克斯韦－玻耳兹曼关于能量均分 的学说。”这两朵乌云涉及到两方面的实验发现与力学、电磁学、气体 分子运动论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
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
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
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。
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）
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
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
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
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·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
贝克勒尔
居里夫妇
（Antoine Henri Becquerel ,1852 -1908）
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。
一、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